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研究智能铁路运输系统ITS-R的意义

  2020-02-26    803  上传者:管理员

摘要:运输系统是我国经济发展的动脉,而铁路网络凭借稳定性高、价格低廉、安全性高的优势,在运输系统中占据着重要地位,发展智能铁路运输系统ITS-R,是显著提升铁路运行的自动化水平与智能化水平的有效途径。基于此,本文围绕智能铁路运输系统ITS-R的主要原理这一话题,深入探讨了其具体应用与未来发展趋势,以期促进交通运输的发展。

  • 关键词:
  • 控制系统
  • 智能传送
  • 智能铁路运输系统ITS-R
  • 综合效果
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数字铁路、智能铁路是铁路运行系统未来的发展方向,对其发展内涵进行相关回顾,可以促进铁路发展的自动化、信息化、自动化建设,为未来铁路运行系统发展方向,进行框架制定,指引良好的科学发展模式,提高整个系统运行的效率。


1、铁路智能运输系统ITS-R的主要内容


铁路运输系统是一项复杂的运行系统,既要保障智能化的状态感知以及智能化的信息互联,还要应用网络超算以及业务协同系统等等,对于整个铁路运输过程当中的相关数据,进行高效、高速、准时、安全、优化的把控。因而,在这样的背景下,利用数字化网络以及智能化技术,对铁路运行系统进行升级,是时代的必然要求:

(1) 在智能铁路运行系统发展方面,美国和日本处于发展的前列,形成了一批具有代表的研究系统,例如美国的铁路智能运输系统ITS-R等等。本文主要结合该系统,对于数字铁路智能铁路的未来发展进行相关探讨,尤其是针对智能铁路系统的体系标准、系统设计和优化进行相应的分析。

(2) 从目前的发展模式上来看,智能铁路运输系统,主要包含货物的高速化运输、客运的高速化连接、精细化的装配分析,以及有效的运输组织调度、安全技术保障,以及相关的拓展智能化等等。

(3) 这种技术信息系统,要求整合系统装备、清洁、人性化管理以及相应的国际化标准支持,对于铁路运输的管理进行重新流程建设。在进行技术发展的过程当中,智能铁路运输系统根据时空环境,进行数字化的状态感知,主要包含对于不同链路的系统研究,对于大容量传输的整校融合,以及对于融合的有效处理以及可视化的数据表达等等。

(4) 这种智能化的感知系统建立在全面信息分享、即刻信息处理和整合信息融合的基础之上,可以对于铁路货物等相关的运输数据,进行高效的灵活分析,并且应用大数据的自动化数据分析,以及人工智能的自动学习、决策知识等等,进行相关的协同计算,提高整个感知能力,在最小成本的范围内,提高网络运量的,实现最小的信息延迟以及货物延迟。


2、铁路自动控制系统的相应特点


2.1 线性发展特征

铁路的线性发展,是其运输系统最为显著的特征,因而,在进行智能化建设的过程当中,可以实现铁路沿线共享,达到最优运营决策,这种信息共享的方式可以对铁路运行周边的城镇,进行有效的整合,通过这种共享、信息保障、未来决策的正确性。同时,信息系统还可以利用人工智能的自动学习功能,对于维护流程进行有效的优化,以及利用整合相关管理当中的一些有效信息,尽可能高效地将获得到的相关信息数据传达给决策者与经营者,通过这种实时分析的方式,改善列车运营的相关性能。

2.2 信息化特征

铁路自动控制系统融合了信息处理、信息通信、信息共享、信息决策、智能分析、智能学习、智能传输、智能处理,是一个可以进行移动空间共享的综合化管理系统。一方面,在信息维护运营方面,它具有高运能高安全高效益,高服务品质的相关特点,可以通过集合控制优化管理科学决策,提高整个系统运行的自动化程度。目前我国已经加入到了智能化铁路运行系统的研发当中。另一方面,它还具有安全高效,低碳,和谐环保等综合效果。


3、未来铁路智能运输系统ITS-R的发展


3.1 未来铁路智能运输系统ITS-R的发展框架

首先,该系统可以通过网络互联实现信息共享,通过子系统的集成,实现各个子系统与终端系统的信息共享,在畅达的网络当中,进行相关信息的灵活沟通。

其次,在智能化处理方面,自动控制系统可以综合调度资源,尤其是根据铁路运行过程当中的一些资源分配突发情况。进行智能化的处理,从而协调人力资源管控,进行高效的铁路生产运营体系监控。

再次,对于协同处理方面,智能控制系统可以通过这些沟通设施配备以及移动设施配备,使整个设施形成一个联合的优化主体。这种方式可以尽可能的提高铁路运行以及物资调动的安全性,可靠性以及灵活性。

最后,从本质上来看,智能化铁路运输系统是一种按需分配的系统,可以根据系统内各个子模块上传递一些相关需求,实现高效、低碳、按需驱动的相关调配,这种方式大大更替了原有的铁路运输系统管理体系,减少了人力资源的调度存在的失误等等[1]

3.2 未来铁路智能运输系统ITS-R的发展方向

在未来,铁路智能运输系统ITS-R主要是向可测、可视、可控和可响应四个方向发展。

3.2.1 建设可测系统

可测系统要按照铁路运输的层次、力度、状态,进行相应的感知,也就是说进行全面的数据收集,这种体系框架主要是在目前智能铁路运输系统客户,上传的数据模块的配合,以及外部与内部环境之间的信息交流来实现的。进行层级控制过程当中,要对智能铁路运行系统的感知层面、存储、传输层面、地上连接层面进行优化配合,尤其是集合数据模型和互操作技术等等,实现整个信息的有效融合、存储、处理显示和挖掘。可测系统是整个传输系统的支撑基础部分,通过这种实时的信息感知,铁路智能运行可以对的运力分配有一个初步结果,并通过整合在线分析的方式,将该结果与线上终端共享,实现对于特殊情况的把控,方便管理决策人员,根据传输路线当中存在的一些变动问题,进行灵活的路线更定。

3.2.2 建设可视系统

在可视层面,主要依靠感知层、传输层融合,以及实现层的相互配合,利用网络安全技术,物联网技术,大容量通信技术,互操作技术,云计算技术以及知识推理技术。实现计算机智能细算、群智能优化学习以及自制系统相关感知。这种方式符合未来铁路的发展方向,可以利用分布式并行计算,形成初级云系统,并且在更广泛的范围内,通过异构协同的安全,构建一个可以抵抗外敌入侵的安全员,并通过自主自治维持,实现整个系统智能云的建设,大大提升整个系统运行的安全性以及合理性。可视化系统可以与大数据的可视化系统充分整合在一起,并运用在线探测技术、远程控制技术与物联网技术等等,通过对网络连接模式的重组与分析,实现资源的共享,方便管理人员进行在线控制,对于一些需要进行剥除的部分进行屏蔽,避免过多的线路传输信息,导致信息控制的共享性下降。

3.2.3 可控系统建设

通过内部与外部的联通内部组织业务的细化,以及运输状态的相应维护与管控,可以实现对外服务功能体效应拓展,尤其是对于外部业务层进行相应的分析,对客运货运电子商务,以及相关的系统服务进行灵活的规划,这种层次化的划分框架,可以对系统当中的耦合性进行及时的规避,通过技术提升的角度,对于各个层面进行系统性感知,从而更加高速的回应客户的需求。一方面,通过可控系统可以实现智能化分类,对于不同的铁路运输系统信息进行整合,深入进行数据的挖掘,避免接受错误的指令。

3.2.4 可响应系统建设

在发展模块当中,可以通过元数据以及适应网络本体相互操作,实现对于自体和主体的相互适应性操作,这种相应的操作模式在工业宽带网络以及智能制造体系当中,拥有着良好的发展前景,可以在复杂动态环境下,实现数学模型的建立,进行数字化物理系统管理、网络管理、自主网络管理。也就是说,通过这种网络化建设,铁路高度自主化阶段可以得到实现,并通过全面信息化、系统集成化、高度自主化这一建设流程,促进铁路信息管理网络向高级化的方向发展[2]。这对于铁路网络运力的提升、与其他运输系统的灵活配合、自身安全性的全面提升,具有非常重要的作用。


4、结论


综上所述,智能铁路运输系统可以显著提高轨道交通运输能力,提高其市场竞争能力,为民众提供更加智能化的运输服务。从本文的分析可知,研究智能化铁路运输系统,有利于我们从技术进步的角度,看待目前智能化发展的技术融合。因而,我们要加强系统性研究,在细分领域进行优化探索,并且从需求功能方案、互操作、云计算等综合角度,对于智能系统的运输维护模式进行相应的系统分析。


参考文献:

[1]朱剑.基于RITS体系下的智能铁路运输系统框架结构设计[J].自动化与仪器仪表,2018(09):90-93.

[2]贾昆鹏.铁路智能交通运输系统(ITS-R)在铁路自然灾害预警系统的相关研究[J].科技与企业,2013(15):115.


韩文君.基于智能铁路运输系统ITS-R的研究[J].科技视界,2019,(35):125-126.

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