大数据平台在地铁信号系统维护中的应用

大数据平台在地铁信号系统维护中的应用

吴沐廷

深圳地铁运营集团有限公司 广东深圳 518000

摘要：随着科学技术的不断进步，地铁信号系统维护已经加入了大数据平台，存在优势较为明显，可有效降低故障发生率，其中的排查能力也在进一步加强中，对地铁内的信号维护具有重大意义。

关键词：地铁信号；大数据；故障预警

引言

地铁的运行需要依靠信号系统，这为维护人员带来了大量工作，每天要面对和处理各种数据，且是多维度的。在新形势背景下，信号系统向着自动化、智能化发展，其内部愈发复杂、多元，应用到的维护成本也在增加，所以必须要结合大数据平台进行信号建立。

1. 平台优势

客观讲，地铁信号系统大数据平台重点在于“大数据”，并建立在此项技术上，分布在决策支持系统内，它负责的两个方面为故障预测、健康管理。

1. 存在预判、监督功能，可实时监督设备的指标变化，能够为维修人员提供精准数据，并制定修复方案，让人力资源各司其职，将故障尽早处理，有效降低维修次数。

2. 拥有线网级的平台，可对关键设备实施掌握，维护人员能够通过此项系统观察数据变化，第一时间发现故障所在，能够及时维修故障，具备良好的应急能力。

3. 所有设备可得集中监控，极大改善了传统工作模式的弊端。自从采用大数据信号系统平台后，维护人员的责任逐渐转变，现在是面对设备、系统进行工作，人员强调高技能、高素质，对人力的投入减少了，降低了劳动力，企业开始集中攻克技术。

2. 平台构架

对于平台构架是分布在信号系统大数据平台之下的，（如图1所示）具体可以分为以下三种：

图1

1. 采集层

在工作中，负责设备、系统的全部信息采集，在本过程中还要进行一系列的转换、加载，为预处理工作提供好数据支撑，并在后期进入到不同装载中。 （图一）

2. 存储计算层

它工作的重点在于“存储”二字，并通过不通请求，进行各种计算，为相应设备提供数据支撑。

3. 应用层

对正在进行中工作进行业务逻辑实现，然后传送到维护人员手中，常见的传输内容有：车载、轨旁、告警分析等。具体的操作是借助日志，进行一系列的分析，将超出标准的告警信息形成文件，随之业务人员做出预警。

在平台范围内，不仅可以进行业务逻辑分析，还可以进行其他操作。如：权限管理、用户管理、角色管理、日志管理等，可以方便工作人员后期工作的开展，提高工作效率^[1]。

现阶段，平台建设主要运用Hadoop技术，此项技术可以配合信号系统进行部分工作，并起到维护作用，其中最为明显的地方在：详单查询类业务、数据挖掘类业务等。现在来说明一下Hadoop技术本身存在的优势，首先是拥有成熟的数据库、统计计算业务覆盖面广、具备SQL等词语、可以快速学习，它的储存方式有所不同，不是集中聚集的，而是分布在各个节点上，安全可靠。对于结算节点来说，均可进入map-reduce计算之中，工作效率极大提升了，实时查询技能不在话下，可快速进入查询环节。

3. 平台功能

1. 公告板

公告板的功能比较基础，它可以呈现信号系统的健康程度，若是车载、轨旁、道岔等地方出现异常，则在该功能区展现，用户可第一时间掌握信息变化。

2. 转撤机分析

此平台的重点在转撤机方面，能够对范围内的转撤机实时记录，了解动作次数和动作时间，并生成相应的线图，其中包含数据、最大值、最小值这些内容，当维护人员接收到信息后，可以根据具体情况维修，保证后期工作正常进行。转撤机维修过程中，必须要借助动作次数，它可以引导维修科学进行。在平台内，所提供的转撤次数是非常精确的，或者是结合计算可以了解健康程度。

3. 告警位置分析

客观讲，信号系统存在很多告警信息，一致处在离散状态中，工作人员若想要将故障关联起来，富有难度；平台的作用是在一时间段内将告警信息与位置集合起来，为维护人员提供工作的便利，分析出故障问题。具体的显示，以点的方式进行，即横向状态，说明告警和位置问题较大，通常指向轨旁，附近存在故障隐患；如果点的分布为纵向，告警与位置不存在较大问题，更多是与车辆的问题，指向车载附近^[2]。

4. 告警跟原因分析

信号系统中存在大量告警信息，不同告警信息是相互关联、相互影响的，后期会有列序分析，其分析之中会显现出之间的关联性，能够通过一些内容确定告警信息，并根据分析技术找到故障的具体所在，进而为后期维修提供便利。

5. 告警设备分析

在上文中已经提到，信号系统存在众多告警信息，分为不同种类，工作中也会出现统一告警出现在不同设备中，此时需要单个进行分析，了解告警的不同含义和差异，进而更快的确定信息位置。

4. 应用分析

地铁信号系统同样存在众多列车紧急制动告警，其中一种告警比较常见，即车载控制器，它属于新型的设计理念，具有深远意义。站在运营的角度来看，列车紧急制动是有原因的，必须要对其进行分析，这样才能减少该事项的发生，维持稳定运行。在下文中，我们要分析列车紧急制动告警，希望通过分析找出关键原因，为今后的优化提供依据，减少故障发生的次数。

1. 紧急制动告警

客观讲，通常情况下工作人员常采用的方法为：列序模式关联分析，从中的数据非常重要，是进行深入挖掘的依据，并对告警列序再次进行研究，从此中得到未来一段时间的详情，即趋势走向，后期的业务决策可以通过该内容进行。我们可以发现，系统告警序列中是存在规律的，如：一些告警相互影响、相互牵连，以根原因为依据进行，便可找到具体的规律特征。工作人员以一个月为期限，将其中的紧急制动告警进行整理和分析，在不断挖掘中找出之间的关联。

在探索中，根据数据的内容可以得知，紧急制动与两个方面有关系，即通信丢失、信标丢失，客观讲通信丢失，它可作为主要因素，而信标则是次要的。这里提到的通信丢失，说明了车载系统、轨旁系统两个方面存在通信故障，问题比较严重，以及信标丢失，说明了车载系统未接收到轨旁的信息，使得位置不标记了。维护人员的工作是根据实际情况做出分析，为接下来的维护提供依据。

2. 通信丢失告警

首先来说，告警位置分析是连接着列车位置的，具体根据列车位置进行的一系列分析，其次，车辆在运行过程中，会产生各种告警信息，其中一些告警信息具有位置信息，工作人员将两者之间的关联分析出来，可以有效掌握部分告警信息的意义和规律。

3. 信标丢失告警

根据经验分析，在对运营车辆进行信标丢失告警分析中，可以发现信标丢失有一个特点，它集中在某列车内，在检查期间，通常情况是振动疲劳导致的，进而出现信标丢失，接下来工作中，维修人员处理接触不良的部分即可，对列车内的天线进行更换，就可以解决基本问题，继续稳定工作。

5. 结语

在上文论述中，可以发现应用地铁信号系统大数据平台是未来发展的趋势，它具备许多优势，其中对告警进行透彻的了解和分析。可以避免传统工作模式的落后性，不用局限在海量数据筛查和过滤，属于一种新型的创新技术，具体的工作原理是以跟原因为主导，然后分析引起告警的因素，进而针对性的分析出告警和设备的关联点，为维护人员提供便利，使得维护工作更加快速、便利，是未来灵性发展的基础。根据实际应用，可以发现地铁信号系统大数据平台的投入使用，确实具有深远意义，获得了不错的成效。车载设备为信号系统内的重要组成部分，常见的切除ATC里程、接报故障里程有了很大技术进步，且车载内的故障也得到了控制，几率在不断下降中，基本已经脱离了传统工作方式，以往的日检模式不复存在，现阶段更多采用数据分析模式。由此可见，大数据下的地铁信号系统正在向着智能化靠拢，是未来发展的趋势。

参考文献：

[1]武文豪,周伟伟,王凯.大数据平台在公共服务系统中的应用[J].信息通信,2018:255-258.

[2]赵成林.大数据在电台信息化运维管理系统的应用[J].电脑迷,2018:116.