新一代軌道智能運(yùn)輸系統(tǒng)總體框架與關(guān)鍵技術(shù)

賈利民

基于虛擬相對(duì)論的NG-RITS

傳統(tǒng)軌道交通系統(tǒng)是由“人、物理實(shí)體、組織體系”三要素構(gòu)成的物理系統(tǒng)。人員指旅客、貨主、軌道交通系統(tǒng)內(nèi)部人員等。物理實(shí)體包括機(jī)車、車輛等移動(dòng)設(shè)備以及線、橋、隧、涵等工務(wù)設(shè)備、通信信號(hào)設(shè)備、牽引供電設(shè)備等固定設(shè)施。組織體系是指覆蓋軌道交通系統(tǒng)計(jì)劃、執(zhí)行、評(píng)價(jià)、調(diào)整全流程的業(yè)務(wù)流程和管控體系。

數(shù)字軌道交通系統(tǒng)是由“虛擬實(shí)體、邏輯、信息流”構(gòu)成的數(shù)字系統(tǒng)。虛擬實(shí)體指采用全息數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建的機(jī)車、車輛等移動(dòng)設(shè)備以及線、橋、隧、涵等工務(wù)設(shè)備、通信信號(hào)設(shè)備、牽引供電設(shè)備等固定設(shè)施的數(shù)字化模型。邏輯指管理、控制各虛擬實(shí)體的業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)鏈。信息流是指在虛擬實(shí)體間、虛擬實(shí)體和用戶間傳遞的各類檢測(cè)信息、診斷信息、控制信息、人機(jī)交互信息等。

智能軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展水平取決于傳統(tǒng)軌道交通和數(shù)字軌道交通的數(shù)字化程度以及兩者可互操作能力，包括可測(cè)、可控、可響應(yīng)、可視化4個(gè)評(píng)價(jià)維度。

基于相對(duì)論的愛因斯坦質(zhì)能方程：E = M * C2

式中，E為能量； M為物質(zhì)質(zhì)量； C為光速。

智能軌道交通系統(tǒng)評(píng)價(jià)模型

傳統(tǒng)鐵路（R）：物理實(shí)體+人+組織體系構(gòu)成的集合

數(shù)字鐵路（DR）：虛擬實(shí)體+邏輯+信息流構(gòu)成的集合

智能鐵路（SR）： （傳統(tǒng)鐵路） INTEROP （數(shù)字鐵路）

虛擬相對(duì)論

SR = R*DRx

注：*代表互操作；X代表鐵路數(shù)字化程度；R（傳統(tǒng)）鐵路；DR數(shù)字鐵路；SR智能鐵路；傳統(tǒng)鐵路評(píng)價(jià)模型

未來發(fā)展方向與研究重點(diǎn)

國(guó)家“十三五”《先進(jìn)軌道交通重點(diǎn)專項(xiàng)》--總體目標(biāo)、戰(zhàn)略方向

國(guó)家“十三五”《先進(jìn)軌道交通重點(diǎn)專項(xiàng)》--整體邏輯、重點(diǎn)任務(wù)

NG-RITS發(fā)展的總體戰(zhàn)略方向

軌道交通系統(tǒng)安全保障技術(shù)；軌道交通系統(tǒng)綜合效能提升技術(shù)；軌道交通系統(tǒng)可持續(xù)性技術(shù)；軌道交通系統(tǒng)互操作技術(shù)。

未來的研究重點(diǎn)

軌道交通系統(tǒng)安全保障技術(shù)；軌道交通全生命周期能力保持技術(shù)；新型列車運(yùn)行控制系統(tǒng)；高速軌道交通成網(wǎng)條件下軌道交通綜合效能與服務(wù)水平提升技術(shù)；區(qū)域軌道交通協(xié)同運(yùn)輸與服務(wù)技術(shù)。

結(jié)束語

1、勿忘使命

安全便捷高效透明的位移

2、準(zhǔn)確辨識(shí)需求

技術(shù)為支撐需求服務(wù)、為技術(shù)而技術(shù)適可而止

3、中體西用vs中源洋適

中國(guó)軌道交通技術(shù)對(duì)軌道交通新興國(guó)家具有普遍適用性

4、NG--RITS是Enabling Technology Set

NG-RITS將改變軌道交通的面貌并進(jìn)而改變類中國(guó)地區(qū)的社會(huì)運(yùn)行模式

（以上內(nèi)容為作者在本刊與武漢理工大學(xué)合辦的《交通安全講堂》第五期上的演講節(jié)選）