從大數(shù)據(jù)視角推進機務系統(tǒng)信息化進程

李道明，康 哲

（中國鐵路上海局集團有限公司合肥機務段，上海 200000）

0 引 言

近些年，大數(shù)據(jù)從定義到定位再到應用都著實令人振奮。有人將大數(shù)據(jù)資源比作可媲美石油資源的當代社會“新能源”，由此可見其對社會發(fā)展和自身發(fā)展的巨大潛力。其中，Hadoop即大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域一種可靠、高效、可伸縮的分布式系統(tǒng)基礎架構(gòu)[1]。為提高機務系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)分析處理能力及信息化水平，可以依托大數(shù)據(jù)技術(shù)Hadoop基礎架構(gòu)，實現(xiàn)行業(yè)數(shù)據(jù)自身整合挖掘，并以此服務于信息化系統(tǒng)的智能運作，使數(shù)據(jù)本身成為鐵路行業(yè)的重要智慧資源。利用物物互聯(lián)、移動終端以及智能技術(shù)等手段，可提升鐵路機務系統(tǒng)整體業(yè)務辦理效率。

一直以來，工業(yè)革命給世界帶來了巨大變化。工業(yè)革命1.0（蒸汽時代）和工業(yè)革命2.0（電氣時代）已然給人們生產(chǎn)生活帶來了巨大便捷。我國機車的發(fā)展歷程正是由20世紀的蒸汽機車、普速內(nèi)燃機車、普速電力機車，發(fā)展至如今更快、更舒適、更穩(wěn)定的動車組列車。可見，機車的發(fā)展歷程緊密貼合世界性工業(yè)革命在各階段的關(guān)鍵詞。現(xiàn)今，德國以工業(yè)革命3.0的發(fā)展成果為基礎提出工業(yè)4.0概念，目的即營造一種高效、智慧、智能的工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展模式。中國適時提出“中國制造2025”，旨在兩化（工業(yè)化和信息化）融合邁上新臺階。因此，從大數(shù)據(jù)視角探究機務系統(tǒng)信息化進程意義重大[2]。

1 機務系統(tǒng)行業(yè)大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)的主體內(nèi)容在于數(shù)據(jù)分析的前沿技術(shù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)是指從各種類型數(shù)據(jù)中快速獲得有價值信息的能力。通常所說的大數(shù)據(jù)為巨量數(shù)據(jù)資產(chǎn)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的統(tǒng)稱。在工信部2012年2月14日發(fā)布的物聯(lián)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃中，對4項關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新之一的信息處理技術(shù)做出了具體部署，核心即圍繞大數(shù)據(jù)技術(shù)展開，足以證明大數(shù)據(jù)開拓發(fā)展的明朗前景[3]。

中國鐵路的建設規(guī)模龐大，發(fā)展已全面進入快車道。傳統(tǒng)普速鐵路發(fā)展穩(wěn)步進行，高速鐵路的建設和發(fā)展進入快節(jié)奏與飛躍式發(fā)展，每年都會有大量的新線路、新車型投入使用。隨著鐵路機務系統(tǒng)信息化的不斷發(fā)展，鐵路機務系統(tǒng)各業(yè)務領(lǐng)域已產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)記錄（包括安全監(jiān)控數(shù)據(jù)、運行檢修數(shù)據(jù)、教育考試記錄等）。對這些數(shù)據(jù)做簡易管理操作及分類顯示，已不足以滿足智能化辦公及決策預測的要求，大數(shù)據(jù)需要新的處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力[4]。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)途徑能夠?qū)C務系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)資源轉(zhuǎn)變?yōu)楦挥袃r值的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，且該項資產(chǎn)可以伴隨數(shù)據(jù)分析挖掘的過程不斷豐富和升值。

1.1 數(shù)據(jù)形式的多樣性

數(shù)據(jù)形式包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。對于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)間存在很強的因果關(guān)系，遵照keyvalue的鍵值對應關(guān)系。對于半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)間因果關(guān)系較弱，數(shù)據(jù)間無因果關(guān)系。

1.2 數(shù)據(jù)來源的多樣性

機務系統(tǒng)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)來源于不同的應用系統(tǒng)、各類檢測/傳感設備以及運行檢修臺賬記錄等。機務系統(tǒng)內(nèi)部具體數(shù)據(jù)類別統(tǒng)計分析如表1所示。

表1 機務系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)類別分析

2 機務系統(tǒng)信息化現(xiàn)狀與趨勢

信息化是培養(yǎng)、發(fā)展以計算機為主的智能化工具為代表的新生產(chǎn)力，并使之造福于社會的歷史過程（智能化工具又稱信息化的生產(chǎn)工具，它一般必須具備信息獲取、信息傳遞、信息處理、信息再生、信息利用的功能）。與智能化工具相適應的生產(chǎn)力，稱為信息化生產(chǎn)力。

2.1 現(xiàn) 狀

信息化進程是一個不斷發(fā)展和推陳出新的過程。隨著技術(shù)手段的不斷進步，信息化的定義也在不斷刷新。在機務系統(tǒng)內(nèi)部，管理信息系統(tǒng)能否被廣泛及習慣性地使用，標志著機務系統(tǒng)的信息化程度。隨著機務系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的不斷豐富，人們對管理信息系統(tǒng)的能力也愈發(fā)重視，加之管理信息系統(tǒng)在管理方面產(chǎn)生的巨大影響，使得人們越來越關(guān)注管理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。有關(guān)信息化系統(tǒng)軟件模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示，反映了現(xiàn)行機務信息化系統(tǒng)的構(gòu)建方式。

2.2 趨 勢

機務信息化進程中，各子系統(tǒng)都是海量數(shù)據(jù)的收集者和貢獻者，其中對大數(shù)據(jù)存儲、分析技術(shù)的需求顯得尤為迫切。大數(shù)據(jù)技術(shù)處理研究對象各要素，完成便捷化和智能化需求。Hadoop核心架構(gòu)即為HDFS+MapReduce+Hbase+Hive[5]。以Hadoop相關(guān)技術(shù)為技術(shù)手段，構(gòu)建以物物互聯(lián)、移動終端應用、智能技術(shù)為發(fā)展趨勢的機務信息化平臺。

圖1 機務信息化軟件模塊結(jié)構(gòu)

2.2.1 物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）

利用局部網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)，把傳感器、控制器、零部件、機器、設備以及人員等通過新的方式聯(lián)在一起，形成物與物相聯(lián)，實現(xiàn)信息化、遠程管理監(jiān)控和智能化的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)智能管控的基礎[6]。

2.2.2 移動終端應用

移動互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新，新業(yè)務形態(tài)和新商業(yè)模式的不斷涌現(xiàn)，對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級形成倒逼機制。積極擁抱移動互聯(lián)網(wǎng)思維，跟上移動互聯(lián)網(wǎng)時代發(fā)展速度，有助于實現(xiàn)業(yè)務創(chuàng)新和移動互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型。

2.2.3 智能技術(shù)

智能技術(shù)主要包括模式識別、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)融合以及預測預警等。由大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)資源的有效利用，進而實現(xiàn)巨大提升。

機務系統(tǒng)信息化發(fā)展規(guī)劃應以應用系統(tǒng)軟件平臺整合和大數(shù)據(jù)中心建設為基礎，以整合優(yōu)化工作流程為紐帶，以服務生產(chǎn)運營、保障運營安全為核心，以優(yōu)化門戶網(wǎng)站建設和推廣移動終端應用為載體，打造一套標準化、流程化、協(xié)同化、移動便捷化的信息化產(chǎn)品，形成數(shù)據(jù)中心、業(yè)務中心以及決策指揮中心三者相互促進的智能化信息平臺[7]。

3 結(jié) 論

通過建立大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，分析挖掘鐵路機務系統(tǒng)行業(yè)大數(shù)據(jù)的自身價值，將原有數(shù)據(jù)資源變?yōu)闄C務系統(tǒng)的重要資產(chǎn)，以提升鐵路機務系統(tǒng)管理業(yè)務的信息化水平。大數(shù)據(jù)技術(shù)下的數(shù)據(jù)資產(chǎn)作為推動信息化系統(tǒng)革新升級的重要動力，將數(shù)據(jù)資產(chǎn)的智能性和移動終端應用的便捷性強強聯(lián)合，促使機務系統(tǒng)領(lǐng)域信息化水平不斷提升。