智能铁路

摘要:

智能铁路是一种新型的铁路交通解决方案。通过智能系统的整合集成运用,在提高速度的同时保证了新交通工具的安全性。这个系统包括全球定位系统、天气预报系统、电子导航系统、实时路人信息、交通运输管理系统、交通信号系统等集成架构的新型网络。

智能铁路-系统组成

高速铁路高速铁路

根据IBM发布的《智慧的铁路解决方案》介绍,在北美和欧洲,很多铁路沿线的固定基础设施通过射频识别电子标签(RFID),帮助识别轨道车辆、检测声音信号、热量和车轮摩擦,并且能够对铁路各个区段的车头、车厢、铁轨、隧道、桥梁和车站进行监控。

智能铁路系统将会包括数以百万计的传感器,企业通过传感器为基础的网络和数据分析,能够及时发布信息,调整资源配置,实现优化调度。

传感器技术在提高列车安全运行方面也功不可没。通过在火车的关键组件上部署传感器和智能装置,及时提供车况信息,对可能出现的危险情况发出警报,防患于未然。

视频监控是智能铁路必不可少的组成部分,然而,在初级智能铁路系统下,仍然需要通过人工方式来监控影像的变化。试图从铁路技术升级盛宴中分一杯羹的IBM,宣称自己掌握了先进的视像识别技术,这一技术能够把从摄像头所收集到的影像数据进行智能分析和筛选,协助发现潜在危机,从而节省大量的人力资源成本。

在客户服务问题上,则可以通过数据的智能化汇总和处理,实现旅客通过手机等移动设备购票、接收提示信息、预留座位的功能,让旅客的乘车体验更加愉悦。

智能铁路-解决方案

西门子公司的智能交通解决方案包括停车控制系统、城市交通控制系统和高速公路及隧道机电系统。用户可以通过这些系统采集停车场、城市交通、道路工程以及相关事件的信息,并进行汇总、合理规划、优化处理,然后通过有效媒体向公众发布全面交通信息,包括交通状况信息、交通事件信息、道路施工信息、停车场信息、公交路线及时刻表信息等等,从而达到改善社会整体交通状况,提高社会效益的目的。

思科系统公司通过开发无线网络基础设施,与电信运营商建立合作关系,为公共交通公司提供服务方案。基于标准的开放式思科智能网络能够利用移动IP转接器满足公共交通行业的各种无线接入要求。即使车辆移动时接入模式可用性会有所变化,这些转接器也能提供永久连接。例如,即将到达拥有热点的车站时,火车可能会使用Wi-Fi;但在两个车站之间运行时,可能会使用GPRS。由于思科网络能够提供永久无线连接,因而使运行中的车辆能够获得与有线位置相同的连接质量。利用可靠的网络接入,公共交通公司能够为乘客提供更可靠、更安全、更有效的乘车体验。

丹麦铁路服务公司正在使用的一个无线平台。据DSB开发经理Nils Feldthus介绍,这是“一款涵盖数据库、Java机、通信、门户和设备管理的全面的解决方案,”可以由此简化整个流程。在对外服务中,该系统可以提供列车时刻信息,记录乘客人数,并使用信用卡的支付方式售票。

德国也取得了新的研究成果,成功研制出新一代的智能铁轨。这种铁轨不仅可以精确测定地震波到达铁路的时间和方位,还可分辨出地震、火车、人或动物所引发的不同震频,从而可以避免人员伤亡。

而Railion公司是一家德国列车运营商,它致力于开发一种适用于欧洲市场的智能货车系统,以满足今后10-20年欧洲市场运量的增长。通过安装远程信息处理装置,目前它已经能够实现实时监测货车与货物,及时发现时刻表错误,自动获取列车车况信息等。

智能铁路-中国现状

铁路智能化网络视频监控系统解决方案铁路智能化网络视频监控系统解决方案

根据国务院批准的《综合交通网中长期发展规划》,2020年我国铁路网营业里程将达到12万公里以上。按此规划目标,客运专线建设目标由1.2万公里调整为1.6万公里以上,城际客运系统由环渤海、长江三角洲、珠江三角洲地区扩展到长株潭、成渝以及中原城市群、武汉城市圈、关中城镇群、海峡西岸城镇群等地区,规划建设新线由1.6万公里调整为4.1万公里。

运输安全、运营效率与服务质量是长期以来制约中国铁路发展的难题。随着铁路覆盖网的范围不断扩大和经济社会发展对铁路运输能力的要求不断提升,铁路系统迫切需要提升运营能力。

中国铁路的运营里程仅占世界铁路的6%,却完成了世界铁路总运量的22%。中国铁路能有这样的作为,信息化功不可没。 

早期研究

早在上个世纪90年代末期,中国国内已有学者介入到智能铁路的研究中。例如学者严余松就认为,智能铁路系统的基本组成应该包括:先进的运输管理系统、先进的运输信息系统、先进的列车控制系统、先进的用户信息系统、先进的运输设施管理系统、先进的运输安全管理系统。而数据传输、列车位置检测、列车自动操纵、进路自动控制、车站作业自动化等将是中国智能铁路系统的几个关键技术。

发展

在中国铁路“十一五”发展规划中提出,将大力推进技术装备现代化作为重要指导思想,加快通信信号技术现代化,利用现代化通信技术,建设以光纤数字系统和GSM-R为主体,并与其他信息传输方式协调统一的传输体系。建立基于GSM-R的中国铁路综合移动通信技术体系。建设高速宽带数字传送网络及接入网,发展铁路专用通信和应急通信。

同时,还要建立智能化、网络化的调度通信系统,逐步建成新一代调度集中控制系统(CTC),发展以主体化机车信号为基础,以实施列车超速防护为重点的列车运行控制系统(CTCS),基本建成计算机连锁系统。

在推进铁路信息化方面,规划要求广泛利用现代通信和信息技术等成果,构建技术先进、结构合理、功能完善、管理科学、经济适用、安全可靠、具有中国特色的铁路信息系统。重点强化运输繁忙的东部地区和路网中具有重要作用的铁路干线和新建客运专线的信息化建设,逐步实现调度指挥智能化、客货营销社会化、经营管理现代化,在提高运输效率、扩大运输能力、优化资源配置、保障运输安全、改进服务质量、提升管理水平、提高经济效益等方面发挥明显作用。

面临问题

有关专家也指出,中国铁路信息化建设虽然取得了很大成绩,但还存在着不少问题,主要体现在以下几个方面:首先,由于通信网建设滞后,网络及信息安全工作薄弱,信息传输通道拥挤、堵塞现象仍然时有发生。其次,“信息孤岛”仍然存在:信息系统没有构成有机整体,大多各自独立,信息资源难以共享,综合应用难以展开,从而影响了整体效益的发挥。

同时,由于投入应用的信息系统运行质量不高,特别是原始信息的采集不够及时、准确、完整。而即使在采用信息技术后,目前的铁路系统仍沿用传统的作业流程,组织机构、管理流程和规章制度没有实质性的改变,信息化效益难以充分发挥。

编辑/发表时间:2009-12-22 19:34
贡献者:
程和平