CN109214724A - 一种基于云服务的铁路运输安全管理*** - Google Patents

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陈铖
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Abstract

本发明公开了一种基于云服务的铁路运输安全管理***，基于云服务理念，建立铁路运输安全管理***，其特征在于：该安全管理***包括数据采集模块，云服务模块，数据管理模块，风险评价模块，各模块之间通过无线网络连接，该***能为整个铁路运输载荷提供安全评估。

Description

一种基于云服务的铁路运输安全管理***
技术领域
本发明属于铁路运输数据管理技术领域，特别涉及一种基于云服务的铁路运输安全管理***。
背景技术
长期以来，我国铁路***及路外企业自有铁路的车站(站场)的平面调车作业大都是使用具有收发调车信令功能的专用无线集群对讲电台作为车站调度员、现场调车组和机车司机三者之间实现调车指挥和语言沟通的重要装备；现有的数字铁路运输管理***中调车信令通常通过车载台收到信令后，再调语音向手持台、调度台发送，其大大影响了通信实时性。随着铁路运输过程中列车班次排布时间的日益精细化，列车班次之间间隔时间短，这对铁路运输的管理安全水平提出了更高的技术要求，随着云技术的普及，为了提高铁路运输过程的安全便捷性，应用云服务技术对铁路运输过程的数据管理进行决策并进行风险评价是大趋势。
另一方面，目前铁路运输***载荷风险评价研究仍处于起步阶段，评价方法的可操作性差。对铁路运输载荷进行实际评价时，智能化水平较低，手工计算难度较大，计算过程较为复杂，此外，评价过程中主观赋权存在一定的缺陷，评价客观性不够。
发明内容
本发明的目的是为克服已有技术的不足，设计出一种基于云服务的铁路运输安全管理***。
基于云服务理念，建立铁路运输安全管理***，其特征在于：该安全管理***包括数据采集模块，云服务模块，数据管理模块，风险评价模块，各模块之间通过无线网络连接；
数据采集模块采集制动状态监测器、报警状态监测器、发动机工况监测器、制动气压监测器、机车速度监测器、机车供电监测器、地面标识信号监测器、机车油温水温监测器所获取的底层铁路运输参数；
云服务模块获取数据采集模块的信息，其设有虚拟机，包括存储虚拟化单元、计算虚拟化单元、网络虚拟化单元、***虚拟化单元和应用虚拟化单元，可构建铁路运输过程数据调度实时仿真模型，通过对历史数据和铁路运输计划数据的智能化分析，为安全管理模块提供包括机车速度、地面标示信号信息、机车供电信息、制动气压信息、机车油温水温监测信息的铁路运输安全管理评价的信息决策要素；
数据管理模块包含通用的数据接口模块、数据存储模块以及数据分类模块，数据接口模块接收数据采集模块的底层铁路运输参数和云服务模块的决策信息存入数据存储模块，并传递给风险评价模块；
风险评价模块，根据所述数据管理模块获取的原始数据以及云服务模块的决策信息对铁路运输过程中的载荷风险进行评估。
优选的，所述风险评价模块包括指标建立模块和权重确定模块，所述指标建立模块用于建立铁路运输载荷风险评价指标，所述权重确定模块，用于根据各指标值所包含的信息量的大小确定各指标在判断待评价铁路运输过程中载荷风险情况中的权重，所述指标建立模块具体通过以下方式建立铁路运输载荷风险评价指标：设铁路运输载荷风险评价指标个数为b，待评价铁路运输线路列车个数为a，对于任一指标j(j＝1,2,…,b)，待评价列车xi(i＝1,2,…,a)在j上的监测值为xij，待评价列车xi的第j项指标的评价值为LZij。
优选的，所述权重确定模块，用于根据各指标值所包含的信息量的大小确定各指标在判断待评价铁路运输载荷风险情况中的权重，具体包括：
STEP1、对评价值LZij进行归一化处理，采用下式对数据进行归一化处理：CS＝(LZij-mina LZij)，ZC＝(maxa LZij-mina LZij)；
STEP2、利用归一化后的数据计算指标j的熵值，具体为：
STEP3、根据指标j的熵值，计算第j项指标的权重：
所述式子里，GKj为指标j的熵值，NZj为第j项指标的权重。
本发明与现有技术相比，其有益的技术效果为：
1、基于云计算理念而提出的铁路运输管理决策方案，充分利用了云计算所带的高性价比、快速伸缩性、近乎无限的扩展性、高容错性等优势。
2、提出了一种基于云服务的铁路运输安全管理***实现方式，为铁路运输载荷调度提供了立体、多层次的协同评价体系，提高因铁路运输载荷加大所带来的管理难度，更加优化了安全性。
附图说明
图1是本发明的结构模块图。
具体实施方式
实施例一，基于云服务理念，建立铁路运输安全管理***，该安全管理***包括数据采集模块，云服务模块，数据管理模块，风险评价模块，各模块之间通过无线网络连接；
数据采集模块采集制动状态监测器、报警状态监测器、发动机工况监测器、制动气压监测器、机车速度监测器、机车供电监测器、地面标识信号监测器、机车油温水温监测器所获取的底层铁路运输参数；
云服务模块获取数据采集模块的信息，其设有虚拟机，包括存储虚拟化单元、计算虚拟化单元、网络虚拟化单元、***虚拟化单元和应用虚拟化单元，可构建铁路运输过程数据调度实时仿真模型，通过对历史数据和铁路运输计划数据的智能化分析，为安全管理模块提供包括机车速度、地面标示信号信息、机车供电信息、制动气压信息、机车油温水温监测信息的铁路运输安全管理评价的信息决策要素；
数据管理模块包含通用的数据接口模块、数据存储模块以及数据分类模块，数据接口模块接收数据采集模块的底层铁路运输参数和云服务模块的决策信息存入数据存储模块，并传递给风险评价模块；
风险评价模块，根据所述数据管理模块获取的原始数据以及云服务模块的决策信息对铁路运输过程中的载荷风险进行评估。
优选的，所述风险评价模块包括指标建立模块和权重确定模块，所述指标建立模块用于建立铁路运输载荷风险评价指标，所述权重确定模块，用于根据各指标值所包含的信息量的大小确定各指标在判断待评价铁路运输过程中载荷风险情况中的权重，所述指标建立模块具体通过以下方式建立铁路运输载荷风险评价指标：设铁路运输载荷风险评价指标个数为b，待评价铁路运输线路列车个数为a，对于任一指标j(j＝1,2,…,b)，待评价列车xi(i＝1,2,…,a)在j上的监测值为xij，待评价列车xi的第j项指标的评价值为LZij。
优选的，所述权重确定模块，用于根据各指标值所包含的信息量的大小确定各指标在判断待评价铁路运输载荷风险情况中的权重，具体包括：
STEP1、对评价值LZij进行归一化处理，采用下式对数据进行归一化处理：CS＝(LZij-mina LZij)，ZC＝(maxa LZij-mina LZij)；
STEP2、利用归一化后的数据计算指标j的熵值，具体为：
STEP3、根据指标j的熵值，计算第j项指标的权重：
所述式子里，GKj为指标j的熵值，NZj为第j项指标的权重。
优选的，还具有分类模块，根据风险指标对待评价铁路运输线路所属风险类别进行划分，从而确定待评价铁路运输线路的风险状况；所述分类模块包括初始分类子模块、分类修正子模块和分类确定子模块。
A、初始分类子***,用于将待评价铁路运输线路划分为C个不同的类，对于待评价铁路运输列车xi，采用下式求取初始分类值VQ：
设k(k＝1,2,…,C)是与VQ最接近的整数，则将待评价列车xi划分为Lk类，根据初始分类结果得到各类初始分类中心；Lk的初始类中心向量为：zk0＝(zk10,zk20,…,zkb0)T，C个初始类中心的质心为
B、分类修正子模块,用于对待评价铁路运输线路的初始分类进修正；
C、分类确定子模块，用于根据计算所得的隶属性确定待评价铁路运输线路载荷风险
情况。
具有综合评价模块，通过建立风险指数对铁路运输线路载荷风险情况进行综合评价。
采用本发明铁路运输载荷风险管理***对待评价铁路运输线路载荷进行了评价，并对为期六个月的铁路运输线路载荷、铁路运输运行故障率和铁路运输线路载荷风险进行了统计，产生的有益效果如下表所示：
待评价铁路运输线路 铁路运输运行故障率 铁路运输线路载荷风险降低
10 50％ 50％
15 56％ 45％
20 60％ 48％
25 64％ 52％
30 70％ 51％
以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种基于云服务的铁路运输安全管理***，基于云服务理念，建立铁路运输安全管理***，其特征在于：该安全管理***包括数据采集模块，云服务模块，数据管理模块，风险评价模块，各模块之间通过无线网络连接；
数据采集模块采集制动状态监测器、报警状态监测器、发动机工况监测器、制动气压监测器、机车速度监测器、机车供电监测器、地面标识信号监测器、机车油温水温监测器所获取的底层铁路运输参数；
云服务模块获取数据采集模块的信息，其设有虚拟机，包括存储虚拟化单元、计算虚拟化单元、网络虚拟化单元、***虚拟化单元和应用虚拟化单元，可构建铁路运输过程数据调度实时仿真模型，通过对历史数据和铁路运输计划数据的智能化分析，为安全管理模块提供包括机车速度、地面标示信号信息、机车供电信息、制动气压信息、机车油温水温监测信息的铁路运输安全管理评价的信息决策要素；
数据管理模块包含通用的数据接口模块、数据存储模块以及数据分类模块，数据接口模块接收数据采集模块的底层铁路运输参数和云服务模块的决策信息存入数据存储模块，并传递给风险评价模块；
风险评价模块，根据所述数据管理模块获取的原始数据以及云服务模块的决策信息对铁路运输过程中的载荷风险进行评估。
2.根据权利要求1所述的一种基于云服务的铁路运输安全管理***，其特征在于：所述风险评价模块包括指标建立模块和权重确定模块，所述指标建立模块用于建立铁路运输载荷风险评价指标，所述权重确定模块，用于根据各指标值所包含的信息量的大小确定各指标在判断待评价铁路运输过程中载荷风险情况中的权重，所述指标建立模块具体通过以下方式建立铁路运输载荷风险评价指标：设铁路运输载荷风险评价指标个数为b，待评价铁路运输线路列车个数为a，对于任一指标j(j＝1,2,…,b)，待评价列车xi(i＝1,2,…,a)在j上的监测值为xij，待评价列车xi的第j项指标的评价值为LZij。
3.根据权利要求1所述的一种基于云服务的铁路运输安全管理***，其特征在于：所述权重确定模块，用于根据各指标值所包含的信息量的大小确定各指标在判断待评价铁路运输载荷风险情况中的权重，具体包括：
STEP1、对评价值LZij进行归一化处理，采用下式对数据进行归一化处理：CS＝(LZij-mina LZij)，ZC＝(maxa LZij-mina LZij)；STEP2、利用归一化后的数据计算指标j的熵值，具体为：
STEP3、根据指标j的熵值，计算第j项指标的权重：
所述式子里，GKj为指标j的熵值，NZj为第j项指标的权重。
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