大數據時代鐵路信號智能監測技術及其應用探究

邵國松

（中鐵二十三局集團電務工程有限公司 天津 300110）

1 引言

進入21世紀以來，隨著各項科學技術的飛速發展和進步，推動了大數據技術的發展，也使得我國快步進入大數據時代。與此同時，我國的鐵路工程建設得以迅猛發展，鐵路工程建設和通車里程在飛速增加，使得我國鐵路網的規模空前龐大。在其中通過大數據技術的應用構建鐵路信號監測系統，有助于簡化復雜的鐵路調度系統以及鐵路列車管理工作等，同時也實時監測鐵路系統以及列車運行狀態，降低鐵路系統運行故障。在其中鐵路信號智能監測技術的應用表現出顯著優勢，但是在實際應用中也出現較多問題需要改進。

2 鐵路信號智能系統概述

在目前的大數據時代下，我國的鐵路工程也更加智能化和數字化，在鐵路建設中也更加深入地應用鐵路信號智能監測技術來構建智能系統，不斷完善鐵路信號系統，加強不同信號設備之間的協調配合[1]。應用鐵路信號檢測系統主要表現在列車監測和信號集中監測兩個方面，對于前者來說，應用此系統可以監測列車的行駛情況，也就是匯集列車運行中不同方向的數據。比如將行車記錄儀安裝在列車上來全范圍監測列車影響，并且與列車實時通訊，掌握列車員的動作和信息等。對于后者來說，在鐵路信號系統中的應用，重點對系統三級四層結構組成開展集中監測，也就是采集電纜和電源等設備的運行數據，獲取相關資料并分析掌握列車實時運行情況，及時發現列車故障隱患并開展檢修工作，保障列車的安全和可靠運行。

3 鐵路信號智能監測技術應用問題

3.1 難以真正實現數據共享的問題

目前鐵路信號系統的覆蓋范圍在進一步擴大，增加了此系統運行時的數據共享難度，而無法實現真正的數據共享，工作人員也就無法全方位地分析鐵路系統運行故障，因此也就無法及時發現設備故障并開展檢修工作。此外，無法實現數據共享，也會影響列車與總基站之間的通信，影響調度工作的及時性和準確性，因而會增加列車運行時的安全隱患，影響其安全與穩定運行。正是如此，就需要應用大數據技術來構建大數據云平臺，發揮其物聯網的優勢來收集分散的信息數據，在總體掌握所有數據信息的同時，通過數據價值的挖掘和分析，將有用的數據進行共享[2]。

3.2 難以實現信號系統和調度指揮協調工作的問題

在將大數據技術逐漸應用于鐵路信號系統的過程中，暴露出其中的檢測系統和電務調度指揮系統難以有效協調工作的問題，在開展故障監測工作之后也沒有直接與后期的工作計劃和結果處理相聯系，導致這兩種工作相互獨立，因此也就難以構建起具有較高綜合度的管理平臺來管理鐵路信號監測系統中的數據，容易造成其中的數據難以及時發送和收集等問題，進而會增加鐵路列車運行中的故障概率，影響列車的安全運行。

3.3 鐵路監測系統互聯性不足的問題

目前我國的鐵路信號監測系統中普遍存在數據互通性和信息關聯性較差的問題，這主要由于此信號監測系統中關鍵就是信號集中監測系統，但是由于其中的部分終端和監測設備之間的互聯性較差的問題，造成數據監測綜合性較低，難以準確定位故障位置，也無法實現列車的及時自我診斷和故障排除。

4 鐵路信號智能監測技術應用的完善對策

4.1 解決監測數據共享問題

數據監測中心在鐵路信號系統中主要起到數據實時共享的作用，將科學和完善的數據信息提供給各個列車以及上級部門，并且將全面的數據分析結果和完整的數據鏈條提供給車載和地面監測系統等，保障全面掌握列車實時運行情況和各路段情況。為此，鐵路監測機構就需要構建合理的數據共享機制，做好對各類數據的分類和分配，實現對各類數據的高效利用。同時也要加強交通管理平臺的數據共享功能，結合大數據技術的應用來構建大數據云平臺，提升對各類數據資料的整理和分析效率與準確性，深入挖掘其中的有效和有價值的數據信息，及時發送和播報實時信息[3]。

4.2 解決信號系統的協調問題

由于目前鐵路信號系統的監控范圍進一步擴大，所收集的數據也逐漸增多，增加了數據管理難度。為了確保信號系統和調度指揮的協調性，就需要通過標準化的操作來實現規范化的數據管理，也就是按照標準統一對數據進行命名，通過數據規范化命名來防止出現數據錯亂問題，以此來滿足鐵路信號系統的應用要求，可以實現數據的自動采集和關聯。

4.3 構建監測數據集并加強數據互聯

鐵路信號系統開展數據監測工作時包括電務段從地面設備到車載設備，以及從單個設備到總體系統等內容，因此所監測收集的數字量和模擬量比較龐大并且種類繁多，這不僅需要構建監測數據集，實時和全面監測各項數據并實現監測數據共享，而且還要通過此系統來分析監測數據，結合分析結果來構建事故預警系統，預防列車運行安全事故的發生。

5 結語

目前我國鐵路事業蓬勃發展，在構建我國完善的鐵路網的同時，也隨著“一帶一路”策略的實施而逐漸走出國門、走向世界。但是受限于智能監測技術的發展和應用情況，使得我國鐵路信號系統的監測系統還表現出數據共享、系統協調以及系統互聯等方面的問題。為此，基于大數據時代構建大數據云平臺等策略，還要構建監測數據共享機制并建立監測數據集等，強化數據協調性，通過規范化的操作來加強數據互聯，解決我國鐵路信號系統中的問題，推動我國鐵路事業的戰略性發展。