鐵路智能交通運輸系統淺析

徐源

摘 要：智能交通系統（ITS）是近年來國際上很引人注目的交通運輸科技發展的新領域，它的基本思想是用高新技術綜合解決當今世界的交通擁擠、堵塞、安全、擴能以及與環境協調發展等問題，它在發達國家已得到發展，部分成果已達到實用的地步。結合了鐵路智能運輸系統（RITS）的國內研究進展，探討了中國RITS設計中存在的問題，并分析了中國RITS的若干關鍵技術。

關鍵詞：鐵路智能運輸 系統標準體系 科技管理

中圖分類號：U29 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（c）-0034-01

1 鐵路智能交通系統的國內研究進展

20個世紀80年代，我國開始致力于鐵路運輸系統信息化基礎工程的建設工作中，到現在已經步入了初級向較高級過渡的發展階段。鐵道部在兩千年年底推出開展了《RITS體系框架研究》項目，預示著我國真正開始了對RITS體系框架的研究。預計到2020年，我國將建成總長度18000 km的高速鐵路網。就當前的情況來看，深入探討并研發符合我國國情的RITS，成為擺在鐵路交通行業面前十分緊迫的任務。

2 當下中國RITS設計中存在的問題

2.1 當前所具備的設計方法無法適應系統運行狀態變化的實際需求

RITS原本的業務和全新開展的業務混合在一起較為雜亂、系統在運行的時候依舊需要進行相應的改進與整頓，這對于信息系統提出了更高的要求。但是從現有的情況來看，當前所具備的設計方法還無法適應系統運行狀態變化的實際需求，因此，需要在未來的研究工作中進一步的深入與強化。

2.2 在系統規劃和總體設計方面缺乏形式化和嚴密性

從國內外RTIS研究發展現狀來看，盡管在戰略規劃、體系框架、旅客信息、及列車控制以及列車運營管理等方面開展了一些研究工作并取得了一定成績，但迄今為止尚未形成一套科學、系統、完整的設計理論的技術環境復雜，建設周期長、耗資巨大，單憑經驗難以保證系統的可靠性、適應性、可擴充性以及系統整體最優，需要有科學的設計方法。

2.3 沒有充分重視系統的整體優化問題

RITS是一個集底層控制、實時調度、運營管理于一體的多功能、多任務的復雜大型信息系統，系統設計在系統建設中至關重要。由于缺乏統一規劃和總體優化設計，缺乏局部與總體協調，目前各鐵路信息系統之間存在著應用散亂、技術標準和規范不統一等問題，信息計算及其他資源難以共享，造成資源浪費。系統設計這一環節對于系統的建成結果而言起到了決定性的作用，其合理性將直接決定著系統利益效率的獲取，也就是說系統能不能從整體上顯示最優化水準，要不然的話就算是系統能夠正常運行或者是單純的看其中的環節是過關的，也并不能表示系統整體性能的強勁。所以說系統設計環節的開展必須要站在全局的角度上去觀察思考，確保系統整體性能的優化。

3 中國RITS的關鍵技術

3.1 面向貨物運輸的智能技術

系統通過互聯網為貨主提供各類貨運信息的發布與查詢；為貨主提供電話、短信等聲訊服務；為貨主提供車輛預定與取消服務；提供面向貨主的輔助決策支持；給貨主帶來支持信息輸入的挖掘性能，從而完成對所載貨量多少的預計。系統給所運載的所有貨品全部設置相應的電子標簽，針對貨物的每時每刻的狀態信息做到準確掌握，同時針對發生的偏差問題及時發出警示。作為貨主可以借助網絡根據自己的需求隨時查看貨物的所在位置及安全情況。貨主在該平臺上進行運費結算。系統支持現金支付或者是銀行轉賬等方式；支持根據季節和貨運量靈活定價的機制。

3.2 列車定位技術

目前常用的列車定位技術有以下幾種：軌道電路方式.這是一種應用較為普遍的定位方法，它最為突出的優勢特征就是所需花費較低、運用起來較為便利，不用在原有設備設施的基礎上做很大的調整就能夠完成對列車的位置鎖定工作。其定位精度取決于軌道電路的長度；基于應答器的定位方式，這是一種廣泛應用的定位方法，它可以點式地給出列車定位信息，應答器能在惡劣條件下穩定工作，維修費用低且使用壽命長；全球衛星定位系統GPS，GPS是隸屬于美國軍方的、基于衛星發射信號的定位系統，別的位置檢測工作所運用的原理指的就是在列車上面設置GPS信號接收器，這樣能夠獲取太空上超過四顆衛星所放射的訊號，按照所收取的信號特征和獲取時間的差異成都判斷出列車的具體空間位置。

3.3 車輛智能維修技術

作用在物聯網技術基礎上的車輛狀態感知技是通過掌握列車真正的運作需要，有目的性的設置相應的傳感器裝置，從而確保列車的運行狀態能夠通過自身完成準確感應。并且把所感應的目標分成不同幾個方面，包括列車的安全性能、列車當下的運行情況、列車內乘客的舒適情況等旅客舒適度等，通過對各個方面信息的獲取及重要性的分析，給車輛的維修與養護帶來相應的依據。

3.4 通信技術

第一，無線通信系統：在鐵路智能運輸系統中，車站、調度部門、營運管理部門等經常需要與行駛中的列車交換大量的實時信息，如列車位置、速度、加速度、調度指令、客流信息、緊急事件通報等。主要有：全球移動通信系統GSM；蜂窩數字分組數據系統（CDPD）；第三代移動通信系統IMT-2000。

第二，相對于無線通信技術而言，有線通信系統體現出較為明顯的優勢特征。首先其在技術領域發展的比較完善，可靠程度較高，運作時的效率也更為突出，更為重要的是這種系統所需要的成本費用投入較低，可以適用于規模較大的傳輸工程中。主要有：以太網（Ethernet）；光纖分布式接口（FDDI）；異步傳輸模式（ATM）；綜合業務數據網（ISDN）；公用數字數據網（CHINADD

N）；用分組交換網（CHINAPAC）。

4 結語

智能交通系統（ITS）是應用先進的科學技術解決交通問題，包括改善交通條件，減少交通阻塞，人員傷亡及環境污染。從而確保有效提升社會生產力水平，為我國社會經濟的快速前行提供更多的推動性力量。發展鐵路ITS應從解決實際問題入手，使投入和效益成比例。加強整個系統的規劃和模塊的標準化工作，避免重復建設和系統間的不相容性。

參考文獻

[1] 周華國，虞卓，曾學貴.智能交通系統（ITS）在鐵路上的應用[J].中國鐵路，1998（9）：9-11，5-8.

[2] 陳天鷹，劉賀軍，胡亞峰.鐵路智能交通系統研究[J].鐵路通信信號工程技術，2010（4）：15-21.

[3] 孟燕，賈利民，李平.對建立鐵路智能運輸系統標準體系的思考[J].鐵路計算機應用，2003，11：1-3.

[4] 李曉爭.基于解釋結構模型的鐵路智能運輸系統體系結構研究[D].北京交通大學，2007.endprint