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

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鐵路運(yùn)輸與維護(hù)是阻礙鐵路發(fā)展的巨大隱患之一，運(yùn)用鐵路信息化完全可以這些問(wèn)題迎刃而解。由此，為了能夠適應(yīng)鐵路客運(yùn)呈現(xiàn)的密度高、客流大的特征，就一定要提高鐵路系統(tǒng)運(yùn)輸工作的效率與智能化水平。

一、物聯(lián)網(wǎng)概述

1.物聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)運(yùn)用物品把它和互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，從而實(shí)施智能化的管理、定位、識(shí)別與監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)通過(guò)激光掃描器、全球定位系統(tǒng)與紅外感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)通訊與交換。它的核心是互聯(lián)網(wǎng)，但是結(jié)果卻已經(jīng)擴(kuò)散到商品之間的互換。

2.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程

在1999年，物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念第一次被提出。物聯(lián)網(wǎng)是依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用無(wú)線(xiàn)設(shè)備與射頻設(shè)別技術(shù)，從而形成一個(gè)能夠讓全世界的商品在互聯(lián)網(wǎng)上能夠達(dá)到實(shí)時(shí)共享的網(wǎng)路。在2003年，美國(guó)的權(quán)威雜志《技術(shù)評(píng)論》表示在未來(lái)的生活中物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)是改變我們生活習(xí)慣的十大技術(shù)的第一位。在2005年國(guó)際電信聯(lián)盟就發(fā)表了物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)報(bào)告，在報(bào)告中表示出物聯(lián)網(wǎng)大時(shí)代的到來(lái)，在全世界各地的商品都能夠通過(guò)網(wǎng)上交易平臺(tái)實(shí)現(xiàn)交換。通過(guò)依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)也將會(huì)成為未來(lái)商品交易的主要方式之一。在中國(guó)也出現(xiàn)了許多成功運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人工智能化的典型，例如上海的浦東機(jī)場(chǎng)與上海的世博會(huì)。

二、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

首先物聯(lián)網(wǎng)需要運(yùn)用特定的識(shí)別系統(tǒng)對(duì)物品的相關(guān)屬性進(jìn)行鑒定，其次應(yīng)該把相關(guān)物品的數(shù)據(jù)信息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)上傳的網(wǎng)上，最有通過(guò)中央信息處理系統(tǒng)把傳輸進(jìn)去的網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行處理與公布，從而實(shí)現(xiàn)信息的共享。在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)使用的主要技術(shù)包括：智能嵌入、云計(jì)算、IPv6、傳感技術(shù)等。

1.IPv6

因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)的不斷成熟，互聯(lián)網(wǎng)的IPv4地址已經(jīng)達(dá)到了頂峰，IPv6必定會(huì)在未來(lái)取代IPv4。當(dāng)期IPv4只有32位的地址遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠到達(dá)當(dāng)前會(huì)聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)的需求，而孕育而生的IPv6具有128位地址，這樣就能夠促使世界上的任何一樣物品都能夠擁有自己的IP。在當(dāng)前想要快速發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)就需要讓每一件商品都具有自己的IP地址，因此IPv6的運(yùn)用必將成為物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)迅猛增長(zhǎng)的基礎(chǔ)。

2.RFID

運(yùn)用射頻識(shí)別RFID能夠通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別出相應(yīng)的物品信息。射頻識(shí)別可以識(shí)別出很小的物品的相應(yīng)信息，同時(shí)通過(guò)對(duì)實(shí)體的分辨，可以迅速的在沒(méi)有觸摸商品的情況下了解到商品的相關(guān)信息。RFID能夠大面積的識(shí)自動(dòng)識(shí)別商品的相關(guān)屬性，但是RFID運(yùn)用的技術(shù)也有相應(yīng)的不同，比如適用領(lǐng)域、技術(shù)特點(diǎn)與工作原理都制定出了不同的標(biāo)準(zhǔn)。

3.云計(jì)算

云計(jì)算被一些專(zhuān)業(yè)人士叫做計(jì)算資源池，它能夠?qū)Ａ康男畔?shí)現(xiàn)快速的處理，它是發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。由于物聯(lián)網(wǎng)需要隨時(shí)隨地及時(shí)的對(duì)相關(guān)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新與添加，這樣就需要一個(gè)能夠大量存儲(chǔ)信息的平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)云計(jì)算就能夠?qū)崿F(xiàn)海量數(shù)據(jù)的管理。

4.傳感技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)是信息技術(shù)的三大核心。傳感技術(shù)通過(guò)傳感器、信息的識(shí)別與處理對(duì)相關(guān)物品實(shí)現(xiàn)檢測(cè)與數(shù)據(jù)錄入。同時(shí)運(yùn)用其相關(guān)的傳感器對(duì)一些感官達(dá)到信息錄入與處理的要求。

5.智能嵌入

把信息處理器嵌于應(yīng)用系統(tǒng)，運(yùn)用Internet讓整個(gè)系統(tǒng)固化。這樣就能夠節(jié)約許多的時(shí)間，但能夠快速的讓信息實(shí)現(xiàn)共享。這樣就能夠讓計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步的進(jìn)行信息的高速傳遞。

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

在鐵路運(yùn)輸中實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的全覆蓋能夠?qū)﹁F路運(yùn)輸與維護(hù)起到高效的作用。它能夠在鐵路行車(chē)調(diào)度管理、機(jī)車(chē)和輪對(duì)檢修信息管理系統(tǒng)、鐵路貨運(yùn)物流信息化系統(tǒng)與智能化檢票系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)

1.智能化售檢票系統(tǒng)

智能化售票系統(tǒng)在中國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的使用。乘客可以使用自動(dòng)售票機(jī)進(jìn)行鐵路購(gòu)票。在乘客進(jìn)站時(shí)檢票員運(yùn)用小型識(shí)讀器識(shí)別讀取RFID電子標(biāo)簽，以此來(lái)識(shí)別乘客購(gòu)買(mǎi)的車(chē)票是否與購(gòu)票信息相符，這樣不但能夠大大提高鐵路人員的工作效率，還能夠節(jié)省旅客進(jìn)出車(chē)站的時(shí)間，從而使車(chē)站可以快速運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛智能化識(shí)別系統(tǒng)

地面獨(dú)立識(shí)別設(shè)備、車(chē)身或者底部的識(shí)別標(biāo)簽、復(fù)示設(shè)備與數(shù)據(jù)集中管理這五個(gè)部分構(gòu)成了鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛智能化識(shí)別系統(tǒng)。地面獨(dú)立識(shí)別設(shè)備是由四個(gè)部分組成，其設(shè)置需要通過(guò)各個(gè)站點(diǎn)的一系列的處理來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的管理。在貨物運(yùn)輸車(chē)上安裝電子標(biāo)簽就能夠迅速的對(duì)車(chē)輛的相關(guān)信息進(jìn)行識(shí)別。這樣在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代就能夠讓貨物的信息實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的了解與共享。

3.鐵路行車(chē)調(diào)度管理

物聯(lián)網(wǎng)在鐵路行車(chē)調(diào)度管理中只要是通過(guò)對(duì)車(chē)廂的管理來(lái)實(shí)現(xiàn)。它能夠?qū)﹁F路的速度檢測(cè)與信號(hào)的升級(jí)起到關(guān)鍵的作用。在每一個(gè)車(chē)廂上安裝一個(gè)RFID芯片，運(yùn)用RFID芯片的讀寫(xiě)器，不但能夠了解到當(dāng)前鐵路運(yùn)輸?shù)乃俣?，還能夠檢測(cè)到當(dāng)前鐵路運(yùn)輸中所出現(xiàn)的安全隱患，從而使相關(guān)人員能夠及時(shí)的排除安全隱患從而使鐵路可以安全的到達(dá)相應(yīng)的目的地，防止一些干擾。

4.鐵路客運(yùn)系統(tǒng)

運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)，把旅客購(gòu)票的信息植入到每一張的車(chē)票中，同時(shí)把讀寫(xiě)器安裝的客運(yùn)車(chē)廂、候車(chē)室、檢票口與車(chē)站口等地方。當(dāng)旅客在自動(dòng)售票機(jī)上購(gòu)買(mǎi)到車(chē)票以后進(jìn)入到進(jìn)站口就能夠自動(dòng)識(shí)別車(chē)票信息是否與本人相符，進(jìn)入到候車(chē)大廳以后，收到讀寫(xiě)器的識(shí)別能夠快速分辨出旅客候車(chē)地是否正確，以免旅客耽誤候車(chē)時(shí)間。同時(shí)還能夠及時(shí)的對(duì)旅客候車(chē)的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。旅客在登上火車(chē)后，也可以通過(guò)讀寫(xiě)器對(duì)某些旅客走錯(cuò)車(chē)廂得以及時(shí)的糾正，并且對(duì)旅客的下一站所達(dá)到的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳遞，一面旅客坐過(guò)站的現(xiàn)象出現(xiàn)。在旅客下車(chē)以后，系統(tǒng)還可以對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行處理。

5.機(jī)車(chē)和輪對(duì)檢修信息管理系統(tǒng)

運(yùn)用RFID技術(shù)，能夠?qū)疖?chē)的到達(dá)時(shí)間與步驟進(jìn)行精確的統(tǒng)計(jì)與計(jì)算，進(jìn)而存儲(chǔ)。不但如此，還可以對(duì)火車(chē)進(jìn)出車(chē)站的次數(shù)與相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的采集與錄入，這樣就可以大大提高列車(chē)數(shù)據(jù)的查詢(xún)與統(tǒng)計(jì)效率，縮減檢測(cè)工作人員的工作量提高其工作質(zhì)量與效率。

6.鐵路貨運(yùn)物流信息化系統(tǒng)發(fā)展

鐵路物流，就一定要把集裝箱運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)化。通過(guò)對(duì)集裝箱信息的采集與統(tǒng)計(jì)，對(duì)箱號(hào)圖像識(shí)別，這樣可以方便攝像頭對(duì)集裝箱對(duì)信息的快速讀取，從而減少由于天氣或集裝箱破損的原因?qū)е伦R(shí)別系統(tǒng)出問(wèn)題的現(xiàn)象的出現(xiàn)。把RFID技術(shù)運(yùn)用到鐵路的集裝箱上面，不但能夠?qū)崟r(shí)了解貨物運(yùn)輸情況，還可以減少商品被盜或者破損的情況。同時(shí)提高集裝箱運(yùn)輸運(yùn)用的效率得以提高。

四、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

1.物聯(lián)網(wǎng)在視頻監(jiān)控中的運(yùn)用

想要達(dá)到高質(zhì)量的要就必須要使用傳感器與物聯(lián)網(wǎng)。比如，能在探頭前面連接各種各樣的傳感器，將激光測(cè)距傳感器、傾角傳感器與云臺(tái)攝像機(jī)連接，利用云臺(tái)攝像機(jī)捕捉畫(huà)面信息，利用激光測(cè)距傳感器進(jìn)行測(cè)距。

2.山體滑坡的監(jiān)控以及提前警報(bào)系統(tǒng)

山體滑坡作為一種破壞力極強(qiáng)的地質(zhì)災(zāi)害，它不但可以摧毀大量的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施，還可能對(duì)鐵路運(yùn)輸時(shí)對(duì)火車(chē)上的人員造成極大的傷害，由此看它是一個(gè)特別嚴(yán)重的災(zāi)害對(duì)鐵路運(yùn)輸安全是一個(gè)極大地隱患。在當(dāng)前鐵路部門(mén)可以運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在山體滑坡現(xiàn)象嚴(yán)重的區(qū)域安裝傾角傳感器、液位傳感器和前端設(shè)備，這樣不但能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控這一地區(qū)山體情況，還能夠?qū)Ξ?dāng)前的山體的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸與儲(chǔ)存以便于相關(guān)人員的分析。同時(shí)在發(fā)現(xiàn)山體變化的同時(shí)及時(shí)的發(fā)出警告預(yù)警，以便于車(chē)站人員能夠及時(shí)的對(duì)相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害做出反應(yīng)，進(jìn)而極大地挽回人員與財(cái)產(chǎn)的損失。

五、結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)鐵路系統(tǒng)的廣泛運(yùn)用，是當(dāng)前信息化時(shí)代不斷進(jìn)步的必然要求。只有把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到了鐵路系統(tǒng)的各個(gè)方面才能夠提升我國(guó)鐵路系統(tǒng)的運(yùn)輸效率。目前，我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)在鐵路中的使用主要表現(xiàn)在RFID、傳感器、數(shù)據(jù)采集以及二維碼等方面，在這些年的運(yùn)用中能夠發(fā)現(xiàn)其效果是十分的明顯的?；ヂ?lián)網(wǎng)的廣泛運(yùn)用，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來(lái)鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展必將會(huì)朝著智能化的方向不斷的前進(jìn)，我國(guó)鐵路系統(tǒng)必將會(huì)迎來(lái)發(fā)展的新契機(jī)。

作者：范軍 單位：北京鐵路局調(diào)度所