铁路运输具有空间广、时间长、复杂度高、动态化强的特点,而如何动态地针对分处不同空间位置的列车根据路网管控需要及时调整行驶速度(即临时限速),从而保障整个铁路运输网络安全有序运行则是行车安全中的重点与难点。本论文针对铁路网络列车速度动态控制的需求,结合铁路系统现有的使用RFID进行车辆身份识别的方法,出了一套铁路网络临时限速的物联网系统,并针对该系统中所涉及的RFID通信健壮性问题、标签能耗与能量采集问题、运行车辆定位问题等核心问题和关键技术进行了研究,并出了行之有效的方法。一、针对列车路网动态区段限速的需求,设计出了一套基于RFID无线识别和网格化实时信息传输的列车临时限速控制物联网系统架构。列车临时限速控制系统通过在轨道中心铺设RFID电子标签实现对列车路线的网格化划分,车载RFID读写器设备在列车行进过程中自动读取电子标签上的数据,和车辆上的控制系统联动或通过屏幕显示和声音来向驾驶人员示警示信息,从而实现区域限速。二、针对列车临时区域限速物联网系统中RFID信号传输质量易受部署环境影响的问题,对抗环境影响、高鲁棒性的RFID标签天线设计技术进行了研究,设计出了一种高鲁棒性标签天线,通过对天线结构设计和各尺寸设计,当RFID标签分别被贴附在介质材料表面和导体表面时,该标签天线能够以两种独立的模式进行工作,分别为偶极子模式和贴片天线模式(等效为缝隙阵列模式),从而实现不管在介质表面还是在导体表面,标签都能保持一致的增益,克服了目前市场上通用标签贴附于导体表面无法工作的问题。三、针对列车轨道上RFID标签的能量消耗问题,对RFID标签环境能量采集方法进行研究,设计了一种具备太阳能充电的RFID有源标签结构,并对列车路网临时限速系统中该标签在通信过程中的能耗和充电效率问题进行了深入的研究和分析,仿真结果证明在充电锂电池的有效充放电生命周期内,本论文设计的太阳能RFID标签可使标签始终保持足够的能量用于通信和数据传输。四、针对如何确保列车在多层限速区间中以合理的速度安全通过的问题展开研究。本论文设计了一种基于―极限学习机‖的列车定位方法,高了列车在轨道线路上的定位精度,然后基于动态模型的事件和状态的思想,依照―事件触发,状态迁移‖的原则,出了一种多层临时限速区间信息处理的方法,克服了人工在多层区间判断时出现的判断混淆、控制混乱等问题,为司机供准确的限速信息示和预警,实现列车的安全驾驶,同时以较优的速度通过限速区间。最后,完成了车载限速控制系统的研究与设计工作,设计开发了实验标签模块和读写器模块,搭建了实验系统,并在真实的应用环境中对以上研究内容进行了测试验证。实验表明,本论文中所出的相关技术方法和措施是行之有效的,可以在一定程度上解决当前列车临时限速工程中存在的难题。