铁路运输领域物联网技术的应用发展

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摘要：随着信息时代的不断发展，物联网的应用方向得到不断的拓展。铁路是促进经济发展的源泉，是交通运输的生命线，在我国的铁路运输领域合理的应用物联网技术，能够使得铁路运输高效快速的发展。阐述了物联网的工作机理及其应用状况，探究物联网在铁路运输方面的应用和发展，希望促进物联网在我国运输领域的深层次的应用，为加强我国的铁路运输提供新的思路。

关键词：物联网技术；铁路运输；应用与发展

铁路运输有极强的承载力，能够实现高强度和高密度运营，极大的提高了货物的运输以及高客流量的输送能力。国家致力于铁路运输发展，目前已经建立成全国的铁路运输网。铁路运输领域需要更加智能化和自动化，这样才能充分的利用已有的铁路设施和资源，因此物联网在铁路运输领域得以快速的应用和发展。

1物联网的概述

1.1物联网的定义。

物联网是通过各种信息传感设备，比如，二维码或条码激光扫描器，射频识别装置，全球地理位置定位系统等将所有的设备和装置与互联网进行结合而形成的网络。通过对各类设备以及物体进行建立电子标签，通过电子标签能够将物体的信息与互联网保持联系，使各个物体之间相互的能够进行数据传输和交互，通过互联网的平台能够使各物体之间的信息进行验证和传递，因此这种物体与物体之间借助互联网能够产生相互联系的技术可以称为物联网技术。目前物联网已经着较多的应用场景，极大的提高了社会的生产力。

1.2物联网的工作原理。

物联网主要是通过运用电子标签（RFID）和阅读器两部分来实现物体间信息的交互，将电子标签儿粘贴或镶嵌在被识别的物件上，将多种功能模组集成到一块芯片板中，芯片上具有ROM储存器，能够储存足够的数据信息，芯片周围一般与环形天线进行连接，以此来完成数据的存储以及与阅读器之间的通信。因为电子标签在物体中具有较高的封装技术，因此电子标签能够在环境恶劣的情况下正常工作，此外具有近距离无线传输的能力，无需与阅读器紧密靠拢即可完成数据的传输，电子标签中具有LC振荡电路，通过阅读器发出的电磁波与震荡电路产生共振，因此带动电容内的电荷进行流动，当电荷达到一定量时能够作为电路电源，使电子标签与阅读器进行数据传递，通过多组阅读器与互联网之间相互联系，能够是电子标签、阅读器、互联网之间形成紧密的联系。物联网技术，简单而言就是在物体上设置电子标签，随后标签接触到阅读器产生的磁场促使阅读器中的解读器产生射频信号，是电子标签产生携带信息的感应电流，对电流解码后便可通过互联网信息系统进行数据的分析和处理。

2物联网在我国铁路运输的应用

2.1物联网在铁路客运中售票以及检票的应用。

铁路客运中售票系统与身份证进行绑定，将乘客购买车票的信息输送到身份证中形成电子客票。一方面这种售票方式能够保证旅客的车票信息隐私，确保车票信息与旅客本人相匹配，另一方面能够实现车票的快速验证，提高了进站检票的工作效率。目前我国除青岛方向以外的高铁均可以免取纸质车票，可实现刷身份证进站乘车，这就充分体现了物联网在客运中售票和检票之间的应用。对于普通铁路客车而言，仍需要使用纸质车票进行检票，但对于纸质车票也进行了物联网的应用和完善。在网上对火车票进行提前预定，随后通过身份证在自动售票机进行取票，身份证与自动售票机之间的交互，就是通过售票机验证部分的磁场装置与身份证进行数据交换，从而使身份证与售票机两个物体之间进行信息传递，随后通过售票机与互联网之间的信息验证来核对车票信息的，同时使乘客在信息系统中可以查询到已购车票的变动情况。纸质车票的右上角处有车票订单信息的二维码，传统的检票模式为人工对车票信息逐一核对，而通过物联网技术利用，实现车票与检票口闸机的二维码扫描器进行信息匹配验证，信息一致闸机即可开放通行，通过这一应用能够加快检票的效率，并且保证信息的准确性。

2.2物联网在车辆智能化监控和调度方面的应用。

同一铁路线承载多组列车同时运行，尤其针对火车站等列车密度较高的地区，列车之间的相对距离以及列车进站时间的调度处理，均需要车辆智能化监控识别系统对列车进行调度。监控识别系统通过在列车底部设置电子识别标签，在铁路的合适位置设置地下传感设备，以此来精确检测列车每个车厢相对运行的位置和速度，从而保障列车进站时对速度合理控制，使列车的减速停靠更加规范有序，便于乘客识别车厢快速乘车。同时通过列车的通信系统、列车定位系统、微波射频系统对列车信息进行实时采集和发送，使各模块之间与列车调度系统保持高度的联系，从而能够实现对列车动态的智能化识别和监控。由于客运和货运需求在持续攀升，但铁路线路的建设不仅需要投入更多的财力，同时还有较长的建设周期，因此需要通过对列车的调度实现对铁路进行更加充分的应用。可以通过物联网的应用进而实现更加合理的调度机制，在列车的车厢均安装定位芯片以及电子标签，在铁路轨道中间隔一段距离设置对应的读写器，这就能够促进列车在行驶过程中所处的位置、速度以及列车对应编号能上传至控制中心，从而实现更加合理高效的调度。比如，通过计算两列车之间的安全制动距离以及行进速度，从而让两列车在同一轨道上保持合适的距离，既增加了列车车次，同时又保证了行车安全。这种调度模式在我国地铁轨道出行中得到深度应用，比如北京地铁高峰期间，两辆列车之间距离甚短，其发车间隔仅为2分半，由此可见物联网能够极大的促进列车的运行效率，保障调度的高水平运行。

2.3互联网在铁路货运系统中的应用。

随着社会的发展，对于物质的交换日益频繁，小件物品多通过快递公司收揽，随后安排货车完成货物的传输。我国列车货运系统能够承载更高强度物件的运输，对于石油煤炭等能源的远距离输送则需要依靠货运列车来实现。通过物联网技术在列车货运领域的应用，能够实现针对每节车厢的运载吨位和货物信息进行实时记录，并且对于物流信息实时的更新和位置显示，客户能通过网上平台对抵达的时间和地点进行查询。比如钢铁有限公司产出的大型钢锭，使用列车运输时能够针对性的使用物联网系统记录钢锭的重量、成分、价格、钢种、性能等多种信息，使产品信息与车厢对应，并且在运输过程能够实现针对单一车厢的转运等操作，大大提高了钢料运输时信息的交互能力，同时提高了运输的灵活性和高效性。

3物联网在我国铁路领域的发展

3.1完善铁路运输综合安全预警系统。

铁路运输领域对于安全的保障十分强调因而如何高效的解决火车运行的安全问题也成为了当前火车运行中应当重点解决的问题。物联网技术具有高度的敏感性具有信息化和智能化的特点在火车内部和车站点处安装融入了物联网技术的综合安全预警系统则能够及时的感应危险的到来并做出及时的警示主要的预警系统是将火灾等包含在内的安全隐患的子系统，只有充分发挥了各种安全隐患子系统的作用火车列车才能保证安全、正常行驶，为乘客的人身安全提供更有效的保障。

3.2健全铁路运输分拣管理和仓库存储系统。

传统仓库存储工作需要对物件进行逐一检验，货物通常被纸箱或者木箱封装，如果进行开箱检查将会增加物品损坏或者保护装置破坏的风险，若仅仅进行外观的检查则难以鉴定箱内物品的完整性，同时难以进行物品信息的统计和管理。此外，不利于仓库存储和物流的责任划分。而通过物联网的发展应用，可以将每一个物品在进仓库前进行电子标签的配置，从而将货物之间信息化，将货物的信息和性状特征进行更加明确的划分，从而能够避免开箱检查的繁琐和风险。此外，对于货物的始发地以及目的地能够更明确的归类，在分拣中心通过传送带的阅读器对货物进行自动化分拣，保证了分拣效率，同时促进货物的存放更加合理。

4结论

物联网技术被广泛应用于火车站售票系统与检票系统、列车识别监控系统、铁路行车系统、铁路运输物流管理系统和客运系统中，有效提高了铁路部门的工作效率，推动了中国铁路运输业的发展。在此背景下，物联网技术将会进一步完善安全预警系统和仓库管理系统，从而推动我国铁路运输更加高效安全的发展。

参考文献

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作者：张欣怡 单位：郑州铁路职业技术学院