拥抱数字时代—发掘物联网和信息物理系统在铁路运输中的潜力

铁路和地铁系统拥有复杂的技术，包括各种各样的人员、组织和技术解决方案。为了管理这种复杂性，一种可行的方法是采用智能计算机系统。工业4.0是第四次工业革命，其特点是基于工业互联网的精巧系统和解决方案。交通运输行业，特别是铁路，已广泛拥抱工业4.0。

新兴技术的使用提高了服务质量、创新性地节约了成本、优化了资源利用，并提高了效率。依托工业互联网的能力和大数据的分析能力，打造创新型服务和商业模式。

大数据的综合架构包括信息物理系统、物联网(IoT)和云计算，共同打造“智慧铁路”。随着物联网(IoT)和信息物理系统(CPS)的出现，物联网和信息物理系统在铁路运输领域的潜力巨大，为该行业带来了新的、充满希望的前景。物联网是指物理设备、车辆、建筑物和其他物品通过互联网互连，使之能够收集和交换数据。另一方面，CPS将物理和数字系统结合起来，创建智能和自治系统。总之，这些技术共同提高了安全性、效率和可持续性，彻底改变了铁路运输。

随着铁路行业越来越多地采用信息物理系统(CPS)来连接其各个组件，通信技术带来了针对这些铁路CPS的网络威胁的更高风险。此类威胁可能会导致重大失败，并产生深远的后果。为了缓解这一问题，主动识别、定义和有效管理与铁路CPS实施相关的网络安全风险至关重要。

创建数据驱动的铁路

铁路企业一直在投资数据驱动系统，包括物联网和信息物理系统，以改善运营并增强乘客体验。

物联网在铁路领域的好处有很多。通过实时收集和分析数据，铁路企业可以提高运营的安全性、可靠性和效率。这可以减少延误、降低维护成本并提高乘客满意度。信息物理系统(CPS)是铁路行业中日益流行的另一项技术。

为了从数据分析中充分受益，提高资产可靠性，需要付出相当大的努力来完成与数据收集、管理和服务提供相关的各种任务。以下是一些要点:

建立具备物联网能力的供应商生态系统

收集不同类型资产的数据，并提供新的数据收集设备和平台。

探索通过单一服务集成商提供托管服务的机会。

使用合适的接口集成资产数据、运营数据和维护数据。

建立简单的机制，在资产的整个生命周期内交换资产数据。

利用决策建模和风险分析工具来识别瓶颈。

生成不同资产的维护警报，以确保安全，高效和有效的铁路运营。

实施战略维护计划，并创建易于访问的资产信息报告。

将平板电脑分发给现场维护人员，并通过现有Wi-Fi网络直接访问资产数据和维护请求，从而消除文书工作。

铁路企业应该将这些广泛的数据吸收并整合到一个国家情报模型中，以统一、安全和经济高效的方式有效地为数据驱动的铁路系统服务。

释放互联的力量：智能铁路革命

在铁路运输领域，创新和互联的新时代正在来临，为行业内的企业带来前所未有的机遇之门。随着该行业拥抱数字化，物联网(IoT)和信息物理系统(CPS)技术的融合成为B2B转型背后的驱动力，重塑格局并推动企业迈向互联的未来。

应对实施挑战

然而，物联网和CPS在铁路运输中的实施面临着挑战。其中一个主要障碍是互操作性，因为涉及多个供应商和系统，使得物联网和CPS技术的无缝集成变得复杂。此外，鉴于物联网和CPS系统容易遭受网络攻击，网络安全也引起了重大关注。确保数据的安全性和隐私性对于在铁路运输中成功部署这些技术至关重要。

尽管存在这些令人畏惧的障碍，但物联网(IoT)和信息物理系统(CPS)在铁路运输领域的结合所带来的潜在优势是巨大的，不容忽视。该行业已经开始接受这些技术，许多企业正在投资物联网和CPS解决方案。

据IBEF称，到2030年，铁路基础设施投资将达到500万亿卢比(7154.1亿美元)。

智能列车和互联铁路

随着自动驾驶汽车的出现和货物管理的改进，运输业受到工业“物联网”(IoT)的巨大影响。然而，有一个领域受到的关注较少，那就是互联铁路。在隧道和极端天气条件下高速运行列车对部署物联网系统构成了重大挑战。尽管如此，网络技术的进步使得智能列车的概念变得可行，在货物运输、乘客舒适度和运营商投资回报率方面提供了众多好处。

列车管理系统逐渐取代传统基础设施，使得互联列车成为通信枢纽。这些列车彼此交换数据，并与网络控制中心交换数据，并接收来自这些中心的指令。利用机器对机器通信，以及云技术的帮助，运营商可以更有效地利用设备、轨道和车站。这不仅提高了运营效率，还大大降低了铁路运营的安全风险。

引领潮流的远见者

尽管面临挑战，有远见的企业已经在为打造更智能的铁路生态系统铺平道路。全球领先企业Siemens Mobility开发了SMOS系统，这是一个无缝融合物联网和CPS技术的数字平台。借助SMOS，列车运营商可以优化路线、降低能耗、确保乘客安全，推动轨道交通进入效率和创新的新时代。

另一家先驱企业Alstom通过其创新解决方案TrainScanner充分利用了物联网的力量。通过利用传感器监控列车健康状况并预测维护需求，TrainScanner可最大限度地减少停机时间并最大限度地提高运营效率。此外，其还收集有关乘客行为的宝贵数据，使运营商能够优化时刻表，并创造无与伦比的乘客体验。

展望未来：互联的未来即将到来

随着智能铁路革命的拉开帷幕，可能性似乎是无限的。物联网和CPS在铁路运输中的整合有望实现互联的未来、改变安全标准，提高效率并促进可持续性。尽管挑战依然存在，但富有远见的领导者和正在重塑铁路运输格局的尖端解决方案推动了该行业的发展。当我们踏上这段激动人心的旅程时，让我们拥抱未来的机遇，随着铁路运输加速进入数字时代，开辟一条通往更智能、更互联的轨道世界的道路。

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