*欧阳光明*创编 2021.03.07
1、智能铁路总体研究现状
欧阳光明(2021.03.07)
(1)我国铁路发展及面临挑战
根据中国铁道部发布的《中国铁路中长期发展规划》,到2020年,为满足快速增长的旅客运输需求,将建立省会城市及大中城市间的快速客运通道,规划“四纵四横”铁路快速客运通道以及三个城际快速客运系统。其中,预计到2012年,中国将有1.3万公里高速铁路投入运营。省会城市都将通过快速客运专线连接,时速200公里以上的铁路线路将达到5万公里以上。预计到2020年,中国200公里及以上时速的高速铁路建设里程将超过1.8万公里,将占世界高速铁路总里程的一半以上。同时,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%。
中国铁路目前正面临着有史以来最深刻的变革和社会经济发展所提出的越来越高、越来越多样化和越来越复杂的需求。目前和未来相当长的时期内,铁路运输系统所面临的挑战主要归结为几个方面: ①在运输能力的保持与优化方面:需要提供集成化的列车运营管理系统、智能化的列车运行控制系统和智能化检测、诊断和维修系统以实现“高速度、高密度”的铁路运输。建立全国通用的铁路数据共享平台,实现铁路运输各子系统之间信息的高度共享和充分利用以及资源的优化管理。提供可靠的高速、宽带的车地高速数据接入手段,以实现铁路移动设备和固定设备间的一体化协同管理。
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②在提高效率方面: 建立综合化的调度指挥系统,以实现运输、机务、电务等相关资源的综合利用,以便充分挖掘基础设施的潜力,提高调度指挥的效率和水平。提供面向局部和全国的客货运输营销决策支持体系,以增强铁路适应市场需求的能力、提高运营效率和效益。 ③在提高安全保障能力方面: 提供保障运营安全和维修效率的移动设备和固定设备状态的实时检测、评估和维修支持的手段,以及在安全数据共享基础上的安全评估决策体系。提供完善的以状态实时检测系统为基础,以包括语音、数据、静态及动态图像传输系统为信息支持,以GPS/GIS为定位手段的具备快速响应能力的铁路防灾、救援、决策与指挥信息系统。提供基于图像识别技术的智能化平交道口监控和车站监控系统,以保障列车运行的安全和防止铁路与其它相关系统的冲突。
④在提高服务品质方面:为旅客提供详尽的信息查询服务、客票电子交易服务及导航服务等,辅助旅客制定出行决策,以及提供相关信息在车站及车上的传输、显示等。为货主提供与货运资源相关的实时位臵、状态等信息查询服务,以满足货主对货运过程全程监督的需要。
面临这些需求和挑战,单纯依靠设备设施在速度和载重等方面的提高来提升铁路能力、效率、安全和服务已愈来愈受到限制。同时,随着运输能力瓶颈问题的逐步解决,铁路运输系统的优化和低成本运维等问题愈来愈显著。而且,客运专线已逐步成网,和既有线一起构成规模巨大的中国铁路网,网络化运营带来了信息获取共享、协同、优化和决策支持等空前复杂问题。因此,重新审视铁路发展
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战略和科技发展方向成为现在必须面对的问题。
近年来随着先进的信息处理、现代通信、控制与决策、智能计算等技术的迅速发展,特别是物联网、云计算、大容量通信技术、互操作、知识推理、信息安全等新兴技术的快速兴起,国内外发达铁路国家愈来愈重视将这些先进的技术成果与传统的铁路运输系统有机地融为一体,从而显著提高铁路各业务的一体化和协同化水平。这种在已有业务系统基础上以集成为手段构造出的新一代铁路运输系统,我们称之为智能铁路。
(2)我国智能铁路概念的提出-铁路智能运输系统(RITS) 智能铁路是一种新型的铁路交通解决方案。特别是高速铁路诞生之后对铁路运营管理提出了更为严格的要求,促使各时期的先进技术不断地融入到铁路运营管理中,使得铁路运营管理的智能化、现代化程度不断提高。其中尤以欧洲、日本、美国等国家的研究更为引人注目,产生了一批有代表的系统,如欧洲的ERTMS,日本的CyberRail,美国的IRS等。近年来,欧盟提出了InteGRail,IBM提出了Smarter Railroad,CISCO提出了Smart+Connected Railway,SIMENSE提出了Intelligent Train等。目前,在铁路运输信息化发展的基础上,充分利用各种智能化技术,使铁路运输系统向智能铁路转化是保持和提高铁路运输业在21世纪竞争力的核心战略,这已经成为各国铁路发展战略的共识。
我国智能铁路系统的研究早在90年代初就由贾利民等学者带领的研究团队提出了铁路智能运输系统(Railway Intelligent Transportation System -RITS)的概念,并给出了准确的概念:铁路智能运输系统
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2021年智能铁路



