大数据分析在轨道交通设备全寿命周期研究中的应用

大数据分析在轨道交通设备全寿命周期研究中的应用

姜月，贺经宇，恽诗博

中车长春轨道客车股份有限公司国家轨道客车工程研究中心

130062

摘要：当前我国城市化发展进程的不断加快，同时也推动了城市轨道交通行业的发展，由于轨道交通的设备较多，各个系统的设计寿命有区别，为此文章主要是对大数据技术在轨道交通设备的全寿命周期的应用展开了研究。

关键字：轨道交通；寿命周期；大数据

引言：在当前的大数据时代中，城市轨道交通创新与发展需认识到大数据的实际价值，才能够有效推进到城市轨道交通中的内外部资源平台的建设，筛选出有效的信息，确保到大数据信息在轨道交通中的专业性以及可持续性。

一、大数据介绍

互联网技术的出现给大多数人带来了便利条件。在短时间内全面改革和进一步发展逐步实现。到目前为止，已彻底告别Ti的时代，并直接进入了DT转型时代，DT时代指的是在新时期人们经常谈论的大数据时代。互联网在社会上的规模正在稳步扩大，并在各个行业和领域得到更广泛的应用，为大多数人提供了全面、便捷的条件，世界各地都有各种各样的数据和信息，在新时期下如何突出大数据的价值和意义，是大综合数据发展中需及时解决和处理的问题。大数据的各种技术主要包括数据的形成、大规模收集、存储、挖掘和数据分析等，大数据平台致力于以云数据计算为基本设施，为所有用户提供存储、计算、综合分析、挖掘以及输出显示等服务。研究发现，用户可以轻松实现商业智能和人工智能服务，具备强大的一站式数据应用能力。大数据处理的基本流程与传统数据处理方法没有太大区别，主要区别在大数据需要处理大量、非结构化的综合数据，因此可以在后续处理的多个环节设计并行处理。大数据采集方法及预处理在大数据的生命周期中，数据结果采集过程处于第一个环节，大数据采集方式主要包括四个方面：管理信息系统、web应用系统、物理信息系统和科学实验系统。对不同的数据集，可能存在不同的内部结构和模式，如文件、关系表等，这表明了数据的异构性。对多个异构综合数据集，进一步集成处理或整合处理，把不同数据集的数据收集、排序、清理、转换后，可以生成新的数据集，提供全面统一的标准综合数据视图，进行持续跟踪查询和分析。

二、全寿命周期管理面临的挑战

1、百年工程，安全地铁

近年来，我国经济水平的提高，同时推动了城市的发展进程。城市人口的日益增加使得地铁现在已经成为城市大多数人最重要的交通工具，它需要确保安全和正点运行。设备的任何形式故障都有可能降低到运营效率，导致长途列车晚点，进而导致地面城市交通瘫痪，为此对设备系统的健康维护非常重要。

2、设备种类多，设计寿命不同

轨道交通设计大多都依照100年运营模式的设计，但设备和系统的总体设计寿命远短于这个时间，一些通信和信号系统一般都是根据15年设计，一些设备受到自身技术条件以及产品更新时间限制。虽然国内厂商的设计自然寿命一般大于10年，但由于地铁站环境恶劣等因素，自然寿命将大大降低到7年。考虑到设备故障率的提高和安全问题潜在风险因素的增加，需要提前研究设备的更换。

3、资金压力大，预期不足

轨道交通的运营和管理实际上是一项公益活动，资金的主要来源主要取决于票面价值、商业广告收入。在运营周期内，将进行几轮设备和产品升级，投资规模大，要进行统筹规划，对资金使用做出最合理的安排，做好决策，确保运行稳定。在运营期间，管理层需要投资更换设备，这超出了预期，同时在当地政府层面也面临新资金短缺的问题。

三、大数据分析技术的应用过程

1、树立设备全寿命周期大数据分析意识

数据收集从设计阶段开始，如BIM技术，建立系统模型，整个过程记录软件系统的设计变更，施工过程问题和变更后往复过程，对设计项目的概算和采购招标工作的总体预算，参与中标人的报价，结算和审计报告数据，收集大量数据，初步形成设备和资产信息。

2、建立广泛的数据输入技术手段

在设备维护过程中，用先进的综合检查工具，如大型轨道运行测试车和接触网设备测试车；利用电算化系统和统一系统网络管理系统，收集有关设备在运行基本信息，挖掘大数据的情况。

3、建设大数据基础平台

建立大数据系统的基础设施，如云存储平台、云计算平台、虚拟计算平台以及数据感知平台等。然后通过生产信息化系统及时了解生产计划和计划执行的实际情况，持续跟踪设备保养、故障数据以及故障指标等。

4、构建专家决策系统

相关人员应当深入挖掘相关数据，然后建立和完善相关模型，对各类设备现状、人员状况和关键设备使用年限进行综合的主观评价，最后需要对相关设备升级提出相关意见和建议。

结束语：新时代的到来同时也推动了道路视频检测技术的进步，人工智能技术的出现能够有效解决交通故障，确保到交通的安全畅通。将大数据技术应用在轨道交通行业设备全寿命周期中应用大数据技术应当树立大数据的分析意识，从设计、建设以及维护过程中开展对数据的收集和分析。

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