摘要：GSM-R用于鐵路通信及應(yīng)用的國際無線通信標(biāo)準(zhǔn)，已成為鐵路無線通信中的主要技術(shù)，可以提高故障分析的準(zhǔn)確性和時效性，同時借助信息化技術(shù)打通各信息孤島，實現(xiàn)智能化、自動化、集中化、可視化。

關(guān)鍵詞：高鐵 GSM-R 校企融合 通信 數(shù)據(jù)分析

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、引言

目前國內(nèi)鐵路應(yīng)用 GSM-R 通信技術(shù)作為無線通信的主要覆蓋技術(shù)，高速鐵路無線網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過多條開通運營客運專線驗證，設(shè)計、施工、調(diào)試等針對整體網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)已比較成熟。GSM-R 無線通信技術(shù)是一種綜合專用的鐵路數(shù)字化通信系統(tǒng)，主要用在鐵路發(fā)展的專用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上，提供列車的調(diào)度系統(tǒng)，包括信號的交換系統(tǒng)、基站的建設(shè)系統(tǒng)、信號的運行維護(hù)系統(tǒng)以及終端智能網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等。

在眾多的鐵路通信工作中，GSM-R 通信技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用，包括我國的青藏鐵路、膠濟(jì)鐵路、以及合武客運專線等鐵路通信中進(jìn)行了實踐應(yīng)用，從當(dāng)前的表現(xiàn)來看 GSM-R 技術(shù)性能良好，能有效的提高工作效率，增加了傳輸信號的有效性，降低了通信系統(tǒng)的維修量。高鐵近年來在鐵路系統(tǒng)迅猛發(fā)展，其通信系統(tǒng)采用GSM-R技術(shù)。

二、GSM-R網(wǎng)絡(luò)運行現(xiàn)狀分析

目前，日常GSM-R網(wǎng)絡(luò)運行數(shù)據(jù)分析工作非常繁瑣，需要投入大量的人力，發(fā)生故障時候?qū)Ξa(chǎn)生原因定位和解決效率比較低，設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)隱患預(yù)警更是難以實現(xiàn)，這些使GSM-R網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護(hù)工作較為被動，無法滿足網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的智能綜合分析要求，無法實現(xiàn)GSM-R網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的集中存儲與共享?，F(xiàn)階段各告警、監(jiān)測分析仍采取人工核查模式，沒有實現(xiàn)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，資源管理處于人工EXCEL表格階段，缺乏有效系統(tǒng)支撐，導(dǎo)致勞動效率不高，不能將現(xiàn)有監(jiān)測檢測等數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)的整合，從而不能預(yù)測分析GSM-R網(wǎng)絡(luò)故障趨勢和實現(xiàn)前瞻式的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和網(wǎng)優(yōu)調(diào)度，網(wǎng)絡(luò)運維管理也沒有辦法進(jìn)行專業(yè)化分析和專家型診斷。

三、綜合分析系統(tǒng)設(shè)計

1、綜合分析系統(tǒng)設(shè)計的必要性

國內(nèi)各鐵路局根據(jù)國家要求不斷加強(qiáng)C3無線超時的分析和整治工作，其中GSM-R運行數(shù)據(jù)綜合分析是輔組C3超時分析的重要工具。近年各路局也逐漸開展GSM-R運行數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)的研究，重點對C3無線超時智能分析和行車數(shù)據(jù)分析進(jìn)行研究開發(fā)。綜合分析系統(tǒng)自動獲取A、abis、PRI接口的數(shù)據(jù)，結(jié)合高鐵線路信息和列車信息，自動建立數(shù)學(xué)模型，對運行數(shù)據(jù)匯總分析和趨勢分析;從數(shù)據(jù)的事件特征、時變特征和地理位置等維度，及時、準(zhǔn)確、充分地展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運行情況，對網(wǎng)絡(luò)變化發(fā)展趨勢實現(xiàn)預(yù)判，在故障出現(xiàn)前消除在萌芽階段，逐步進(jìn)入自動化運維。

2、研究方法、技術(shù)路線

根據(jù)GSM-R網(wǎng)絡(luò)運行數(shù)據(jù)分析的技術(shù)特點及發(fā)展趨勢，首先研究GSM-R網(wǎng)絡(luò)運行數(shù)據(jù)分析的運用需求，提出有待進(jìn)一步解決的問題。針對這些問題，分析綜合分析應(yīng)用場景，分別研究GSM-R業(yè)務(wù)故障分析和行車數(shù)據(jù)趨勢分析，找出故障自動分析和行車數(shù)據(jù)建模分析的方法，通過離線數(shù)據(jù)驗證其可行性，圖（1）是本項目的總體流程圖。

綜合分析系統(tǒng)制定的提升自動化運維能力的目標(biāo)，其中需重點關(guān)注對DMS、A接口、Abis接口、PRI口運行數(shù)據(jù)的自動獲取和整合，為后期的大數(shù)據(jù)分析做準(zhǔn)備，并需著重關(guān)注各數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，通過大數(shù)據(jù)的分析方法實現(xiàn)的自動故障分析、劣化趨勢預(yù)判。

3、實驗設(shè)計方案

GSM-R業(yè)務(wù)故障的智能分析和運行數(shù)據(jù)匯總分析和趨勢分析是綜合分析的重要功能，通過數(shù)據(jù)建模和故障專家?guī)斓慕?，運用大數(shù)據(jù)的分析方法，實現(xiàn)GSM-R業(yè)務(wù)故障的自動分析，結(jié)果和報告自動生成和上傳;對運行數(shù)據(jù)匯總分析和趨勢分析，從數(shù)據(jù)的事件特征、時變特征和地理位置等維度，及時、準(zhǔn)確、充分地展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運行情況，對網(wǎng)絡(luò)變化發(fā)展趨勢實現(xiàn)預(yù)判，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量異常預(yù)警，最終達(dá)到提高勞效，減少故障的發(fā)生。

綜合分析系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集/匯聚層、數(shù)據(jù)處理/存儲層、數(shù)據(jù)分析/挖掘?qū)?、?yīng)用呈現(xiàn)層。數(shù)據(jù)收集匯聚層主要完成數(shù)據(jù)的自動收集，為故障分析、趨勢分析等智能分析提供數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)處理/存儲層完成數(shù)據(jù)的存儲、備份、共享，對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、數(shù)據(jù)處理、關(guān)聯(lián)，為數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘做準(zhǔn)備。數(shù)據(jù)分析/挖掘?qū)樱簩崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的聚合、清洗、匹配、關(guān)聯(lián)分析等，根據(jù)實際生產(chǎn)需求提供C3超時分析、行車數(shù)據(jù)分析等。該層利用專家系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)分析方法對故障智能分析，自動生成分析報告;運用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)對GSM-R網(wǎng)絡(luò)運行數(shù)據(jù)進(jìn)行建模和趨勢分析，盡早發(fā)現(xiàn)性能惡化趨勢提前預(yù)警，消除故障隱患。應(yīng)用呈現(xiàn)層通過圖表或地理信息系統(tǒng)（GIS Geographic Information System）進(jìn)行大屏綜合展示，提供日報、周報、月報等定制化報表，提供各種數(shù)據(jù)的綜合查詢，實現(xiàn)可視化、集中化。

四、結(jié)論

GSM-R運行數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)切合了智能化、自動化、集中化、可視化的智能運維需求，GSM-R運行數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)將大幅減少重復(fù)性勞動，提高故障分析的準(zhǔn)確性和時效性，大大提高勞效，最重要的是借助于信息化技術(shù)打通各信息孤島，實現(xiàn)從故障告警、故障分析、優(yōu)化建議輸出及優(yōu)化建議實施的各個環(huán)節(jié)的電子流程化，實現(xiàn)故障的閉環(huán)管理。

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課題項目：本文系廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級課題“GSM-R 網(wǎng)絡(luò)運行數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)設(shè)計和研究”的階段性研究成果。

作者簡介：侯聰玲（1978-），女，陜西寶雞人，廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院專業(yè)帶頭人，副教授，研究方向：電氣工程，現(xiàn)代職業(yè)教育。