“0到1”：为列车配上“数字哨兵”

　　今年“五一”前夕，中车青岛四方车辆研究所车联网项目团队凭借在轨道交通智能运维健康管理领域的创新成绩，被中华全国总工会授予“全国工人先锋号”荣誉称号。
　　这是一支平均年龄仅33岁的青年科技团队。十年磨一剑，他们自主研发的车联网健康管理系统 （PHM），相当于为每一列飞驰的列车配备了一位永不疲倦的 “数字哨兵”，为列车运行全天候 “站岗”、于细微处感知异常、在故障发生前发出预警。从 “事后检修”到 “事前预警”，助力中国轨道交通装备运维检修模式跨入智能化时代。
　　列车传统运行维护长期依赖人工巡检和定期检修，关键部件内部状态很难实现预测感知。2015年，中车四方所基于列车网络控制系统研发基础，敏锐捕捉到行业需求与痛点，组建了跨专业的车联网健康管理技术专项攻关团队，毅然开启从 “0到1”的自主创新。
　　没有先例可循，一切从零开始。
　　“最难忘的是第一次做主机与网关联调，仅仅是为了让一条网线接通，我们就折腾了好几天。”团队负责人张欣萍回忆，一个看似简单的物理连接，背后是复杂的线序、接口标准和通信协议匹配问题。团队成员白天泡在检修库，晚上聚在办公室反复测试、核对图纸，经常一抬头已是凌晨两三点。当通信指示灯第一次稳定亮起，数据成功传回地面平台时，所有人疲惫的脸上绽放出笑容。
　　十年攻关，团队连续突破车地可靠性实时数据传输、多网络制式信号解析、超大规模车联网高并发数据处理等核心技术难题，实现了国产时序数据库在轨道交通领域的首次规模化工程应用，对超千列列车实时状态实现 “一屏统览”。列车运行与维护检修，由此从 “经验判断”进入 “数字感知”。
　　车联网健康管理不仅是技术产品，更是全生命周期的服务承诺。从系统部署到定制开发，从数据建模到远程支持，团队始终秉持 “为用户创造价值”的理念，坚守 “故障不过夜、问题不过点”的原则。
　　智能化车联网项目团队研制的产品已遍布于全国的各类轨道车辆，每一次的系统上线，都需要团队现场调试、数据模型搭建，以及基于用户需求的定制化开发，在系统运用期间，为用户提供数据分析等服务。
　　2017年，面对项目 “30年跨度、50多种车型、7460辆列车”的超大规模复杂场景，团队往返于十几个车辆段，白天实车勘察，夜间解析协议，最终建成国内首个超大规模路网级车联网系统。
　　经过十年深耕，团队构建了涵盖动车组、机车、城轨、氢能列车乃至CR450高速动车组等各类轨道列车的全寿命周期综合健康管理运维体系，搭建了超过200个算法通用工具链、130类故障预测数据模型，技术产品服务于全球100多条运营线路、3000多列车。
　　但自主创新的道路从不平坦。随着系统在全国大规模应用，一个底层技术难题成为发展瓶颈：由于缺少自主化的时序数据库，在数据洪峰下频频卡顿，遇到技术故障只能被动等待外部响应。
　　“必须用上我们自己的数据库！”团队清醒地认识到，如果不突破数据库问题，我们就永远无法摆脱被动局面，必须坚决打赢这场攻坚战。大家重新围拢到屏幕前，从头梳理代码，逐行分析日志。最终，通过与高校联合研发，日夜攻关，成功实现了国产时序数据库在轨道交通领域的首次规模化工程应用，彻底解决了底层数据基座难题。
　　这套“数字哨兵”系统，显著提升了列车无故障运营里程，降低了全生命周期运维成本，更多次提前捕捉到常规巡检无法发现的极细微隐患，让一线检修人员由衷感叹：“以前靠经验心里悬，现在你们把看不见的隐患都提前查出来，我们心里踏实多了。”
本报记者 王瑞良 通讯员 王子枫