路瑤 雷銀亮 徐培麗 唐玉強
北京市軌道交通營運管理有限公司 國家鐵路局裝備技術中心
摘 要：重點分析将大資料、雲平台等現代資訊技術與軌道交通車輛裝備運維服務相融合，充分挖掘軌道交通車輛裝備全生命周期資料蘊含的價值，建構軌道交通車輛裝備高效智能化運維服務體系，以數字增值驅動服務模式的創新。
關鍵詞：大資料;軌道交通;遠端運維服務;
作者簡介：路瑤（1987—），男，河北赤城人，工程師，研究方向為軌道交通工程。;
0 引言
大陸軌道交通車輛裝備因大體量、多品種、多型号、長營運裡程等特征，将會産生大量的資料資源。以北京市軌道交通為例，擁有四家地鐵營運商，涉及車型包括4輛編組、6輛編組、8輛編組的A型車、B型車、市域城際列車等多種車型，其産生的資料量尤其龐大，采用傳統的資料處理手段，根本無法應對如此量級資料的實時處理，更無法挖掘内在的資料關聯價值。是以，伴随全球新一輪科技革命和産業變革，借助大資料、雲計算、物聯網等先進資訊手段，建成基于大資料雲平台的軌道交通車輛裝備遠端運維服務新模式，對降低營運成本、減少技術人員的維護成本、提高運維故障處置效率、縮短檢修時間和延長檢修周期等方面具有巨大的促進作用。
1 建設目标及内容
建成基于大資料雲平台的軌道交通車輛裝備遠端運維服務新模式，應包括三個部分，一是如何實作資料傳輸與融合，二是建設大資料雲平台與資料分析挖掘系統，三是建設遠端運維服務系統，最終實作配件服務、裝備維修、遠端指導、技術資料、服務教育訓練、增值服務等方面管理。
2 實作資料傳輸與融合的途徑
2.1 資料采集體系建設
資料采集主要實作本市内的軌道交通車輛裝備相關資料采集，采集的資料包括：産品營運資料、使用者産品運維資料。産品營運資料包括車載資料（如車輛運作參數、故障代碼、性能參數）、環境資料（如線路資訊、氣候資訊）等。使用者産品運維資料包括使用者運維資料、現場檢修維護資料等，需要研發搭建軌道交通車輛裝備一體化資料傳輸體系，實作車地雙向互動式資料傳輸，以實作對遠端運維服務對象監測資料的采集及服務支撐内容的發送功能。
2.2 産品營運資料傳輸體系建設
将車載無線資料傳輸裝置采集的車輛實時運作資料、實時故障資料、裝置狀态自診斷資料、非實時運作資料通過GPRS傳輸到地面系統。見圖1。
圖1 車載無線資料傳輸裝置車地通訊 下載下傳原圖
2.3 使用者産品運維資料傳輸體系建設
基于使用者對軌道交通車輛裝備的檢修、運維、操作等資料積累，研究制定使用者産品運維資料采集、傳輸标準，為實作軌道交通車輛裝備使用者的檢修、運維、操作等資料在大資料平台上的采集提供支撐；通過建立MRO系統，在B/S的系統架構基礎上，通過FORM、WORK FLOW等技術，利用便攜式的移動終端裝置實作運維資料的快速搜集。
3 建設大資料雲平台與資料分析挖掘系統
軌道交通車輛裝備大資料雲平台包括大資料支撐平台、大資料支撐服務平台和大資料雲平台安全。
3.1 大資料支撐平台
在大資料雲平台建設中，根據上層系統部署的需求，雲硬體基礎設施主要從計算資源、存儲資源、網絡資源、災備資源等層面進行組建。
3.2 大資料支撐服務平台
大資料支撐服務平台可提供雲中間件與雲應用的自動化部署，支撐資料處理和應用創新。包括基于雲計算的開放式資料的處理、服務、開發，資料挖掘分析、機器學習、消息處理等大資料處理服務以及內建的第三方産品服務。
3.3 大資料雲平台安全
雲平台安全架構如圖2所示，通過建構安全池，對機房、基礎設施、雲平台、終端、接入、安全管理6大類對象，提供針對性的安全防護措施，并對雲平台進行安全評估。通過雲安全管理與運維，形成縱深防禦的雲平台安全保障體系。
圖2 雲平台安全架構 下載下傳原圖
4 建設遠端運維服務系統
遠端運維服務系統建設的子系統，一般根據項目的實際實施情況進行補充和完善，這裡介紹幾個重點系統。
4.1 遠端運維服務門戶建設
建設軌道交通車輛裝備遠端運維服務門戶，包括開展虛拟維修維護可視化應用，實作檢修工藝檔案内容的三維可視化、互動化，為車輛檢修資訊化、數字化、智能化建設提供支撐；提供網際網路遠端技術資料支援，實作技術資料的橫向關聯和縱向繼承應用；探索基于大資料分析的增值服務，如營運排程優化、能耗優化、修程優化等。
4.2 虛拟維修維護可視化系統建設
結合軌道交通車輛裝備檢修工藝内容，利用增強現實、虛拟互動、識别響應等先進技術，建構軌道車輛裝備虛拟維修維護可視化系統。研發軌道交通車輛裝備可視化檢修工藝檔案，在虛拟維修維護平台中，利用互動識别技術，獲得裝置維修操作内容，對該裝置結構、維修資訊、常見故障、故障處置方法進行教育訓練，通過雲端和車載資訊互動系統支撐，多重保障維修維護及應急故障處置的無障礙應用，可實作軌道交通車輛裝備可維護單元檢修的智能化、互動化應用。
4.3 遠端技術資料系統建設
軌道交通車輛裝備技術資料服務平台應實作軌道交通車輛裝備技術資料編制、管理、釋出和應用，有效解決軌道交通車輛裝備技術資料的一車一冊網際網路釋出，實作技術資料的橫向關聯和縱向繼承應用，為現場維修作業指導、作業品質控制和産品使用教育訓練等提供有效的網際網路化遠端技術資料支援服務。
4.4 遠端支援中心建設
建設軌道交通車輛裝備遠端支援中心，包括開發多功能指揮系統，實作車輛運作狀态實時監測、資訊資源共享、遠端技術指導等，開發遠端協同系統，通過應用智能會議系統實作多人遠端視訊會議、遠端電話會議實作運維故障專家遠端技術支援，通過可穿戴式通訊裝置實作遠端可視協同運維服務。
5 結語
遠端智能運維系統新模式的開發應用，對保障軌道交通有序、高效的營運具有重要意義，同時将提升軌道交通車輛裝備的智能化程度，提供更舒适的乘坐體驗，對旅客出行、城市軌道交通營運及整個社會都帶來積極的影響。
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