基于大数据云平台的轨道交通车辆装备远程运维服务新模式探讨

2022-04-18路瑶雷银亮徐培丽唐玉强

交通世界 2022年9期

路瑶，雷银亮，徐培丽，唐玉强

（1.北京市轨道交通运营管理有限公司，北京 102412；2.国家铁路局装备技术中心，北京 100070）

0 引言

我国轨道交通车辆装备因大体量、多品种、多型号、长运营里程等特征，将会产生大量的数据资源。以北京市轨道交通为例，拥有四家地铁运营商，涉及车型包括4辆编组、6辆编组、8辆编组的A型车、B型车、市域城际列车等多种车型，其产生的数据量尤其庞大，采用传统的数据处理手段，根本无法应对如此量级数据的实时处理，更无法挖掘内在的数据关联价值。因此，伴随全球新一轮科技革命和产业变革，借助大数据、云计算、物联网等先进信息手段，建成基于大数据云平台的轨道交通车辆装备远程运维服务新模式，对降低运营成本、减少技术人员的维护成本、提高运维故障处置效率、缩短检修时间和延长检修周期等方面具有巨大的促进作用。

1 建设目标及内容

建成基于大数据云平台的轨道交通车辆装备远程运维服务新模式，应包括三个部分，一是如何实现数据传输与融合，二是建设大数据云平台与数据分析挖掘系统，三是建设远程运维服务系统，最终实现配件服务、装备维修、远程指导、技术资料、服务培训、增值服务等方面管理。

2 实现数据传输与融合的途径

2.1 数据采集体系建设

数据采集主要实现本市内的轨道交通车辆装备相关数据采集，采集的数据包括：产品运营数据、用户产品运维数据。产品运营数据包括车载数据（如车辆运行参数、故障代码、性能参数）、环境数据（如线路信息、气候信息）等。用户产品运维数据包括用户运维数据、现场检修维护数据等，需要研发搭建轨道交通车辆装备一体化数据传输体系，实现车地双向交互式数据传输，以实现对远程运维服务对象监测数据的采集及服务支撑内容的发送功能。

2.2 产品运营数据传输体系建设

将车载无线数据传输装置采集的车辆实时运行数据、实时故障数据、设备状态自诊断数据、非实时运行数据通过GPRS传输到地面系统。见图1。

图1 车载无线数据传输装置车地通讯

2.3 用户产品运维数据传输体系建设

基于用户对轨道交通车辆装备的检修、运维、操作等数据积累，研究制定用户产品运维数据采集、传输标准，为实现轨道交通车辆装备用户的检修、运维、操作等数据在大数据平台上的采集提供支撑；通过建立MRO系统，在B/S的系统架构基础上，通过FORM、WORK FLOW等技术，利用便携式的移动终端设备实现运维数据的快速搜集。

3 建设大数据云平台与数据分析挖掘系统

轨道交通车辆装备大数据云平台包括大数据支撑平台、大数据支撑服务平台和大数据云平台安全。

3.1 大数据支撑平台

在大数据云平台建设中，根据上层系统部署的需求，云硬件基础设施主要从计算资源、存储资源、网络资源、灾备资源等层面进行组建。

3.2 大数据支撑服务平台

大数据支撑服务平台可提供云中间件与云应用的自动化部署，支撑数据处理和应用创新。包括基于云计算的开放式数据的处理、服务、开发，数据挖掘分析、机器学习、消息处理等大数据处理服务以及集成的第三方产品服务。

3.3 大数据云平台安全

云平台安全架构如图2所示，通过构建安全池，对机房、基础设施、云平台、终端、接入、安全管理6大类对象，提供针对性的安全防护措施，并对云平台进行安全评估。通过云安全管理与运维，形成纵深防御的云平台安全保障体系。

图2 云平台安全架构

4 建设远程运维服务系统

远程运维服务系统建设的子系统，一般根据项目的实际实施情况进行补充和完善，这里介绍几个重点系统。

4.1 远程运维服务门户建设

建设轨道交通车辆装备远程运维服务门户，包括开展虚拟维修维护可视化应用，实现检修工艺文件内容的三维可视化、交互化，为车辆检修信息化、数字化、智能化建设提供支撑；提供互联网远程技术资料支持，实现技术数据的横向关联和纵向继承应用；探索基于大数据分析的增值服务，如运营排程优化、能耗优化、修程优化等。

4.2 虚拟维修维护可视化系统建设

结合轨道交通车辆装备检修工艺内容，利用增强现实、虚拟交互、识别响应等先进技术，构建轨道车辆装备虚拟维修维护可视化系统。研发轨道交通车辆装备可视化检修工艺文件，在虚拟维修维护平台中，利用交互识别技术，获得设备维修操作内容，对该设备结构、维修信息、常见故障、故障处置方法进行培训，通过云端和车载信息交互系统支撑，多重保障维修维护及应急故障处置的无障碍应用，可实现轨道交通车辆装备可维护单元检修的智能化、交互化应用。