智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究及前景展望

【摘 要】智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)是我國(guó)鐵路系統(tǒng)的必然發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)安全、高效、快速的重要之舉。智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)綜合了多門現(xiàn)代高新科技，以收集、輸送、處理和共享信息為基礎(chǔ)，充分利用與鐵路運(yùn)輸相關(guān)的資源設(shè)備，以低廉的成本達(dá)到確保安全、提高運(yùn)輸效率和服務(wù)質(zhì)量的目的。本文通過(guò)分析智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的內(nèi)涵以及特點(diǎn)，歸納總結(jié)了智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，以此展望智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)良好的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】智能鐵路；運(yùn)輸系統(tǒng)；發(fā)展前景；技術(shù)研究

目前，智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)在國(guó)外的發(fā)展比較成熟，應(yīng)用也比較廣泛，而中國(guó)的智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)相比國(guó)外而言起步較晚，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)等高端產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，我國(guó)的智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)也逐步取得了一些斐然的成就，并成功地在多個(gè)領(lǐng)域中運(yùn)用。此外，本著高速鐵路“更方便、更快捷、更智能”的目標(biāo)，鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)智能化改革也是必然的趨勢(shì)。

自“七五”以來(lái)，我國(guó)鐵路總公司根據(jù)國(guó)家的需要推廣了各種先進(jìn)的信息系統(tǒng)，如監(jiān)控列車運(yùn)行狀況的系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、面向管理運(yùn)作和提高服務(wù)水準(zhǔn)的鐵路運(yùn)輸信息管理系統(tǒng)、預(yù)定與發(fā)售客票系統(tǒng)以及調(diào)度管理信息系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)已經(jīng)取代了全國(guó)大部分陳舊的信息系統(tǒng)。上述科技化、自動(dòng)化的系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用給中國(guó)的鐵路事業(yè)開(kāi)辟了一個(gè)全新、高效的智能管理模式，也為中國(guó)鐵路推行智能化運(yùn)輸管理奠定了良好的基礎(chǔ)。

1.智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的基本內(nèi)涵和特征

1.1智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的內(nèi)涵

鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的生存和發(fā)展同其他運(yùn)輸系統(tǒng)一樣，即運(yùn)用一切可利用的資源實(shí)現(xiàn)便捷、高效、安全的物流，以達(dá)到滿足社會(huì)需求的目的?，F(xiàn)代運(yùn)輸業(yè)的特點(diǎn)是規(guī)模大、地域?qū)拸V、業(yè)務(wù)繁雜、相關(guān)技術(shù)環(huán)環(huán)相連，在這種情況下為了優(yōu)化使用資源和安全保障運(yùn)輸過(guò)程，就要確保信息流的暢通。因?yàn)榻⒃跁惩ê凸蚕硇畔⒒A(chǔ)上的資源優(yōu)化是保證運(yùn)輸業(yè)實(shí)現(xiàn)其目的的前提條件，所以現(xiàn)代運(yùn)輸系統(tǒng)在本質(zhì)上是建立在信息流基礎(chǔ)上的物流以及人流的輸送系統(tǒng)。

通過(guò)上述介紹，可以歸納為智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)就是將現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代信息處理技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、管理與決策技術(shù)等多門技術(shù)綜合在一起，把實(shí)現(xiàn)信息的收集、處置、傳輸以及共享作為基礎(chǔ)，充分利用一切與鐵路運(yùn)輸相聯(lián)系的資源以達(dá)到保障鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?、提高運(yùn)輸效率、提高服務(wù)質(zhì)量等目的的新一代鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)。

1.2智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的特征

智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)通過(guò)對(duì)運(yùn)輸及其保障設(shè)備的檢測(cè)、監(jiān)督和管理，把鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及系統(tǒng)效能等目標(biāo)綜合起來(lái)，提高鐵路運(yùn)輸產(chǎn)品在市場(chǎng)上的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力，提高運(yùn)輸效益以及提高服務(wù)質(zhì)量。

智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)必須將各種信息系統(tǒng)進(jìn)行整合，把固定設(shè)施、維修設(shè)施以及移動(dòng)設(shè)施整合成一體，同時(shí)系統(tǒng)還應(yīng)具備靈敏性和適應(yīng)性，能夠適應(yīng)周圍時(shí)時(shí)變化的環(huán)境，及時(shí)作出調(diào)整，能夠與其他運(yùn)輸方式進(jìn)行信息交換與共享，具備開(kāi)放性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

智能運(yùn)輸系統(tǒng)作為新一代鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)一方面要充分利用現(xiàn)代高新科技發(fā)展的已有成果，另一方面要密切關(guān)注國(guó)外智能技術(shù)發(fā)展的最新進(jìn)展，不斷改革創(chuàng)新，豐富完善鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)內(nèi)容，提高整體效能。

2.智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

從根本上看，智能化運(yùn)輸管理的目標(biāo)是提高運(yùn)輸效率，改善服務(wù)質(zhì)量。在上世紀(jì)80年代初中國(guó)鐵路就已經(jīng)開(kāi)始了各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息化建設(shè)，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，中國(guó)鐵路與運(yùn)輸安全系統(tǒng)、效率系統(tǒng)以及基礎(chǔ)設(shè)施方面基本實(shí)現(xiàn)了信息化管理。

自1987年以來(lái)，中國(guó)鐵路在智能運(yùn)輸系統(tǒng)這方面進(jìn)行了大量的研究和探索性應(yīng)用。如“高速鐵路列車運(yùn)行智能控制”、“高速鐵路列車群智能指揮”以及“高速鐵路運(yùn)營(yíng)智能仿真系統(tǒng)”等，這一系列重大項(xiàng)目都已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展，其中一些技術(shù)甚至已經(jīng)被成功運(yùn)用，這些成功的案例為鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的智能化發(fā)展進(jìn)一步提供了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

中國(guó)鐵路信息化和智能化的發(fā)展取得了不小的成就，同時(shí)也為將來(lái)良好的發(fā)展提供了可靠的支持。智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的研究和運(yùn)用是鐵道局各個(gè)部門根據(jù)各自的需要發(fā)展起來(lái)的，它的作用僅僅是推動(dòng)了各個(gè)部門的發(fā)展，對(duì)于整個(gè)鐵路運(yùn)輸行業(yè)來(lái)說(shuō)，基本沒(méi)有什么作用。由于各個(gè)業(yè)務(wù)部門標(biāo)準(zhǔn)不一，業(yè)務(wù)范圍不同，處事水平不一，更難做到資源共享，這就大大降低了信息系統(tǒng)的功能發(fā)揮，也沒(méi)有體現(xiàn)出信息化運(yùn)輸系統(tǒng)的過(guò)人之處。目前，鐵路信息化還在不斷地發(fā)展，但是要想有實(shí)質(zhì)性的成就，就要把發(fā)展目標(biāo)向智能化靠攏。因?yàn)橹悄芑l(fā)展能夠整合各部門的信息，有利于鐵路管理系統(tǒng)的全面發(fā)展。

3.智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)就是讓機(jī)器系統(tǒng)代替人類完成鐵路運(yùn)輸?shù)恼９ぷ?，它把人類思維和行為機(jī)制轉(zhuǎn)接到人造機(jī)器系統(tǒng)上，使人們不需要時(shí)刻親臨現(xiàn)場(chǎng)，監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)工作，而是讓機(jī)器系統(tǒng)來(lái)處理這些瑣事，人們只要學(xué)會(huì)如何操控機(jī)器就行了。智能系統(tǒng)猶如人類的大腦一樣，能夠進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)，用知識(shí)進(jìn)行推理，盡可能地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化需求，提高了自動(dòng)化服務(wù)，大大提高了工作效率。

智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的系統(tǒng)科學(xué)研究，它還存在著一些復(fù)雜性，因?yàn)檫\(yùn)輸系統(tǒng)不單單要滿足貨運(yùn)以及客運(yùn)市場(chǎng)的需要，還要考慮到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的改革，甚至還要考慮到國(guó)家軍事方面的安全性，要滿足所有的需求是不現(xiàn)實(shí)的，所以只能找到一個(gè)折中點(diǎn)，盡量達(dá)到一個(gè)平衡的狀態(tài)—也就是全局最優(yōu)。

4.智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展前景

經(jīng)過(guò)科研人員的不斷努力，我國(guó)的智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施及其相關(guān)的科學(xué)技術(shù)已卓有成效。近幾年來(lái)，中國(guó)鐵路局的專業(yè)技術(shù)人員正在大力開(kāi)發(fā)建設(shè)具有中國(guó)特色的智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)。

中國(guó)鐵路目前的總體建設(shè)方針是不僅要高速度，而且還要高密度；不僅要能夠?qū)崿F(xiàn)重載，而且還要實(shí)現(xiàn)貨客混跑，這種既復(fù)雜又高難度的技術(shù)結(jié)合就更加需要智能化的運(yùn)輸管理技術(shù)。在建設(shè)中國(guó)鐵路智能化系統(tǒng)時(shí)要結(jié)合以前的案例，進(jìn)行資源整合，同時(shí)采用現(xiàn)代智能技術(shù)，集中力量攻克核心技術(shù)，從而在技術(shù)方面更上一層樓。

在建設(shè)智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中往往會(huì)受到各種因素的影響，如資金、環(huán)境、技術(shù)等，而我國(guó)智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展特點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是實(shí)驗(yàn)與推廣同時(shí)進(jìn)行，以點(diǎn)帶線，在統(tǒng)一的框架體系下，通過(guò)分步驟的方式逐步推進(jìn)。其中智能運(yùn)輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架體系是一個(gè)重點(diǎn)，也是智能運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展的出發(fā)點(diǎn)。所以要結(jié)合我國(guó)鐵路運(yùn)輸發(fā)展的實(shí)際特點(diǎn)，設(shè)計(jì)、制定符合我國(guó)特色的智能運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展計(jì)劃。

5.結(jié)束語(yǔ)

智能鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)是鐵路運(yùn)輸發(fā)展的必然趨勢(shì)，在鐵路總公司和國(guó)家政策的大力推動(dòng)和支持下，我國(guó)的鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)在技術(shù)上取得了卓越的成就，以后也會(huì)逐步擴(kuò)展到其他領(lǐng)域，進(jìn)行多元化的發(fā)展。當(dāng)然智能化的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)還不是很成熟，我們要秉著“迅速、高效、便捷”的目標(biāo)，不斷完善和發(fā)展智能鐵路信息系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變管理模式，把鐵路運(yùn)輸行業(yè)引進(jìn)一個(gè)嶄新的時(shí)代。

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