朱忠亮

工務(wù)維護(hù)能夠?yàn)殍F路保駕護(hù)航，消除安全隱患，麥港數(shù)據(jù)聚焦于大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用，致力于將工務(wù)維護(hù)智能化。

—山東麥港數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司副總經(jīng)理朱忠亮

麥港數(shù)據(jù)成立于2014年，聚焦于數(shù)據(jù)的挖掘和應(yīng)用分析，自主研發(fā)了BDS大數(shù)據(jù)平臺(tái)，平臺(tái)主要針對(duì)海量異構(gòu)數(shù)據(jù)的處理。今天我想與大家分享麥港數(shù)據(jù)在鐵路行業(yè)的應(yīng)用案例。

如今，軌道交通已經(jīng)成為了主流的出行工具。鐵路是我國(guó)關(guān)鍵的交通基礎(chǔ)設(shè)施，特別是高鐵的出現(xiàn)，它為我們的生活、工作帶來了極大便利。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2019年底我國(guó)鐵路總長(zhǎng)達(dá)13.9萬公里，高速鐵路里程達(dá)到了3.5萬公里，預(yù)計(jì)2020年底全國(guó)鐵路里程達(dá)到14.8萬公里。

高速鐵路的系統(tǒng)主要包含六個(gè)方面：工務(wù)、機(jī)務(wù)、電務(wù)、通信信號(hào)、調(diào)度系統(tǒng)管控的信息系統(tǒng)、培訓(xùn)和維護(hù)。今天我的主題是大數(shù)據(jù)賦能軌道設(shè)備的智能維護(hù)，軌道設(shè)備屬于工務(wù)領(lǐng)域，所以我想和大家重點(diǎn)探討工務(wù)領(lǐng)域，主要包括線路、橋隧、路基等基礎(chǔ)設(shè)施，它們占據(jù)了鐵路固定資產(chǎn)的60%。

工務(wù)維護(hù)的作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是為線路保駕護(hù)航，消除安全隱患;另一方面是保障列車運(yùn)行。工務(wù)維護(hù)出現(xiàn)問題輕則導(dǎo)致列車停運(yùn)，重則車毀人亡，所以在工務(wù)安全維護(hù)方面，我們與鐵路局投入了大量的人力、物力。

工務(wù)維護(hù)，也就是檢修方面。傳統(tǒng)的維護(hù)方式主要采用周期修的方式，周期修就是在一個(gè)固定的周期內(nèi)對(duì)存在潛在傷損的設(shè)備或沒有潛在傷損的設(shè)備統(tǒng)一打磨、更換、輕度保養(yǎng)。周期修這一模式有很多顯而易見的弊端，如我們要投入很多的資源去對(duì)軌道進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，但很多軌道可能只是輕度的損耗，不需要維護(hù)。

工務(wù)維護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)是從傳統(tǒng)的“周期修+狀態(tài)修”向?qū)Π踩?、效率進(jìn)行“預(yù)防性維護(hù)”的智能維護(hù)方向發(fā)展。智能維護(hù)是對(duì)軌道設(shè)備相關(guān)的狀態(tài)數(shù)據(jù)、感知層的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中的歸納、處理、分析，同時(shí)引入模型和算法，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和質(zhì)量狀態(tài)，對(duì)存在安全隱患的設(shè)備及時(shí)用預(yù)警預(yù)測(cè)的方式告知到相關(guān)責(zé)任人，以便第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)、處理問題。

隨著智能維護(hù)領(lǐng)域需求的技術(shù)如大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等不斷的發(fā)展，我們現(xiàn)在已經(jīng)能夠利用這些技術(shù)對(duì)鐵路狀況進(jìn)行深度感知，具備了智能維護(hù)實(shí)施的技術(shù)條件。

基于此，我們與濟(jì)南鐵路局聯(lián)合開發(fā)了工務(wù)設(shè)備決策分析管理系統(tǒng)，系統(tǒng)主要利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行感知和分析，實(shí)時(shí)、預(yù)判性監(jiān)測(cè)，幫助鐵路工務(wù)管理部門實(shí)時(shí)監(jiān)控軌道設(shè)備的狀態(tài)。

該系統(tǒng)的技術(shù)路徑是從描述、診斷到預(yù)測(cè)、指導(dǎo)。具體而言，就是對(duì)鐵路狀況進(jìn)行描述性分析，也就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸集、合并、診斷、分析，再引入模型和算法，讓結(jié)果智能化呈現(xiàn)，協(xié)助決策，為管理者提供預(yù)防性維護(hù)的建議。

在過程控制層面，該系統(tǒng)主要包含兩個(gè)重要的方面：第一是針對(duì)設(shè)備全生命周期的過程控制，從鋼軌以及關(guān)聯(lián)設(shè)備的鋪設(shè)上線到服役，再到過程中的一些小維修、大維修，最后到設(shè)備的更換、下線。第二是針對(duì)小維修、大維修的過程我們要重點(diǎn)引入相應(yīng)的大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)，對(duì)過程進(jìn)行管控。

目前系統(tǒng)中的BDS大數(shù)據(jù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)主要來源于三個(gè)方面：鐵路系統(tǒng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)、傳感監(jiān)測(cè)設(shè)備、人工巡檢數(shù)據(jù)。但是，傳統(tǒng)人工線路的維護(hù)還是要大量依靠人工巡檢。這也是這一系統(tǒng)未來可以進(jìn)一步改進(jìn)的地方。

工務(wù)設(shè)備決策分析管理系統(tǒng)具有四大功能：全生命管理、維修管理、變化預(yù)警預(yù)測(cè)以及智能應(yīng)用。通過這個(gè)系統(tǒng)我們可以很直觀地發(fā)現(xiàn)線路狀態(tài)的不同，對(duì)于鋼軌磨損比較嚴(yán)重的地方進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。

這個(gè)系統(tǒng)目前已經(jīng)在濟(jì)南鐵路局應(yīng)用，成為濟(jì)南工務(wù)系統(tǒng)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)之一，目前我們還在和全國(guó)范圍內(nèi)的其他鐵路局洽談合作。

良好的體驗(yàn)和價(jià)值是一款產(chǎn)品的生命力，我們系統(tǒng)的價(jià)值體現(xiàn)在四個(gè)方面。

第一，我們對(duì)于鋼軌的分析力度從原來100米縮小到10米，以10米作為分析單元，對(duì)故障的定位精度非常高，發(fā)現(xiàn)問題之后客戶可以精確地找到故障所處的位置。第二，故障的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率，我們針對(duì)長(zhǎng)期積累的工務(wù)維護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，在系統(tǒng)中生成了維護(hù)的狀態(tài)報(bào)告，與從前人工完成的報(bào)告進(jìn)行了對(duì)比，吻合度在95%以上，維護(hù)檢測(cè)效率提升了90%。第三，為第二年維護(hù)工作做準(zhǔn)備，曾經(jīng)我們對(duì)第二年維護(hù)的報(bào)表、財(cái)務(wù)的預(yù)算沒有依據(jù)，現(xiàn)在我們可以通過這個(gè)系統(tǒng)幾秒內(nèi)預(yù)測(cè)哪些線路、路段明年可能需要重點(diǎn)維護(hù)，哪些需要輕度維護(hù)，哪些不需要維護(hù)這些信息。第四，管理維護(hù)成本，從經(jīng)濟(jì)價(jià)值角度來講，系統(tǒng)能將維護(hù)成本降低10%以上。一公里的鋼軌更換成本大概是90萬元，更換周期大概是7年，如濟(jì)南鐵路局的鐵路長(zhǎng)達(dá)6000多公里，通過測(cè)算，系統(tǒng)每年能夠?yàn)闈?jì)南鐵路局節(jié)省4000多萬元的線路維護(hù)費(fèi)用。

我們?cè)谥腔劢煌ü?wù)領(lǐng)域的愿望是讓軌道更智慧、讓交通更安全，為此，我們聚焦于平臺(tái)的建設(shè)和分析應(yīng)用方面，基于最底層數(shù)據(jù)感知采集層，實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)。未來我們將在感知層繼續(xù)研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)來源的實(shí)時(shí)探索。

（根據(jù)演講內(nèi)容整理，未經(jīng)本人審核）