- 相關(guān)推薦
物聯(lián)網(wǎng)在我國鐵路運輸領(lǐng)域的應用與發(fā)展探討
摘要：隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，信息技術(shù)在生活中的應用范圍日益廣闊，其影響力也日益擴大，其中最為典型的就是物聯(lián)網(wǎng)的使用。近年來(lái)我國的大規模建設中，鐵路建設占據了重要地位，在這種發(fā)展形勢下，將物聯(lián)網(wǎng)與鐵路運輸相結合就成為了發(fā)展的必然趨勢，對交通運輸業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。本文將針對當前物聯(lián)網(wǎng)在我國鐵路運輸領(lǐng)域的具體應用與未來(lái)的技術(shù)發(fā)展展開(kāi)探討。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);運輸;應用;鐵路
在當前的社會(huì )背景下，鐵路運輸系統已經(jīng)成為交通運輸系統中最重要的組成部分之一，并且其整個(gè)鐵路運輸系統十分龐大。鐵路運輸方式受到普遍的歡迎，因而鐵路運輸逐漸呈現出客流量大、運營(yíng)密度高的特點(diǎn)，針對于現階段鐵路發(fā)展的制約因素進(jìn)行分析，鐵路運輸安全問(wèn)題的解決是關(guān)鍵之處，這就對提高鐵路客運線(xiàn)的實(shí)際工作效率和自動(dòng)化的水平提出了更高的要求，而這些標準恰恰就可以借助于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現鐵路信息化來(lái)解決達成。以下筆者將對相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行分析。
一、物聯(lián)網(wǎng)的具體剖析
物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是能夠將物體進(jìn)行鏈接的網(wǎng)絡(luò )，在這個(gè)過(guò)程中主要涉及的設備是各種類(lèi)型的信息傳感設備，而主要的傳感設備有激光掃描器、紅外感應器、全球定位系統等，這些設備通過(guò)與互聯(lián)網(wǎng)建立起一個(gè)信息傳達的交叉式網(wǎng)絡(luò )來(lái)發(fā)揮作用，在對物品與網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行聯(lián)接時(shí)，在物品上提前設定的二維碼、電子標簽和傳感器與接口進(jìn)行無(wú)線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò )相連，這樣的方式一定程度上就相當于使物品具有了智能性，也就是在人與物品、物品與物品之間借助于傳感設備建立起相互關(guān)聯(lián)的溝通，因而也叫作“傳感網(wǎng)”。
對“物聯(lián)網(wǎng)”這一概念的起源進(jìn)行分析則可追溯到1999年，在其起源時(shí)期它的定義相對簡(jiǎn)單，指的是為在智能化的前提下實(shí)現對物品的識別和管理而運用射頻識別等信息傳感設備將作用對象與互聯(lián)網(wǎng)建立起聯(lián)系。到了20世紀，物聯(lián)網(wǎng)更是得到了發(fā)展性的運用，國際電信聯(lián)盟就曾經(jīng)在信息社會(huì )世界峰會(huì )上正式提出了這一概念，使其被更多的人知曉。物聯(lián)網(wǎng)運用的專(zhuān)家對物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行整體化的分析，總結出了物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)檢測、智能交通和社會(huì )公共安全方面的全方位應用特點(diǎn)，在當前的信息時(shí)代下，物聯(lián)網(wǎng)在未來(lái)的發(fā)展形式可見(jiàn)一斑，它必將會(huì )帶來(lái)如同第三次信息技術(shù)革命的席卷風(fēng)潮，進(jìn)一步拓展技術(shù)運用的市場(chǎng)空間。
二、物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)剖析和工作原理分析
物聯(lián)網(wǎng)的出現建立在網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的基礎上，其中最主要的技術(shù)之一就是RFID電子標簽技術(shù)，一般情況下是由閱讀器和電子標簽兩部分構成的。電子標簽一般附著(zhù)于被識別的物體之上，由多個(gè)主要的模塊統一集成于一塊芯片之中最終達到與閱讀器之間的通信，最要典型的特點(diǎn)是能夠識別運動(dòng)目標、對環(huán)境的適應性強、可控制的距離較遠等;而閱讀器是則是一種讀寫(xiě)裝置或者讀裝置，至于它究竟屬于哪一種裝置類(lèi)型是由它所使用的存儲器的整體構造和技術(shù)運用來(lái)決定的。電子標簽芯片上的EEP-ROM容量空間范圍大，其容量空間從幾比特至幾萬(wàn)比特之間不等，在技術(shù)操作時(shí)可以用來(lái)儲存識別碼或者其他的相關(guān)數據，而芯片的外部區域上只需要用天線(xiàn)進(jìn)行連接，以此來(lái)完成對人員身份的識別與確認和對物品的標識。在RFID系統中，大多數的閱讀器都在限定的范圍中進(jìn)行電磁波的發(fā)射，而限定范圍的大小是由閱讀器的天線(xiàn)尺寸和實(shí)際工作頻率決定的，同時(shí)在電子標簽中存在著(zhù)LC串連諧振電路，它在運行時(shí)的頻率則等同于閱讀器在限定范圍內發(fā)射的電磁波頻率。當電子標簽在這個(gè)頻率范圍內經(jīng)過(guò)時(shí)，受到電磁波的刺激使得LC諧振電路發(fā)生了能夠使電容內部產(chǎn)生電荷的共振，并且在電容的另一端聯(lián)通一個(gè)單向導通的電子泵就能夠直接將電容之中的電荷輸送轉移到另一個(gè)電容中加以保存，當存儲的電荷數值達到一定的程度這個(gè)承受電荷轉移的電容就能夠轉化為電源為其他的電路施加工作電壓以達到發(fā)射電子標簽之中的數據或者對閱讀器之中的數據進(jìn)行接收的目的。閱讀器在接收數據是直接面向電子標簽，之后通過(guò)解碼和校驗對所接收到的數據有效性進(jìn)行判斷，當交驗合格之后借助于無(wú)線(xiàn)方式將數據以傳送的方式輸送到計算網(wǎng)絡(luò )之中。
實(shí)際上對RFID技術(shù)的具體工作進(jìn)行原理上的剖析，則較為簡(jiǎn)單，它是在標簽抵達磁場(chǎng)之后由接收解讀器發(fā)出射頻信號，當感應電流獲得了充足的能量之后就可以將存儲在芯片之中的物品信息進(jìn)行傳送，或者是通過(guò)將某一個(gè)頻率的信號主動(dòng)發(fā)出，由解讀器將信息進(jìn)行解讀之后再輸送至中心信息系統對這些數據進(jìn)行相關(guān)的處理。
三、物聯(lián)網(wǎng)在我國鐵路運輸領(lǐng)域中的當前應用狀況
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被投入到鐵路運輸領(lǐng)域中進(jìn)行使用得到了初步的發(fā)展，尤其是其智能化的特點(diǎn)為鐵路運輸部門(mén)和乘客都帶來(lái)了極大的便利之處，在客貨運輸的安全保障系統和服務(wù)系統之中得到了普遍的應用，極大的提高了鐵路運輸的安全性和為乘客服務(wù)的水平。
3.1 物聯(lián)網(wǎng)智能化功能在火車(chē)票售票和檢票之中的應用
從當前物聯(lián)網(wǎng)在鐵路運輸中的實(shí)際應用來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，其智能化的應用特點(diǎn)在火車(chē)票售票和檢票層面一覽無(wú)余，這就使得對外出行的乘客出于便利的考慮更多的選擇鐵路運輸，在一定程度上擴大了鐵路運輸的乘客量。目前，在鐵路運輸領(lǐng)域之中使用到的火車(chē)票售票和檢票方式是RFID電子客票，它與傳統的售票方式的不同就在于它的自動(dòng)化、智能化，它可以根據乘客的實(shí)際需要也就是乘客在自動(dòng)售票機上下達的指令來(lái)使乘客直接提取自己想要的火車(chē)票，當然乘客輸入的車(chē)票內容是否有效還可以通過(guò)檢票中特定的讀寫(xiě)器來(lái)進(jìn)行解讀與辨識，從乘客的角度來(lái)說(shuō)為乘客的鐵路出行提供了便利，而從鐵路運輸部門(mén)的角度來(lái)說(shuō)則是減少了工作人員辦理火車(chē)票的煩瑣程序，提高了工作效率。
3.2 車(chē)輛智能化監控識別系統在鐵路運輸之中的運用
在鐵路眾多的工作系統之中，車(chē)輛智能化監控識別系統是重要的組成部分，它主要由五個(gè)部分構成，分別是機車(chē)車(chē)身底部識別標簽、復示設備、地面自動(dòng)識別設備、數據集中管理和中央數據庫管理，對地面自動(dòng)識別設備的具體構成進(jìn)行更加細致的分析，則其中主要有列車(chē)探測裝置、天線(xiàn)、遠程通信設備、防雷設備、讀取裝置和微波射頻裝置等，當地面自動(dòng)識別以其被裝置在不同的站點(diǎn)區域之中，就可以通過(guò)對過(guò)往的鐵路列車(chē)信息的采集和解讀來(lái)對傳送至信息系統之中的信息進(jìn)行處理，要采集的信息內容包括過(guò)往列車(chē)的數量、類(lèi)型和車(chē)次等各種與列車(chē)的運行和管理有關(guān)的數據信息，通過(guò)這種方式，車(chē)上的信息管理系統就能夠實(shí)現對列車(chē)動(dòng)態(tài)在不同時(shí)段中的實(shí)時(shí)監控和有效跟蹤。
3.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對鐵路行車(chē)有效調度的高效管理
鑒于現階段鐵路乘客數量的迅速增長(cháng)，鐵路行車(chē)的運行要想實(shí)現有效化管理，就要采取有效措施實(shí)現合理的調度，而物聯(lián)網(wǎng)的運用就能夠切實(shí)的解決這一問(wèn)題，它不僅能夠對火車(chē)的各節車(chē)廂進(jìn)行統一化的管理，還能夠在此基礎上對鐵路行車(chē)的速度進(jìn)行即時(shí)的監控并在必要的時(shí)候對信號系統實(shí)行升級操作。物聯(lián)網(wǎng)要真正發(fā)揮這一層面的作用需要將電子標簽的芯片安置于要監控的車(chē)廂之中，與此同時(shí)還需要在相隔一段距離的鐵路兩側安裝相對應的讀寫(xiě)器，只有將電子標簽的芯片和讀寫(xiě)器充分結合起來(lái)才能夠對大程度、最高效率的時(shí)刻鎖定全國范圍的鐵路運行線(xiàn)路以及它在當時(shí)所處的位置，在此基礎上還能夠綜合各種信息進(jìn)行分析最終測算出火車(chē)車(chē)輛的行車(chē)速度，當火車(chē)車(chē)輛的行車(chē)速度超過(guò)了安全范圍就可以及時(shí)下達有效指令對其速度進(jìn)行控制，這就有效的提高了火車(chē)控制和調度的有效性、健全性。
3.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運輸物流信息系統中的應用
人們的生活方式受到現代信息技術(shù)發(fā)展的影響已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，鐵路運輸領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用就是人們生活領(lǐng)域中的出行層面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運輸領(lǐng)域中的應用有效的確保了貨運的高效、安全和穩定，受到了人們越來(lái)越多的關(guān)注。將傳統的鐵路運輸方式同其他的運輸方式相對比，則鐵路總是具有各自的優(yōu)勢，但是優(yōu)勢的存在并不意味著(zhù)沒(méi)有漏洞和缺陷，而一旦這些漏洞和缺陷出現就會(huì )對乘客的個(gè)人利益和鐵路運輸部門(mén)的切身利益造成雙方面的損害。當物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到鐵路運輸領(lǐng)域中之后貨物在傳送到火車(chē)上之前就通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而進(jìn)行了達標性的安全檢測，車(chē)廂管理人員將檢測到的信息作為工作信息對比參考，將貨物與單據的相關(guān)信息進(jìn)行核對，而且物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用使得通過(guò)鐵路運輸的貨物在運送過(guò)程中的位置、移動(dòng)路線(xiàn)、預計抵達的時(shí)間和實(shí)際抵達的時(shí)間都能夠由客戶(hù)或消費者直接通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行查詢(xún)。
3.5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運輸的客運系統中的應用
讀寫(xiě)器是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮作用的重要組成部分，基本上在鐵路系統的所有關(guān)鍵點(diǎn)都設置了讀寫(xiě)器，這樣可以將車(chē)票中的芯片進(jìn)行有效的識別，將乘客與其特定的車(chē)票信息進(jìn)行核對。另外，除了對已經(jīng)坐上列車(chē)的乘客信息進(jìn)行核對，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用還能夠實(shí)現對正在候車(chē)的乘客數量進(jìn)行有效的統計，將正在候車(chē)的乘客信息與特定的檢票口進(jìn)行對應，如果候車(chē)的乘客進(jìn)錯檢票口，系統就會(huì )自動(dòng)發(fā)出提示提醒乘客到正確的檢票口處進(jìn)行等待。當火車(chē)列車(chē)開(kāi)始行駛之后，乘客的相關(guān)信息就會(huì )由系統進(jìn)行自動(dòng)化的傳輸，輸送到下一車(chē)站，在抵達下一車(chē)站進(jìn)行到站提醒之后就再次循環(huán)以上工作流程，如果乘客在下一站直接下車(chē)，系統也能夠將乘客下車(chē)的信息與系統中的存儲信息進(jìn)行對號并自動(dòng)寫(xiě)入有效信息。
四、物聯(lián)網(wǎng)在我國鐵路運輸領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展探討
鐵路建設事業(yè)中自動(dòng)化、智能化水平的要求提高使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，隨之而來(lái)的是要求日益提高的信息化水平。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現代社會(huì )生活中應用范圍廣闊并充分體現出智能化和信息化的發(fā)展趨勢，在交通運輸管理層面更是備受矚目，
現階段的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運輸領(lǐng)域中的應用范圍還十分有限，按照當前的發(fā)展趨勢，物聯(lián)網(wǎng)在鐵路運輸方面的應用將會(huì )更加廣泛。
4.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在站車(chē)信息共享系統中的應用
在現階段，火車(chē)票的售票系統應和計算機網(wǎng)絡(luò )之間建立起了連通的橋梁，但是在火車(chē)列車(chē)上的補票還沒(méi)有形成連通式的工作開(kāi)展，一直保持著(zhù)獨立開(kāi)展的狀態(tài)，這就在一定程度上使得在火車(chē)內部所存留的車(chē)票與乘客在進(jìn)入火車(chē)之后補的票之間產(chǎn)生脫節，這樣就會(huì )造成票據的浪費，但是如果物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠運用到補票環(huán)節就能夠避免此類(lèi)浪費的發(fā)生。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中最適于補票流程的就是RFID技術(shù)，RFID技術(shù)中超強的網(wǎng)絡(luò )信息共享功能能夠將車(chē)站的售票系統與火車(chē)內部的補票系統建立網(wǎng)絡(luò )式的連接，一旦實(shí)現了兩者之間的連接，車(chē)站就可以實(shí)現對無(wú)票上車(chē)人員情況的及時(shí)掌握，在此基礎上根據人員數量對火車(chē)內部預留的車(chē)票數量進(jìn)行合理范圍內的設定，同時(shí)火車(chē)內部也能夠及時(shí)、準確的掌握旅途中車(chē)座數量的預留情況，以更加高效的、便捷的解決為乘客補票的問(wèn)題，最高效率的利用火車(chē)內部座位和車(chē)票，更為鐵路運輸工作人員在車(chē)輛上開(kāi)展乘客檢票提供了方便。
4.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運輸倉庫管理系統中的應用
在傳統的倉庫管理工作中，工作人員要通過(guò)對每一件物品進(jìn)行開(kāi)箱式的檢驗，從客觀(guān)角度上而言，工作人員開(kāi)箱檢查會(huì )增加倉庫中物品受損的風(fēng)險性，而如果工作人員只是象征性的檢查一遍，只是對應一下箱子是否存在而不進(jìn)行開(kāi)箱檢查就很有可能造成箱子內部的物品被偷盜，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到倉庫管理中就可以有效地解決相關(guān)問(wèn)題，在每個(gè)箱子上設定電子標簽，工作人員就能夠直接對電子標簽進(jìn)行信息的傳輸與網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行聯(lián)通并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )對箱子中物品的信息進(jìn)行分析，這種技術(shù)應用的好處就是可以防止倉庫中物品的受損或者被盜竊而不自知情況的發(fā)生。
4.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運輸綜合安全預警系統中的應用
鐵路運輸領(lǐng)域對于安全的保障十分強調，因而如何高效的解決火車(chē)運行的安全問(wèn)題也成為了當前火車(chē)運行中應當重點(diǎn)解決的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有高度的敏感性，具有信息化和智能化的特點(diǎn)，在火車(chē)內部和車(chē)站點(diǎn)處安裝融入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合安全預警系統則能夠及時(shí)的感應危險的到來(lái)并做出及時(shí)的警示，主要的預警系統是將火災等包含在內的安全隱患的子系統，只有充分發(fā)揮了各種安全隱患子系統的作用，火車(chē)列車(chē)才能保證安全、正常行駛，為乘客的人身安全提供更有效的保障。
信息技術(shù)的飛速發(fā)展帶動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，鐵路運輸領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用已經(jīng)十分普遍，現階段已經(jīng)有RFID技術(shù)、二維碼掃描技術(shù)、傳感設備等，這些應用都對鐵路運輸的發(fā)展做出了很大的貢獻，而隨著(zhù)信息技術(shù)應用的深入，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用也必將更加深入，其智能化程度也將得到更加全面的提升，相信在不久的之后，物聯(lián)網(wǎng)在鐵路運輸中的應用將發(fā)生翻天覆地的變化。
參考文獻：
[1]朱春甫.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運輸中的應用研究[J].山西電子技術(shù)， 2014(01).
[2]田義海.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運輸中的運用研究[J].科協(xié)論壇(下半月)，2013(02).
[3]張榮新，劉子軼，郭景武.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路交通中的應用研究[J].鐵道工程學(xué)報，2011(10).
[4]臧鑫.物聯(lián)網(wǎng)在鐵路集裝箱運輸中的應用研究[J].鐵道運輸與經(jīng)濟，2011(07).
[5]趙靜，喻曉紅，黃波，譚秀蘭.物聯(lián)網(wǎng)的結構體系與發(fā)展[J].通信技術(shù)，2010(09).
【物聯(lián)網(wǎng)在我國鐵路運輸領(lǐng)域的應用與發(fā)展探討】相關(guān)文章：
對作業(yè)成本法在我國應用的探討03-22
風(fēng)險導向審計模式的發(fā)展及在我國的應用03-22
DSP技術(shù)推動(dòng)智能物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展12-09
對我國市場(chǎng)調查業(yè)發(fā)展的理論探討03-18
我國勞動(dòng)技術(shù)課發(fā)展方向探討03-19
我國會(huì )員制營(yíng)銷(xiāo)發(fā)展對策探討03-21
我國內部審計發(fā)展方向的探討01-10