大数据处理的地铁车载信号设备主动维护系统探究

黄录男

摘要：在本篇文章中，主要对地铁信号系统维护业务现状和发展需求进行了分析，同时整合以及收集了有关于地铁信号系统中的各项数据，结合实际情况制定出完善的预警计划，以此提升工作质量，降低故障出现概率，实现安全维护的目标，这在故障定位效率提升和运营质量强化方面有着极高的作用。

关键词：大数据处理；地铁车载信号设备；主动维护系统

伴随着社会经济的不断发展，城市运行进程逐渐加快，公共交通系统有了一系列变化，其中，地铁是市民日常出行的主要方式，本身具备速度快和安全性好而受到了广泛重视和青睐。尤其是迈入了二十一世纪以后，地铁交通优势更为明显，安全防护系统是地铁车载信号设备中非常重要的一方面，可以确保地铁安全行驶。在地铁运行期间，车载信号是确保安全运行的主要因素，可以采取合理方式保障车载信号的准确性以及完善性。

1. 对于地铁信号系统维护业务现状和基本需求的分析

1.1应用现状

伴随着科学技术的不断创新以及改进，信息化技术以及通信技术日益完善，地铁信号系统朝着集成度以及自动化趋势迈进，功能逐渐体现了出来，使地铁运行效率提升，从一定程度上降低了运营人员的工作压力，并且受系统集成性和复杂化等因素的影响，导致信号系统故障频繁出现，对正常运行产生了不良的影响。基于此，采取何种方式动态性监督信号系统运行现状，减少故障方面造成的不良影响是提升信号系统运营维护质量，确保安全性中面临的首要问题。

当前阶段，因为受到维护工作人力资源以及技术放的影响，日常维护工作一般是结合设备机械故障开展，对于存在的电气故障来讲，相关人员通常是采取事后维修方式，而性能方面电气故障形成以后，因为缺少定位故障的可靠手段，因此通常应用分散相关部件确定定位故障的方式对故障部件加以确定。对于设备电气性能来讲，趋于下降现象，当故障产生两次以后，才会对故障部件加以定位，以此更换。而且为了避免信号系统故障对运营产生不良的影响，有关范围必须做到提前预防，换而言之，当发现部件性能降低、远远超出标准要求以后，需要及时更换。检验运行状态和故障形成原因的主要方式为信号系统日志信息，各项厂商中的信号设备结合该项方式实施了相关工作。目前，主流信号厂商完成了在线储存日志和报警，维护人员依照报警信息分析故障期间的日志，进而确定故障形成原因以及基本部位。不过，因为日志包含信息非常多，结合维修人员人力资源来看，只可以下载和分析发生故障的列车，再加上人工分析期间过于依靠自身经验，所以只是依靠人工分析和整理日志实现故障预警是不可取的。

1.2分析相关需求

现阶段，自动下载和分析信号系统日常数据，在挖掘大数据、发挥价值的基础上获取各项部件的运行状态，综合性比较运行状态的趋势以及运行事件，彻底排查故障，以此降低设备故障隐患的发生。在维护信号系统期间，相关设备具备的功能表现在以下几点。

其一，对故障进行定位和预警。在统计以及分析系统运行参数期间，需要动态性监测关键性的性能指标。当设备性能下降以后，自主报警，从而使维修人员及时更换设备。该项方式能够达到事前修的目的，可以避免设备故障对后期运营产生不良影响。

其二，收集自动化日志以及分析可以编辑的日志。采取自动化方式整合以及储存车载日志，为处理信号系统的大数据提供良好数据支持。在进行列车运行信息大数据处理期间，可以从信号系统维护作业特征进行综合性考虑，为维修人员提供；良好的人机界面，以此确保项目良好开展。

2. 系统设计和实现目标

2.1系统架构

结合相关分析来看，本文提出了构建地铁车载信号设备主动维护系统。从车库中部署-地无线通信设备，将日志下载设备安装到车头中。当列车回库以后，设备可以在数据处理服务器内下载车载日志，借助数据处理服务器归类数据，在操作端内清楚体现出分析结果。

系统一般包含了三项设备，分别是列车的日志下载设备、数据传输以及日志综合分析设备。

其一，列车日志下载设备。在列车中安装该项设备的实质性目的是为了和既有信号设备接口进行监督，为了防止影响到正线运行设备的性能，保持设备设计的合理性，就需要在进入车辆段中获取地面设备激活信号以后，和信号系统进行有效通信，以此传输信号系统运输信息。

其二，应用数据传输设备。该项数据传输设备运行期间，主要是应用无线通信装置，以此达到高速下载车载数据的目的。

其三，日志的综合分析设备。对于日志综合分析装置来讲，涉及到多方面，分别是数据处理服务器以及维护人员操作终端，前者的优势是处理以及储存数据。后者则是制定分析报告，制定相关分析策略。

2.2数据处理基本运行原理

数据处理基本原理是借助行为模式识别算法提取和归纳海量数据。

其一，提取以及编辑行为模式。对于行为模式提取和编制来讲，主要是对周期性数据进行有效处理，结合基本设置提取原则转换数据，在有效检查事件序列基础上得到相关故障数据。对于已知行为来讲，可以对固定检查模式进行编制，检验车辆运行现象，相关人员依照基本要求编制新型检查方式，进行编辑期间，相关行为要点表现在以下几方面。

①选取信号单元类型。维护终端软件放置的车载信号系统包含了速度、加速度以及无线信号强度等多项类型。

②选取信息单元来源。该项来源指的是信号单元中的车载信号子系统内包含的各项数据。

③对目标值进行输入。选取了相关信号单元信号类型以后，计算机程序依照信号单位类型输入目标值进行全面检验。

④选取目标值比较措施，以大于和等于举例说明，程序中将相关的比较策略设置到了信号单元类型中，比较大于和小于以及等于、近似值等，有效输入模糊区间。

⑤完成单个行为编辑以后，一项行为模式包含了多项行为，在合理编制各项行为基础上组成规范性行为流程，完成行为模式编辑工作以后点击保存下来，再次应用期间，只需要搜索关键词即可，这样一来，可以应用该项行为模式分析以及整合数据，进而在一定程度上确保数据的完善性。

⑤维护终端软件依照相关的行为模式从诸多记录信息内加以识别，合理计算，采取报表形式将出现或者是可能发生的故障信息准确呈现出来。

其二，跟踪和比较性能指标。在应用信号系统传感器期间，依照工作情况可以绘制相关的变化曲线，综合性比较单个设备不同时间的曲线比较以及多项同类设备曲线对比，从而获取性能变化现象。相关操作原理表现为综合性分析日志信息内的测速报文、处理报文和应答器接收报文，获取测速雷达以及车载应答器传输单元工作状态，依照相关偏差对传感器性能降低现象加以确定，进行有效预警。

3、结语：

从以上论述来看，在长时间应用设备的现状下，设备逐渐趋于老化，受部件性能降低因素的影响导致故障逐渐加剧，基于此，就需要结合实际情况制定出完善的故障解决方案，以信号系统中的车载设备为基本要点，借助大数据理念背景下的辅助系统，为地铁运营维护提供良好依据。在全面整合以及收集车载日志的基础上检验线路信号设备和车载设备性能，落实完善分析策略，自主预警潜在的信号设备故障，在彻底解决故障隐患的基础上增强质量，促使地铁良好运行。

参考文献:

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