物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運(yùn)輸中的應(yīng)用

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一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運(yùn)輸中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)在鐵路運(yùn)輸及維護(hù)中的功能非常強(qiáng)大，作用舉足輕重，其應(yīng)用包括智能化檢票系統(tǒng)、機(jī)車車輛智能化識別系統(tǒng)、鐵路行車調(diào)度管理、鐵路客運(yùn)系統(tǒng)、機(jī)車和輪對檢修信息管理系統(tǒng)、鐵路貨運(yùn)物流信息化系統(tǒng)等。

1．1智能化售檢票系統(tǒng)

智能化售檢票系統(tǒng)已經(jīng)在我國得到了廣泛應(yīng)用。乘客可以通過自動售票機(jī)方便快捷購買車票。車站或者車上檢票員利用小型識讀器識別讀取RFID電子標(biāo)簽，然后同數(shù)據(jù)庫里面的信息匹配就能查詢出車票是否有效，從而節(jié)省旅客進(jìn)出站時間，使車站的運(yùn)行工作變得簡單易行。

1．2鐵路機(jī)車車輛智能化識別系統(tǒng)

鐵路機(jī)車車輛智能化識別系統(tǒng)由五個部分所組成，即數(shù)據(jù)集中管理、復(fù)示設(shè)備、車身或者底部的識別標(biāo)簽和地面獨(dú)立識別設(shè)備。地面獨(dú)立識別設(shè)備由天線、列車探測裝置、遠(yuǎn)程通信設(shè)備、微波射頻等裝置構(gòu)成。將其設(shè)置于全部分界站、編組站、區(qū)段站及大型貨運(yùn)站，并分析、解碼、譯碼、存儲、整理標(biāo)簽信息而后傳輸至集中管理系統(tǒng)。在貨車與機(jī)車上安裝電子標(biāo)簽，此標(biāo)簽經(jīng)編碼后將包含數(shù)量、類型、車次號等與機(jī)車有關(guān)的信息。車站集中管理系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、計(jì)算及整理等步驟，使其與車站運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)交互，從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)車的實(shí)時跟蹤。

1．3鐵路行車調(diào)度管理

物聯(lián)網(wǎng)在鐵路行車調(diào)度管理中主要應(yīng)用于列車車廂的管理，是我國當(dāng)前鐵路速度控制及信號系統(tǒng)升級改造的有效途徑之一。將RFID芯片安裝于各節(jié)車廂內(nèi)，同時在鐵路兩側(cè)每相隔一段距離安裝一個讀寫器。不僅能夠?qū)崟r看到列車的行進(jìn)速度，而且還能知道鐵路線路相關(guān)位置，更好地完成列車的安全控制、調(diào)度及追蹤作業(yè)。此外，還可以克服當(dāng)前軌道電路中信號量小及其易受到外界干擾等問題。

1．4鐵路客運(yùn)系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于鐵路客運(yùn)系統(tǒng)中，將讀寫器設(shè)置于檢票口、出站口、候車室及客車車廂等，將識別芯片植入每張客票中，當(dāng)售票時，芯片將被寫入相關(guān)信息。如乘客到達(dá)候車室，芯片將會觸發(fā)系統(tǒng)，自動播放歡迎乘客的語音，如乘客誤入了錯誤的候車室，芯片也將觸發(fā)系統(tǒng)自動對其提醒。此外，該系統(tǒng)還會對候車人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如乘客入錯檢票口系統(tǒng)將會提示，如乘客正常通過檢票口，則系統(tǒng)會將其檢票信息寫入。乘客順利登上列車時，該系統(tǒng)會播放歡迎語音，若誤入車箱則會對其進(jìn)行提醒。列車行駛后，系統(tǒng)將會自動將乘客信息傳輸至下一站，當(dāng)乘客到達(dá)站點(diǎn)時系統(tǒng)將會自動對其進(jìn)行提醒，乘客下站后，系統(tǒng)則對檢票信息進(jìn)行寫入。

1．5機(jī)車和輪對檢修信息管理系統(tǒng)

在機(jī)車檢修系統(tǒng)中應(yīng)用RFID技術(shù)，不但能夠自動達(dá)到對列車的出入庫步驟進(jìn)行存儲，同時還可以在機(jī)車進(jìn)出車庫的時候?qū)α熊嚁?shù)據(jù)實(shí)施采集，提高查詢和統(tǒng)計(jì)列車數(shù)據(jù)的效率，在很大程度上減少了檢修人員的工作量，改進(jìn)列車的檢修效率和質(zhì)量。

1．6鐵路貨運(yùn)物流信息化系統(tǒng)

鐵路貨運(yùn)物流的趨勢是集裝箱運(yùn)輸，目前主要采取箱號圖像識別，這種方法是利用攝像頭辨別集裝箱上印有的號碼，分辨率較低，并在很大程度上會因天氣或者集裝箱破損使準(zhǔn)確率變低。若把RFID技術(shù)與鐵路集裝箱融合，就可以生成信息化集裝箱，一方面可以實(shí)時地看到集裝箱于運(yùn)送路上情況，大大降低物品被盜以及損壞的概率，另一方面可以在很大程度上增強(qiáng)集裝箱使用效率。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路行業(yè)其他業(yè)務(wù)中的應(yīng)用及展望

4．1物聯(lián)網(wǎng)在視頻監(jiān)控中的運(yùn)用

傳感器和物聯(lián)網(wǎng)能夠滿足高質(zhì)量視頻監(jiān)控的需求。例如，可在探頭前面連接許多不同種類的傳感器，將激光測距傳感器、傾角傳感器與云臺攝像機(jī)連接，利用云臺攝像機(jī)捕捉畫面信息，利用激光測距傳感器進(jìn)行測距。

2．2山體滑坡的監(jiān)控以及提前警報(bào)系統(tǒng)

山體滑坡是一種很容易發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，會突然毀壞橋梁、鐵路涵洞和軌道路基等基本設(shè)施，對鐵路運(yùn)輸和安全危害很大。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以在易出現(xiàn)山體滑坡的區(qū)域安裝傾角傳感器、液位傳感器和前端設(shè)備，把這個區(qū)域的鐵道長度和山體數(shù)據(jù)提前儲到芯片里，通過鐵道線路通信光纜互連。如果遇到山體滑坡，傳感器就可在很短的時間內(nèi)發(fā)出報(bào)警信息，以便于車站調(diào)度員及時警報(bào)并迅速做出相應(yīng)措施避免事故發(fā)生。

2．3列車與車站之間的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)可以在鐵路行業(yè)的許多系統(tǒng)中得到應(yīng)用，包括售票系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、旅客攜帶物品安全檢查系統(tǒng)、電源環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、無線列調(diào)通信鐵塔安全系統(tǒng)等。例如，車站售票系統(tǒng)已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)，但是在列車上補(bǔ)辦車票還需要單獨(dú)進(jìn)行，這就會使車站提前留下的車票和列車補(bǔ)辦的車票不能很好地銜接。若通過RFID技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò)信息共享性使車站售票系統(tǒng)和列車上補(bǔ)辦車票系統(tǒng)互相聯(lián)網(wǎng)，車站就能夠正確得到?jīng)]有車票乘坐列車的人員的具體數(shù)據(jù)，然后可以依照實(shí)際情況進(jìn)行車票的提前留放。同時，列車上的工作人員能夠正確得到車票的提前保留狀況，使乘客補(bǔ)辦車票更便捷，資源利用更合理。

三、結(jié)束語

目前，物聯(lián)網(wǎng)在我國鐵路中的應(yīng)用主要為RFID、傳感器、數(shù)據(jù)采集以及二維碼等方面，應(yīng)用效果顯著。隨著對信息化技術(shù)應(yīng)用的廣泛深入，未來物聯(lián)網(wǎng)勢必成為改變鐵路運(yùn)輸發(fā)展前景方向的主要因素之一，將使之全面提升鐵路運(yùn)輸?shù)闹悄芑潭取?/p>

作者：朱春甫 單位：中國鐵建電氣化局集團(tuán)北方工程有限公司