浅析智能铁路信息系统组成及关键技术

杨子楠

摘 要 智能铁路是继高速铁路后铁路行业的又一次技术革命，代表了最前沿的铁路技术研究方向。智能化的基础是信息化，全面贯穿于智能铁路整体架构始终的是信息系统。结合中国铁路在智能铁路的实践，在分析智能铁路信息系统构建的主要目的的基础上，归纳总结了智能铁路信息系统的关键技术，分析了智能铁路信息系统构成。对智能铁路的深入研究和进一步发展提供了一定参考价值。

关键词 智能铁路；信息系统；关键技术

铁路行业曾经一段时期内被认为进入了行业的夕阳，可是随着铁路技术装备针对时代发展和社会需求的不断升级，铁路这一传统行业又一次次地焕发出了生机和活力。信息技术在进入新世纪后突破不断，人类社会也在由农业社会实现工业化后，再次受到了信息化浪潮的冲击，而当今世界人们则普遍认为智能化席卷全球的时代即将到来。同样，铁路在工业革命诞生后得到了蓬勃发展，技术装备不断地转型升级，也为各个时代打下了深深的烙印，伴随着智能化的到来，智能铁路的发展势在必行。铁路的智能化是在信息化的基础之上发展而来的，智能铁路与依托于数据信息的流转支持，因此明确智能铁路的信息系统的构建组成原则和相关技术就显得尤为重要。

1 智能铁路信息系统构建的主要目的

智能铁路信息系统的构建原则贯穿于整个智能铁路的设计目的和所要实现的任务目标之中，对于信息系统构建的所要实现目标的分析有助于深入理解其系统的构建。

1.1 保障铁路运输安全持续稳定

保障运输生产安全对铁路来说，既是政治红线也是职业底线。一直以来，确保高铁和旅客安全都是中国铁路所奉行的最基本目的。智能铁路作为智能化新技术在铁路领域的集成性应用，作为铁路行业未来发展的必然趋势，确保铁路运输安全也仍然是其应当遵循的头等原则，并且对于安全保障体系的构建应当随着技术手段的革新而出现新的突破。

1.2 实现高效率低成本的运输组织

中国铁路已经实现政企分开，因此经济效益因素是如今作为市场主体的运输企业所重点考量的问題。相比较而言，重载铁路注重的是运载量的多；高速铁路侧重的是运输速度的快，而智能铁路其突出特征就是“智慧”。聪明的智能铁路系统应当能够在运输组织的安排、设备设施的维护检查、故障装备的维修等方面提供得力帮助，实现高效率低成本的客运运输。

1.3 提供满足旅客需求的客运服务

当今我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。如何满足人民对于美好生活的向往，对于美好旅行生活的期待，是当前铁路行业面临的时代课题。智能铁路的发展为中国铁路提供了一把解决问题的金钥匙，通过智能化的铁路运输系统，为旅客打造的应当是过往从未体验的全新铁路旅程，从而满足旅客日新月异的出行需求。

2 智能铁路信息系统的关键技术

2.1 数据采集传输处理储存技术

智能铁路要想实现智能化，其基础归根结底来自于对于海量的运输过程中以及运输过程之外数据的处理分析。因此，如何全面、准确、实时地获取到数据信息就是一切的基石，也是智能铁路信息系统构建的关键技术。从大数据的生命周期角度来看，智能铁路信息系统的关键技术应当包括从采集获取，到高效传输，再到挖掘处理，以及储存调取等一系列数据管理技术，这也是支撑智能铁路的重要基础性技术[1]。

2.2 人工智能与铁路融合相关技术

相比数据采集传输处理储存技术而言，如若要真正实现与人脑同等智能的铁路大脑，关键技术在于人工智能相关技术。其关键性在于，一方面，人工智能技术需要将采集储存的大量数据通过知识工程、智能学习、认知工程等技术，形成赋予机器人在关键情况下的预测、感知、决策能力和权力的可控流程；另一方面，人工智能相关技术并非如数据采集处理技术的“可插拔性”，而是需要与铁路运输有机融合开发的应用技术，因此也可被认定为智能铁路发展程度的重要评判点。

3 智能铁路信息系统构成

3.1 智能铁路建造系统

BIM+GIS是支持智能铁路的建造系统的核心[2]，充分结合大数据、物联网、移动通信等技术，从而建立起全面覆盖铁路建造的信息系统。智能铁路信息系统的构建在实际工程建设中是与整个建造周期完全对应的，从而在智能铁路工程建设中实现对工程施工进度、运行状态、安全质量等方面的系统管理，也搭建起了可追溯、易调取、透明化的建设管理体系，全面提升了铁路建设工程的现代化水平。

3.2 智能铁路设备设施系统

智能铁路的车站、列车是旅客所获取感知最为直接的运输服务载体，而硬件设备设施的智能升级，同样是有着先进的信息系统为其保驾护航。智能车站的全WIFI覆盖、刷脸进站、安全保障和应急处置设施、快速智能的安检设备，以及智能列车的自动驾驶、故障预测与健康管理（PHM）、运行过程中的全面快速感知等高新技术的应用，构建起了安全高效的铁路设备设施系统。

3.3 智能铁路运营服务系统

即使是再先进的硬件设施，还是需要有与之匹配的软件系统的服务支持，在满足旅客切实的出行需求方面，运营服务信息系统将成为旅客对于出行满意度评价的关键。运营服务系统主要目的是为了在获取分析每一位旅客特定的需求后，有针对性、有预测性地为其提供定制化、精细化、智能化的服务，使旅客在旅途中感受到的不只是新一代列车的风驰电掣，还有车站车厢内的温馨惬意。

3.4 智能铁路综合管理系统

智能铁路之所以能够成为成功稳定的新型运输解决方案，不只在于各个智能系统的开发和运用，还在于对于整个运输系统的统筹协调。其中，包括对于运输组织的智能安排、列车的智能调度，智能铁路系统的全面管理、部门间的统一部署等方面。尤其是在运输生产中的 “关口前移”式的安全风险预警，以及在遇到突发状况下应急处理方案执行的调度指挥。

4 结束语

智能铁路是世界各国铁路未来角力的主战场，也是铁路技术发展的必然方向。中国铁路如今已经在京张高铁、京雄城际铁路、京沈高铁等多条新线铁路上推广实践智能铁路项目，可以说走在了世界的前列，也期盼其能够尽快通车运营，早日为人民出行提供更安全、更舒适、更快捷的智能化体验。

参考文献

[1] 王同军.智能铁路总体架构与发展展望[J].铁路计算机应用，2018，（07）：1-8.

[2] 李迎九.智能建造技术在铁路建设管理中的应用探索[J].中国铁路，2018，（05）：1-7.