曲凯乾
青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司 山东青岛市 266000
摘要：随着我国铁路交通的高速发展，动车组逐渐被普及与各大城市之间，并且成为了人们出行的主要交通形式。想要进一步提高我国铁路交通的发展，就必须要将动车组与当下的大数据环境相结合。本文将从动车组故障数据模型搭建与动车组故障数据挖掘分析技术入手，浅谈如何将大数据合理应用于动车组故障数据的挖掘与取用方面。
关键词：大数据；动车组；故障数据
引言：近些年，我国的高速铁路迅速发展，人们的出行也得到了保障，动车也向着更稳定、更安静发展。但是，在长时间的运转过程中，动车组发生故障是不可避免，想要尽可能的减少动车组故障对铁路交通发展造成的影响，就必须要加强动车组故障数据挖掘分析技术的应用。
1 动车组故障数据模型搭建
1.1动车组故障的定义及分类
1.1.1动车组事故
根据我国现行的《铁路交通事故调查处理规则》中的相关规定与要求，将铁路交通事故分为特别重大事故、重大事故、较大事故、一般A类事故、一般B类事故、一般C类事故以及一般D类事故[1]。其中包含了大多数故障情形以及相关信息，并将此作为动车组故障的主要分类标准以及定义。
1.1.2动车组故障
动车组在长期运作过程中出现的故障总共分为以下几种：
区间非正常停车。在发生故障之后，动车组控制系统会根据列车的情况，自动施加制动或者由司机手动完成列车制动[2]。一般来说，该种问题一旦发生，将会对整个区间的列车通行造成影响。往往还需要随车机械师下车对列车的故障情况进行检查，如若需要在线路交汇侧展开维修作业，还会影响到临线的行驶速度，针对部分特殊情况，则需要对邻线进行封锁。在停车维修的过程中，如若发现故障问题较为严重，无法通过随行机械师进行简单维修继续维持正常行驶，则需要申请列车救援，严重影响了动车组运输的秩序。
出入站晚点。该故障主要体现为列车前往某一站点时出现发车晚点或者到站晚点等问题[3]。故障的主要情形包括动车组运行途中相关设备出现故障问题；在行使过程中，牵引功能出现部分丧失问题；制动功能出现部分丧失；动车组轴温预警/报警；动车组空气弹簧出现故障。一般来说，这些故障发生时，都可以保障动车组正常驶入站点进行维修，对区间内以及其他线路的列车不会造成太大影响。即便该动车组故障情况较为严重，难以继续运行，也可以通过启用热备车组的方式，为后续的列车通行提供保障。
功能受限模式运行。一般来说，该种故障主要为列车内部系统以及相关设备出现重大或者多处故障，对乘客的乘坐造成一定程度的影响，但是在运行过程中，能够基本保障动车组的正常运行[4]。故障情形包括动车正在行驶的过程中，某一车厢空调故障无法运行，导致动车内部温度失衡；相邻两节以及两节以上的车厢洗手间与卫生间无法正常使用的给排水故障；相邻两节以及两节以上车厢的电茶炉发生故障无法正常使用。一般来说，在发生这一类故障时，动车组可以切除故障设备与动车组之间的连接，以保持列车的正常行驶，但是针对部分行驶时间较长的线路，则会导致乘客的乘坐质量受到影响。
1.2故障数据来源
1.2.1车载诊断系统诊断故障
车载诊断系统的任务主要包括分析动车组三种不同操作模式下的子系统的可能状态：
开车前任务：子系统的功能监控以及动车组在开车之前必须的功能检查。通常情况下，这些监控活动都可以由手动完成，在得到测试结果后，需要第一时间传输给动车组的中央诊断系统，并加以存储[5]。另外，为了保障中央诊断系统中相关数据的安全性，需要保障该系统能够拥有独立电力供应，避免停电时导致数据丢失等问题。
行驶中任务：在动车组的正常运转过程中，需要对整个动车组的运行情况进行实时监控，并及时上报可能发生的偏差以及错误。
系统检查和维修的任务：一般来说，该任务主要存在于故障以及错误发生之后，由诊断系统为维修人员提供支持，并对动车组提供功检查的测试程序。
1.2.2运行状态检测设备诊断故障
该类故障主要指在动车运行过程中，通过各类轨边以及便携式检测诊断设备，对动车组的运行情况以及相关部件的功能状态进行检测，进而发现其中的故障。
2 动车组故障数据挖掘分析技术
2.1动车组故障数据库系统构架
为了能够有效提高动车组故障时数据收集的效率以及质量，并且尽可能的保护数据在传输以及采集过程中不会发生丢失或者破损等问题，需要构建一个专门应用于故障数据存储与处理的网络平台。利用计算机自身的信息处理、数据库以及网络等技术，共同组成一套针对动车组故障数据库收集与整理的系统软件。该系统主要基于B/S+C/S架构，以.net为开发语言，利用MS SQL Server数据库开发设计，并且，该系统能够将现有的铁路办公网络OA网资源与其进行良好的衔接融合，共同组成动车组故障数据库管理系统网络。
2.2动车组故障数据库系统功能模块
为了保障动车组故障数据库系统能够为动车的正常运行提供保障，及时收集动车故障信息以及相关数据情况，包含着大量的模块，包括以数据录入与储存为主要功能的故障批量录入模块、故障表单填报模块；以故障查询为主要功能的多条件组合查询模块；以故障统计为主要功能的列车型统计模块、按里程统计模块、按时间统计模块；以故障跟踪为主要功能的运行观察故障跟踪模块、待处理故障跟踪模块；以故障分析为主要功能的部件平均寿命计算模块、远程故障数据分析模块、车载故障数据分析模块；以数据字典为主要功能的计算参数设置模块、故障模式配置模块、动车部件配置模块、用户权限管理模块。
2.3故障数据录入
2.3.1表单录入
针对部分定性故障数据，可以直接通过表单形式进行记录并填报录入到数据库平台中，便于后续展开的管理工作。在设计表单界面时，需要考虑到故障的所有相关项，并对其进行明确标注。例如车型、所属系统等较为具体的故障数据信息，则需要各部门制定统一称呼，便于信息的传输与后续展开的工作，并且在不同部门调取该表格时，直接通过特定名称的输入即可检索并调用相应的数据。针对故障描述以及处理方式等内容的编写，则需要保障部分专用名词的合理应用，在日后调用的过程中，通过对专用名词或者关键词的模糊检索，即可直接查找相应的故障信息数据。
2.3.2车载数据批量录入
从动车组上下载TCU、BCU、CCU的故障数据，并在收集数据后，利用利息按软件对这些数据进行字段解析，并在这一过程中，将无用的冗余信息进行剔除，随后将这些数据进行批量传输，保存于故障数据库中，在这一过程中，故障数据包含了故障动车组的大多数信息，但是仍然有一部分信息无法被直接调取。因此，配属故障动车组的动车，需要派遣相应的工作人员以及维修人员对上传至系统中的车载故障数据进行排查与分析，由人工完成对故障信息的填补与回填工作，对整个故障数据信息进行完善。
结束语
综上所述，我国的动车组正处于大力发展阶段，想要保障动车组的运行安全以及运输秩序，就必须要规范起故障数据的管理工作，深入了解故障规律，加强对大数据的应用，解决当下管理模式中的不足，为人们提供更为良好的出行保障。
参考文献
[1]万成.动车组卫生系统关键部件维修间隔研究[J].铁道车辆,2019,5703:42-44+5.
[2]张志昂.基于大数据分析的动车组零部件修程修制优化研究[J].铁道车辆,2019,5707:34-35+41+5.
[3]严皓.动车组大数据处理及分析[J].铁路计算机应用,2019,2809:49-53.
[4]赵睿虎,王晓世,唐保刚.动车组健康运维大数据分析应用初设[J].减速顶与调速技术,2019,03:19-22.
[5]胡文涛,孟建军.基于大数据的动车组故障诊断方法研究[J].工业控制计算机,2020,3306:31-32+35.