黄宝璐
中国铁路郑州局集团有限公司新乡桥工段 河南 新乡 453000
摘要：铁路中长期规划中，明确要求加快铁路信息化建设和深化工务维修体制改革，工务安全生产管理系统是在工务信息化和持续工务检修体制改革的背景下应运而生。如何利信息化手段分析数字化的信息从而指导安全生产、提升设备质量，成为摆在工务基层管理者面前的一项课题。本文着重讲述如何使用工务安全生产管理系统状态分析功能，利用动、静态大数据分析及结果运用于生产中，为管理人员提供设备变化规律，为车间组织生产提供决策参考。
关键词：工务；信息化；大数据；分析；车间组织生产
1．大数据概念及工务大数据来源
“大数据是指其大小超出常规数据库获取、储存、管理和分析能力的数据集。”［1］大数据具有四个特征：价值高、速度快、体量大、种类多。当前，计算机运行、计算速度越来越快、存储成本下降、人工智能飞速发展为我们现实大数据应用提供了有力技术支撑。
工务大数据主要包含设备履历数据、设备状态数据和安全生产关键环节数据。工务安全生产管理系统中大数据的来源主要六个方面：
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图1 工务安全生产管理系统大数据分类及来源
静态检查数据主要来源于检巡工区日常各类检查数据(含轨道检查小车检查数据)、各级管理人员静态检查数据。
动态数据的来源有三种途径，即轨道检查车、车载式线路检查仪、便携式线路检查仪（人工添乘）。便携式（人工）添乘由于容易受人、车型、车速、会车等外在因素干扰，数据准确性受到影响，建议添乘人员对干扰数据进行必要剔除，对大值信息进行必要的现场复核后，再录入系统中。
大数据分析的前提要有准确、有效、大量的历史数据支撑，工务安全生产管理系统集合动、静态大数据, 围绕设备质量变化规律, 开展设备质量评价,以设备状态修为主，大修为辅，为管理者开展修程提供辅助决策。
2．主要分析功能的介绍
目前，工务安全生产管理系统更新后，分析模块主要分两块，即单元质量分析和动态质量分析。
2.1单元质量分析
单元质量分析模块主要按线路设备进行划分，利用动静态检查数据，按照设置权重扣分标准，对线路设备进行静态综合分析和评价，并指导生产。
系统中将设备的划分为一个个单元，其中正线线路每200m为一单元，道岔设备每组为一单元，站线线路每股道为一单元，系统按单元对设备状态进行分析和评价。
单元质量分析目前包含7个模块，静态检查分析、单元静态看板、单元综合看板、单元质量评价、单元检测数据、单元扣分对比。
2.1.2静态评价扣分原则
根据轨道静态几何尺寸状态，系统依据《铁路线路修理规则》中轨道静态几何尺寸容许偏差管理值标准对设备进行管理。管理者需按月对所有设备进行一次评价，静态检测分析是静态单元看板的数据来源。选择人工检查数据批次和轨检小车检查批次，生成静态单元评价数据。如果评价结果正确合适，可点击保存，系统自动将结果保存到数据库中。
系统对各单元评价结果以图板形式进行展示。如可以设置正线线路单元总扣分位于0～20间（不含扣20分项）显示绿色，20～41间（不含扣41分项）显示黄色，41分以上（含扣41分项）显示红色。管理者可以通过点击图形显示按钮，进行各类型设备扣分标准图显设置。
2.1.3静态检查分析结果运用
单元质量分析模块主要是提供静态数据查询、历史数据对比等多种查询和看板功能。静态分析结果主要是以单元看板展示，我们以单元静态看板为例，首先选择评价年、月，可以选择某一个月，也可以选择两个时间段内的所有评价结果，系统进行对比展示。选择好需要设备的行别、线名、设备类型，点击查询按钮。如我们查询某线路车间京广线2021年1月份至3月份静态分析结果。
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图3 静态单元看板
每个单元格内显示“0 | 0 | 0 | 0”分别表示“总扣分 |几何尺寸扣分 | 结构病害扣分| 销号分”。
通过点击“扣分单元”按钮，可以查询到所有单元扣分情况。管理者通过静态看板和扣分单元，能直观的掌握该区段设备状态。
车间在制定维修方案时，要利用单元静态评价结果绑定月度状态维修计划，点击看板中黄色、红色单元可查看到最差单元信息。维修原则是消红控黄保绿。
2.2动态质量分析
工务安全生产管理系统动态数据的查询、历史对比和趋势分析。动态管理目前主要分峰值管理和均值管理两个方向。系统中峰值管理主要有:轨检峰值查询、轨检峰值评价、轨检峰值统计统和轨检峰值汇总；均值管理主要的应用模块有：TQI数据查询、TQI数据趋势分析。动态质量分析中我们重点讲述TQI趋势分析。
2.2.1 TQI均值管理原理
当线路中有些钢轨的形状发生变化以及所在的位置与钢轨理想位置存在几何尺寸的偏差时，我们称这种现象为轨道不平顺。［2］列车运行过程中，轨道不平顺会对列车产生三个不同方向的冲击力作用，所以根据冲击力方向的不同可以将轨道不平顺分为垂向、横向和复合不平顺三种大类。
我国铁路采用轨道不平顺质量指数（Track Quality Index简称TQI），来评价轨道质量状态。TQI值是采用左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平、三角坑七项几何不平顺在200m区段的标准差之和。轨道质量指数计算公式：
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表1 轨道不平顺质量指数TQI管理值标准
2.2.2 TQI在系统中主要应用
系统提供TQI数据查询、TQI数据排比、TQI频数分布、TQI趋势分析、TQI综合统计、TQI汇总排比、TQI汇总环比。我们以某线路车间2021年上行5次轨检车数据进行趋势分析，分析结果如图：
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图4 1月份-3月份TQI对比分析
从图中可以清晰看出200米单元，TQI均值的变化及趋势，车间管理者通过分析结果，应着重关注深色单元，尤其是颜色递增的单元。结合日常维修、大中修，针对性地开展病害整治，有效降低TQI值。
3.数据分析的运用及日常管理建议
3.1生产计划的编制
线路维修涉及年、月、周、日计划，各类计划制定的依据应该来源于各类数据及分析结果。
年计划主要是开展周期修，段技术管理者在制定年度维修计划时，应根据设备维修周期、季节特点，结合静态检查数据和轨道检查车数据进行编制。可结合动态检测数据，并将其应用在大机维修作业中。当前较为成熟的结合方式为“捣固指数”设定，系统根据动态数据换算出该单元的捣固指数。
月计划主要是周期修和状态修，车间应依据TQI值、Ⅱ级重复晃车信息、超限、静态超限、结构病害、钢轨伤损，并结合单元评价结果，编制定月计划。
普速线路车间实行检、修维修体制改革后，日常生产部署主要以周为单位，车间每周组织车间管理人员、检巡工区和维修工区召开周平衡会，着重解决状态修，重复晃车信息、超限和结构病害等。因此，车间在设计维修方案时，应统筹兼顾以上病害数据，车间管理者们也应将维修的主要精力投入到周计划上，实时开展些结构性病害的消灭，从而延长设备使用周期，提升设备质量。
日计划以临时补修为主，重点解决超限大值和严重伤损。日计划存在一定的突发性和不可预见性。
3.2数据日常管理建议
段、车间、管理者应加强日常数据分析和运用，建议做好以下六点：一是对各种数据进行汇总、分析，如各种动静态病害信息，汇总后加强分析，并对反馈情况进行落实，完善病害的处理流程，提高各个环节的运行效率；二是对严重病害信息及时进行重点落实整治；三是对多次重复病害及时进行重点整治；四是根据病害信息的分布情况，对病害相对集中的区段增加人力、物力进行重点整治；五是根据病害产生的原因并整治，从而达到提前预防的目的；六是根据数据分析，全面掌握管内设备状态及变化趋势，找出薄弱环节，为生产任务或其他临时任务的安排提供依据，有计划进行整修，提高设备质量。
4．结束语
工务安全生产管理系统，是以车间组织生产为重心，全面支撑工务检、修分开管理模式。作为基层管理者应当熟练掌握，充分运用好系统大数据分析功能，做好轨道状态分析和评估，掌握设备状态，找准病害根源，为生产、管理提供决策依据，实现科学指导生产过程，是工务信息化管理水平的发展趋势。
参考文献
[1] 麦肯锡研究院报告，美国：麦肯锡研究院2001年5月报告，2011
[2] 武建、刘英占、靳虎.利用高频拓展TQI辅助维修决策的研究，北京：铁道工务，2017年3
[3] 既有线轨道不平顺质量指数标准及管理暂行办法，北京：中国铁路总公司，2009
[4] 铁路大数据应用实施方案.北京：中国铁路总公司,2017
[5] 张念.铁路轨道不平顺趋势预测的关键算法研究[D].成都：西南交通大学，2015
[6]曲建军.基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D].北京：北京交通大学，2011
作者简介：姓名：黄宝璐（1980.06--）；性别：男，民族：壮，籍贯：广西天等人，学历：本科；现有职称：中级工程师；研究方向：铁道工程。