所謂鐵路智能運輸系統(tǒng)(RITS)就是集成了電子技術(shù)、計算機技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代信息處理技術(shù)、控制與系統(tǒng)技術(shù)、管理與決策支持技術(shù)和智能自動化技術(shù)等,以實現(xiàn)信息采集、傳輸、處理和共享為基礎(chǔ),通過高效利用與鐵路運輸相關(guān)的所有移動、固定、空間、時間和人力資源,以較低的成本達到保障安全、提高運輸效率、改善經(jīng)營管理和提高服務(wù)質(zhì)量目的新一代鐵路運輸系統(tǒng)。
結(jié)合中國鐵路運輸和信息化的實際情況,我國RITS的實質(zhì)是:集成利用國內(nèi)外各類先進的高新技術(shù),在嶄新的框架體系規(guī)范下對現(xiàn)有的各類信息化系統(tǒng)進行更高層次的整合和優(yōu)化,全面實現(xiàn)信息共享,加強綜合調(diào)度系統(tǒng)、列車控制系統(tǒng)和安全保障系統(tǒng)的建設(shè),在確保行車安全的同時,進一步提高運輸效率,加強電子商務(wù)、客貨營銷系統(tǒng)和信息服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè),大幅度提高服務(wù)的質(zhì)量、效率和適應(yīng)市場的能力,加強基于管理和控制的智能化綜合決策支持建設(shè),提高決策的時效和科學(xué)性,系統(tǒng)建成后將覆蓋客貨運輸管理、用戶服務(wù)、電子商務(wù)、多式聯(lián)運、列車控制與調(diào)度、安全保障、基礎(chǔ)設(shè)施的管理與維護等領(lǐng)域,形成一個完整的集智能化控制、管理、決策于一體的以保障安全、提高運輸效率、改善經(jīng)營管理、提高服務(wù)質(zhì)量,實現(xiàn)我國鐵路跨越式發(fā)展為目的的新一代鐵路運輸系統(tǒng)。 來源:www.examda.com
鐵路智能運輸系統(tǒng)的特點
與傳統(tǒng)的鐵路運輸系統(tǒng)相比,鐵路智能運輸系統(tǒng)的特點體現(xiàn)在:
智能性——在鐵路智能運輸系統(tǒng)中,通過采用先進的智能技術(shù)、通信技術(shù)、信息處理技術(shù)等列車、線路、控制中心都具有一定的智能,即具有判斷、推理及學(xué)習(xí)能力。列車通過車載計算機的控制可以在無人干預(yù)或較少人工干預(yù)的前提下實現(xiàn)自動啟動、運行及停車,并能自動判別及遵守來自固定設(shè)施、鄰近車輛的約束。線路可在路旁設(shè)備的控制下識別經(jīng)過車輛的特征,根據(jù)其特征向列車及控制中心發(fā)送相應(yīng)信息或進行相應(yīng)處理。還可對列車流進行調(diào)整,增加運輸密度,提高線路通過能力??刂浦行目蓪潭ㄔO(shè)施和移動設(shè)施的狀態(tài)進行實時監(jiān)控,基于知識庫提供維修、故障的預(yù)防和處理的智能決策支持,同時自動完成調(diào)度、營運管理及信息服務(wù)的功能。
高效率、高安全、高品質(zhì)服務(wù)特性——在鐵路智能運輸系統(tǒng)中,通過實施智能化營運管理、智能化行車控制與調(diào)度、智能化鐵路資源管理等實現(xiàn)鐵路運輸?shù)母咝?。其次通過智能化緊急救援與行車安全監(jiān)控等的建設(shè)實現(xiàn)高安全性。最后通過智能用戶導(dǎo)航、綜合運輸、電子商務(wù)等的建設(shè)為用戶提供高品質(zhì)的服務(wù)。
綜合性——在傳統(tǒng)的鐵路運輸系統(tǒng)中,各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間彼此孤立,缺乏橫向聯(lián)系,而鐵路智能運輸系統(tǒng)更強調(diào)系統(tǒng)的綜合化、集成化,基于先進的無線通信等技術(shù)列車、線路、控制中心、用戶之間都可以隨時交換信息,從而使各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的橫向聯(lián)系得到加強。例如采用先進的智能技術(shù)、計算機技術(shù)等建立綜合調(diào)度中心實現(xiàn)運營管理、行車指揮的綜合化等。
協(xié)調(diào)性——在鐵路智能運輸系統(tǒng)中人、車輛、線路之間的信息交互是充分的,人可以隨時得到車輛的基本信息、運營情況、線路的基本情況,車輛可以得到客流的信息、固定設(shè)施及移動設(shè)施的狀況,線路同樣可以得到來自人和車輛的信息,即客流、車輛的實施運營信息等。而在傳統(tǒng)的鐵路運輸系統(tǒng)中人、車輛、線路之間的信息交互往往是單向的、不充分的。
鐵路智能運輸系統(tǒng)的發(fā)展
盡管有關(guān)鐵路智能運輸系統(tǒng)的概念是最近幾年才提出的,但發(fā)達國家有關(guān)鐵路智能運輸系統(tǒng)范疇的研究已有40余年的歷史了。且在綜合運營管理、列車運行自動控制、電子付費、緊急救援、安全監(jiān)控等方面取得了很多成就。如歐洲的鐵路運輸管理系統(tǒng)ERTMS/ETCS、日本的列車運行管理系統(tǒng)COSMOS、CARAT,美國的ATCS及ARES等。21世紀(jì)以來隨著ITS研究的深入開展,一些國家開始認(rèn)識到基于已有工作基礎(chǔ)從總體上規(guī)劃鐵路智能運輸系統(tǒng)的重要性,RITS的概念及其體系框架的研究開始引起關(guān)注。在日本提出了軌道領(lǐng)域的ITS——CyberRail系統(tǒng)、我國臺灣提出了智能鐵路系統(tǒng)——IRS。
我國鐵路信息化建設(shè)始于20世紀(jì)80年代末,經(jīng)過20多年的發(fā)展在TMIS、DMIS、PWMIS、ATIS、客票發(fā)售和預(yù)訂系統(tǒng)等開發(fā)及應(yīng)用方面取得了顯著的成績。但是,實現(xiàn)我國鐵路跨越式發(fā)展的途徑是發(fā)展RITS,這對提高中國鐵路的競爭力、加速實現(xiàn)鐵路運輸?shù)默F(xiàn)代化具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
鐵路智能運輸系統(tǒng)的三個層次
鐵路智能運輸系統(tǒng)的核心特征就是系統(tǒng)的智能性,所謂智能是指能有效地獲取、處理、再生和利用信息,從而在任意給定的環(huán)境下達到預(yù)定目標(biāo)的能力。同時智能本身也有不同的程度和級別,我們將鐵路智能運輸系統(tǒng)劃分為以下三個層次:
初級鐵路智能運輸系統(tǒng)
應(yīng)用計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)、地理信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等采集、傳輸、共享來自鐵路運輸環(huán)境中的各類信息,并根據(jù)上述信息進行初級的決策和控制。如現(xiàn)有的TMIS、DMIS、ATIS、PMIS等,以及正在積極研究的鐵路地理信息系統(tǒng)等。
中級鐵路智能運輸系統(tǒng)
應(yīng)用系統(tǒng)辨識、模式識別技術(shù)等對確定環(huán)境建立數(shù)學(xué)模型,從而對未來做出規(guī)劃和推理。如:基于運籌學(xué)模型編制列車時刻表、編組站調(diào)車自動化系統(tǒng)、列車速度智能控制等。
高級鐵路智能運輸系統(tǒng)
在應(yīng)用數(shù)學(xué)模型對確定環(huán)境進行建模的同時,引用知識模型對非確定對象建模,從而模擬人類的理解能力,完成復(fù)雜環(huán)境下的決策。如綜合調(diào)度系統(tǒng)、綜合營運管理系統(tǒng)、列車自動駕駛系統(tǒng)等。
中國的鐵路智能運輸系統(tǒng)
中國鐵路目前正處于初級鐵路智能運輸系統(tǒng)的發(fā)展階段,初級階段的任務(wù)已部分實現(xiàn),但還有許多問題有待解決。針對這種現(xiàn)狀,鐵路智能運輸系統(tǒng)的近期及遠期發(fā)展目標(biāo)如下:
近期目標(biāo)是——完成初級及中級鐵路智能運輸系統(tǒng)階段的關(guān)鍵任務(wù),力爭盡快縮短與發(fā)達國家的差距,其中包括:
制定RITS發(fā)展的總體規(guī)劃和體系框架,為我國RITS的發(fā)展提供設(shè)計、實施、標(biāo)準(zhǔn)和管理的依據(jù)。
完善和整合已有的信息化建設(shè)成果,初步建立基于鐵路地理信息系統(tǒng)的全路共享平臺,實現(xiàn)對運輸資源的統(tǒng)一管理;
建成高速寬帶的車地雙向數(shù)據(jù)接入系統(tǒng),為車-地之間的數(shù)據(jù)通訊提供保障;
初步建成全路的行車安全監(jiān)控系統(tǒng),為鐵路的安全運營提供保障;
初步建成基于互聯(lián)網(wǎng)、手持設(shè)備的用戶服務(wù)系統(tǒng),為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。來源:www.examda.com
初步建成基于無線和先進定位技術(shù)的列車調(diào)度與指揮系統(tǒng)、物流監(jiān)測與追蹤系統(tǒng)、
建成RITS的示范應(yīng)用系統(tǒng);
遠期目標(biāo)是——完成高級鐵路智能運輸系統(tǒng)階段的關(guān)鍵任務(wù),達到或超過發(fā)達國家的同期水平。其中包括:
建成先進的基于地理信息系統(tǒng)的全路共享數(shù)據(jù)平臺,形成全路共享的運輸資源管理系統(tǒng)、緊急事件及安全信息系統(tǒng)等;
建立完善的服務(wù)體系和電子商務(wù)系統(tǒng),以多種方式為旅客或者貨主提供高質(zhì)量、全方位的服務(wù);
建成涵蓋客運調(diào)度、貨運調(diào)度、特種調(diào)度等各類調(diào)度的綜合調(diào)度系統(tǒng),提高調(diào)度指揮的科學(xué)性和合理性。
建成包括客運、貨運、集裝箱、調(diào)車管理的綜合營運管理系統(tǒng),提高鐵路運輸?shù)男省?BR> 建成自動駕駛系統(tǒng),實現(xiàn)列車在無人或很少人工干預(yù)下的自動運行。
提供與其他運輸方式的ITS的接口。
建立與鐵路智能化戰(zhàn)略相適應(yīng)的現(xiàn)代管理機制。
結(jié)合中國鐵路運輸和信息化的實際情況,我國RITS的實質(zhì)是:集成利用國內(nèi)外各類先進的高新技術(shù),在嶄新的框架體系規(guī)范下對現(xiàn)有的各類信息化系統(tǒng)進行更高層次的整合和優(yōu)化,全面實現(xiàn)信息共享,加強綜合調(diào)度系統(tǒng)、列車控制系統(tǒng)和安全保障系統(tǒng)的建設(shè),在確保行車安全的同時,進一步提高運輸效率,加強電子商務(wù)、客貨營銷系統(tǒng)和信息服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè),大幅度提高服務(wù)的質(zhì)量、效率和適應(yīng)市場的能力,加強基于管理和控制的智能化綜合決策支持建設(shè),提高決策的時效和科學(xué)性,系統(tǒng)建成后將覆蓋客貨運輸管理、用戶服務(wù)、電子商務(wù)、多式聯(lián)運、列車控制與調(diào)度、安全保障、基礎(chǔ)設(shè)施的管理與維護等領(lǐng)域,形成一個完整的集智能化控制、管理、決策于一體的以保障安全、提高運輸效率、改善經(jīng)營管理、提高服務(wù)質(zhì)量,實現(xiàn)我國鐵路跨越式發(fā)展為目的的新一代鐵路運輸系統(tǒng)。 來源:www.examda.com
鐵路智能運輸系統(tǒng)的特點
與傳統(tǒng)的鐵路運輸系統(tǒng)相比,鐵路智能運輸系統(tǒng)的特點體現(xiàn)在:
智能性——在鐵路智能運輸系統(tǒng)中,通過采用先進的智能技術(shù)、通信技術(shù)、信息處理技術(shù)等列車、線路、控制中心都具有一定的智能,即具有判斷、推理及學(xué)習(xí)能力。列車通過車載計算機的控制可以在無人干預(yù)或較少人工干預(yù)的前提下實現(xiàn)自動啟動、運行及停車,并能自動判別及遵守來自固定設(shè)施、鄰近車輛的約束。線路可在路旁設(shè)備的控制下識別經(jīng)過車輛的特征,根據(jù)其特征向列車及控制中心發(fā)送相應(yīng)信息或進行相應(yīng)處理。還可對列車流進行調(diào)整,增加運輸密度,提高線路通過能力??刂浦行目蓪潭ㄔO(shè)施和移動設(shè)施的狀態(tài)進行實時監(jiān)控,基于知識庫提供維修、故障的預(yù)防和處理的智能決策支持,同時自動完成調(diào)度、營運管理及信息服務(wù)的功能。
高效率、高安全、高品質(zhì)服務(wù)特性——在鐵路智能運輸系統(tǒng)中,通過實施智能化營運管理、智能化行車控制與調(diào)度、智能化鐵路資源管理等實現(xiàn)鐵路運輸?shù)母咝?。其次通過智能化緊急救援與行車安全監(jiān)控等的建設(shè)實現(xiàn)高安全性。最后通過智能用戶導(dǎo)航、綜合運輸、電子商務(wù)等的建設(shè)為用戶提供高品質(zhì)的服務(wù)。
綜合性——在傳統(tǒng)的鐵路運輸系統(tǒng)中,各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間彼此孤立,缺乏橫向聯(lián)系,而鐵路智能運輸系統(tǒng)更強調(diào)系統(tǒng)的綜合化、集成化,基于先進的無線通信等技術(shù)列車、線路、控制中心、用戶之間都可以隨時交換信息,從而使各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的橫向聯(lián)系得到加強。例如采用先進的智能技術(shù)、計算機技術(shù)等建立綜合調(diào)度中心實現(xiàn)運營管理、行車指揮的綜合化等。
協(xié)調(diào)性——在鐵路智能運輸系統(tǒng)中人、車輛、線路之間的信息交互是充分的,人可以隨時得到車輛的基本信息、運營情況、線路的基本情況,車輛可以得到客流的信息、固定設(shè)施及移動設(shè)施的狀況,線路同樣可以得到來自人和車輛的信息,即客流、車輛的實施運營信息等。而在傳統(tǒng)的鐵路運輸系統(tǒng)中人、車輛、線路之間的信息交互往往是單向的、不充分的。
鐵路智能運輸系統(tǒng)的發(fā)展
盡管有關(guān)鐵路智能運輸系統(tǒng)的概念是最近幾年才提出的,但發(fā)達國家有關(guān)鐵路智能運輸系統(tǒng)范疇的研究已有40余年的歷史了。且在綜合運營管理、列車運行自動控制、電子付費、緊急救援、安全監(jiān)控等方面取得了很多成就。如歐洲的鐵路運輸管理系統(tǒng)ERTMS/ETCS、日本的列車運行管理系統(tǒng)COSMOS、CARAT,美國的ATCS及ARES等。21世紀(jì)以來隨著ITS研究的深入開展,一些國家開始認(rèn)識到基于已有工作基礎(chǔ)從總體上規(guī)劃鐵路智能運輸系統(tǒng)的重要性,RITS的概念及其體系框架的研究開始引起關(guān)注。在日本提出了軌道領(lǐng)域的ITS——CyberRail系統(tǒng)、我國臺灣提出了智能鐵路系統(tǒng)——IRS。
我國鐵路信息化建設(shè)始于20世紀(jì)80年代末,經(jīng)過20多年的發(fā)展在TMIS、DMIS、PWMIS、ATIS、客票發(fā)售和預(yù)訂系統(tǒng)等開發(fā)及應(yīng)用方面取得了顯著的成績。但是,實現(xiàn)我國鐵路跨越式發(fā)展的途徑是發(fā)展RITS,這對提高中國鐵路的競爭力、加速實現(xiàn)鐵路運輸?shù)默F(xiàn)代化具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
鐵路智能運輸系統(tǒng)的三個層次
鐵路智能運輸系統(tǒng)的核心特征就是系統(tǒng)的智能性,所謂智能是指能有效地獲取、處理、再生和利用信息,從而在任意給定的環(huán)境下達到預(yù)定目標(biāo)的能力。同時智能本身也有不同的程度和級別,我們將鐵路智能運輸系統(tǒng)劃分為以下三個層次:
初級鐵路智能運輸系統(tǒng)
應(yīng)用計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)、地理信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等采集、傳輸、共享來自鐵路運輸環(huán)境中的各類信息,并根據(jù)上述信息進行初級的決策和控制。如現(xiàn)有的TMIS、DMIS、ATIS、PMIS等,以及正在積極研究的鐵路地理信息系統(tǒng)等。
中級鐵路智能運輸系統(tǒng)
應(yīng)用系統(tǒng)辨識、模式識別技術(shù)等對確定環(huán)境建立數(shù)學(xué)模型,從而對未來做出規(guī)劃和推理。如:基于運籌學(xué)模型編制列車時刻表、編組站調(diào)車自動化系統(tǒng)、列車速度智能控制等。
高級鐵路智能運輸系統(tǒng)
在應(yīng)用數(shù)學(xué)模型對確定環(huán)境進行建模的同時,引用知識模型對非確定對象建模,從而模擬人類的理解能力,完成復(fù)雜環(huán)境下的決策。如綜合調(diào)度系統(tǒng)、綜合營運管理系統(tǒng)、列車自動駕駛系統(tǒng)等。
中國的鐵路智能運輸系統(tǒng)
中國鐵路目前正處于初級鐵路智能運輸系統(tǒng)的發(fā)展階段,初級階段的任務(wù)已部分實現(xiàn),但還有許多問題有待解決。針對這種現(xiàn)狀,鐵路智能運輸系統(tǒng)的近期及遠期發(fā)展目標(biāo)如下:
近期目標(biāo)是——完成初級及中級鐵路智能運輸系統(tǒng)階段的關(guān)鍵任務(wù),力爭盡快縮短與發(fā)達國家的差距,其中包括:
制定RITS發(fā)展的總體規(guī)劃和體系框架,為我國RITS的發(fā)展提供設(shè)計、實施、標(biāo)準(zhǔn)和管理的依據(jù)。
完善和整合已有的信息化建設(shè)成果,初步建立基于鐵路地理信息系統(tǒng)的全路共享平臺,實現(xiàn)對運輸資源的統(tǒng)一管理;
建成高速寬帶的車地雙向數(shù)據(jù)接入系統(tǒng),為車-地之間的數(shù)據(jù)通訊提供保障;
初步建成全路的行車安全監(jiān)控系統(tǒng),為鐵路的安全運營提供保障;
初步建成基于互聯(lián)網(wǎng)、手持設(shè)備的用戶服務(wù)系統(tǒng),為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。來源:www.examda.com
初步建成基于無線和先進定位技術(shù)的列車調(diào)度與指揮系統(tǒng)、物流監(jiān)測與追蹤系統(tǒng)、
建成RITS的示范應(yīng)用系統(tǒng);
遠期目標(biāo)是——完成高級鐵路智能運輸系統(tǒng)階段的關(guān)鍵任務(wù),達到或超過發(fā)達國家的同期水平。其中包括:
建成先進的基于地理信息系統(tǒng)的全路共享數(shù)據(jù)平臺,形成全路共享的運輸資源管理系統(tǒng)、緊急事件及安全信息系統(tǒng)等;
建立完善的服務(wù)體系和電子商務(wù)系統(tǒng),以多種方式為旅客或者貨主提供高質(zhì)量、全方位的服務(wù);
建成涵蓋客運調(diào)度、貨運調(diào)度、特種調(diào)度等各類調(diào)度的綜合調(diào)度系統(tǒng),提高調(diào)度指揮的科學(xué)性和合理性。
建成包括客運、貨運、集裝箱、調(diào)車管理的綜合營運管理系統(tǒng),提高鐵路運輸?shù)男省?BR> 建成自動駕駛系統(tǒng),實現(xiàn)列車在無人或很少人工干預(yù)下的自動運行。
提供與其他運輸方式的ITS的接口。
建立與鐵路智能化戰(zhàn)略相適應(yīng)的現(xiàn)代管理機制。