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数字铁路、智能铁路与铁路智能运输系统

文档名称:数字铁路、智能铁路与铁路智能运输系统
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文档名称:数字铁路、智能铁路与铁路智能运输系统
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上传者:wangfeel
添加时间:2019/05/22
内容摘要:
经营与管理
数字铁路、智能铁路
与铁路智能运输系统
贾利民:北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室,教授,博士研究生导师,北京,100044
秦勇:北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室,教授,博士研究生导师,北京,100044
张媛:北京交通大学交通运输学院,博士研究生,北京,100044
摘要:论述数字铁路、智能铁路及铁路智
能运输系统的内涵、区别及其相互关系,回
顾以铁路运输智能自动化为起点的铁路信息
化、自动化、智能化的国内外发展历程,提
出铁路智能运输系统的完整技术体系框架,
明确其发展方向、发展模式及智能自动化相
关技术的作用。
关键词:数字铁路;智能铁路;铁路智能运
输系统;交通运输智能自动化
1发展现状及趋势
欧美和日本等发达国家在铁路智能化方面进行了相
当广泛和深入的研究,产生了一批具有代表性的系统,
如欧洲的 ERTMS,日本的 Cyberrail,美国的IRS等。
近年来,欧盟提出的 Integrail,IBM提出的 Smarter

于铁路运输系统这一复杂巨系统,需要具有全面 Railroad, CISCO提出的 Smart+ Connected Railway,
的状态感知、信息互联、网络超算、业务协同等 SIMENSE:提出的 ntelligent Train等都推动了智能铁路的发
能力,通过基于信息共享集成的铁路主要业务流程协同展。在我国20世纪90年代提出了铁路智能自动化和铁路
致,达到更高效、更高速、更准时、更安全、资源优智能运输系统( Railway Intelligent Transportation System,
化使用的目标。因此,数字铁路、智能铁路的实现和完RITS)的概念,并对其体系、标准、系统设计和优化等
善,以及铁路智能运输系统的研究和应用势在必行。
进行了相关研究,取得若干重要应用进展。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(1074151);国家科技支撑计划项目(T1DB300020,TIDB200010);
铁道部科技研究计划项目(2010X00
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CRAMA CHINESE RAILNAYS 2012/03
数字铁路、智能铁路与铁路智能运输系筅贾利民等
经营与管理
在北美,技术和装备的智能化已成为轨道交通领域
(5)建立正确信息并进行信息分享,改善列车运
的发展重点。日本重点发展轨道交通系统的网络化运输营性能。
组织、安全保障与服务集成化技术。在欧洲,一体化、
更安全、更绿色、更高效、更智能的泛欧轨道交通网
2RITS定义及特征
正在形成。轨道交通技术作为“走廊技术”、“替代技2.1RITS的定义
术”和“世纪技术”地位加强,其发展方向主要表现为
RITS是集成了先进的信息处理技术、通信技术、
如下“十化”:
控制与系统技术、计算智能与决策支持技术等,以实现
(1)货运高速化、客运高速化、接入多样化;
信息采集、传输、处理和共享为基础,通过高效利用与
(2)面向细分运输需求的技术与装备的谱系化;铁路运输相关的所有移动、固定、空间、时间和人力资
(3)运输组织、安全保障与服务的一体化;
源,以较低的成本达到保障安全、提高运输效率、改善
(4)支持扩能、能力保持与低成本运营的智能化;经营管理和提高服务质量目的的新一代铁路运输系统
(5)技术、系统与装备的清洁化、人性化和高能(见图1)
效化;
(6)支持互操作的技术、装备和标准国际化。
虽然各国轨道交通领域技术发展的侧重点不同,但
高服务
均是遵循以铁路运输智能自动化为起点,逐步发展到数
字铁路,进而到智能铁路,最终目标为RITS的铁路运输
信息化、自动化、智能化的发展历程。数字铁路即铁路
高安全
信息
高运能
所有资源及其运行环境时空变化的数字化,其中关键技
智能化
术主要包括状态感知、大容量传输、融合处理和可视化
铁路运输系统
表达等;智能铁路可理解为基于状态信息的全面感知、
高效益
传输、处理和共享集成,协调优化铁路各业务流程和各
类资源,能够以较低成本达到保障安全、提高运输效
率、改善经营管理目的的铁路运输系统,其中关键技术
图1RITS概念示意图
主要涉及控制与优化、知识推理与决策支持、协同计算
RITS实质是将智能运输系统技术与铁路运输系统充
与任务求解等。
分结合,形成一个完整的集智能化的控制、管理、决策
Intecrail I正是顺应铁路运输系统发展而开展的欧洲铁于一体的且能够与国际接轨的新一代铁路运输系统。
路一体化研究项目,其目的是通过感知、集成和共享信息2.2 RITSE的特征
实现铁路主要业务流程的协同一致,提供全局化决策支
RITS应是一个安全、高效、低碳、和谐,按需求驱
持,进而实现客运及货运延迟最小化、网络运量最大化、动的自主化系统。作为一个集成了多因素的复杂系统
基础设施及车辆可靠性最大化、成本最小化的目标。
RITS的特点主要体现在以下4个方面:
Integrailz有如下特点
(1)互联互通、信息共享:RITS功能的集成必然
(1)可使铁路信息在铁路沿线共享,得到最优运要求系统中子系统及子系统各部分间实现有机的互联互
营决策;
通,以保证顺畅高速的通信和及时高度的信息共享。
(2)能成功识别所需共享信息,并确保信息的正
(2)智能处理:RITS应实现行车控制、综合调
确性;
度、资源管理、营运管理等的智能处理,以形成一个高
(3)维修流程优化中,能有效地确保信息使用;度智能化自主化的铁路生产经营体系。
需求管理中,能有效地整合有用信息;
(3)协同工作:RITS应使固定设施、移动设施和
(4)能确保信息高效传递给决策者;
维修设施有机地协调成一个整体,实现各子系统的协同
CHINESE RA/LWAYS 2012/03 44A
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