动车组大数据系统数据构成
摘要 随着经济高速发展高速动车组作为快捷、高效、经济、环保的出行方式为大众出行首选，目前全国动车组保有量已达2200列，动车组制造、运行、检修维护期间产生与之相关的大量数据信息，通过大数据系统对这些数据进行分析对我们研究动车组车辆状态变化及故障预防有着重要意义。本文以介绍高速动车组大数据系统数据构成入手，阐述各类数据的主要应用方向为高速动车组利用大数据系统进行检修维护提供依据。
关键词 动车组；大数据；检修维护
概述
大数据是时下最火热的IT行业的词汇，是指对规模巨大的数据集合，其核心特定点为数据量大、速度快、类型多、价值大、真实性高。随着大数据时代的来临，大数据概念也被广泛应用至各行各业中，高速动车组作为快捷、高效、经济、环保的新型交通工具，也引入了大数据系统，在一列动车组从设计制造到运用维护期间产生了大量与之相关的数据信息，通过大数据系统对这些数据进行分析对我们研究动车组车辆状態变化及故障预防有着重要意义。
1 动车组大数据系统数据构成
动车组数据按照动车组全寿命周期管理划分分为制造、运行、检修维护三个部分。每一部分的数据构成及应用均有其特點[1]。
1.1 制造数据
（1） 动车组制造数据构成。动车组制造数据为动车组生产、制造、试验过程中与车辆状态及部件配置相关的一系列数据。主要包括车辆生产制造过程中的一系列几何尺寸、车上各关键部件的配置记录、工序检验记录、列车功能调试结果及车辆型式试验记录等。
（2）动车组制造数据应用。动车组制造数据对动车组状态追溯有重要意义，当某一部件或结构出现根本问题或缺陷时，我们可以通过查找制造数据，追溯到安装相同部件的车组，提前进行更换或处理，同时对与之相近的部件或结构进行检查及更改，有效的规避风险。
1.2 运行数据
（1） 动车组运行数据构成。动车组运行数据为动车组日常运行过程中对车辆状态、司乘人员操作等一系统信息的数据记录。它主要包括速度、电压、电流、压力、频率、温度、振动、操作及开关器件状态等。上述信息经传感器或继电器等采集元件采集后，通过MVB网络传输至列车控制单元进行处理和记录。
MVB（Multifunction Vehicle Bus）多功能车辆总线为当前动车组主要采用的一种串行数据通信总线，它是列车通信网络系统TCN（Train Communication Network）的一部分。TCN 网络由MVB +WTB构成，动车组列车通常由数个牵引单元构成，每个牵引单元由数个动车及拖车组成，以8辆编组动车组为例，通常由2个牵引单元构成，每个单元由2辆动车及2辆拖车构成。牵引单元内部的数据传输通过MVB进行，牵引单元之间乃至重联动车组之间的数据传输通过WTB（Wire Train Bus）绞线式列车总线进行。下图为8辆编组动车组典型网络控制系统架构。
（2）动车组运行数据应用。动车组运行数据自动车组激活蓄电池，网络系统开始工作
起，即开始进行记录，蓄电池断电或网络系统停止工作后停止记录，每日动车组运行结束后，随车添乘人员会将MVB数据下载并提交动车组检修所分析保存，每日每列动车组所记录数据量大小约为350MB。
动车组运行数据运行数据可通过专业软件MVB分析仪进行解析，解析后的数据可供动车组工程师根据需要查看列车的相关信息，图2为通过分析仪解析后的某次动车组全天运行速度数据。
图2 动车组全天运行速度曲线图
动车组运行数据作为动车组运行过程各系统工作状况的完整记录，具有数据量大、类型多、更新速度快、真实性高等大数据系统的典型特征，是评估车辆运行状态，处理分析车辆故障的重要依据。
1.3 检修维护数据
（1） 动车组检修维护数据构成
动车组检修维护数据为动车组在检修维护过程中对车辆状态及维护内容的数据记录。它主要包括周期性检修记录、预防性检修记录及更正性检修记录等。
周期性检修记录是动车组出厂后根据设计文件及行业相关规定制定的周期性维修计划对动车组进行计划性维护的过程全记录。通常包括一至五级修，每级修程及对应的时间或里程如下表。
预防性检修记录是指通过对运行数据的分析及周期性检修中检查发现的动车组潜在问
题及隐患进行预防性处理的过程全记录。主要包含对磨耗元件的更换如：碳滑板、闸片，以及滤网清洁等。
更正性检修记录为当动车组发生故障后，对故障进行处理的过程全记录。
（2）动车组检修维护数据应用
动车组检修维护数据是动车组的状态履历表，记录了动车组自投入运用起直至车辆报废期间每一个阶段的车辆状态，它是系统评价一列动车组车辆状态的重要依据，在进行动车组寿命周期管理时发挥重要作用。通过对动车组检修维护数据分析，可以让我们清晰直观的得出动车组及关键系统的故障率及疲劳周期，为进行系统优化提供数据支持。
2 结束语
自2007年中国铁路第六次大提速250公里CRH动车组首次在国内应用以来，动车组进入了高速发展阶段。截至2016年底全国动车组保有量已超2200列，庞大的样本群带来海量的原始数据，需要我们用科学、高效的手段对原始数据进行分析、整理、应用。利用大数据系统通过对动车组制造、运行及检修维护数据进行科学分析，将成为未来动车组的运用维护和优化改进的重要手段，长期应用于动车组运用的日常工作中。
参考文献
[1] 李方方，赵娟，冯伟.高速动车组网络控制系统探究[J].现代制造技术与装备，2013，（2）：60-62.
