物联网在铁路运输上的应用研究*

胡 斌

（湖南高速铁路职业技术学院，湖南 衡阳 421002）

铁路运输是我国运输行业的重要方面，整体系统较为庞大，并且客流量以及运营密度均较高，对促进我国经济的发展发挥着重要作用。为了充分发挥铁路运输的积极作用，提升铁路运输的安全性，为人们的出行安全以及运输效率提供重要保障，需要结合现代社会的发展以及需求等积极转变铁路运输的发展模式，尤其是要结合先进的技术促进铁路运输行业的信息化、智能化发展，而物联网技术在铁路运输行业中的应用为其发展提供了重要机会以及发展空间。

科学技术的不断进步为我国经济社会发展提供了重要基础技术支持和保障，尤其是当前信息化水平不断提升，我国物联网得到了较快的发展和广泛的应用。物联网本质属于全球化的共享网络资源，为我国铁路运输带来了新的发展机遇和挑战，促进了我国铁路信息化进程，对推动我国铁路运输的发展发挥着重要作用。因此，加强物联网在铁路运输行业中的应用是促进其管理、运营改革创新的重要方向和需求。

1 物联网与铁路运输相关概念与内容分析

1.1 物联网概念以及关键技术

1.1.1 物联网概念

目前对于物联网的研究较多，但不同学者对物联网研究的侧重点不同，导致物联网的定义尚无明确的规范或未被形成共识。结合已有的相关研究文献可了解到物联网的应用与发展实际是以射频识别（Radio Frequency IDentification，RFID）技术为基础的，在此基础上利用计算机网络这一载体，对物品进行自动化识别，根据获得的信息对物品进行实时追踪，实现物品信息之间的关联和共享[1]。因此可以说，物联网的关键是网，而侧重点是物，通过网实现对物进行连接，并以此为基础结合相关技术手段与方式对网进行扩张，强化物之间的交换，达到人和物的沟通和相融等。物联网的本质是对互联网技术以及功能的延伸与拓展。

1.1.2 物联网的关键技术

1.1.2.1 传感器网络技术

传感器网络本质为微小节点，并且具有随机分布集成的特点，进而形成自组织无线网络。每个节点具备信息采集和传输等作用，完成区域监控等相关任务。传感器网络技术主要是对信息进行获取并处理，而形成的无线网络则能对不同位置的多种情况如温度、运动等实施监控，为物联网系统在运行时提供原始数据和信息。当前电子技术的不断发展促进了传感器的智能化、信息化发展。

1.1.2.2 射频识别技术

目前电子标签、无线射频识别等均属于射频识别技术，其作为通信技术，利用无线电讯号对特定的目标、物体等进行识别并对相关信息和数据进行读写，通常情况下不需要与识别的特定目标之间建立其他机械接触等[2]。由于具有这一特点，其在实际应用中对于人工的需求和要求不高，可以在多种恶劣环境下采用自动识别技术对目标和对象的相关数据进行获取，即便是高速运动的物体，也能够对多个标签进行识别，整个操作极为便捷。射频识别技术在物联网中应用的基本流程则是通过标签进入磁场，并接受相应射频信号，同时发送芯片中的信息或信号等。在此基础上通过解读器对信息解读并解码后对数据进行处理，数据的处理需要借助中央数据系统进行，根据互联网技术对物品在全球范围内进行跟踪，并将信息共享，这是物联网在铁路运输中应用的重要技术。

1.2 铁路运输的相关内容

1.2.1 铁路运输的特点

铁路运输与铁路货运、物流等概念基本类似，但又存在一定差别。传统的铁路运输内容和方式等较为单一，主要涉及运输、存储以及装卸等基本功能，是铁路物流的核心。而当前我国铁路事业以及经济等处于快速发展过程中，在一定程度上对运输提出了更高的要求。综合分析，目前铁路运输的特点主要包括：整体运输规模较大，并且运输成本相对较低；相较于其他运输行业，铁路运输起步时间较早，发展速度较快，并且路线较多，具有更为完善的货场、仓库等，同时装卸运输设备等不仅齐全并不断在发展[3]；由于铁路运输的网络覆盖面广，不同城市均有相应的车站，配送资源较丰富，极大地满足了周边地区经济发展需求。

1.2.2 铁路运输信息化存在的问题分析

目前铁路运输尽管朝着信息化的方向发展，但仍存在较多的问题。对物流信息化的认识不全面，信息准确性不高，导致难以实现铁路运输的信息化共享。结合当前铁路运输的实际情况来看，尽管铁路上存在多种多样的信息系统，但各信息系统之间的运行独立性较强，没有充分融合，且各系统中的信息资源均具有独立性，无法充分发挥实际作用。另外，铁路的信息化设计和规划较为传统，没有在铁路及其运输行业的需求、现状等方面对已规划或设计系统等进行改善和优化，总体上已难以适应当前铁路发展的需求，降低了铁路信息化的作用。铁路运输中信息采集能力较差导致货物积压较多是铁路运输信息化的另一重要问题。对信息的采集能力不强主要是因为铁路运输的信息系统在运行过程中的质量和效率不高，无法及时、准确获取信息，进而增加了数据处理和分析的难度，其信息化整体作用没有充分发挥，使得铁路运输过程中存在较多的积压货物，无法展开实时有效的互联互通，进而增加了资金占用。

2 物联网技术在铁路运输中的应用研究

2.1 物联网技术在铁路物流信息管理中的应用

物联网技术在铁路运输中的应用对物流信息管理产生了相应的影响。随着当前现代信息技术的快速发展，在铁路运输过程中应用物联网技术不仅对人们的出行方式、过程等产生了明显的影响，同时对保证货物运输的高效性以及安全稳定性产生了积极作用。将物联网技术合理应用在铁路货物运输过程中，对送至列车上的货物进行安全性检测，保证达标的物品进入到列车中，对不达标的货物则及时排除[4]。车厢相关管理人员对检测信息进行查看，同时比对货物和单据的相关信息，保证货物传送的准确性，避免出现货物运输误差等问题。另外，在铁路物流中应用物联网技术能够为客户和消费者提供货物运输的路线、所在的位置以及抵达的时间等信息，并使其能够通过计算机网络实时查询。

2.2 物联网技术在铁路信息共享中的应用

将物联网技术应用在铁路信息共享中还体现在补票方面。当前在售票系统中尽管应用了计算机网络技术，但对于列车运行中的补票尚未形成系统性的工作，整体上具有较强的独立性，例如列车内部存在较多的车票，而乘客补的票据与内部车票出现脱节，造成较大的票据浪费。物联网技术则能够有效减少甚至避免票据的浪费。在补票流程中物联网应用的重要技术是RFID技术，主要是其能够发挥网络信息共享功能，将车站内部售票系统与列车内部补票系统通过网络进行连接。一方面有利于车站及时掌握无票上车人员的情况和信息，科学控制站内预留票；另一方面则有利于列车内部掌握车座数量，从而能够更精准地补票，提升座位和车票的利用率，强化乘客与座位、车票之间的对应，并提高检票效率。

2.3 物联网技术在铁路客运系统中的应用

读写器不仅是发挥物联网作用的重要组成部分，更是物联网技术在铁路运输中的另一重要技术表现。通常情况下将读写器设置在铁路系统的关键点，以此对车票中的芯片进行识别，核对乘客以及对应车票的信息。此外，读写器不仅能够对列车乘客数量进行统计，还能够对火车站内候车的乘客数量进行分析统计，在此基础上将候车乘客的信息与相关检票口根据实际情况合理对应，防止候车乘客进错检票口，通过读写器能够对进错检票口的乘客进行提示，并引导其前往正确的检票口[5]。在列车开始行驶时，读写器则能够对乘客的相关信息利用系统进行传输，并且传输过程具有自动化的特点，即通过系统自动将乘客相关信息输送至下一车站。在列车抵达车站后，则会进行提醒，同时再次进行上述流程，若列车到达车站后乘客直接下车，通过读写器则能将其信息与系统中存储的信息进行比对并自动填写有效信息。

2.4 物联网技术在铁路行车调度中的应用

提升铁路运输的效果和质量还需要注重铁路行车运行的有效管理，并采取合理的措施对铁路行车进行科学合理的调度，可结合物联网展开。在铁路行车调度中应用物联网技术，一方面能够对列车各车厢进行统一严格的管理，并对行车速度等情况展开实时监控；另一方面则可结合实际情况对相关信号系统展开升级处理，但实现这一功能还需要将带有电子标签的芯片放置在监控的车厢内，在铁路两侧隔一段距离安装与芯片对应的读写器，将二者充分结合，最大程度发挥其作用。收集整理列车运行过程中的多种信息，并对列车在行驶过程中的速度进行最终的测算。若是列车速度超出了安全范围则可及时反馈于系统并对其速度进行控制，为提升列车的控制、调度效率和准确性发挥了重要作用，极大地保证了列车在运输过程中的安全性。

2.5 物联网技术在铁路安全预警系统中的应用

将物联网技术应用在铁路安全预警中有利于为铁路运输的安全性提供重要保障。物联网不仅需要较高的敏感性，同时具备智能化和信息化的特点。因此在列车内部以及车站中合理安装安全预警系统，与物联网技术融合，极大地提升了对危险的感应能力，能够及时对危险进行分析并发出警示。通常情况下，铁路运输中的安全预警系统包含的是安全隐患子系统，通过不同子系统对相应的危险进行感应，进而发出对应的安全预警提示，以此保障铁路列车运行的安全性，提升运输货物以及乘客等的安全性。

2.6 物联网技术在铁路仓库管理中的应用

在传统铁路运输的仓库管理工作中，每一件运输物品均需要相关工作人员对其展开开箱式检验。尽管应用这一方式极大地保证了运输物品的质量，但在开箱过程中仍会对部分运输物品造成损坏，以及影响物品检验的效率，对整体运输极为不利。在物品检验以及仓库管理中应用物联网技术，可在不同箱子上合理设置对应的电子标签，并在标签中输入与物品相关的信息，在此基础上对信息进行传输，工作人员利用网络技术实现互联互通，进而对箱子中的物品信息进行整理分析。通过这一技术不仅完成了对运输物品的检验，还可防止物品在检验过程中遭到损坏或被盗窃而不自知的情况，极大地提升了检验效率和质量。

3 结束语

当前经济社会的发展使运输需求不断增加，在一定程度上增加了铁路运输的压力。因此，为了满足当前社会的发展需求，需要提升铁路运输的效率以及运输的安全性，以保证铁路运输的积极作用充分发挥。我国信息技术的发展不仅使物联网技术得到了广泛应用，还为我国铁路运输提供了重要发展方向以及技术支撑。在未来铁路运输发展中，还需要加大力度结合物联网技术进行深入研究，将其融入到铁路运输等各个方面，以此实现经济效益和社会效益的提升。