關于依托大數據建立調度模擬演練系統的思考

徐欣

摘 要：隨著我國在“大數據”技術應用的后起搏發，和成功實現在“人工智能”方面的彎道超車，本文針對調度作為鐵路生產單位的現實需求，提出依托“大數據”技術建立調度模擬演練系統，旨在提高調度員指揮水平。

關鍵詞：平臺；創新；量化；升級

新華社2017年12月10日發表了題為：《用好大數據 布局新時代—學習習近平總書記在中央政治局第二次集體學習時重要講話》的文章，文中提到習近平總書記深刻分析了大數據發展的現狀和趨勢，結合我國實際對實施國家大數據戰略、加快建設數字中國作出部署要求，為用好大數據、贏得新時代發展的戰略主動指明了方向。

黨的十九大提出建設科技強國、網絡強國、數字中國、智慧社會等發展目標，作出推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合等戰略部署。新時代中國互聯網和數字經濟發展藍圖已經繪就，要勇于創新、苦干實干，奮力開拓數字中國新境界，為決勝全面建成小康社會、建設社會主義現代化國家作出新貢獻。利用大數據推動信息化和各行業的深度融合，已經成為中國走強國之路的發展熱點之一。

一、簡述大數據

所謂大數據（big data，mega data），指的是數量巨大，大到現有主流軟件工具難以捕捉、管理和分析的海量數據，一般是以“太字節”為單位，需要新的處理模式才能轉化為具有更強的決策力、洞察力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。在維克托·邁爾-舍恩伯格及肯尼斯·庫克耶編寫的《大數據時代》一書中寫到，大數據技術是指不用隨機分析法（抽樣調查）這樣的捷徑，而采用所有數據進行分析處理，雖然它表示的是過去，其關注和表達的卻是未來。

二、大數據與傳統行業融合

根據前瞻產業研究院發布的《2017-2021年中國大數據產業發展前景與投資戰略規劃分析報告》[1]分析，目前超過93%的企業都認為數據具有或可能具有很高的價值，未來隨著越來越多的大數據分析平臺和工具的應用，“大數據”技術的價值將進一步被釋放，并能夠獲得更多企業的認可。

鐵路總公司作為央企引進“大數據”技術，相當于繼與互聯網融合的信息產業革命之后的技術再升級。調度工作相當于人的大腦，除了具備較高的理論水平，還須加強處置突發非正常情況的能力。依托“大數據”技術構建的底層架構建立調度模擬演練系統，可以利用計算機模擬實景，通過沉浸式體驗方式鍛煉調度員的實作能力。

三、調度現狀和發展瓶頸

隨著鐵路科技進步的發展，調度工種單憑發揮人為的作用已經不能適應形勢的要求，引入大量新科技、新成果成為迫切需要。

3.1 高學歷無法解決經驗不足的問題

3.1.1由于大量的新線開通和新老調度員的更替，造成調度隊伍需要迅速擴充。據統計，截止到2018年初北京局集團調度所共有773人，其中45歲以下的占68%，大專及以上學歷占78.8%，總體突出知識化、年輕化的特點。

3.1.2集團和調度所每月都組織業務學習和考試，由于學習形式單一，出現了機械背誦、強制理解的現象，缺乏有效地練習應急處置的手段，造成整體的指揮經驗不足、能力欠缺。2018年全路調度技術比武，我局代表隊理論考試單項第一，實作表現卻差強人意。

3.1.3由于高鐵線路的擴建、普速列車提速、運輸任務繁重，造成安全形勢嚴峻，在非正常情況下留給調度員作出反應和處置的時間縮短、難度增大。

3.1.4針對年輕同志較多、工作經驗不足的情況，每到關鍵崗位和環節調度所還要額外增派人員上崗盯控，調度資源分配失衡。

3.2 單項技術革新難以獨立承載發展需求

針對不同的調度工種，現在已經開發出很多程序和軟件，其中行調系統已經發展到了TDMS5.2，統計調度也用到了統計分析通用系統3.0等。由于各程序本身的獨立性造成不能有效銜接，無法發揮出程序的最大功能，這些旨在降低勞動強度的技術革新，沒有根本解決作業過程中的主要問題。

3.3 監督機制難以形成有效管控和預警

由于延續傳統的檢查模式，管理人員無法依靠數據分析進行實時監測和趨勢預警，不能及時發現作業中的問題并處置，疲于被動地事后分析和總結。

四、依托大數據技術建立調度模擬演練系統

從建立健全大數據輔助科學決策和社會治理的機制，到保障國家數據安全，打破信息壁壘、推動信息共享，再到利用大數據平臺形成社會治理合力，用好大數據這個利器，將有力提升治理科學化、精準化、高效化水平，增強服務經濟社會發展、防范化解風險的能力[2]。

調度模擬演練系統，是把以人員盯控為主的“業務驅動”轉變為以運用新科技成果的“數據驅動”。借鑒游戲通關的思路，按照難易程度劃分等級實行模塊化管理，增強沉浸式體驗的代入感。

4.1系統的構建及原理

4.1.1整合資源建立數據庫

（1）在調度內部收集信息資料建立數據庫，收集例如：施工方案、規章、運行圖、調度命令和文件電報、歷史數據等。各調度室分別負責本工種的數據采集和維護，部門主管按信息等級進行權限管控。

（2）加強部門協作實現信息共享。加強與鄰局溝通、并征得集團支持，將采集信息精細到最基礎的原始數據源并量化，諸如：單位屬地、天氣變化、車輛狀態、運輸方案、編組計劃等轉換成源點信息存入數據庫。

4.1.2系統編制

聯合鐵科院和高校研發信息平臺，針對不同調度工種建模，把采集信息通過篩選、計算后轉換成音頻、視頻輸出。大數據技術處理需要以下步驟：

（1）數據采集。利用多個數據庫接收客戶端的數據，并通過這些數據庫進行簡單查詢和處理。

（2）數據導入及預處理。將采集的數據導入到一個集中的大型分布式數據庫或分布式存儲集群，在導入的基礎上做簡單的篩選和預處理。

（3）數據統計與分析。統計與分析是在預處理的基礎上，對存儲的海量數據進行更加詳盡的分析和分類匯總。

（4）數據挖掘。利用現有數據進行各種算法的計算，預測走向或者實現一些高級別數據分析的需求，根據結果提供導向性咨詢。

4.2調度模擬演練系統的功用

4.2.1超越現有的學習模式

提高調度員理論聯系實際的能力，真正做到習近平總書記先前提出的“知行合一”，給予適當的激勵，對成績優異者重點培養。

4.2.2 用數據量化經驗

經驗豐富是成熟的標志之一，依托“大數據”技術構建的調度模擬演練操作系統，吸收前輩們的豐富經驗，量化國人口中的“經驗”，增強調度員處理突發事件的自信。

4.2.3 及時發現問題制定相應措施

調度模擬演練系統不只是一個數據匯總、分析平臺，還具備記錄功能。調度員的每一個操作都被記錄，與歷史數據比對和分析、用規章作為尺度，及時發現問題制定整改措施，起到“放大鏡”的作用。

4.2.4搭建在大數據技術上的新拓展

調度模擬演練系統，只是搭建在“大數據”技術上特定的應用方向，可以在這個基礎上適時地引入云技術、AI技術，編制或升級現有的調度操作系統。在日常調度指揮中提供信息咨詢的同時，還能利用設備和程序代替人工起到檢驗和把控的作用，杜絕工作失誤。

五、前景展望

習近平總書記指出，善于獲取數據、分析數據、運用數據，用好大數據，增強利用數據推進各項工作的本領，不斷提高對大數據發展規律的把握能力，使大數據在各項工作中發揮更大作用[3]。

大數據技術一定會為鐵路事業的再發展做出具有戰略意義的貢獻，調度工作更應該駕馭新科技、展望新未來助力鐵路騰飛。調度模擬演練系統只是邁向智能調度、科技調度路上的一個應用起點和支點！

參考文獻

[1]前瞻產業研究院，《2017-2021年中國大數據產業發展前景與投資戰略規劃分析報告》，2017年1月7日.

[2]新華社，《用好大數據 布局新時代—學習習近平總書記在中央政治局第二次集體學習時重要講話》，2017年12月10日.

[3]習近平，《實施國家大數據戰略加快建設數字中國》，2017年12月9日.