從大數據視角推進機務系統信息化進程

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，大數據從定義到定位再到應用都著實令人振奮。有人將大數據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展和自身發展的巨大潛力。其中，Hadoop即大數據技術領域一種可靠、高效、可伸縮的分布式系統基礎架構[1]。為提高機務系統內部數據分析處理能力及信息化水平，可以依托大數據技術Hadoop基礎架構，實現行業數據自身整合挖掘，并以此服務于信息化系統的智能運作，使數據本身成為鐵路行業的重要智慧資源。利用物物互聯、移動終端以及智能技術等手段，可提升鐵路機務系統整體業務辦理效率。

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

1 機務系統行業大數據

大數據的主體內容在于數據分析的前沿技術。大數據技術是指從各種類型數據中快速獲得有價值信息的能力。通常所說的大數據為巨量數據資產和大數據技術的統稱。在工信部2012年2月14日發布的物聯網“十二五”規劃中，對4項關鍵技術創新之一的信息處理技術做出了具體部署，核心即圍繞大數據技術展開，足以證明大數據開拓發展的明朗前景[3]。

中國鐵路的建設規模龐大，發展已全面進入快車道。傳統普速鐵路發展穩步進行，高速鐵路的建設和發展進入快節奏與飛躍式發展，每年都會有大量的新線路、新車型投入使用。隨著鐵路機務系統信息化的不斷發展，鐵路機務系統各業務領域已產生大量數據記錄（包括安全監控數據、運行檢修數據、教育考試記錄等）。對這些數據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，大數據需要新的處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力[4]。通過大數據技術途徑能夠將機務系統內部數據資源轉變為更富有價值的數據資產，且該項資產可以伴隨數據分析挖掘的過程不斷豐富和升值。

1.1 數據形式的多樣性

數據形式包括結構化數據和非結構化數據。對于結構化數據，數據間存在很強的因果關系，遵照keyvalue的鍵值對應關系。對于半結構化數據，數據間因果關系較弱，數據間無因果關系。

1.2 數據來源的多樣性

機務系統領域的大數據來源于不同的應用系統、各類檢測/傳感設備以及運行檢修臺賬記錄等。機務系統內部具體數據類別統計分析如表1所示。

表1 機務系統內部數據類別分析

2 機務系統信息化現狀與趨勢

信息化是培養、發展以計算機為主的智能化工具為代表的新生產力，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力，稱為信息化生產力。

2.1 現 狀

信息化進程是一個不斷發展和推陳出新的過程。隨著技術手段的不斷進步，信息化的定義也在不斷刷新。在機務系統內部，管理信息系統能否被廣泛及習慣性地使用，標志著機務系統的信息化程度。隨著機務系統內部數據的不斷豐富，人們對管理信息系統的能力也愈發重視，加之管理信息系統在管理方面產生的巨大影響，使得人們越來越關注管理信息系統的發展趨勢。有關信息化系統軟件模塊結構如圖1所示，反映了現行機務信息化系統的構建方式。

2.2 趨 勢

機務信息化進程中，各子系統都是海量數據的收集者和貢獻者，其中對大數據存儲、分析技術的需求顯得尤為迫切。大數據技術處理研究對象各要素，完成便捷化和智能化需求。Hadoop核心架構即為HDFS+MapReduce+Hbase+Hive[5]。以Hadoop相關技術為技術手段，構建以物物互聯、移動終端應用、智能技術為發展趨勢的機務信息化平臺。

圖1 機務信息化軟件模塊結構

2.2.1 物聯網（Internet of Things）

利用局部網絡或互聯網等通信技術，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在一起，形成物與物相聯，實現信息化、遠程管理監控和智能化的網絡。物聯網是實現智能管控的基礎[6]。

2.2.2 移動終端應用

移動互聯網的創新，新業務形態和新商業模式的不斷涌現，對傳統產業的發展和轉型升級形成倒逼機制。積極擁抱移動互聯網思維，跟上移動互聯網時代發展速度，有助于實現業務創新和移動互聯網轉型。

2.2.3 智能技術

智能技術主要包括模式識別、數據挖掘、數據融合以及預測預警等。由大數據數據資源的有效利用，進而實現巨大提升。

機務系統信息化發展規劃應以應用系統軟件平臺整合和大數據中心建設為基礎，以整合優化工作流程為紐帶，以服務生產運營、保障運營安全為核心，以優化門戶網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、協同化、移動便捷化的信息化產品，形成數據中心、業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 論

通過建立大數據管理系統，分析挖掘鐵路機務系統行業大數據的自身價值，將原有數據資源變為機務系統的重要資產，以提升鐵路機務系統管理業務的信息化水平。大數據技術下的數據資產作為推動信息化系統革新升級的重要動力，將數據資產的智能性和移動終端應用的便捷性強強聯合，促使機務系統領域信息化水平不斷提升。