高鐵時代智能鐵路的

■ 左喜芹

安全是鐵路運行的重要環(huán)節(jié)，針對鐵路運輸工作的特點，必須提升安全生產的現(xiàn)代管理水平；把安全工作的重點由事后檢驗轉為事前控制。

隨著中國經濟的不斷發(fā)展，國民經濟對于鐵路的依賴程度越來越高。如何提高鐵路運輸?shù)陌踩?、效率和服務一直是中國鐵路面臨的主要難題。不僅如此，世界各國都在考慮這個問題。鐵路運輸?shù)膶嵺`和研究證明：單靠擴大基礎投資、增修高速鐵路是不夠的，必須從系統(tǒng)的觀點出發(fā)用科學的手段把列車、線路和運營管理綜合起來考慮，因此智能鐵路運輸系統(tǒng)便應運而生。

智能鐵路的需求迫在眉捷

當前，全球范圍內鐵路服務需求的增加，給現(xiàn)有鐵路運輸能力和基礎設施，帶來前所未有的壓力。然而，日益老化的現(xiàn)有系統(tǒng)與傳統(tǒng)業(yè)務實踐，往往無法解決這些問題。通過積極地采用新技術和現(xiàn)有技術，來獲取整個鐵路網的信息，并對這些信息進行關聯(lián)和分析，可以讓鐵路部門變得更加高效靈活，從而建立一個響應速度更快、更加靈活的運作環(huán)境。信息化是現(xiàn)代化的標志，沒有信息化就沒有鐵路的現(xiàn)代化。就此，我們可以看出信息化對于鐵路發(fā)展的重要意義。2009年，IBM在北京成立了全球鐵路創(chuàng)新中心，并且提出了“智慧的鐵路”的發(fā)展策略。這個策略是鐵路信息化實現(xiàn)更好發(fā)展的一條路徑，可以幫助打造安全、高效、綠色、智能的鐵路。

構建智慧的鐵路愿景，就是要利用其更透徹的感知和度量、更全面的互聯(lián)互通，以及更深入的智能化三大特點，實現(xiàn)智能信息的網絡化，進而在整個鐵路系統(tǒng)、企業(yè)內部以及合作伙伴之間，實現(xiàn)信息的互聯(lián)和共享。在這個基礎上，感知和度量可幫助鐵路公司收集新信息，進而更好地監(jiān)控運營，并更加主動地采取措施。同時，信息整合、復雜的分析及數(shù)據建模，可將戰(zhàn)略或運營決策與新銳洞察結合起來，為鐵路系統(tǒng)實現(xiàn)提高服務質量、提高服務安全性、提高服務可靠性以及提高鐵路運營效率，并節(jié)約成本。

7月24日，李克強總理主持召開的國務院常務會議，研究部署了鐵路投融資體制改革和進一步加快中西部鐵路建設。根據會議的精神，在推進鐵路投融資體制改革的條件下，接下來國家將適當加快“十二五”期間鐵路建設進度?！笆濉逼陂g鐵路投資由原計劃的2.8萬億元，力爭增加到3.3萬億元。同時上調2013年的鐵路固定資產投資，從年初計劃的6500億元增加到6900億元，明后兩年總計將完成投資1.4萬億元。到“十二五”末期開通的鐵路里程將由12萬公里，增加到12.3萬公里。今年的開通里程將由年初計劃的5200公里增加到5500公里以上，明后兩年開通里程將保持在7000公里到9000公里之間。

距7月24日僅時隔一周時間，軌道交通建設領域又傳來重大政策利好。7月31日，國務院總理李克強主持召開國務院常務會議，研究部署加強城市基礎設施建設，會議將“加強地鐵、輕軌等大容量公共交通系統(tǒng)建設，增強城市路網的銜接聯(lián)通和可達性、便捷度”作為城市基礎設施建設的六大重要任務之一。這意味著國內的城市軌道交通領域將迎來新一輪建設高潮；除此之外，這次會議還將“加強城市配電網建設，推進電網智能化”列為“十二五”期間城市基礎設施建設的六大重要任務之一。

雖然鐵路智能運輸系統(tǒng)的概念是在近幾年提出，但發(fā)達國家致力于這方面的研究和運用確已有許多年的歷史。特別是高速鐵路誕生之后對鐵路運營管理提出了更為嚴格的要求，促使各時期的先進技術不斷地融入到鐵路運營管理中，使得鐵路運營管理的智能化、現(xiàn)代化程度不斷提高。其中尤以歐洲、日本、美國等國家的研究更為引人注目，產生了一批有代表的系統(tǒng)。

智能鐵路的信息化發(fā)展

鐵路運行線路的安全是國家關心大事。而鐵路，是承載了更多的社會責任與經濟發(fā)展有關的紐帶。維護鐵路運行安全，已經被提到了首要解決的問題?；疖囀鹿适窃斐设F路行業(yè)收入損失的一個重要原因。如果沒能及時檢測出故障，一個本來很容易維修的機械問題，也有可能導致嚴重的故障（如火車脫軌），而一旦發(fā)生這類故障，通常需要大量資金，才可完成現(xiàn)場維修。此外，當火車停滯在鐵軌上時，部分鐵路系統(tǒng)就會癱瘓，從而導致其他火車也因此而延遲。由此帶來的收入損失，是造成經濟損失的一個主要原因。能不能維持最佳的運輸速度和運輸網絡平衡，直接關系到成本、設備利用率和客戶信任度。

鐵路智能運輸系統(tǒng)（RITS）集成現(xiàn)代通信技術，信息處理技術，控制與系統(tǒng)技術，自動化技術，管理與決策技術等多門現(xiàn)代高新科技，以實現(xiàn)信息采集，傳輸，處理和共享為基礎，通過高效充分地利用與鐵路運輸相關的所有移動的，固定的，空間的，時間的以及人力的資源，以較低的成本達到保障安全，提高運輸效率，改善經營管理和提高服務質量目的，其框架體系突出規(guī)范性和可拓展性的特點，為中國特色的RITS的發(fā)展提供規(guī)劃，設計，實施，標準和管理的依據和指導，其技術關鍵在于鐵路移動體與固定設施一體化安全檢測網絡系統(tǒng)，分布式的國家鐵路安全數(shù)據中心體系，基于無線和衛(wèi)星定位導航的列車調度與指揮系統(tǒng)，基于GPS的物流監(jiān)測與追蹤系統(tǒng)，基于列車總線的數(shù)字列車系統(tǒng)，高速鐵路一體化通信信號系統(tǒng)的建設，以高速寬帶的車地雙向數(shù)據接入系統(tǒng)技術，鐵路現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)的互聯(lián)與信息共享技術，特殊地區(qū)列車運行控制與運輸保障綜合技術方面的突破。

全球對于鐵路的需求，已超出了它的實際運能。這給現(xiàn)有系統(tǒng)帶來了巨大壓力、導致瓶頸的出現(xiàn)，并讓本就脆弱的經濟，更難順暢發(fā)展。在擁堵的城市中，列車可能會延誤，或是只能在單軌線路上運行；乘客預訂和購票系統(tǒng)，也需要實現(xiàn)現(xiàn)代化。不斷增長的城市人口，帶來了空前鐵路的需求，政府對鐵路的需求也在不斷加大，以確保安全。簡而言之，當前不斷老化的基礎架構和技術，再無法滿足智慧地球的運輸需求。IBM智慧鐵路系統(tǒng)，以智能化提升運能和利用率，減少擁堵。在智慧鐵路系統(tǒng)中，您可以動態(tài)調整時刻表，以應對因天氣導致的停運狀況；并擁有自我診斷子系統(tǒng)，減少延誤。它的智慧傳感器，能在造成延誤或脫軌之前，檢測出潛在問題。列車可以進行自我監(jiān)控、監(jiān)控供應鏈，并分析乘客的出行模式，以便將環(huán)境影響，降到最低限度。智慧的鐵路讓現(xiàn)在直通未來。

在推進鐵路信息化方面，廣泛利用現(xiàn)代通信和信息技術等成果，構建技術先進、結構合理、功能完善、管理科學、經濟適用、安全可靠、具有中國特色的鐵路信息系統(tǒng)。重點強化運輸繁忙的東部地區(qū)和路網中具有重要作用的鐵路干線和新建客運專線的信息化建設，逐步實現(xiàn)調度指揮智能化、客貨營銷社會化、經營管理現(xiàn)代化，在提高運輸效率、擴大運輸能力、優(yōu)化資源配置、保障運輸安全、改進服務質量、提升管理水平、提高經濟效益等方面發(fā)揮明顯作用。

中國完全可以成為全球鐵路行業(yè)的領袖！

智能鐵路系統(tǒng)的發(fā)展前景

鐵路行業(yè)要想實現(xiàn)預期的增長目標，需要解決大量的、甚至涉及到行業(yè)轉型的業(yè)務問題和挑戰(zhàn)。一項 IBM 委托進行的獨立調查顯示，2008年全球鐵路管理人員提到的前四大挑戰(zhàn)分別是：鐵路運力和擁擠狀況、運營效率和可靠性、結構性和競爭性問題以及安全問題。

鐵路智能運輸系統(tǒng)涉及十分廣泛的領域，主要以下幾部分組成：先進的運輸管理系統(tǒng)、先進的運輸自動控制系統(tǒng)、先進的列車控制系統(tǒng)、先進的旅客服務系統(tǒng)、先進的運輸設施管理系統(tǒng)以及先進的安全保障系統(tǒng)。其關鍵技術主要包括：數(shù)據傳輸、列車定位、列車運行控制、列車進路控制、編組站作業(yè)自動化等。除此之外，還有與之配套的旅客服務系統(tǒng)，貨主服務系統(tǒng)等。與傳統(tǒng)的鐵路運輸方式相比，RITS在運輸管理、運輸安全性、運輸效率、運輸服務質量等方面有明顯優(yōu)勢。

全面推進鐵路信息智能化建設還要堅持統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、互聯(lián)互通、資源共享的原則，全面推進鐵路信息化建設，大力發(fā)展數(shù)字化、智能化鐵路。

推進運輸調度指揮、運輸生產組織、客貨營銷服務、運力資源配置、經營資源管理、行車安全監(jiān)控、鐵路建設和政務管理等信息化，強化系統(tǒng)整合，促進業(yè)務流程再造和資源優(yōu)化配置，深入開發(fā)和綜合利用信息資源，充分發(fā)揮信息化整體效益。

積極發(fā)展應用物聯(lián)網、云計算、地理信息、衛(wèi)星導航、下一代互聯(lián)網等現(xiàn)代信息技術。加強鐵路信息基礎設施建設，推進公用基礎編碼平臺、信息共享平臺、鐵路地理信息平臺、鐵路門戶和數(shù)據中心的建設與運用，建設覆蓋全路的寬帶信息網絡。

堅持積極防御、綜合防范的原則，運用多樣化的安全策略，實行信息安全等級保護制度，落實災難備份措施，加強信息系統(tǒng)運行監(jiān)測，建立健全信息安全保障體系和信息系統(tǒng)運行維護體系，提高鐵路網絡與信息安全突發(fā)事件應對能力。

據不完全統(tǒng)計，全世界每年發(fā)生在鐵路運輸中的安全事故中：1、由于地震、塌方、泥石流、洪水等自然災害引起的事故占5%；2、爆炸、縱火等恐怖襲擊引起的事故占10%等；這些安全事件的發(fā)生所帶來的是上千億的經濟損失和嚴重的人員傷亡。

所有的這些事故都需要安防系統(tǒng)進行事前預防、事中快速定位與監(jiān)控以及事后的取證。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是鐵路安防的建設重點。

未來鐵路發(fā)展主要靠技防、人防相結合。目前鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)為火車站、沿線電務、車務安全生產視頻監(jiān)控業(yè)務以及公安、工務視頻監(jiān)控提供統(tǒng)一的實現(xiàn)平臺，技術已經逐漸成熟起來，技防帶給我們方便的同時，同樣不能麻痹大意，即便是技防能夠震懾犯罪、能夠幫我們找到嫌疑人、能夠幫我們追回遺失的財產，可我們自己也需要加強警惕，減少犯罪分子的可乘之機。

鐵路是國民經濟的大動脈，是國家交通運輸?shù)闹еｋS著鐵路線路大規(guī)模改造，電氣化區(qū)段的開通，高速動車組的運用，鐵路專用通信是直接為鐵路運輸生產和鐵路信息化服務的通信設施。鐵路專用通信設備應采用數(shù)字化、信息化，并具有集中網管、監(jiān)控、遙測功能，便于實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程管理和集中維護，確保設備和電路的安全可靠。

結束語

隨著國家鐵路建設的快速發(fā)展，列車行駛速度不斷提高，人們對安全話題更加關注，公眾對鐵路運營安全水平的要求不斷提高。鐵路安防系統(tǒng)的重要性日益凸現(xiàn)，將進一步提高智能鐵路的應用和發(fā)展，同時，智能化技術和監(jiān)控平臺技術的不斷提升，也將推動智慧列車進一步走向實用化，為鐵路應用安全保障提供有力的支撐。