2022年4月,郑州铁路职业技术学院瞬优科技团队,针对现有铁路车号自动识别系统传输速度慢导致列车晚点的问题,采用LORA扩频技术和线性分组码的技术,不仅保证车号识别系统的传输准确度的情况下,对传输速度也进行了极大的提升。使原有的40KB/s提升至1MB/s。传输速度的提升有效大大降低了我国列车的晚点率,对我国的列车提速和交通强国的建立起到了促进作用,提升了我国铁路5%左右的运力。
2021年4月30日,来自于郑州铁路职业技术学院铁道机车专业的鲁博涵由于五一假期,需要乘坐晚23:25的列车回家,但到候车室后发现列车晚点,而大多数列车也存在晚点情况,甚至有高达十几小时的晚点情况,针对这个情况,鲁博涵通过与自己的专业知识结合和询问老师,最终发现铁路车号自动识别系统对列车准时准点的重要性,并设想是否有办法可以对该设备进行升级,使列车晚点率大大降低。
图一 列车车次表局部
车号识别系统最初是作为替代人工记录车号的全自动设备,我国在上世纪九十年代在铁路局进行推广。但随着我国铁路事业的高速发展,我国对铁路车号自动识别系统的要求也从传输准确添加上了对传输速度的要求,而列车晚点这个问题便是由于铁路车号自动识别系统的信息传输速度慢所导致的,大大影响了我国铁路的运载量,对我国造成极大的经济损失。又随着我国提出“交通强国,铁路先行”。使铁路运输行业发展速度又提升了一个台阶,火车的提速和无人驾驶的出现使火车晚点造成的经济损失加大。现有的铁路车号自动识别系统已无法满足当前铁路的需要,我国现急需一种高传输速度,高精度,高稳定性的识别系统,智能化、信息化改革迫在眉睫。
自2021年6月起,由郑州铁路职业技术学院铁道机车专业学生所组建的瞬优科技团队对此进行细致研究。“历时一年,瞬优科技团队的成员成功在技术上完成突破,研发出瞬优模块,仅是在现有铁路车号自动识别系统上加装此模块,便会使铁路信息传输速度达到零延迟,目前即将开始进行实地测试,预计2023年产品投入量产。
“创新是引领发展的第一动力,也是建设现代化经济体系的战略支撑。”创新是一个国家进步的灵魂,是一个国家繁荣昌盛的不竭动力。郑州铁路职业技术学院积极响应国家号召,不断深化改革创新创业教育,着力培养创新型专业人才,带动更多大学生激发创新能力,瞬优科技团队就是其中之一。
为解决提升传输速度的问题,先后采用毫米波以及太赫兹波进行更换传输介质的尝试,但因为更换时间长以及成本问题纷纷放弃,后来经过专家指导决定采用扩频技术来提升传输速度,但扩频后会造成误码率的提升,瞬优科技团队成员根据所学的高速列车网络技术知识,确立使用线性分组码技术来提高准确度。此项设备若加装在现有车号识别系统上,将大大减小列车晚点情况,并未未来车号识别系统的图像识别技术奠定信息传输基础。
图二 众创空间
一年的时间里,瞬优科团队积极寻找行业相关专家辅导成员项目技术研究,深入探讨专业知识,对扩频技术的加入进行反复测试。同时,在培训和工作期间培养了团队成员团队精神和自主创新的能力,帮助各个成员在不同领域全面发展。
据了解,瞬优科技团队采用扩频技术,将车号系统的信息传输速度达到零延迟,精准克服传输速度慢的问题。信息传输速度的提高进一步使列车到站准点,间接提升了铁路的运载量,使得铁路的货运和客运能力增加,减少经济损失。该团队成员均为各专业顶级人才,在专创融合的教学方式下创新思维、动手实践能力、自学能力、解决问题能力都得获得巨大提升。
图三 组内讨论
目前,该项目已经申请三项专利,正向各大铁路局进行投标。瞬优科技团队秉承铁路工匠精神,培养新时代创新型人才。
郑州铁路职业技术学院积极响应国家号召,成立创新创业学院,合理规划孵化团队,先已完成“双创铁军班”的建立。郑州铁路职业技术学院从实际出发,积极开展创新型活动培养创新型人才,秉承铁路工匠精神,响应国家号召,将专业教育与创新教育相结合,培养新时代创新型人才。
作者:瞬优科技团队
单位:郑州铁路职业技术学院
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