淺談我國鐵路運輸領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

張欣怡

（鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州450000）

鐵路運輸有極強的承載力，能夠?qū)崿F(xiàn)高強度和高密度運營，極大的提高了貨物的運輸以及高客流量的輸送能力。國家致力于鐵路運輸發(fā)展，目前已經(jīng)建立成全國的鐵路運輸網(wǎng)。鐵路運輸領(lǐng)域需要更加智能化和自動化，這樣才能充分的利用已有的鐵路設(shè)施和資源，因此物聯(lián)網(wǎng)在鐵路運輸領(lǐng)域得以快速的應(yīng)用和發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)的概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義。物聯(lián)網(wǎng)是通過各種信息傳感設(shè)備，比如，二維碼或條碼激光掃描器，射頻識別裝置，全球地理位置定位系統(tǒng)等將所有的設(shè)備和裝置與互聯(lián)網(wǎng)進行結(jié)合而形成的網(wǎng)絡(luò)。通過對各類設(shè)備以及物體進行建立電子標(biāo)簽，通過電子標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)⑽矬w的信息與互聯(lián)網(wǎng)保持聯(lián)系，使各個物體之間相互的能夠進行數(shù)據(jù)傳輸和交互，通過互聯(lián)網(wǎng)的平臺能夠使各物體之間的信息進行驗證和傳遞，因此這種物體與物體之間借助互聯(lián)網(wǎng)能夠產(chǎn)生相互聯(lián)系的技術(shù)可以稱為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。目前物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)著較多的應(yīng)用場景，極大的提高了社會的生產(chǎn)力。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的工作原理。物聯(lián)網(wǎng)主要是通過運用電子標(biāo)簽（RFID）和閱讀器兩部分來實現(xiàn)物體間信息的交互，將電子標(biāo)簽兒粘貼或鑲嵌在被識別的物件上，將多種功能模組集成到一塊芯片板中，芯片上具有ROM儲存器，能夠儲存足夠的數(shù)據(jù)信息，芯片周圍一般與環(huán)形天線進行連接，以此來完成數(shù)據(jù)的存儲以及與閱讀器之間的通信。因為電子標(biāo)簽在物體中具有較高的封裝技術(shù)，因此電子標(biāo)簽?zāi)軌蛟诃h(huán)境惡劣的情況下正常工作，此外具有近距離無線傳輸?shù)哪芰?，無需與閱讀器緊密靠攏即可完成數(shù)據(jù)的傳輸，電子標(biāo)簽中具有LC 振蕩電路，通過閱讀器發(fā)出的電磁波與震蕩電路產(chǎn)生共振，因此帶動電容內(nèi)的電荷進行流動，當(dāng)電荷達到一定量時能夠作為電路電源，使電子標(biāo)簽與閱讀器進行數(shù)據(jù)傳遞，通過多組閱讀器與互聯(lián)網(wǎng)之間相互聯(lián)系，能夠是電子標(biāo)簽、閱讀器、互聯(lián)網(wǎng)之間形成緊密的聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，簡單而言就是在物體上設(shè)置電子標(biāo)簽，隨后標(biāo)簽接觸到閱讀器產(chǎn)生的磁場促使閱讀器中的解讀器產(chǎn)生射頻信號，是電子標(biāo)簽產(chǎn)生攜帶信息的感應(yīng)電流，對電流解碼后便可通過互聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的分析和處理。

2 物聯(lián)網(wǎng)在我國鐵路運輸?shù)膽?yīng)用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)在鐵路客運中售票以及檢票的應(yīng)用。鐵路客運中售票系統(tǒng)與身份證進行綁定，將乘客購買車票的信息輸送到

身份證中形成電子客票。一方面這種售票方式能夠保證旅客的車票信息隱私，確保車票信息與旅客本人相匹配，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)車票的快速驗證，提高了進站檢票的工作效率。目前我國除青島方向以外的高鐵均可以免取紙質(zhì)車票，可實現(xiàn)刷身份證進站乘車，這就充分體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)在客運中售票和檢票之間的應(yīng)用。

對于普通鐵路客車而言，仍需要使用紙質(zhì)車票進行檢票，但對于紙質(zhì)車票也進行了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和完善。在網(wǎng)上對火車票進行提前預(yù)定，隨后通過身份證在自動售票機進行取票，身份證與自動售票機之間的交互，就是通過售票機驗證部分的磁場裝置與身份證進行數(shù)據(jù)交換，從而使身份證與售票機兩個物體之間進行信息傳遞，隨后通過售票機與互聯(lián)網(wǎng)之間的信息驗證來核對車票信息的，同時使乘客在信息系統(tǒng)中可以查詢到已購車票的變動情況。紙質(zhì)車票的右上角處有車票訂單信息的二維碼，傳統(tǒng)的檢票模式為人工對車票信息逐一核對，而通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用，實現(xiàn)車票與檢票口閘機的二維碼掃描器進行信息匹配驗證，信息一致閘機即可開放通行，通過這一應(yīng)用能夠加快檢票的效率，并且保證信息的準(zhǔn)確性。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)在車輛智能化監(jiān)控和調(diào)度方面的應(yīng)用。同一鐵路線承載多組列車同時運行，尤其針對火車站等列車密度較高的地區(qū)，列車之間的相對距離以及列車進站時間的調(diào)度處理，均需要車輛智能化監(jiān)控識別系統(tǒng)對列車進行調(diào)度。監(jiān)控識別系統(tǒng)通過在列車底部設(shè)置電子識別標(biāo)簽，在鐵路的合適位置設(shè)置地下傳感設(shè)備，以此來精確檢測列車每個車廂相對運行的位置和速度，從而保障列車進站時對速度合理控制，使列車的減速?？扛右?guī)范有序，便于乘客識別車廂快速乘車。同時通過列車的通信系統(tǒng)、列車定位系統(tǒng)、微波射頻系統(tǒng)對列車信息進行實時采集和發(fā)送，使各模塊之間與列車調(diào)度系統(tǒng)保持高度的聯(lián)系，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對列車動態(tài)的智能化識別和監(jiān)控。

由于客運和貨運需求在持續(xù)攀升，但鐵路線路的建設(shè)不僅需要投入更多的財力，同時還有較長的建設(shè)周期，因此需要通過對列車的調(diào)度實現(xiàn)對鐵路進行更加充分的應(yīng)用?？梢酝ㄟ^物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用進而實現(xiàn)更加合理的調(diào)度機制，在列車的車廂均安裝定位芯片以及電子標(biāo)簽，在鐵路軌道中間隔一段距離設(shè)置對應(yīng)的讀寫器，這就能夠促進列車在行駛過程中所處的位置、速度以及列車對應(yīng)編號能上傳至控制中心，從而實現(xiàn)更加合理高效的調(diào)度。比如，通過計算兩列車之間的安全制動距離以及行進速度，從而讓兩列車在同一軌道上保持合適的距離，既增加了列車車次，同時又保證了行車安全。這種調(diào)度模式在我國地鐵軌道出行中得到深度應(yīng)用，比如北京地鐵高峰期間，兩輛列車之間距離甚短，其發(fā)車間隔僅為2 分半，由此可見物聯(lián)網(wǎng)能夠極大的促進列車的運行效率，保障調(diào)度的高水平運行。

2.3 互聯(lián)網(wǎng)在鐵路貨運系統(tǒng)中的應(yīng)用。隨著社會的發(fā)展，對于物質(zhì)的交換日益頻繁，小件物品多通過快遞公司收攬，隨后安排貨車完成貨物的傳輸。我國列車貨運系統(tǒng)能夠承載更高強度物件的運輸，對于石油煤炭等能源的遠距離輸送則需要依靠貨運列車來實現(xiàn)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在列車貨運領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)針對每節(jié)車廂的運載噸位和貨物信息進行實時記錄，并且對于物流信息實時的更新和位置顯示，客戶能通過網(wǎng)上平臺對抵達的時間和地點進行查詢。比如鋼鐵有限公司產(chǎn)出的大型鋼錠，使用列車運輸時能夠針對性的使用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)記錄鋼錠的重量、成分、價格、鋼種、性能等多種信息，使產(chǎn)品信息與車廂對應(yīng)，并且在運輸過程能夠?qū)崿F(xiàn)針對單一車廂的轉(zhuǎn)運等操作，大大提高了鋼料運輸時信息的交互能力，同時提高了運輸?shù)撵`活性和高效性。

3 物聯(lián)網(wǎng)在我國鐵路領(lǐng)域的發(fā)展

3.1 完善鐵路運輸綜合安全預(yù)警系統(tǒng)。鐵路運輸領(lǐng)域?qū)τ诎踩谋Ｕ鲜謴娬{(diào)因而如何高效的解決火車運行的安全問題也成為了當(dāng)前火車運行中應(yīng)當(dāng)重點解決的問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有高度的敏感性具有信息化和智能化的特點在火車內(nèi)部和車站點處安裝融入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合安全預(yù)警系統(tǒng)則能夠及時的感應(yīng)危險的到來并做出及時的警示主要的預(yù)警系統(tǒng)是將火災(zāi)等包含在內(nèi)的安全隱患的子系統(tǒng)，只有充分發(fā)揮了各種安全隱患子系統(tǒng)的作用火車列車才能保證安全、正常行駛，為乘客的人身安全提供更有效的保障。

3.2 健全鐵路運輸分揀管理和倉庫存儲系統(tǒng)。傳統(tǒng)倉庫存儲工作需要對物件進行逐一檢驗，貨物通常被紙箱或者木箱封裝，如果進行開箱檢查將會增加物品損壞或者保護裝置破壞的風(fēng)險，若僅僅進行外觀的檢查則難以鑒定箱內(nèi)物品的完整性，同時難以進行物品信息的統(tǒng)計和管理。此外，不利于倉庫存儲和物流的責(zé)任劃分。而通過物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)用，可以將每一個物品在進倉庫前進行電子標(biāo)簽的配置，從而將貨物之間信息化，將貨物的信息和性狀特征進行更加明確的劃分，從而能夠避免開箱檢查的繁瑣和風(fēng)險。此外，對于貨物的始發(fā)地以及目的地能夠更明確的歸類，在分揀中心通過傳送帶的閱讀器對貨物進行自動化分揀，保證了分揀效率，同時促進貨物的存放更加合理。

4 結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于火車站售票系統(tǒng)與檢票系統(tǒng)、列車識別監(jiān)控系統(tǒng)、鐵路行車系統(tǒng)、鐵路運輸物流管理系統(tǒng)和客運系統(tǒng)中，有效提高了鐵路部門的工作效率，推動了中國鐵路運輸業(yè)的發(fā)展。在此背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會進一步完善安全預(yù)警系統(tǒng)和倉庫管理系統(tǒng)，從而推動我國鐵路運輸更加高效安全的發(fā)展。