淺析智能鐵路信息系統組成及關鍵技術

楊子楠

摘 要 智能鐵路是繼高速鐵路后鐵路行業的又一次技術革命，代表了最前沿的鐵路技術研究方向。智能化的基礎是信息化，全面貫穿于智能鐵路整體架構始終的是信息系統。結合中國鐵路在智能鐵路的實踐，在分析智能鐵路信息系統構建的主要目的的基礎上，歸納總結了智能鐵路信息系統的關鍵技術，分析了智能鐵路信息系統構成。對智能鐵路的深入研究和進一步發展提供了一定參考價值。

關鍵詞 智能鐵路；信息系統；關鍵技術

鐵路行業曾經一段時期內被認為進入了行業的夕陽，可是隨著鐵路技術裝備針對時代發展和社會需求的不斷升級，鐵路這一傳統行業又一次次地煥發出了生機和活力。信息技術在進入新世紀后突破不斷，人類社會也在由農業社會實現工業化后，再次受到了信息化浪潮的沖擊，而當今世界人們則普遍認為智能化席卷全球的時代即將到來。同樣，鐵路在工業革命誕生后得到了蓬勃發展，技術裝備不斷地轉型升級，也為各個時代打下了深深的烙印，伴隨著智能化的到來，智能鐵路的發展勢在必行。鐵路的智能化是在信息化的基礎之上發展而來的，智能鐵路與依托于數據信息的流轉支持，因此明確智能鐵路的信息系統的構建組成原則和相關技術就顯得尤為重要。

1 智能鐵路信息系統構建的主要目的

智能鐵路信息系統的構建原則貫穿于整個智能鐵路的設計目的和所要實現的任務目標之中，對于信息系統構建的所要實現目標的分析有助于深入理解其系統的構建。

1.1 保障鐵路運輸安全持續穩定

保障運輸生產安全對鐵路來說，既是政治紅線也是職業底線。一直以來，確保高鐵和旅客安全都是中國鐵路所奉行的最基本目的。智能鐵路作為智能化新技術在鐵路領域的集成性應用，作為鐵路行業未來發展的必然趨勢，確保鐵路運輸安全也仍然是其應當遵循的頭等原則，并且對于安全保障體系的構建應當隨著技術手段的革新而出現新的突破。

1.2 實現高效率低成本的運輸組織

中國鐵路已經實現政企分開，因此經濟效益因素是如今作為市場主體的運輸企業所重點考量的問題。相比較而言，重載鐵路注重的是運載量的多；高速鐵路側重的是運輸速度的快，而智能鐵路其突出特征就是“智慧”。聰明的智能鐵路系統應當能夠在運輸組織的安排、設備設施的維護檢查、故障裝備的維修等方面提供得力幫助，實現高效率低成本的客運運輸。

1.3 提供滿足旅客需求的客運服務

當今我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾。如何滿足人民對于美好生活的向往，對于美好旅行生活的期待，是當前鐵路行業面臨的時代課題。智能鐵路的發展為中國鐵路提供了一把解決問題的金鑰匙，通過智能化的鐵路運輸系統，為旅客打造的應當是過往從未體驗的全新鐵路旅程，從而滿足旅客日新月異的出行需求。

2 智能鐵路信息系統的關鍵技術

2.1 數據采集傳輸處理儲存技術

智能鐵路要想實現智能化，其基礎歸根結底來自于對于海量的運輸過程中以及運輸過程之外數據的處理分析。因此，如何全面、準確、實時地獲取到數據信息就是一切的基石，也是智能鐵路信息系統構建的關鍵技術。從大數據的生命周期角度來看，智能鐵路信息系統的關鍵技術應當包括從采集獲取，到高效傳輸，再到挖掘處理，以及儲存調取等一系列數據管理技術，這也是支撐智能鐵路的重要基礎性技術[1]。

2.2 人工智能與鐵路融合相關技術

相比數據采集傳輸處理儲存技術而言，如若要真正實現與人腦同等智能的鐵路大腦，關鍵技術在于人工智能相關技術。其關鍵性在于，一方面，人工智能技術需要將采集儲存的大量數據通過知識工程、智能學習、認知工程等技術，形成賦予機器人在關鍵情況下的預測、感知、決策能力和權力的可控流程；另一方面，人工智能相關技術并非如數據采集處理技術的“可插拔性”，而是需要與鐵路運輸有機融合開發的應用技術，因此也可被認定為智能鐵路發展程度的重要評判點。

3 智能鐵路信息系統構成

3.1 智能鐵路建造系統

BIM+GIS是支持智能鐵路的建造系統的核心[2]，充分結合大數據、物聯網、移動通信等技術，從而建立起全面覆蓋鐵路建造的信息系統。智能鐵路信息系統的構建在實際工程建設中是與整個建造周期完全對應的，從而在智能鐵路工程建設中實現對工程施工進度、運行狀態、安全質量等方面的系統管理，也搭建起了可追溯、易調取、透明化的建設管理體系，全面提升了鐵路建設工程的現代化水平。

3.2 智能鐵路設備設施系統

智能鐵路的車站、列車是旅客所獲取感知最為直接的運輸服務載體，而硬件設備設施的智能升級，同樣是有著先進的信息系統為其保駕護航。智能車站的全WIFI覆蓋、刷臉進站、安全保障和應急處置設施、快速智能的安檢設備，以及智能列車的自動駕駛、故障預測與健康管理（PHM）、運行過程中的全面快速感知等高新技術的應用，構建起了安全高效的鐵路設備設施系統。

3.3 智能鐵路運營服務系統

即使是再先進的硬件設施，還是需要有與之匹配的軟件系統的服務支持，在滿足旅客切實的出行需求方面，運營服務信息系統將成為旅客對于出行滿意度評價的關鍵。運營服務系統主要目的是為了在獲取分析每一位旅客特定的需求后，有針對性、有預測性地為其提供定制化、精細化、智能化的服務，使旅客在旅途中感受到的不只是新一代列車的風馳電掣，還有車站車廂內的溫馨愜意。

3.4 智能鐵路綜合管理系統

智能鐵路之所以能夠成為成功穩定的新型運輸解決方案，不只在于各個智能系統的開發和運用，還在于對于整個運輸系統的統籌協調。其中，包括對于運輸組織的智能安排、列車的智能調度，智能鐵路系統的全面管理、部門間的統一部署等方面。尤其是在運輸生產中的 “關口前移”式的安全風險預警，以及在遇到突發狀況下應急處理方案執行的調度指揮。

4 結束語

智能鐵路是世界各國鐵路未來角力的主戰場，也是鐵路技術發展的必然方向。中國鐵路如今已經在京張高鐵、京雄城際鐵路、京沈高鐵等多條新線鐵路上推廣實踐智能鐵路項目，可以說走在了世界的前列，也期盼其能夠盡快通車運營，早日為人民出行提供更安全、更舒適、更快捷的智能化體驗。

參考文獻

[1] 王同軍.智能鐵路總體架構與發展展望[J].鐵路計算機應用，2018，（07）：1-8.

[2] 李迎九.智能建造技術在鐵路建設管理中的應用探索[J].中國鐵路，2018，（05）：1-7.