物联网背景下轨道交通运输中的智慧物流运用
周祉涵 彭泽旭
长沙市轨道交通运营有限公司 湖南长沙 410000
引言:进入新时期后,物联网逐步实现了在多个领域的广泛使用,探索其在轨道交通运输行业的创新性应用方式,引入智慧物流技术,通过先进的智能技术,为轨道交通运输过程赋能,摆脱传统交通运输模式的局限性,间距多元主体的个性化需求,并在持续探究过程中总结经验、不足,提升轨道交通运输效率。
1 物联网背景阐述
物联网,指的是以互联网信息通信协议为基准,实现信息流、物流的流动,促进设备信息、货物信息的识别共享,将数据信息传输到信息终端平台,加快货物流转速度的一类先进技术。物流企业通过 GPS 定位技术、红外技术、传感设备、射频技术等技术的联合应用,带动信息产业资金链快速流动,实现物流与其他环境的快速融合,推动物流产业转型升级。
2 物联网背景下轨道交通运输中的智慧物流运用对策
2.1 智能仓储管理
依据物联网构建智能仓储管理系统,按照三层级架构设计系统框架,实现对物流物资的全生命周期管理,关注以下要点。一是系统框架设计,感知层,在仓库布置重量感应装置、温湿度传感器、RFID 电子标签系统等,实时采集物资信息,实现对其的一对一标准化管理;网络层,布置 5G 双模通信通道、LoRA 组网,适应隧道、山地等特殊环境数据传输需求;平台层,通过云计算、智能技术构建数字孪生模型,支持多设备联动控制、库存预测 [1]。二是核心管理功能实现,库存自动化盘点,为每项物资粘贴RFID 标签,通过读写器读取标签信息;通过条码扫描装置扫描RFID 标签,读取数据,上传云端数据库;库存自动化盘点,关联采购订单信息,掌握采购进程;全程监控追踪货品采购进程。环境智能调控,在车辆仓储区布置多参数传感器网络,实时监测 TVOC、 CO2 等气体浓度,在环境湿度 > 65%RH 时自动触发通风系统。AGV 智能物流,进行物料跨区域转运监测,自动规划转运路径,与门禁、电梯等物联网系统联动,提升转运效率。
2.2 货物追踪
进行物资在轨道交通运输过程中的全流程追踪,避免货物丢失、破损等,关注以下追踪要点。一是相关参数设置,在车辆、集装箱、货物上安装 GPS 传感器、RFID 标签等,设置 RFID 标签工作频率 860-960MHz,读取距离 0-15m ,支持对物资的批量快速扫描,在 -40 C \~85℃工作温度区间内实现物资位置的实时追踪,设置 10s-10min 的采样间隔 [2]。二是数据传输,采取混合网络传输模式,主传输渠道为 NB-IoT,在传输受阻时,切换到5G 网络;引入数据压缩算法,利用LZ77 算法将0.5KB 原始数据压缩到 0.6KB,提升数据处理效率;引入频率自适应机制,在运输遭遇异常状况时,火灾、水患等,提升数据计算频次。环境监测传输,根据布置的各类监测装置,实时传播监测数据、画面、视频等,采取差分传输技术,调整单次传输量,引入智能采样调节技术,在温度波动 >2 ℃时,采样频率切换到 1min/ 次。三是异常响应机制技术,温度控制,构建三级制冷架构,包括主冷机→压缩机制冷→液氮应急,基于此形成温度预测模型,提前5min 预测超温风险;路径规划,综合时效、油耗、路况等参数,生成若干项路径规划方案,支持离线地图缓存,可在网络中断时按照预设路线正常运行,避免出现意外事故。定位冗余设计,采取二级定位序列,RFID →蓝牙信标→视觉标识,提供心跳补偿机制,在出现物资失联后,每 10s 发送定位脉冲,以供客户随时调取相关信息,提升客户信任感。
2.3 运输调度
综合考虑轨道交通运输中的各类因素,如能源损耗、运输成本、运输时间等,进行列车路线规划、调度优化,在智慧物流中,需动态调整运输计划,应对物流运输中的延误状况、突发事件,同时进行列车运行模式优化,降低碳排放、能源损耗,关注以下运输调度技术要点。一是智能动态调度,通过强化学习 + 遗传算法,实时生成轨道交通运输运行路线;进行闭塞分区智能分配,通过分布式光纤网络监测轨道占用状态,利用 5G-R 通信实现地面设备 - 列车的 ms 级交互,动态划分最小安全间隔单元,在发生突发状况时,直接切换到最佳的替代路线 [3]。二是构建能耗优化,牵引控制系统优化,持续搜集轨道交通运输线路纵断面数据,灵活调整制动、牵引时序,在坡道区间采取惯性滑行方式降低能耗;利用飞轮存储设施,回收制动能量再利用。运输组织创新,引入基于区块链技术的货运需求实时撮合系统,降低轨道交通空载率;多式联运能耗优化,实现公路- 铁路- 轨道转场的能耗协同控制,采取标准化集装箱,降低装卸能耗。
2.4 综合物流管理
进行综合物流管理,构建中央控制塔,对涉及的所有物流活动进行监控、管理,持续提升监测运输绩效,优化物流进程。在中央控制塔实际构建时,借鉴机场塔台理念,设计供应链中枢系统,其相关功能主要涉及以下几点。一是全域监控,利用物联网装置实时采集设备运行、库存状态、运输位置等数据;整合供应商协同、订单履行状态等全链路信息流,实现轨道交通端到端的可视化 [4]。二是智能决策中枢,通过大数据分析工具全面评估服务质量指标、运输成本波动、运输时效等;通过人工智能算法优化运输路径、仓储网络布局。三是持续优化机制,构建 KPI 仪表盘,监测物流运输中的关键绩效指标,采取ABC 分类库存策略,提升管理效能;结合各阶段的物流管理成效,进行管理流程再造,严控单位物流成本,并提供增值服务、物流可视化等功能,强化客户体验。
2.5 完善客户服务
考虑到客户对物流系统的根本要求,结合智慧物流特征,持续完善客户服务,从以下几点出发。一是完善核心功能,实现实时可视化追踪,集成北斗、GPS 定位、物联网传感器,实现物资运输路径历史回溯,在偏离路径、异常停留时发出告警信息;全流程自助服务,保险在线购买、理赔,电子运单自动生成,多式联运智能比价;智能通知系统,通过短信、电话、网络信息等形式通知客户运输状态。二是创新技术应用,提供大数据分析引擎,用于货量波动趋势分析、最优路径动态规划、运输时效预测等;区块链存证,自动生成纠纷举证材料,电子签收单据不可篡改,运输关键证据上链存证等。三是实现增值服务拓展,包括运输质押融资服务、授信额度动态评估等。四是持续完善服务,搜集客户应用数据、反馈等,对其加以智能化分析,动态更新客户服务内容,增强客户体验。
结语:综上,文章就物联网背景下轨道交通运输中的智慧物流运用展开了深入探究,以上提出的各类运用对策是在理论分析、实践研究基础上得来的,因此具备较高的可行性,为轨道交通运输发展创造了良好环境,让智慧物流在轨道交通运输体系中绽放新的光彩。
参考文献:
[1] 朱光 . 新时代背景下铁路运输智慧物流发展分析 [J]. 中国物流与采购,2024(15):71-72.
[2] 刘明洋 .5G 背景下的物联网技术在物流行业中的应用 [J]. 物流技术与应用,2021.
[3] 田雪金. 物联网视角下智慧物流供应链体系构建研究[J]. 中国储运,2024(9):159-160.
[4] 王 文 举 ,张 强 . 基 于 物 联 网 下 的 智 慧 物 流 [J]. 中 国 储 运 ,2023(12):130-131.