近年來,隨著各國高速鐵路、客運專線建設步伐的加快,對鐵路信息化水平的要求越來越高,鐵路通信信息網(wǎng)絡也正朝著數(shù)據(jù)化、寬帶化、移動化和多媒體化的方向發(fā)展,各方面的條件已經(jīng)基本滿足了物聯(lián)網(wǎng)在鐵路運輸領域的推廣和應用。那么,物聯(lián)網(wǎng)究竟對鐵路建設有什么作用呢?
NetworkRailTelecom(NRT)負責BritishRailTelecommunications的網(wǎng)絡服務,其歷史可追溯到電報的發(fā)明,并曾一度運營英國最大的私有網(wǎng)絡。NRT現(xiàn)在負責鐵路網(wǎng)的國家電信資產(chǎn)管理和服務,并擁有組織的全部通信資產(chǎn),其中包括18500公里的光纖網(wǎng)絡。除了管理鐵路網(wǎng)的IT和業(yè)務溝通,NTR也負有信號,列車廣播,鐵路沿線通信,平交路口,車站信息和安全,以及其他事項的責任。
去年九月,NRT與思科簽署了一份部署IPMPLS軌道外側網(wǎng)絡的合同,以提供和支持一些它想實現(xiàn)的新服務,這可能使其成為物聯(lián)網(wǎng)應用領先范例。
對NTR電信產(chǎn)品的負責人ClaytonNash來說,該方案是為了以一種更為分散的方式看待全國鐵路基建。
已經(jīng)有成千上萬的傳感器部署在全國的鐵路軌道上下以監(jiān)測諸如空氣之類的東西,并跟蹤溫度和應力測量儀。IP網(wǎng)絡的推出將使NRT部署的數(shù)量達到數(shù)十萬以上。在實踐中,這會對如何管理和運行鐵路產(chǎn)生重大影響,Nash說。以維持部分網(wǎng)絡上架空電力線路電力來源為例。
在此之前,鐵路網(wǎng)的技術人員不得不花費大量的時間進行軌道日常維護檢查。
然而,Nash說:“讓個人去巡檢軌道在經(jīng)濟上已不再可行。我們需要改為集中設施,這意味著我們需要能夠遠程查看鐵路運行情況。”
一個可以警告集中控制臺潛在問題的傳感器,會令這種想法變得可行。它甚至可以挽救生命,Nash說。
“我們有巨量的需要關注的事清,如果我們可以使用完全數(shù)字化的服務運行鐵路,而不是讓人們沿軌道巡檢,那一定會節(jié)約成本,并為我們員工的工作增添安全性,”他說。
該軌道外側網(wǎng)絡將使NRT能夠提供軌道到列車的智能基礎設施,從而提供軌道狀態(tài)數(shù)據(jù),如故障或障礙,提高乘客以及鐵路巡檢人員的安全性。其他接入設備將獨立地通過聯(lián)網(wǎng)的傳感器相互作用測量如水位之類的指標,水位是判斷鐵路路堤是否淹水的因素之一。同時,地面?zhèn)鞲衅鲗z測滑坡或滑坡傾向。
平線模式識別技術將把列車沿軌道移動生成圖像序列,為資產(chǎn)和軌道維護系統(tǒng)輸入視覺和統(tǒng)計數(shù)據(jù),實時監(jiān)測軌道,電平交叉點,調(diào)整開關,缺損和接頭處狀態(tài)。
目前,鐵路狀況檢查每年要消耗130萬個工時。NTR認為平線模式識別技術會將這個數(shù)字削減將近一半。
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展對傳統(tǒng)鐵路的信號系統(tǒng)也有不小的影響——現(xiàn)在鐵路網(wǎng)已經(jīng)削減了遠程信號盒。在不久的將來,通過將鐵路分割成更小的鐵軌片段或區(qū)塊,將使鐵路網(wǎng)擺脫傳統(tǒng)信號,轉為依賴一個部署在駕駛室內(nèi)控制速度和列車的運動的自動系統(tǒng),其在通過每個區(qū)塊時與在該地區(qū)的所有其他列車不斷的相互通信。
NRT估計,機車內(nèi)信號可能會最多比傳統(tǒng)的鐵路沿線信號便宜40%,因為火車以最佳速度運行將會讓更多的火車駛上鐵軌,從而提高載客量,減少延遲,并有益于避免如1999年的LadbrokeGrove撞車事件那樣的事故,當時火車司機忽略了一個他沒能注意到的紅色軌旁信號。
除了減少鐵路重大事故發(fā)生的可能性,物聯(lián)網(wǎng)也將以更現(xiàn)實的方式提高乘客體驗,Nash說。
“我們希望能夠了解每節(jié)車廂有多少人以及他們?nèi)绾巫邉樱?rdquo;他說。“如果你知道人們在鐵路網(wǎng)上的位置以及他們旅程情況,那么你就可以更好的為障礙做準備。”
監(jiān)控錄像或車站檢票口采集的數(shù)據(jù)也可以服務于乘客本身。NRT希望通過智能手機的旅程規(guī)劃程序,循環(huán)將實時信息反饋給乘客。
還有其他的潛在用途,例如上哪節(jié)車廂或者站在月臺那個位置能夠加便捷地在目的地進行換乘。在倫敦地鐵里已經(jīng)有這樣的服務已經(jīng)存在,雖然其并不是由倫敦交通局提供的。
對于供應商思科來說,NTR全國性網(wǎng)絡的規(guī)模帶來的機遇與挑戰(zhàn)并存,工業(yè)和基礎設施首席技術官StephenGoodman說。
“從我們的角度來看,與NTR的合作使我們具體化了自身戰(zhàn)略,并決定在非常不利的遠程環(huán)境中提供連接,”他說。“這給了我們一個真實世界的用例。而且他們還在不斷提出我們從未想過的用例”。
NTR工作的安全關鍵特性還要求思科在測試和認證網(wǎng)絡產(chǎn)品時萬分小心。“你不能只是把產(chǎn)品放置在軌道兩側,”Goodman說。“你必須要經(jīng)過嚴格的測試和審批程序??赡芤ㄙM六至九個月的時間只是為了獲得設備可用于鐵路的批準。
“全國聯(lián)網(wǎng)也將讓NRT可以探索可以發(fā)展商業(yè)用途的新途徑,進入電信運營商不會去的農(nóng)村地區(qū),所以還會有利用光纖網(wǎng)絡來供應寬帶服務提供商的余地,同樣,隨著4G手機的推出,NTR還可以達到一些運營商不能達到的地方。