【摘 要】铁路智能运输系统（RITS）集成了自动化技术、现代通信技术、控制与系统技术、信息处理技术、管理与决策技术等多门现代化新技术，以实现信息采集、传输、处理和共享为基础，通过高效充分地利用与铁路运输相关的所有移动的、固定的、空间的、时间的以及人力的资源，以较低的成本达到保障安全、提高运输效率、改善经营管理和提高服务质量目的。因此进一步发展铁路智能交通系统具有重要意义。
　　【关键词】铁路智能运输系统，运输效率，服务质量 【中图分类号】U29-39 【文献标识码】A
　　1 概述
　　在当今开放的市场中，由于其它交通工具的竞争，使封闭的、以内导向性组织为主体，以专业经理各管一段为主要特征的铁路企业面临着巨大挑战。其出路在于抓紧利用现代信息技术的平台，筑建智能化的铁路运输管理系统，以自动化、信息化，网络化为基础，打破专业经理分工过细的管理模式，实现相关系统整合，以运输产品为导向，以智能运输管理技术为手段，实现与市场的对接。
　　20世纪70年代以来，面对社会和经济发展对铁路运输不断增长的“高速、高密度”的需求，铁路运输系统经历了从以人工为主的、机械化的、电子化的、信息化的进而向智能化方向发展的历程。世界发达铁路国家铁路运输的信息化过程已经完成，并在现代信息技术的支撑下改造内部组织模式，基本上完成了市场商业化运行的改革，大大提高了运输产品的生产效率。与此同时，基础智能化的进程正以更快的速度和更高的效率进行。通过实现智能化使传统铁路运输向铁路智能运输系统转化已成为各发达国家使铁路传统产业升级，保持和提高铁路运输业在21世纪竞争力的核心战略之一。
　　我国铁路目前正在经历着有史以来最深刻的变革，适应市场需要提供更多更好的运输产品，改造铁路管理模式，提升传统技术水平，目前和未来相当长的时期内，铁路运输技术要实现跨跃式发展所面临的挑战也是极其严峻的过去分散的、按业务划分的无法共享信息与资源的各业务系统已无法适应这些新的挑战。通过信息化建设实现智能化已成为我国铁路运输系统发展的历史必然。
　　2 RITS定义、特征及关键技术
　　铁路智能运输系统的核心特征就是系统的智能性，所谓智能是指能有效地获取、处理、再生和利用信息，从而在任意给定的环境下达到预定目标的能力。
　　2.1 RITS的特征
　　RITS应是一个安全、高效、低碳、和谐，按需求驱动的自主化系统。作为一个集成了多因素的复杂系统，RITS的特点主要体现在以下4个方面：
　　（1）互联互通、信息共享：RITS功能的集成必然要求系统中子系统及子系统各部分问实现有机的互联互通，以保证顺畅高速的通信和及时高度的信息共享。
　　（2）智能处理：RITS应实现行车控制、综合调度、资源管理、营运管理等的智能处理，以形成一个高度智能化自主化的铁路生产经营体系。
　　（3）协同工作：RITS应使固定设施、移动设施和维修设施有机地协调成一个整体，实现各子系统的协同工作，以提高运输效率和加强安全保障。
　　（4）按需配置：基于系统信息共享机制，RITS应完成系统内外的实时需求分析，并按需动态配置各种资源，以达到高效、低碳、按需驱动的目的。
　　2.2 RITS关键技术
　　为达到可测、可控、可视、可响应的目标，物联网（传感网）、大容量通信、互操作、云计算、知识推理和网络安全等是RITS中必不可少的六大关键技术。这六大关键技术分别服务于RITS的不同层次。
　　铁路智能化的发展在有线和无线网络的安全方面提出了更高要求。有线网络安全主要研究防火墙、密码、数字水印、入侵检测和病毒检测等技术。无线网络安全的研究集中在安全路由、安全聚合、密钥管理、身份认证和异构无线网络安全等方向。在RITS中，这些技术可分别应用于数据获取、网络通信和应用管理。物联网（传感网）技术的研究内容主要涉及射频识别（RFID）、传感器网络与检测技术等。一般将RFID技术用于列车、乘客、车站、固定设备等的静态信息采集，而传感器网络技术则用于列车运行状态、轨道状态、铁路防灾系统等动态信息采集。专有大容量信息网络可简单分为车载、车地和地面蝌。国内外车载设备网络连接研究和应用主要集中在基于TCN相关网络上。在车地问大容量无线传输方面，国内外对WLAN、GSM-R、WiMax、WiFi网络等进行了应用研究和实地测试。地面数据汇接传输应用较多的主要是MSTP网络和基于IP的数据网络。云计算是一种共享的网络交付信息服务模式。在RITS中，云计算可以提供动态、灵活的基础设施相关服务，可以实现铁路资源和应用的虚拟化，进而实现RITS不同子系统间的数据与应用共享。互操作是实现不同系统共享信息、协凋工作的核心技术，是解决分布式、异构系统集成应用的有效方法。目前欧美等国和我国其他交通相关领域也进行了初步研究。在RITS中，互操作技术主要用于满足资源管理、运输组织调度、安全监测与控制、客货服务、综合运输等多个模块问大量信息交互的需求。知识推理包含了推理系统、知识发现、数据挖掘等内容，其核心是复杂动态环境下的建模、基于本体论的知识表达和基于智能Agent的动态协作等方面。在RITS中，知识推理技术的应用主要集中在基础设施运用维护、综合安全监控、运输组织优化、智能化旅客信息服务等方面。
　　3 中国RITS构想
　　我国铁路目前所处的发展阶段和面临的客观环境，实际是既要高速度，又要高密度；既要重载，又要客货混跑。这种复杂的技术组成和运输产品结构，更需要智能化的运输管理技术作为支撑。在今后一段时期内，中国铁路智能运输系统的建设和发展应在追踪和采用现代智能技术的同时，结合国内已有的基础，在统一的体系框架下，重点整合信息化建设的资源和优势。与此同时，集中力量进行关键技术的攻关和示范应用，力争实现技术上的跨越。我国铁路RITS建设的优先领域和研发重点可以确定为： 　　（1）中国铁路RITS发展的总体规划和体系框架研究
　　通过规划研究，将确定我国铁路RITS分阶段的发展目标、发展重点、实施步骤与对策措施等重要内容，形成RITS发展的宏观和整体蓝图。规划的研究和制定从总体上要体现前瞻性与现实可操作性相结合、需求与可能性相结合等原则，能够为政府部门决策提供支持。作为整个RITS发展的基础和出发点，国家RITS体系结构框架的研究将是近期工作的一个重点，其目的是要结合我国铁路运输系统的实际特点，为具有中国特色的RITS的发展提供规划、设计、实施、标准和管理的依据和指导。
　　（2）建设好国家铁路智能运输系统工程技术中心，研究开发RITS重大关键技术
　　在国家RITS体系框架的指导下，除了进一步完善与整合已有的以TMIS、DMIS等为代表的信息化建设的成果外，根据我国RITS的特点和技术要求，以国家铁路智能运输系统工程技术中心为依托，对一批重大关键技术组织进行研究开发和技术攻关，在国家铁路试验中心，建设一个高水平的铁路智能运输工程技术示范基地。近期尤其是要在例如铁路移动体与固定设施一体化安全检测网络系统、国家铁路运输安全保障体系及相关核心技术等关键技术的研发中取得突破。
　　（3）组织实施中国铁路
　　RITS的示范应用在目前情况下，由于受资金、技术等多种因素的制约，我国RITS可行的发展模式应是研究与开发并举，试验与推广并举，以点带线，以线带面，争取在统一的体系框架下，采用分阶段渐进集成的方式加以推进。其中，系统集成的概念和技术具有十分重要的作用，无论是RITS的研究开发，还是系统设计与实施，渐进集成都将是我国RITS发展过程中必须始终坚持的一项基本原则。作为推动全路RITS建设的重要举措，近期可以考虑在示范基地的基础上选择基础设施条件较好的地区或线路组织实施RITS的区域或线路运行示范。首批示范项目的确定可以考虑选择对提高运输效率，保障运输安全或改进服务质量等具有直接影响的核心业务子系统进行，如能够明显提高铁路货运质量和市场竞争力的智能物流系统的开发及应用等，在单项示范的基础上，不断配套完善，最终形成综合性的RITS的完整体系。
　　4 结束语
　　作为铁路运输发展的必然趋势，RITS的发展在我国已初步具备了一定的基础和条件，在国家和铁道部的大力支持下，进一步加强RITS的研发和应用，不仅可使我国铁路实现技术上的跨越，并且还将促进相关高新技术在铁路的应用和一大批高新技术及装备产业的发展。同时，RITS的应用也必将对推动铁路运营模式、管理模式的转变，提高市场竞争力起到积极的促进作用。