中国铁路：“钢铁侠”的化身

文 / 本刊记者 崔丽媛

中国铁路：“钢铁侠”的化身

文 / 本刊记者 崔丽媛

在全球贸易不断推进的背景下，中国铁路也随着经济发展和运输需求的加大而驶上了快车道，尤其是近些年以来，中国高铁的步伐不仅在祖国土地上持续拓展，还走向了海外。这条钢铁巨龙对智慧“大脑”的需求逐渐增强，中国铁路正化身为“钢铁侠”，驰骋海内外。

随着中国经济的不断发展，国民经济对于铁路的依赖程度越来越高。这也影响并推动了国家铁路建设快速发展，列车行驶速度逐步提高，而如何提高铁路运输的安全、效率和服务却是中国铁路面临的主要难题，甚至是世界各国都在考虑的问题。铁路运输的实践和研究证明：单靠扩大基础投资、增修高速铁路是不够的，必须从系统的观点出发用科学的手段把列车、线路和运营管理综合起来考虑，智能铁路运输系统便应运而生。

需求催生智慧

当前，全球范围内铁路服务需求的增加，给现有铁路运输能力和基础设施，带来前所未有的压力。通过积极采用新技术和现有技术，来获取整个铁路网的信息，并对这些信息进行关联和分析，可以让铁路部门变得更加高效灵活，从而建立一个响应速度更快、更加灵活的运作环境。

作为现代化的标志，信息化的应用显得尤为重要，可以说没有信息化就没有铁路的现代化。2009年，IBM在北京成立了全球铁路创新中心，并且提出了“智慧的铁路”的发展策略。这个策略是铁路信息化实现更好发展的一条路径，可以帮助打造安全、高效、绿色、智能的铁路。

给钢铁巨龙安上一个智慧的“大脑”，是目前我国铁路建设的重要战略部分和美好愿景。实现智能化，就是要利用其更透彻的感知和度量、更全面的互联互通，以及更深入的智能化三大特点，实现智能信息的网络化，进而在整个铁路系统、企业内部以及合作伙伴之间，实现信息的互联和共享。在这个基础上，感知和度量可帮助铁路公司收集新信息，进而更好地监控运营，并更加主动地采取措施。同时，信息整合、复杂的分析及数据建模，可将战略或运营决策与新锐洞察结合起来，为铁路系统实现提高服务质量、提高服务安全性、提高服务可靠性以及提高铁路运营效率，并节约成本。

虽然铁路智能运输系统的概念是在近几年提出，但发达国家致力于这方面的研究和运用确已有许多年的历史.特别是高速铁路诞生之后对铁路运营管理提出了更为严格的要求，促使各时期的先进技术不断地融入到铁路运营管理中，使得铁路运营管理的智能化、现代化程度不断提高。其中尤以欧洲、日本、美国等国家的研究更为引人注目，产生了一批有代表的系统。

“钢铁龙”变身“钢铁侠”

铁路运行线路的安全是国家关系大事。而铁路，是承载了更多的社会责任与经济发展有关的纽带。铁路的正常、安全地运行将在很大程度上降低了事故发生率和维修成本，这不仅保证了运营单位的成本和设备利用率，而且还赢得了人们出行时的放心和客户合作时的信任。为了达到这一目标，铁路智能运输系统引来越来越多的关注。据中国铁路总公司总工程师、中国智能交通协会副理事长何华武院士介绍，“至2013年底，我国铁路营业里程即路网规模达到了4.3万公里，其中复线里程4.8万公里，电器化里程5.62公里，电化率达到了54.1%。”中国智能铁路建设正有条不紊地进行着。

看来，钢铁长龙正向智能钢铁侠华丽变身！

那何谓智能铁路呢？何华武给出了他的理解，“中国智能铁路实际上是新一代的铁路运输系统，它基于互联网、计算机、大数据、云计算、卫星导航、地理信息、数据通信、信息处理、自动控制等现代信息技术，以实现铁路移动装备和固定设施设备状态以及内部环境的自改制、自诊断、自决策为基础，以建设运输生产智能作业、运营管理智能组织、经营决策智能分析三个层面的智能化应用为重点，以提高安全保障能力、运输组织效率、经营管理效益、服务质量水平为目标的新一代铁路运输系统。”

智慧“大脑”指引下的高速铁路正全速前进

铁路在智能化监控系统下安全运行

事实上，铁路智能运输系统涉及十分广泛的领域，主要以下几部分组成：先进的运输管理系统、先进的运输自动控制系统、先进的列车控制系统、先进的旅客服务系统、先进的运输设施管理系统以及先进的安全保障系统。其关键技术主要包括：数据传输、列车定位、列车运行控制、列车进路控制、编组站作业自动化等。除此之外，还有与之配套的旅客服务系统，货主服务系统等。与传统的铁路运输方式相比，RITS在运输管理、运输安全性、运输效率、运输服务质量等方面有明显优势。

中国智能铁路实际上是新一代的铁路运输系统，它基于互联网、计算机、大数据、云计算、卫星导航等现代信息技术。

何华武认为，“目前，智能铁路系统可以划分为五个层次：智能改制层、智能传输层、智能数据层、智能应用层、智能决策层。而其技术特征又主要表现为智能改制、智能诊断、智能决策以及协同数控等四方面。”对此，何华武院士进行了详细阐述，“智能改制，是对铁路运输移动装备固定设备设施的自然环境等其他相关要素等进行全面透彻的信息改制；智能诊断是通过对铁路设备设施及环境召开自动改制和海量数据的储存分析，形成对铁路运输安全运营效益，经营效益，服务水平等指标的诊断与评判；智能决策是基于数据驱动，模型驱动，知识驱动等方法，通过对海量数据进行深入挖掘，提取决策相关信息，辅助运营管理和经营决策，这是高速铁路我们现在用的监测数据分析处理系统；而协同数控，是指通过系统间更广泛，更具深度和安全可线的互联互通及互操作，实现更加主动，更加协调的交互，形成超越原系统或者功能综合的新功能。”

对于中国智能铁路未来的发展，何华武认为，“通过渠道智能化系统、智能列车、智能基础设施、智能行车组织、智能运输安全保障、智能客货运服务、智能经营管理、智能决策等手段来支持铁路建设，其未来目标将集中于建设数字化、信息化、互动化、可视化、智能化的新一代铁路运输系统，实现海量数据可挖掘、设备装备可诊断、行车安全可预警、运营变化可感知、发展趋势可推断、辅助决策可支撑，推动铁路实现更加安全可靠、更加经济高效、更加透明开放、更加友好互动、更加节能环保，始终达到保持中国铁路在国际铁路中的制高点。”