關(guān)于依托大數(shù)據(jù)建立調(diào)度模擬演練系統(tǒng)的思考

徐欣

摘 要：隨著我國(guó)在“大數(shù)據(jù)”技術(shù)應(yīng)用的后起搏發(fā)，和成功實(shí)現(xiàn)在“人工智能”方面的彎道超車，本文針對(duì)調(diào)度作為鐵路生產(chǎn)單位的現(xiàn)實(shí)需求，提出依托“大數(shù)據(jù)”技術(shù)建立調(diào)度模擬演練系統(tǒng)，旨在提高調(diào)度員指揮水平。

關(guān)鍵詞：平臺(tái)；創(chuàng)新；量化；升級(jí)

新華社2017年12月10日發(fā)表了題為：《用好大數(shù)據(jù) 布局新時(shí)代—學(xué)習(xí)習(xí)近平總書(shū)記在中央政治局第二次集體學(xué)習(xí)時(shí)重要講話》的文章，文中提到習(xí)近平總書(shū)記深刻分析了大數(shù)據(jù)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，結(jié)合我國(guó)實(shí)際對(duì)實(shí)施國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、加快建設(shè)數(shù)字中國(guó)作出部署要求，為用好大數(shù)據(jù)、贏得新時(shí)代發(fā)展的戰(zhàn)略主動(dòng)指明了方向。

黨的十九大提出建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)等發(fā)展目標(biāo)，作出推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合等戰(zhàn)略部署。新時(shí)代中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展藍(lán)圖已經(jīng)繪就，要勇于創(chuàng)新、苦干實(shí)干，奮力開(kāi)拓?cái)?shù)字中國(guó)新境界，為決勝全面建成小康社會(huì)、建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家作出新貢獻(xiàn)。利用大數(shù)據(jù)推動(dòng)信息化和各行業(yè)的深度融合，已經(jīng)成為中國(guó)走強(qiáng)國(guó)之路的發(fā)展熱點(diǎn)之一。

一、簡(jiǎn)述大數(shù)據(jù)

所謂大數(shù)據(jù)（big data，mega data），指的是數(shù)量巨大，大到現(xiàn)有主流軟件工具難以捕捉、管理和分析的海量數(shù)據(jù)，一般是以“太字節(jié)”為單位，需要新的處理模式才能轉(zhuǎn)化為具有更強(qiáng)的決策力、洞察力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。在維克托·邁爾-舍恩伯格及肯尼斯·庫(kù)克耶編寫(xiě)的《大數(shù)據(jù)時(shí)代》一書(shū)中寫(xiě)到，大數(shù)據(jù)技術(shù)是指不用隨機(jī)分析法（抽樣調(diào)查）這樣的捷徑，而采用所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，雖然它表示的是過(guò)去，其關(guān)注和表達(dá)的卻是未來(lái)。

二、大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)行業(yè)融合

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2017-2021年中國(guó)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》[1]分析，目前超過(guò)93%的企業(yè)都認(rèn)為數(shù)據(jù)具有或可能具有很高的價(jià)值，未來(lái)隨著越來(lái)越多的大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)和工具的應(yīng)用，“大數(shù)據(jù)”技術(shù)的價(jià)值將進(jìn)一步被釋放，并能夠獲得更多企業(yè)的認(rèn)可。

鐵路總公司作為央企引進(jìn)“大數(shù)據(jù)”技術(shù)，相當(dāng)于繼與互聯(lián)網(wǎng)融合的信息產(chǎn)業(yè)革命之后的技術(shù)再升級(jí)。調(diào)度工作相當(dāng)于人的大腦，除了具備較高的理論水平，還須加強(qiáng)處置突發(fā)非正常情況的能力。依托“大數(shù)據(jù)”技術(shù)構(gòu)建的底層架構(gòu)建立調(diào)度模擬演練系統(tǒng)，可以利用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)景，通過(guò)沉浸式體驗(yàn)方式鍛煉調(diào)度員的實(shí)作能力。

三、調(diào)度現(xiàn)狀和發(fā)展瓶頸

隨著鐵路科技進(jìn)步的發(fā)展，調(diào)度工種單憑發(fā)揮人為的作用已經(jīng)不能適應(yīng)形勢(shì)的要求，引入大量新科技、新成果成為迫切需要。

3.1 高學(xué)歷無(wú)法解決經(jīng)驗(yàn)不足的問(wèn)題

3.1.1由于大量的新線開(kāi)通和新老調(diào)度員的更替，造成調(diào)度隊(duì)伍需要迅速擴(kuò)充。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2018年初北京局集團(tuán)調(diào)度所共有773人，其中45歲以下的占68%，大專及以上學(xué)歷占78.8%，總體突出知識(shí)化、年輕化的特點(diǎn)。

3.1.2集團(tuán)和調(diào)度所每月都組織業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和考試，由于學(xué)習(xí)形式單一，出現(xiàn)了機(jī)械背誦、強(qiáng)制理解的現(xiàn)象，缺乏有效地練習(xí)應(yīng)急處置的手段，造成整體的指揮經(jīng)驗(yàn)不足、能力欠缺。2018年全路調(diào)度技術(shù)比武，我局代表隊(duì)理論考試單項(xiàng)第一，實(shí)作表現(xiàn)卻差強(qiáng)人意。

3.1.3由于高鐵線路的擴(kuò)建、普速列車提速、運(yùn)輸任務(wù)繁重，造成安全形勢(shì)嚴(yán)峻，在非正常情況下留給調(diào)度員作出反應(yīng)和處置的時(shí)間縮短、難度增大。

3.1.4針對(duì)年輕同志較多、工作經(jīng)驗(yàn)不足的情況，每到關(guān)鍵崗位和環(huán)節(jié)調(diào)度所還要額外增派人員上崗盯控，調(diào)度資源分配失衡。

3.2 單項(xiàng)技術(shù)革新難以獨(dú)立承載發(fā)展需求

針對(duì)不同的調(diào)度工種，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出很多程序和軟件，其中行調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了TDMS5.2，統(tǒng)計(jì)調(diào)度也用到了統(tǒng)計(jì)分析通用系統(tǒng)3.0等。由于各程序本身的獨(dú)立性造成不能有效銜接，無(wú)法發(fā)揮出程序的最大功能，這些旨在降低勞動(dòng)強(qiáng)度的技術(shù)革新，沒(méi)有根本解決作業(yè)過(guò)程中的主要問(wèn)題。

3.3 監(jiān)督機(jī)制難以形成有效管控和預(yù)警

由于延續(xù)傳統(tǒng)的檢查模式，管理人員無(wú)法依靠數(shù)據(jù)分析進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和趨勢(shì)預(yù)警，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)作業(yè)中的問(wèn)題并處置，疲于被動(dòng)地事后分析和總結(jié)。

四、依托大數(shù)據(jù)技術(shù)建立調(diào)度模擬演練系統(tǒng)

從建立健全大數(shù)據(jù)輔助科學(xué)決策和社會(huì)治理的機(jī)制，到保障國(guó)家數(shù)據(jù)安全，打破信息壁壘、推動(dòng)信息共享，再到利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)形成社會(huì)治理合力，用好大數(shù)據(jù)這個(gè)利器，將有力提升治理科學(xué)化、精準(zhǔn)化、高效化水平，增強(qiáng)服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、防范化解風(fēng)險(xiǎn)的能力[2]。

調(diào)度模擬演練系統(tǒng)，是把以人員盯控為主的“業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)變?yōu)橐赃\(yùn)用新科技成果的“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”。借鑒游戲通關(guān)的思路，按照難易程度劃分等級(jí)實(shí)行模塊化管理，增強(qiáng)沉浸式體驗(yàn)的代入感。

4.1系統(tǒng)的構(gòu)建及原理

4.1.1整合資源建立數(shù)據(jù)庫(kù)

（1）在調(diào)度內(nèi)部收集信息資料建立數(shù)據(jù)庫(kù)，收集例如：施工方案、規(guī)章、運(yùn)行圖、調(diào)度命令和文件電報(bào)、歷史數(shù)據(jù)等。各調(diào)度室分別負(fù)責(zé)本工種的數(shù)據(jù)采集和維護(hù)，部門主管按信息等級(jí)進(jìn)行權(quán)限管控。

（2）加強(qiáng)部門協(xié)作實(shí)現(xiàn)信息共享。加強(qiáng)與鄰局溝通、并征得集團(tuán)支持，將采集信息精細(xì)到最基礎(chǔ)的原始數(shù)據(jù)源并量化，諸如：?jiǎn)挝粚俚?、天氣變化、車輛狀態(tài)、運(yùn)輸方案、編組計(jì)劃等轉(zhuǎn)換成源點(diǎn)信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)。

4.1.2系統(tǒng)編制

聯(lián)合鐵科院和高校研發(fā)信息平臺(tái)，針對(duì)不同調(diào)度工種建模，把采集信息通過(guò)篩選、計(jì)算后轉(zhuǎn)換成音頻、視頻輸出。大數(shù)據(jù)技術(shù)處理需要以下步驟：

（1）數(shù)據(jù)采集。利用多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)接收客戶端的數(shù)據(jù)，并通過(guò)這些數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行簡(jiǎn)單查詢和處理。

（2）數(shù)據(jù)導(dǎo)入及預(yù)處理。將采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到一個(gè)集中的大型分布式數(shù)據(jù)庫(kù)或分布式存儲(chǔ)集群，在導(dǎo)入的基礎(chǔ)上做簡(jiǎn)單的篩選和預(yù)處理。

（3）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。統(tǒng)計(jì)與分析是在預(yù)處理的基礎(chǔ)上，對(duì)存儲(chǔ)的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行更加詳盡的分析和分類匯總。

（4）數(shù)據(jù)挖掘。利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行各種算法的計(jì)算，預(yù)測(cè)走向或者實(shí)現(xiàn)一些高級(jí)別數(shù)據(jù)分析的需求，根據(jù)結(jié)果提供導(dǎo)向性咨詢。

4.2調(diào)度模擬演練系統(tǒng)的功用

4.2.1超越現(xiàn)有的學(xué)習(xí)模式

提高調(diào)度員理論聯(lián)系實(shí)際的能力，真正做到習(xí)近平總書(shū)記先前提出的“知行合一”，給予適當(dāng)?shù)募?lì)，對(duì)成績(jī)優(yōu)異者重點(diǎn)培養(yǎng)。

4.2.2 用數(shù)據(jù)量化經(jīng)驗(yàn)

經(jīng)驗(yàn)豐富是成熟的標(biāo)志之一，依托“大數(shù)據(jù)”技術(shù)構(gòu)建的調(diào)度模擬演練操作系統(tǒng)，吸收前輩們的豐富經(jīng)驗(yàn)，量化國(guó)人口中的“經(jīng)驗(yàn)”，增強(qiáng)調(diào)度員處理突發(fā)事件的自信。

4.2.3 及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題制定相應(yīng)措施

調(diào)度模擬演練系統(tǒng)不只是一個(gè)數(shù)據(jù)匯總、分析平臺(tái)，還具備記錄功能。調(diào)度員的每一個(gè)操作都被記錄，與歷史數(shù)據(jù)比對(duì)和分析、用規(guī)章作為尺度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題制定整改措施，起到“放大鏡”的作用。

4.2.4搭建在大數(shù)據(jù)技術(shù)上的新拓展

調(diào)度模擬演練系統(tǒng)，只是搭建在“大數(shù)據(jù)”技術(shù)上特定的應(yīng)用方向，可以在這個(gè)基礎(chǔ)上適時(shí)地引入云技術(shù)、AI技術(shù)，編制或升級(jí)現(xiàn)有的調(diào)度操作系統(tǒng)。在日常調(diào)度指揮中提供信息咨詢的同時(shí)，還能利用設(shè)備和程序代替人工起到檢驗(yàn)和把控的作用，杜絕工作失誤。

五、前景展望

習(xí)近平總書(shū)記指出，善于獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、運(yùn)用數(shù)據(jù)，用好大數(shù)據(jù)，增強(qiáng)利用數(shù)據(jù)推進(jìn)各項(xiàng)工作的本領(lǐng)，不斷提高對(duì)大數(shù)據(jù)發(fā)展規(guī)律的把握能力，使大數(shù)據(jù)在各項(xiàng)工作中發(fā)揮更大作用[3]。

大數(shù)據(jù)技術(shù)一定會(huì)為鐵路事業(yè)的再發(fā)展做出具有戰(zhàn)略意義的貢獻(xiàn)，調(diào)度工作更應(yīng)該駕馭新科技、展望新未來(lái)助力鐵路騰飛。調(diào)度模擬演練系統(tǒng)只是邁向智能調(diào)度、科技調(diào)度路上的一個(gè)應(yīng)用起點(diǎn)和支點(diǎn)！

參考文獻(xiàn)

[1]前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，《2017-2021年中國(guó)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》，2017年1月7日.

[2]新華社，《用好大數(shù)據(jù) 布局新時(shí)代—學(xué)習(xí)習(xí)近平總書(shū)記在中央政治局第二次集體學(xué)習(xí)時(shí)重要講話》，2017年12月10日.

[3]習(xí)近平，《實(shí)施國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略加快建設(shè)數(shù)字中國(guó)》，2017年12月9日.