黨的十八大以來,我國高速鐵路快速發(fā)展,取得了舉世矚目的成就。為了全面梳理我國高鐵工程技術(shù)創(chuàng)新成果、系統(tǒng)總結(jié)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)、推進(jìn)高鐵持續(xù)創(chuàng)新，國家鐵路局組織一批具有深厚理論功底和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的科研和工程技術(shù)人員編寫了高速鐵路工程技術(shù)創(chuàng)新叢書，并請(qǐng)高鐵工程領(lǐng)域資深權(quán)威專家全程指導(dǎo)、審定把關(guān)。叢書共31冊(cè),本書為叢書之一。

鐵路是國民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，也是新時(shí)代新經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈和大眾化交通工具，已成為滿足人民群眾日益增長(zhǎng)的美好生活需要的重要載體。隨著國家交通強(qiáng)國戰(zhàn)略的深化落實(shí)，鐵路作為綜合交通運(yùn)輸體系的骨干地位進(jìn)一步被鞏固，在貨物運(yùn)輸、物資調(diào)配、旅客輸送等方面有著不可替代的重要作用。特別是近年來中國高速鐵路建設(shè)取得了舉世矚目的成就，截至2020年底,中國高速鐵路營(yíng)業(yè)里程數(shù)達(dá)到3.8萬公里。四縱四橫高速鐵路網(wǎng)絡(luò)全面貫通，不僅拉近了沿線城市的空間距離，促進(jìn)了人口和資源的快速流動(dòng)，更驅(qū)動(dòng)了全國的經(jīng)濟(jì)脈搏，而且我國正在加密建成一張全面覆蓋中西部地區(qū)的八縱八橫高速鐵路網(wǎng)絡(luò)，中國高速鐵路在一路領(lǐng)跑中不斷提速升級(jí),為經(jīng)濟(jì)發(fā)展持續(xù)提供新動(dòng)能。

目前，我國不僅是路網(wǎng)規(guī)模龐大的國家，也是全球范圍內(nèi)高速鐵路技術(shù)體系完善的國家。隨著高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)和未來高速鐵路的規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高速鐵路的運(yùn)行安全和效率等挑戰(zhàn)會(huì)越來越嚴(yán)峻。我國鐵路信息化歷經(jīng)近四十年的建設(shè)，圍繞運(yùn)輸生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)開發(fā)、資源管理、建設(shè)管理、戰(zhàn)略決策和綜合協(xié)同等業(yè)務(wù)領(lǐng)域構(gòu)建了多個(gè)覆蓋全路的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，產(chǎn)生并積累了海量的旅客出行、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、安全監(jiān)測(cè)和工程建設(shè)等相關(guān)數(shù)據(jù)，為我國高速鐵路技術(shù)的持續(xù)領(lǐng)跑奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。因此，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確地采集、存儲(chǔ)、分析、處理、決策等是當(dāng)前我國高速鐵路的迫切需求。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析處理手段面對(duì)加速爆炸的數(shù)據(jù)量日益顯得無能為力，高速鐵路的海量數(shù)據(jù)亟需新的分析手段與研究策略。

大數(shù)據(jù)是一種可以從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、創(chuàng)造新價(jià)值、提升新能力的新一代信息技術(shù),正日益對(duì)全球生產(chǎn)、流通、分配、消費(fèi)活動(dòng)以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行機(jī)制、社會(huì)生活方式和國家治理能力產(chǎn)生重要影響。因此,深化高速鐵路大數(shù)據(jù)應(yīng)用已成為推動(dòng)高速鐵路創(chuàng)新能力現(xiàn)代化的內(nèi)在需要和必然選擇。大數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)分析研究處理提供了一系列的理論、方法、工具與技術(shù)，在眾多行業(yè)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。將大數(shù)據(jù)方面成熟的技術(shù)應(yīng)用于高速鐵路行業(yè)，探討大數(shù)據(jù)新的研究應(yīng)用領(lǐng)域，并尋求高速鐵路大數(shù)據(jù)新的分析解決方法，有助于提升高速鐵路安全運(yùn)營(yíng)決策和風(fēng)險(xiǎn)防范能力，提高旅客服務(wù)質(zhì)量和水平，推動(dòng)跨領(lǐng)域、跨行業(yè)的數(shù)據(jù)融合和協(xié)同創(chuàng)新，探索形成協(xié)同發(fā)展的新業(yè)態(tài)、新模式，培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)等。

高速鐵路行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展急需兼顧理論與技術(shù)、注重應(yīng)用與實(shí)踐的高素質(zhì)復(fù)合型人才。當(dāng)前的一些高速鐵路及大數(shù)據(jù)方面的圖書大多將高速鐵路與大數(shù)據(jù)隔離開來進(jìn)行分析,缺乏二者結(jié)合的著力點(diǎn)。本書結(jié)合高速鐵路大數(shù)據(jù)的實(shí)際特點(diǎn),對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)在高速鐵路行業(yè)的研究與應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)深入的分析探討,并基于主流的大數(shù)據(jù)平臺(tái)工具與成熟的大數(shù)據(jù)技術(shù)方法給出了針對(duì)性的解決方案。本書的特色是注重理論與應(yīng)用的深度融合,涵蓋了高速鐵路大數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、安全、分析及決策等全生命周期數(shù)據(jù)流程,并結(jié)合典型的實(shí)踐案例給出了高速鐵路大數(shù)據(jù)的應(yīng)用解決方案,對(duì)促進(jìn)以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為核心的高速鐵路的智能化、綠色化發(fā)展,加快國家交通強(qiáng)國建設(shè),增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)動(dòng)力具有重要意義。

本書是作者在多年教學(xué)與實(shí)踐的基礎(chǔ)上編寫而成，由李天瑞、李平等編著,由香港中文大學(xué)(深圳)羅智泉教授主審。具體編寫分工如下:第１章由李天瑞、李平、楊懷志、馬小寧、曹鴻飛、封博卿編寫；第２章由滕飛、李天瑞、李博編寫；第３章由王明文編寫；第４章由杜圣東、李天瑞編寫；第５章由滕飛、李天瑞、李博編寫；第６章由楊燕、李天瑞編寫；第７章由龔勛編寫；第８章由彭博編寫；第９章由楊歡歡、李運(yùn)隆、李天瑞編寫；全書由李天瑞、李平統(tǒng)稿。

本書共分９章。第１章概述高速鐵路大數(shù)據(jù)的來源和特點(diǎn),給出了高速鐵路大數(shù)據(jù)服務(wù)的總體框架與數(shù)據(jù)流程,梳理了高速鐵路大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用場(chǎng)景,后展望了高速鐵路大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢(shì)；第２-５章分別介紹大數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)技術(shù)、大數(shù)據(jù)安全技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)及其在高速鐵路大數(shù)據(jù)方面的應(yīng)用案例；第６-９章分別討論高速列車走行部大數(shù)據(jù)分析實(shí)踐、高速鐵路軌道檢測(cè)大數(shù)據(jù)分析實(shí)踐、高速鐵路弓網(wǎng)異常檢測(cè)大數(shù)據(jù)分析實(shí)踐和旅客出行大數(shù)據(jù)可視分析實(shí)踐,反映了當(dāng)前大數(shù)據(jù)技術(shù)在高速鐵路領(lǐng)域中的典型應(yīng)用。

本書在編寫的過程中得到了國家鐵路局的資助以及西南交通大學(xué)、中國鐵道科學(xué)研究院和京滬高速鐵路股份有限公司的大力支持，在此一并表示衷心的感謝!

由于編者能力有限，加之收集和組織材料還不夠全面，未能涵蓋我國高速鐵路大數(shù)據(jù)技術(shù)

新進(jìn)展，書中難免存在疏漏和不足之處，敬請(qǐng)同行專家和廣大讀者批評(píng)指正。