鐵路行車組織數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、    鐵路行車組織數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    韓嵩摘要：本文先在對象結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)方面，對鐵路行車組織數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)而在數(shù)據(jù)提取、挖掘分析算法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)相關(guān)基礎(chǔ)上，分析和闡述鐵路行車組織數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。關(guān)鍵詞鐵路行車組織數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)鐵路運(yùn)行是非常復(fù)雜的過程，列車運(yùn)行時(shí)會受到各種因素影響。鐵路行車組織是鐵路運(yùn)輸中十分關(guān)鍵的構(gòu)成部分，是鐵路綜合使用各項(xiàng)技術(shù)設(shè)備，對列車運(yùn)行進(jìn)行合理安排，以此實(shí)現(xiàn)乘客與貨物運(yùn)輸?shù)囊环N計(jì)劃性工作。其工作內(nèi)容主要有車站技術(shù)、車流組織、調(diào)度等相關(guān)方面的工作。從這些方面就可以看出，鐵路行

2、車組織是非常繁雜的工作。在信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展下，鐵路作為我國交通運(yùn)輸中的關(guān)鍵構(gòu)成部分，其有必要將數(shù)據(jù)技術(shù)和信息技術(shù)使用在其中，建設(shè)行車組織數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)，以此讓組織工作更加方便快捷。因此，對鐵路行車組織數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行研究有一定現(xiàn)實(shí)意義。1鐵路行車組織數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)在對鐵路行車組織數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其中設(shè)計(jì)模塊主要有以下幾種：1.1數(shù)據(jù)庫功能這個(gè)模塊要考慮到行車組織的主要工作內(nèi)容，將鐵路的運(yùn)行作為基礎(chǔ)，將列車行駛、裝卸和機(jī)車牽引的過程作為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲模型。在其中需要兼顧到系統(tǒng)延展性，要將需要數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)與架構(gòu)作為基礎(chǔ)，以此來使用不同的處理模式。1.2對象和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在行車組

3、織系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要針對的對象是車站、區(qū)間和列車三個(gè)部分。其中的列車與區(qū)間是靜止性的，而列車則是動態(tài)性的。在設(shè)計(jì)時(shí)，車站的類型相對發(fā)展，其重點(diǎn)在于明確信號燈、進(jìn)路彼此之間關(guān)系。在這種情況下可以使用一個(gè)超類，也就是節(jié)點(diǎn)為道岔、信號燈以及軌道電路區(qū)段是父類。節(jié)點(diǎn)類具備的屬性是節(jié)點(diǎn)標(biāo)識號與節(jié)點(diǎn)類型碼等。而進(jìn)路則在設(shè)計(jì)中使用鏈表示。1.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)列車、車站和區(qū)間三者之間的關(guān)系要在計(jì)算機(jī)中經(jīng)過關(guān)系屬性來呈現(xiàn)。就比如行車組織中最重要的調(diào)度而言，比如列車在計(jì)劃達(dá)到（出發(fā)）時(shí)間和實(shí)際達(dá)到與出發(fā)時(shí)間，列車在車站使用的進(jìn)路等。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，要想明確誰是主線。若是車站是主線，則就能夠確定經(jīng)過某個(gè)城戰(zhàn)所有列車

4、與相關(guān)關(guān)系屬性。而若是將列車作為主線，則就能夠確定列車經(jīng)過所有車站和關(guān)系屬性。調(diào)度系統(tǒng)中，經(jīng)過將列車與車站作為主線做好操作?？傊?，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合行車組織工作的實(shí)際內(nèi)容進(jìn)行，要確定好分析的對象，將實(shí)際工作的流程和內(nèi)容融入到系統(tǒng)中。只有經(jīng)過這種方式，才能夠有效地提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量，使其可以在鐵路的組織工作中充分發(fā)揮作用，提升工作質(zhì)量。2鐵路行車組織數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)對于整個(gè)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)而言，要想將其有效地使用在鐵路行車組織工作中，系統(tǒng)還必須具備以下技術(shù)，才能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的價(jià)值，發(fā)揮其作用。2.1數(shù)據(jù)提取保障數(shù)據(jù)一致性是數(shù)據(jù)挖掘工作主要內(nèi)容，同時(shí)也是數(shù)據(jù)抽取過程關(guān)鍵所在。就以系統(tǒng)中行車調(diào)度系統(tǒng)為例

5、，其中數(shù)據(jù)字典經(jīng)常使用了不一樣的編碼形式，比如車站字典在運(yùn)輸管理系統(tǒng)中使用了電報(bào)碼方式，但是調(diào)度系統(tǒng)中卻使用了獨(dú)立的編碼形式。因此在整個(gè)系統(tǒng)技術(shù)中，需要提供一種編碼轉(zhuǎn)化方式，以免出現(xiàn)不一致現(xiàn)象出現(xiàn)。在這其中，調(diào)度系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通常會因?yàn)榉秶鷱V而分解成單獨(dú)單元來管理，比如列車運(yùn)行線常常被劃分成很多調(diào)度單元。在劃分中，各個(gè)單元之間的聯(lián)系被隔斷，從而無法實(shí)現(xiàn)對列車的分析。乘客列車因?yàn)橐?guī)律性和準(zhǔn)時(shí)性的特點(diǎn)，可以進(jìn)行運(yùn)行線連貫和晚點(diǎn)統(tǒng)計(jì)。對運(yùn)送貨物列車而言，系統(tǒng)需要從中獲得車次、計(jì)劃達(dá)到和出發(fā)的時(shí)間等，然后依據(jù)計(jì)劃臺和行調(diào)臺關(guān)系，使用此列車車次、始發(fā)站與到達(dá)出發(fā)時(shí)間在相關(guān)的系統(tǒng)中搜索列車信息。因?yàn)樨浳锪熊囆?/p>

6、駛路徑和時(shí)間跨度都很大，所以匹配時(shí)會搜索2天內(nèi)的所有數(shù)據(jù)。2.2挖掘分析算法此系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的挖掘分析，主要目標(biāo)在于使用歷史數(shù)據(jù)，對列車、貨車在行車組織中會發(fā)生的情況進(jìn)行預(yù)測，并且對各個(gè)因素怎樣影響結(jié)果的進(jìn)行描述。所以，在其中可以使用決策樹算法。這種算法形成的分類規(guī)則容易理解，精準(zhǔn)率很高，所以選用這個(gè)算法來分析和挖掘。在使用此算法時(shí)，屬性選擇十分關(guān)鍵，其能夠直接決定算法分析性能結(jié)果。依據(jù)評價(jià)目標(biāo)，選用各個(gè)分析目標(biāo)屬性可以從以下幾個(gè)例子中進(jìn)行：比如評價(jià)目標(biāo)是列車晚點(diǎn)，則屬性就是列車的種類，途徑的站數(shù)、里程以及始發(fā)站、結(jié)束站。若是評價(jià)目標(biāo)為列車兌現(xiàn)，則屬性則是貨車類型、始發(fā)站、取向等。若是評價(jià)目標(biāo)是貨

7、車周轉(zhuǎn)時(shí)間，則屬性就是車輛歸屬情況，編組站、裝車站、卸車站、解體站，以及所有里程和貨車時(shí)間等。2.3實(shí)現(xiàn)技術(shù)在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中，在java語言的基礎(chǔ)上開發(fā)一組數(shù)據(jù)抽取程序，在后臺中自動運(yùn)行。練級分析處理后臺工作，經(jīng)過對開源項(xiàng)目使用，將其使用在管理多維分析數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)庫到多維邏輯模型反應(yīng)其中的關(guān)系。為了便于操作者運(yùn)用和查詢，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式一般是b/s模式。系統(tǒng)使用jquery組件，在相應(yīng)的框架基礎(chǔ)上使用顯示功能，經(jīng)過后臺工作，將服務(wù)器連接起來，以此動態(tài)產(chǎn)生查詢界面。選擇分析模型之后，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)指標(biāo)與維度，才能夠生產(chǎn)相應(yīng)的報(bào)表。數(shù)據(jù)挖掘使用開源學(xué)習(xí)組件，一直使用三個(gè)月數(shù)據(jù)做好模型訓(xùn)練，在保障樣本規(guī)模情況系下，也更加契合其中的變化，同時(shí)把模型輸出結(jié)果轉(zhuǎn)化成調(diào)度員比較熟悉的內(nèi)容。在實(shí)現(xiàn)過程中，其工作流程是首先確定對象，定義模型。然后是定義etl后臺程序工作時(shí)間與參數(shù)，在系統(tǒng)中抽取相關(guān)的分析數(shù)據(jù)。3結(jié)束語行車組織工作是鐵路運(yùn)行中的重要內(nèi)容，因?yàn)楣ぷ鞯膹?fù)雜性與系統(tǒng)性，所以需要設(shè)計(jì)一款有關(guān)于行車組織數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，要明確分析的對象，設(shè)計(jì)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。將系統(tǒng)使用在工作中時(shí)，還需要使用到數(shù)據(jù)抽取、挖掘分析算法等相關(guān)的技術(shù)，以此充分發(fā)揮系統(tǒng)在行車組織中的作用。經(jīng)過對此系統(tǒng)的使用，可以讓鐵路的組織工作更加高效，從而促使鐵路的穩(wěn)定運(yùn)行。參考文獻(xiàn)1佚名.