新時期鐵路智能運輸系統的研究

摘 要：由于科技水平的不斷提升，使得鐵路智能運輸系統成為鐵路運輸系統的發展方向，其具有一定的現實意義，可以使運輸服務得到改善，并使得運輸安全性得到顯著加強，因此，本文對新時期鐵路智能運輸系統進行全面詳細的研究。此次研究對鐵路智能運輸系統的重要性進行明確，從而使其能夠得到有效的研究，進而為鐵路行業發展提供保障。

關鍵詞：新時期;鐵路智能運輸系統;研究

中圖分類號：U29-39 文獻標識碼：A

0 前言

隨著人工智能技術以及計算機信息技術的普及應用，使得鐵路運輸模式出現一定的改變，其開始向智能運輸方向進行發展，這樣不僅使其運營安全質量得到提升的同時，使其運輸效率也顯著提高，如何有效構建鐵路智能運輸系統成為人們關注的焦點，因此，需要對鐵路智能運輸系統進行全面的研究。此次研究對豐富鐵路智能運輸系統方面的知識具有理論性意義，對指導鐵路智能運輸系統的有效形成具有現實指導性意義。

1 鐵路智能運輸系統的定義和特征

1.1 定義

在現代運輸系統以及智能信息技術的基礎上，提出鐵路智能運輸系統（RITS）。其定義為：該系統中對信息處理技術、通信技術等進行涵蓋，這樣可以使信息的采集、傳輸與共享等有效實現，同時，對鐵路運輸相關的移動、時間等資源進行有效應用，這樣能夠利用較低的成本，來對其安全運輸進行保障。另外，可以使其運輸效率得到顯著的提升，以此來對服務質量進行全面提升的一種全新鐵路運輸系統[1]。

1.2 特征

對該系統來講，其特征主要在以下方面中進行體現：第一，互通互聯和信息共享，該系統中具有定位、檢測、信息處理等功能，這就要求子系統之間需要進行有效的互聯互通，這樣不僅可以使通信的順暢度得到確保，而且能夠使信息共享有效實現;第二，智能處理，該系統中對模糊控制、神經網絡等智能技術進行全面應用，這樣可以使行車控制、綜合調度等智能化處理得以實現，以此來使鐵路生產運行向智能化方向轉變的目標得以實現;第三，協同工作，該系統能夠全面協調固定設施以及移動設施等，使其能夠有效結合成一個整體，這樣可以使運營管理信息系統以及運營指揮系統等共同作業，以此來對其運行效率進行全面的提升;第四，按需配置，在系統信息共享機制的前提下，該系統可以實時分析系統內外的需求，并在需求的基礎上，來完成資源的動態化配置，從而使高效、按需驅動的目的得以實現[2]。

2 我國鐵路智能運輸系統的發展戰略分析

總體來講，我國鐵路智能運輸系統的發展戰略主要分為以下幾個階段：第一，信息感知階段，鐵路信息化發展具有一定的成熟性，并開發出對應的信息系統，但系統彼此之間無法進行有效的連接，從而導致缺乏整體性、協同效應以及信息感知度不足等問題出現，因此，在該階段中，主要是對GIS、EDI等技術進行應用，使信息采集以及傳輸的及時性和高效性得以實現，并能夠使共享信息的平臺得以構建;第二，協同運作階段，當上述階段有效完成之后，利用計算機技術或傳感器技術來進行有效輔助，使鐵路信息的采集、整合、共享等工作有效完成，從而使綜合信息共享平臺得以形成，進而對業務信息系統協同運作提供保障。在該平臺之上，在無線通信技術的輔助下，來對綜合運營管理系統和綜合調度系統進行構建，這樣可以使鐵路運營和調度管理的便捷性得到保障，同時，使鐵路固定資源以及人力資源等利用效率顯著提升，甚至使資源的配置得到有效優化，從而使各個工種協同作業以及統籌管理有效完成，進而對鐵路規模經濟潛力進行充分的挖掘;第三，自動化階段，該階段需要具備相應的智能控制以及決策等能力，在系統或模式識別技術的基礎上，使確定環境的數學建模有效完成，以此來對未來狀況進行正確的推斷。另外，對非確定對象進行建模時，需要將知識模型引入其中，這是系統模擬人類理解能力之后，來完成復雜環境下決策的關鍵所在[3]。

3 鐵路智能運輸系統建設發展的目標

在新時期之下，我國鐵路智能運輸系統建設發展目標主要包括以下方面內容：第一，對全路月度貨物運輸方案以及運行圖等智能編制系統構建完成;第二，構建智能控制系統，使列車自動駕駛、自動停車等得以實現，以此來對列車最優速度運行進行保障;第三，完成智能調度指揮系統的構建，這樣可以智能調整列車群的運行，當出現突發事件時，可以有效的、自動化的調整列車運行;第四，使編組站綜合自動化得以實現;第五，在列車調度的基礎上，對相應的自動安全系統進行構建，這樣當列車處于行駛狀態時，可以自動評估前方的潛在風險，并合理化使用應對措施;第六，對基礎設施以及移動設施的智能維護系統進行構建，這樣可以使鐵路基礎或移動設施的實時動態檢測以及遠程診斷等得以實現，同時，對合理化的維修計劃進行制定，以此來使養護維修智能化管理得以實現;第七，為了能夠利用多樣化方式，來對旅客提供全面的高質量服務，需要對服務體系進行完善，并對電商系統進行構建;第八，合理化提供聯運服務，使無縫中轉得以實現，同時，可以為旅客提供酒店預定、接送旅客等服務;第九，對智能化決策支持系統進行構建，這樣可以使城市交通狀況以及站前交通承運建議實時傳送給旅客，以此來使旅客、貨主的個性化服務得以實現;第十，使貨運的門到門服務得以實現，這樣旅客在不出門的情況下，就可以使貨運到站、包裝、裝卸等貨運過程有效完成;第十一，對全程物流鏈服務體系進行構建，對業務辦理流程進行簡化，使一鍵訂單或一鍵退貨有效完成;第十二，對物聯網建設進行不斷完善;第十三，對符合該系統發展的現代管理機制進行構建[4]。

4 新時期鐵路智能運輸系統的框架

4.1 服務框架

服務框架指的是為了使用戶的需求得到滿足，該系統所應具備的處理能力。將鐵路智能運輸系統的高品質服務、高安全性、高效率等當做目標，來對該系統進行有效的劃分，使其構成成分包括智能化用戶導航系統、智能化行車控制與調度系統等。

4.2 邏輯框架

其主要是為了確定用戶所有需求是否得到滿足，鐵路智能運輸系統需要對相應的功能進行提供，同時，對各個功能之間交互的信息流以及數據流進行全面提供。

4.3 物理框架

物理框架可以使邏輯框架中的功能得到有效的實體化以及模型化，將功能相近的實體進行全面的歸納，這樣可以對直觀的系統或子系統進行獲取[5]。簡言之，邏輯框架的具體實現形式以物理框架為主。

4.4 通用技術平臺框架

想要使鐵路智能運輸系統的研究與建設順利開展，在鐵路智能化構建初期，對該系統的通用技術平臺進行全面研究，這樣能夠高效管理共享空間數據和非空間數據，以此來對信息溝通缺乏流暢性等問題進行解決。對通用技術平臺來講，為了使鐵路智能運輸系統所需通訊以及信息共享得以實現，該平臺可以對系統的技術與規范進行明確，對該技術平臺框架構建的意義主要體現在以下方面：第一，該系統通用技術平臺以數據提供者的形式存在，可以使基礎信息自動采集得以實現，特別是采集列車定位技術，其能夠對列車群的實時位置進行精準的提供，這樣可以為緊急事件救援、顯示列車追蹤等提供重要的數據支撐;第二，該平臺以數據傳輸者的形式存在，對先進的有線或無線通信方式進行提供，這樣可以使車與車之間、車與地之間的信息傳輸得以實現;第三，該平臺以數據管理者的形式存在，其可以對現存信息資源進行有效整合，并對異構或異域數據庫信息共享機制進行全面研究，同時，對統一規范化的鐵路信息共享平臺進行構建，以此來使信息全面共享得以實現。另外，對統一鐵路基礎空間數據庫進行構建，在空間數據的前提下，使鐵路信息資源得到有效的強化，同時，不同業務信息系統之間的資源互通與共享得以實現。

5 新時期鐵路智能運輸系統的關鍵技術

5.1 列車定位技術

當前，使用頻率最高的幾種定位技術是：第一，軌道電路方式，其優勢體現在花費相對較少、使用相對便利等方面，在原有設備基礎上，可以有效完成列車鎖定工作，當其電路長度不斷增長時，其精準度也會隨之提升;第二，在應答器基礎上完成的定位方式，其應用也相對普遍，其給出的列車信息以點式的方式來呈現，其優勢體現在即使處于惡劣環境之下，其還可以保持較高的工作穩定性，并且其使用壽命相對較長，維修所需花費的費用相對比較低;第三，GPS，該定位系統主要對衛星發射信號進行應用，在列車中對GPS信號接收器進行設置，其能夠對衛星所釋放的信號進行接收，在信號特征以及接收時間的基礎上，對列車所處的空間位置進行判斷。

5.2 車輛智能維修技術

對車輛狀態感知技術來講，為了能夠真正獲取車輛運行需求，其需要對傳感器進行設置，但在設計的過程中，需要體現出一定的針對性，以此來對列車狀態和自身準確感應進行保障。同時，合理劃分列車感應目標，如列車安全性能，對各個方面涉及的信息進行全面獲取和分析，從而為列車維修和保養提供重要的數據支撐。

6 結論

從本文的論述中可知，對鐵路智能運輸系統進行研究具有重要的現實意義，其能夠對交通條件進行有效的改善，使交通擁堵現象得到緩解，還可以使鐵路信息服務得到全面共享，使得信息交流堵塞的現象得到妥善解決，因此，需要對該系統進行全面深入的研究，從而使其作用或現實意義得到充分的凸顯，進而為鐵路行業的健康發展提供基礎保障。

參考文獻：

[1]陳廣義.鐵路智能運輸系統淺析[J].科學與信息化，2019（1）：132.

[2]韓文君.基于智能鐵路運輸系統ITS-R的研究[J].科技視界，2019（35）：131-132.

[3]王爽，余涵.智能運輸系統的發展與應用[J].交通世界，2019（7）：8-9.

[4]范勇.構架鐵路系統智能化車站的探索與實踐[J].通信與信息技術，2019（2）：61-64.

[5]王瑞斌.鐵路運輸信息集成平臺技術方案研究[J].鐵道運輸與經濟，2019（2）：43-49.

作者簡介：侯明明（1985—），男，山東壽光人，本科，工程師，研究方向：鐵路運輸規劃與管理。