文/徐福獻(xiàn) 王亮 邵繼鐸 羅金旭 杜尚武

針對鐵路運輸過程中，信息管理、系統(tǒng)支付、信息共享、行車調(diào)度、系統(tǒng)預(yù)警、物資倉儲等環(huán)節(jié)中存在的工作效率不足，運行管理無法兼容，數(shù)據(jù)分析困難等現(xiàn)象，嘗試應(yīng)用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，針對性的探索解決辦法，促使鐵路運輸高效、可靠，同時為其他鐵路運營領(lǐng)域提供經(jīng)驗借鑒。

0.引言

作為國民經(jīng)濟(jì)最有力的支柱，鐵路運輸行業(yè)發(fā)揮了巨大的貢獻(xiàn)，有力促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源流動和人員交流。但是鐵路運輸行業(yè)由于其整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)較為龐大，雖然經(jīng)歷了各種調(diào)整，仍需面對體量龐大，密度較高，節(jié)奏較快的制約。為了更充分的使鐵路運輸?shù)淖饔玫靡园l(fā)揮，充分保障運營安全，充分保證物資運輸供給以及合理布局人員流動，需要通過現(xiàn)代信息技術(shù)促進(jìn)鐵路運輸系統(tǒng)向智能化、信息化方向轉(zhuǎn)變，促進(jìn)鐵路運營新的作業(yè)模式的變革，而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效應(yīng)用將會為鐵路發(fā)展帶來重要機(jī)遇及廣闊的應(yīng)用空間[1]。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與鐵路運輸這樣的基礎(chǔ)領(lǐng)域的有效結(jié)合，會使領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)產(chǎn)生升華，帶來的是更大的發(fā)展機(jī)遇和內(nèi)生性挑戰(zhàn)，并推動鐵路運輸進(jìn)行數(shù)字化變革。逐步形成適應(yīng)中國鐵路發(fā)展的技術(shù)和管理創(chuàng)新之路[2]。

1.鐵路運輸特點與問題

隨著我國經(jīng)濟(jì)活動的快速發(fā)展以及人民對物質(zhì)文化需求的快速提升，鐵路運輸面臨著更高的要求，因此如何能夠?qū)崿F(xiàn)鐵路運輸“貨運重載，客運高速”的總體目標(biāo)，成為解決鐵路運輸?shù)闹匾较?。而?dāng)前鐵路運輸?shù)娘@著特點為：（1）運輸規(guī)模體量較大；（2）平均運費相對較低；（3）基礎(chǔ)設(shè)施相對完善；（4）線路覆蓋面廣；（5）相關(guān)裝備齊全并且不斷升級；（6）轉(zhuǎn)運貨物種類繁多[3]。

當(dāng)前鐵路運輸系統(tǒng)逐步實施信息化，但是依舊存在信息化手段利用不足的問題。具體表現(xiàn)為：（1）無法積極客觀全面認(rèn)識信息化技術(shù)對鐵路運輸行業(yè)的發(fā)展的促進(jìn)作用，信息化手段無法真正有效貫穿實際生產(chǎn)運輸過程中；（2）信息采集過程中，由于個別節(jié)點的實施困難，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無法得到保證，導(dǎo)致部分環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)失真，進(jìn)而使得信息無法全面共享；（3）信息系統(tǒng)兼容性不強(qiáng)，由于各個實施單位實施了各式各樣符合自身特點的信息系統(tǒng)，但是各個系統(tǒng)獨立性較強(qiáng)，沒有進(jìn)行系統(tǒng)兼容，導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息相對分散，無法形成完備的信息利用體系，大大弱化了信息化的帶動作用；（4）信息化建設(shè)部分過程由于起步較早，同時受到當(dāng)時特定的限制，設(shè)計過程及規(guī)劃方案較為保守，已無法適應(yīng)目前的實際需求，亟須進(jìn)行大規(guī)模的更新?lián)Q代；（5）受特定時期相關(guān)技術(shù)發(fā)展的限制，尤其在信息采集，數(shù)據(jù)分析過程中，明顯能力不足，導(dǎo)致相關(guān)運營過程無法高效開展；（6）信息系統(tǒng)運行質(zhì)量和運行效率不高，效率僵化，后期的數(shù)據(jù)處理及維護(hù)保養(yǎng)等環(huán)節(jié)存在明顯的滯后現(xiàn)象，相關(guān)工作環(huán)節(jié)的工作效率及運營成本無法進(jìn)行測算[4]。

2.應(yīng)用分析探討

2.1 物流信息管理應(yīng)用。物流管理工作是保證鐵路運輸過程有效平穩(wěn)的重要支撐，面對當(dāng)前信息化技術(shù)的更新發(fā)展，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合物流管理工作將對貨物運轉(zhuǎn)提出更高的要求和可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)保證，并對物流系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了新的研究方向。在實際工作過程中，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)合理應(yīng)用能夠極大地保障運輸貨物的運輸安全性，能夠?qū)ω浳镞M(jìn)行篩選，確保達(dá)標(biāo)合格貨物可以進(jìn)行運輸，并對不合格貨物能夠做到及時排除，這樣相關(guān)工作或管理人員就能夠?qū)Ρ蓉泦蔚南嚓P(guān)信息，確保貨物及時發(fā)運，保證貨物傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，避免運輸誤差。同時工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠確保貨主、客戶甚至消費者能夠及時掌握貨物的實時路線、實時位置以及預(yù)計抵達(dá)時間，便于準(zhǔn)時提貨，大大提升了站內(nèi)運轉(zhuǎn)效率[5]。

2.2 信息共享技術(shù)應(yīng)用。對于鐵路運輸信息共享技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在客運系統(tǒng)中，尤其是在客運售票補(bǔ)票過程中。車內(nèi)補(bǔ)票存在一定的離散性，過程中的獨立性較強(qiáng)，旅客存在提前下車或者延后下車現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致實際票據(jù)與站內(nèi)票據(jù)出現(xiàn)脫節(jié)不同步的現(xiàn)象。采用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的RFID（射頻標(biāo)簽）技術(shù)，并結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，充分發(fā)揮信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實時共享，將站內(nèi)票務(wù)系統(tǒng)與列車補(bǔ)票系統(tǒng)實施互聯(lián)，確保票務(wù)數(shù)據(jù)能夠數(shù)字化與透明化，系統(tǒng)掌握實時動態(tài)與信息，便于控制站內(nèi)票務(wù)預(yù)留，同時列車內(nèi)部的座位信息也能進(jìn)行實時監(jiān)控，實現(xiàn)精準(zhǔn)補(bǔ)票，提升座位的使用率，增強(qiáng)了檢票運行效率，提高了運行收益。

2.3 客運系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最主要的特點是實現(xiàn)信息的互聯(lián)互通，而其中的數(shù)據(jù)或信息的讀寫是完成工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點的重要技術(shù)支撐。在鐵路客運關(guān)鍵節(jié)點中設(shè)置信息讀寫系統(tǒng)，并將讀寫器置入其中，能夠便捷地對車票中的芯片進(jìn)行信息交互，核對相應(yīng)的旅客信息及車票現(xiàn)時狀況，確保用戶信息與車票信息實時統(tǒng)一，有力地保障了客運系統(tǒng)運行。同時綜合利用通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與計算機(jī)控制中心，并結(jié)合讀寫器的功能，可以對運行中客車及站內(nèi)候車旅客流量進(jìn)行統(tǒng)計分析，在此基礎(chǔ)上形成大數(shù)據(jù)比對，以此有利于實時調(diào)整相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施保障，確?？土饔行蛄鲃樱Ｕ险緝?nèi)與列車的運營效率。例如合理的調(diào)整檢票口的開放時間和開放順序，并且關(guān)聯(lián)到旅客的相關(guān)通信工具上，有序引導(dǎo)旅客高效登車，避免檢票錯誤等現(xiàn)象發(fā)生。還可以利用信息互聯(lián)，對旅客進(jìn)行到站前實時提示，避免乘車過站或提前下車等情況的發(fā)生，減少乘車糾紛，保證列車運行效率[6]。

2.4 行車調(diào)度技術(shù)應(yīng)用。鐵路運輸?shù)母咝?、?zhǔn)時是通過行車調(diào)度系統(tǒng)來完成的，合理科學(xué)的調(diào)度過程是確保鐵路運行效率和運行質(zhì)量的關(guān)鍵，通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實施感知能力，能夠極大地提升行車調(diào)度工作的有序進(jìn)行。對于車廂管理和行車速度控制可以利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)射頻標(biāo)簽長距離信息傳輸功能，在車廂或牽引機(jī)車上放置標(biāo)簽芯片，在鐵路兩側(cè)一定間隔距離設(shè)置長距離讀寫器，在相應(yīng)間隔距離就能實時捕捉到相應(yīng)車廂的承載信息，以及相應(yīng)牽引機(jī)車的運行速度等相關(guān)指標(biāo)，并將該信息傳輸回總調(diào)度中心，調(diào)度中心根據(jù)數(shù)據(jù)狀況，對列車進(jìn)行實時監(jiān)控，確保其狀態(tài)優(yōu)良。車廂信息實時掃描，便于旅客或貨物在行進(jìn)中，形成動態(tài)調(diào)整，即對調(diào)度系統(tǒng)實施了預(yù)布置，大大減少了調(diào)度布置的時間冗余，提高了調(diào)度系統(tǒng)的循環(huán)工作能力，提升了調(diào)度系統(tǒng)的工作實施效率，有力地保障了調(diào)度系統(tǒng)的運行能力。調(diào)度系統(tǒng)的反饋能力又能促進(jìn)信息采集，便捷的統(tǒng)計出相關(guān)站點人員及物資的需求信息，有利于促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)活力，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展開辟了有效的信息通道[7]。

2.5 系統(tǒng)預(yù)警技術(shù)應(yīng)用。確保鐵路運輸行車安全是鐵路行業(yè)的重中之重，安全有效完成鐵路運輸是鐵路工作的責(zé)任和使命，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效運用于運行系統(tǒng)的預(yù)警將有力地保障行車安全。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的全面感知能力將會極大的促進(jìn)行車安全這一目標(biāo)的實現(xiàn)，將傳感器正確的布置在相應(yīng)的感知節(jié)點處，通過信息采集，能夠?qū)ο鄳?yīng)的危險源進(jìn)行有效識別，通過計算機(jī)集成中心的數(shù)據(jù)處理，可以進(jìn)行嚴(yán)格的安全評估，并發(fā)出相應(yīng)的警示，進(jìn)而行車調(diào)整，確保行車安全。無論是客運還是貨運系統(tǒng)，其安全行駛都分為若干子系統(tǒng)，因此在進(jìn)行傳感器布置，以及信息傳輸和分析時，都會進(jìn)行針對性調(diào)整，最大限度保證行車安全，保證貨物與旅客安全。

2.6 倉庫管理技術(shù)應(yīng)用。鐵路運輸承載量大，運輸物資種類繁多，倉儲管理是提高運輸能力和運輸效率的基礎(chǔ)保證，高效運行倉儲管理系統(tǒng)能夠極大地提升物資轉(zhuǎn)運效率。倉儲管理人員需要對物資進(jìn)行繁瑣的驗貨與相關(guān)臺賬記錄工作，有些物資受體積、防潮、防碰撞等限制，檢驗困難，對于工作效率及成本控制無法得到有效把控。利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以在相關(guān)車廂或者包裝箱上設(shè)置對應(yīng)的射頻標(biāo)簽，內(nèi)部芯片準(zhǔn)確記錄該物資的信息，通過讀寫器對入庫、出庫等環(huán)節(jié)進(jìn)行有效把控，實現(xiàn)庫內(nèi)信息與產(chǎn)品信息有效融合，確保倉儲系統(tǒng)能夠高效運行，保證物資周轉(zhuǎn)的過程暢通，并形成電子版的臺賬記錄[8]。

3.結(jié)論

鐵路運輸系統(tǒng)是比較龐大的綜合運行管理系統(tǒng)，由于其起步較早，規(guī)模較大，需要逐步通過與新一代信息技術(shù)尤其是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，來實現(xiàn)其國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展保障支柱作用這一目標(biāo)和歷史責(zé)任。要正確面對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)鐵路運輸系統(tǒng)的有效結(jié)合，通過應(yīng)用過程，總結(jié)實踐經(jīng)驗，加大融合力度，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新。