基于流计算的动车组 PHM 模型处理框架

来源：计算机应用与软件杂志2025年第7期北京时间：

作者：李燕, 王辉, 杨春辉, 李超旭, 赵士伟

摘要：针对动车组故障预测与健康管理（Prognostics and Health Management，PHM）实时海量数据解析处理与模型计算问题，提出一种基于流计算的动车组 PHM 模型处理框架。首先分析动车组车载数据处理流程，然后基于 Spark Streaming 给出动车组 PHM 模型处理的总体框架。针对实时海量数据解析处理，首先分析解析前的车载数据结构，定义解析后的车载数据结构，然后设计通用化数据解析组件，给出流计算实现方式。针对模型计算，详细给出 PHM 模型的形式化定义，包括模型的基本信息、输入、输出和逻辑主体等，根据此定义设计模型通用组件，实现模型的快速研发、高效计算和统一应用。通过动车组 PHM 系统的有效应用，证明了该框架可以很好地满足海量数据的实时计算需求。

关键词：动车组, 故障预测与健康管理, 流计算, 模型, 形式化, 组件化