中國鐵路：“鋼鐵俠”的化身

文 / 本刊記者 崔麗媛

中國鐵路：“鋼鐵俠”的化身

文 / 本刊記者 崔麗媛

在全球貿(mào)易不斷推進(jìn)的背景下，中國鐵路也隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和運(yùn)輸需求的加大而駛上了快車道，尤其是近些年以來，中國高鐵的步伐不僅在祖國土地上持續(xù)拓展，還走向了海外。這條鋼鐵巨龍對智慧“大腦”的需求逐漸增強(qiáng)，中國鐵路正化身為“鋼鐵俠”，馳騁海內(nèi)外。

隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)對于鐵路的依賴程度越來越高。這也影響并推動(dòng)了國家鐵路建設(shè)快速發(fā)展，列車行駛速度逐步提高，而如何提高鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?、效率和服?wù)卻是中國鐵路面臨的主要難題，甚至是世界各國都在考慮的問題。鐵路運(yùn)輸?shù)膶?shí)踐和研究證明：單靠擴(kuò)大基礎(chǔ)投資、增修高速鐵路是不夠的，必須從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)用科學(xué)的手段把列車、線路和運(yùn)營管理綜合起來考慮，智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。

需求催生智慧

當(dāng)前，全球范圍內(nèi)鐵路服務(wù)需求的增加，給現(xiàn)有鐵路運(yùn)輸能力和基礎(chǔ)設(shè)施，帶來前所未有的壓力。通過積極采用新技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)，來獲取整個(gè)鐵路網(wǎng)的信息，并對這些信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)和分析，可以讓鐵路部門變得更加高效靈活，從而建立一個(gè)響應(yīng)速度更快、更加靈活的運(yùn)作環(huán)境。

作為現(xiàn)代化的標(biāo)志，信息化的應(yīng)用顯得尤為重要，可以說沒有信息化就沒有鐵路的現(xiàn)代化。2009年，IBM在北京成立了全球鐵路創(chuàng)新中心，并且提出了“智慧的鐵路”的發(fā)展策略。這個(gè)策略是鐵路信息化實(shí)現(xiàn)更好發(fā)展的一條路徑，可以幫助打造安全、高效、綠色、智能的鐵路。

給鋼鐵巨龍安上一個(gè)智慧的“大腦”，是目前我國鐵路建設(shè)的重要戰(zhàn)略部分和美好愿景。實(shí)現(xiàn)智能化，就是要利用其更透徹的感知和度量、更全面的互聯(lián)互通，以及更深入的智能化三大特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)智能信息的網(wǎng)絡(luò)化，進(jìn)而在整個(gè)鐵路系統(tǒng)、企業(yè)內(nèi)部以及合作伙伴之間，實(shí)現(xiàn)信息的互聯(lián)和共享。在這個(gè)基礎(chǔ)上，感知和度量可幫助鐵路公司收集新信息，進(jìn)而更好地監(jiān)控運(yùn)營，并更加主動(dòng)地采取措施。同時(shí)，信息整合、復(fù)雜的分析及數(shù)據(jù)建模，可將戰(zhàn)略或運(yùn)營決策與新銳洞察結(jié)合起來，為鐵路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)提高服務(wù)質(zhì)量、提高服務(wù)安全性、提高服務(wù)可靠性以及提高鐵路運(yùn)營效率，并節(jié)約成本。

雖然鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)的概念是在近幾年提出，但發(fā)達(dá)國家致力于這方面的研究和運(yùn)用確已有許多年的歷史.特別是高速鐵路誕生之后對鐵路運(yùn)營管理提出了更為嚴(yán)格的要求，促使各時(shí)期的先進(jìn)技術(shù)不斷地融入到鐵路運(yùn)營管理中，使得鐵路運(yùn)營管理的智能化、現(xiàn)代化程度不斷提高。其中尤以歐洲、日本、美國等國家的研究更為引人注目，產(chǎn)生了一批有代表的系統(tǒng)。

“鋼鐵龍”變身“鋼鐵俠”

鐵路運(yùn)行線路的安全是國家關(guān)系大事。而鐵路，是承載了更多的社會(huì)責(zé)任與經(jīng)濟(jì)發(fā)展有關(guān)的紐帶。鐵路的正常、安全地運(yùn)行將在很大程度上降低了事故發(fā)生率和維修成本，這不僅保證了運(yùn)營單位的成本和設(shè)備利用率，而且還贏得了人們出行時(shí)的放心和客戶合作時(shí)的信任。為了達(dá)到這一目標(biāo)，鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)引來越來越多的關(guān)注。據(jù)中國鐵路總公司總工程師、中國智能交通協(xié)會(huì)副理事長何華武院士介紹，“至2013年底，我國鐵路營業(yè)里程即路網(wǎng)規(guī)模達(dá)到了4.3萬公里，其中復(fù)線里程4.8萬公里，電器化里程5.62公里，電化率達(dá)到了54.1%?！敝袊悄荑F路建設(shè)正有條不紊地進(jìn)行著。

看來，鋼鐵長龍正向智能鋼鐵俠華麗變身！

那何謂智能鐵路呢？何華武給出了他的理解，“中國智能鐵路實(shí)際上是新一代的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)，它基于互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、衛(wèi)星導(dǎo)航、地理信息、數(shù)據(jù)通信、信息處理、自動(dòng)控制等現(xiàn)代信息技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)鐵路移動(dòng)裝備和固定設(shè)施設(shè)備狀態(tài)以及內(nèi)部環(huán)境的自改制、自診斷、自決策為基礎(chǔ)，以建設(shè)運(yùn)輸生產(chǎn)智能作業(yè)、運(yùn)營管理智能組織、經(jīng)營決策智能分析三個(gè)層面的智能化應(yīng)用為重點(diǎn)，以提高安全保障能力、運(yùn)輸組織效率、經(jīng)營管理效益、服務(wù)質(zhì)量水平為目標(biāo)的新一代鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)。”

智慧“大腦”指引下的高速鐵路正全速前進(jìn)

鐵路在智能化監(jiān)控系統(tǒng)下安全運(yùn)行

事實(shí)上，鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)涉及十分廣泛的領(lǐng)域，主要以下幾部分組成：先進(jìn)的運(yùn)輸管理系統(tǒng)、先進(jìn)的運(yùn)輸自動(dòng)控制系統(tǒng)、先進(jìn)的列車控制系統(tǒng)、先進(jìn)的旅客服務(wù)系統(tǒng)、先進(jìn)的運(yùn)輸設(shè)施管理系統(tǒng)以及先進(jìn)的安全保障系統(tǒng)。其關(guān)鍵技術(shù)主要包括：數(shù)據(jù)傳輸、列車定位、列車運(yùn)行控制、列車進(jìn)路控制、編組站作業(yè)自動(dòng)化等。除此之外，還有與之配套的旅客服務(wù)系統(tǒng)，貨主服務(wù)系統(tǒng)等。與傳統(tǒng)的鐵路運(yùn)輸方式相比，RITS在運(yùn)輸管理、運(yùn)輸安全性、運(yùn)輸效率、運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量等方面有明顯優(yōu)勢。

中國智能鐵路實(shí)際上是新一代的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)，它基于互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、衛(wèi)星導(dǎo)航等現(xiàn)代信息技術(shù)。

何華武認(rèn)為，“目前，智能鐵路系統(tǒng)可以劃分為五個(gè)層次：智能改制層、智能傳輸層、智能數(shù)據(jù)層、智能應(yīng)用層、智能決策層。而其技術(shù)特征又主要表現(xiàn)為智能改制、智能診斷、智能決策以及協(xié)同數(shù)控等四方面?！睂Υ?，何華武院士進(jìn)行了詳細(xì)闡述，“智能改制，是對鐵路運(yùn)輸移動(dòng)裝備固定設(shè)備設(shè)施的自然環(huán)境等其他相關(guān)要素等進(jìn)行全面透徹的信息改制；智能診斷是通過對鐵路設(shè)備設(shè)施及環(huán)境召開自動(dòng)改制和海量數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存分析，形成對鐵路運(yùn)輸安全運(yùn)營效益，經(jīng)營效益，服務(wù)水平等指標(biāo)的診斷與評判；智能決策是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，模型驅(qū)動(dòng)，知識(shí)驅(qū)動(dòng)等方法，通過對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘，提取決策相關(guān)信息，輔助運(yùn)營管理和經(jīng)營決策，這是高速鐵路我們現(xiàn)在用的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)；而協(xié)同數(shù)控，是指通過系統(tǒng)間更廣泛，更具深度和安全可線的互聯(lián)互通及互操作，實(shí)現(xiàn)更加主動(dòng)，更加協(xié)調(diào)的交互，形成超越原系統(tǒng)或者功能綜合的新功能?！?/p>

對于中國智能鐵路未來的發(fā)展，何華武認(rèn)為，“通過渠道智能化系統(tǒng)、智能列車、智能基礎(chǔ)設(shè)施、智能行車組織、智能運(yùn)輸安全保障、智能客貨運(yùn)服務(wù)、智能經(jīng)營管理、智能決策等手段來支持鐵路建設(shè)，其未來目標(biāo)將集中于建設(shè)數(shù)字化、信息化、互動(dòng)化、可視化、智能化的新一代鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)可挖掘、設(shè)備裝備可診斷、行車安全可預(yù)警、運(yùn)營變化可感知、發(fā)展趨勢可推斷、輔助決策可支撐，推動(dòng)鐵路實(shí)現(xiàn)更加安全可靠、更加經(jīng)濟(jì)高效、更加透明開放、更加友好互動(dòng)、更加節(jié)能環(huán)保，始終達(dá)到保持中國鐵路在國際鐵路中的制高點(diǎn)?！?/p>