摘要：动车组具有安全快速的服务功能，是目前人们出行的重要交通工具，如何确保动车组实现安全高效管理对于工作人员来说是十分重要的，动车组的故障数据对于车辆检修和制造起了十分重要的作用。此外合理开展知识管理能够为企业提高综合竞争，利于企业做出正确决策，将重要支持及时传递给工作人员，可实现个人和组织的信息共享，通过多种方式进行实践以达到业绩提高的效果。本研究基于知识管理技术的优点，在动车组维保数据分析中引入知识管理知识，以实现动车组维保知识共享，交流，通过分析动车组维保知识管理系统需求设计了系统总体架构。
关键字：动车组；运维；知识管理；关键技术；应用
上世纪80年代研究学者提出了知识管理理论之后，该理论得到了快速发展，目前国外针对知识管理的理论应用比较成熟，其已经成为很多公司的重要战略。比如安达信，摩托罗拉，戴尔，惠普等公司经采用了知识管理系统，且获得了成功。然而在动车组中知识管理理论的应用较少，日本新干线综合运输管理系统实现信息共享，监视设备具备了遥控启动和设备启动形式，然后无法对故障数据进行挖掘和利用，由于我国知识管理理论处于初步发展阶段，国内外在动车组运维中应用知识管理比较少，缺乏构建故障知识库和知识共享的过程，因此有必要针对动车组维保知识管理系统进行深入探究。
1知识管理技术
知识管理中共包含三个过程，构建知识库，知识共享以及知识发现。具体来看，知识库构建包括规则库，知识库完成，知识库设计，需要进行知识获取，其来源是推理系统，依据现有规则推理出目前不存在与知识库的规则，将其加入到知识库中。知识共享是将储存在知识库的规则通过解释系统进行解释，以呈现给用户，知识共享包含知识转换和交流。知识发现是通过数据挖掘技术将大量信息挖掘出来，但如何挖掘有效知识是难点和重点，通过知识共享交流和发现可以修改增加知识库的原有信息，并不断进行完善。
业务需求。动车组运维知识系统是根据公司业务需求来设计的，系统工程师能够对现有车地通信地面管理系统所接收到的数据和人工录入数据进行分类，整合，进而实现上下游产品知识共享，并利用当前车辆状态信息，故障信息，出厂信息等构建动车组维保知识库，以实现知识共享，能够在多种角色中实现知识交流。
业务数据分析中，主故障数据是一种重要故障数据，是于列车运行过程中产生的，该数据较为复杂，包含故障信息，DI变化信息等。故障字典数据是对故障进行分类，能够用于故障索引查询，该数据包含故障的类型现象，发生原因，应急处理措施等，用户可通过故障字典数据找到故障信息和处理措施，以防范紧急故障。
运行状态数据，该数据记录了动车组在运行中的具体信息，包含8种类型，业务人员可通过该数据进行动车组状态的监控。故障处理数据，该数据是针对故障措施的实时信息进行记录的，现有系统不存在这种数据，只能通过人工录入。
2 关键算法
利用现有系统数据的分析技术，通过系统所采集到的主故障信息，包括动车内设施故障，牵引系统，空调通风系统，辅助供电系统等信息，在故障信息中包含了故障的名称，车厢号，车型，速度，公里数，以及突发事件。寻找故障和上述状态信息的关联性，即数据挖掘。
选择挖掘算法。在本研究中可以采用FP-growth算法，从算法性能数据挖掘的目的算法进行分析时，比如在利用该算法进行计算时如下所示
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Minsupoport为3，如上表所示为动车组运维信息和状态同时发生，ID为项号，F1和F2分别代表动车组的故障信息，s1到s6代表动车组的实时状态信息。通过扫描上表进行频繁项获取，得到最终的结果如下所示，
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在该结果中s4/5/6出现次数小于mInsupport 3，因此s4/5/6并不是频繁项集，由于系统需求需要找到故障信息和状态信息之间的联系，因此需要将故障信息置前，状态信息置后进行排序，结合表中的顺序最终可以将表中数据插入到FP-Tree中，如下所示。
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最终挖掘树的结果如下表所示。
3设计知识管理系统架构
系统功能是对现有车地通信地面系统所接收的车载回传数据以及人工录入数据进行分类挖掘，原有车地通信系统包括地面和车上这两个部分，在数据处理过程中需要构建知识库，同时该系统还需要具备知识检索，故障知识更新，故障预警，远程技术服务等多种功能，利用该系统能够为动车组运维数据分析和健康管理提供帮助。当服务器接收到需求之后，需要调用知识检索模块，从知识库中调取知识，通过故障诊断过程将结果反馈给用户。在设计动车组运维知识管理系统过程中需要结合系统的功能需求，根据上述业务需求动车组运维知识管理系统的需求，包括通过人工录入的方式将隐性知识转化为显性，实现知识共享。知识库需要具备自学功能，能够挖掘知识数据库的有用信息并形成新知识，具备专家审核功能，可对新增的知识进行修改，审核，通过知识检索获取故障信息和诊断信息，能够实时获取动车组的故障和状态信息，为实现动车组管理提供帮助，能够利用算法模型进行故障预警，提醒用户可能会面临的故障问题。针对存在的故障信息进行分析找出故障和条件关系，能够实现远程技术支持，为动车组随车机械师提供知识分享服务。
从系统的模块划分来看，为满足上述功能需要具备故障知识更新模块，知识检索模块，健康管理模块，故障统计分析模块，预警模块，远程服务模块。其中故障知识更新模块能够提供知识修改功能，通过该模块使用户对知识进行修改，添加完成知识操作后反馈到审核页面，知识检索模块需要根据所输入的故障名称信息进行模糊匹配，以寻找相关知识，调用推理理论获得诊断结论。健康管理模块涉及信息管理，能够对动车组的实施状态故障信息进行展示，利用列车发送的数据展示目前的动车组状态，使工作人员更好地了解目前列车的故障和状态信息，为后续工作奠定基础。故障统计模块能够对动车组的各项检测数据进行分类统计，根据最近时间段预测将来发生的故障问题，以用于提醒用户即将发生的故障。在远程技术服务中动车组维修经验知识无法实现共享，而在运行过程中存在的故障，工作人员，技术人员如果无法随车时将会使维修处于被动状态，无法实现快速诊断。远程技术依托于故障知识库，能够对维修资源技术具有较强的决策能力，缩短修维修时间，提高维修效率。
小结
总而言之，在本研究中根据目前动车组维保知识管理系统的应用需求，设计了故障知识管理系统，能够挖掘车组通信系统的信息，进而为动车组提供更好的健康管理，对动车可能发生的故障进行预测，并为相关工作人员提供远程技术服务，缩短维修时间，确保动车能够实现安全运行。
参考文献
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