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列车|“北斗”和5G助力 高铁列车的“超级大脑”究竟有多聪明？( 二 )


而“北斗”卫星导航系统是我国自主研发的全球性、高精度时空基准 。 其最大的优势在于对系统的全球性定位 ， 能够实现全球时间的精确同步 。 “北斗”与5G相结合 ， 形成“空天地”一体化网络系统 ， 才能产生无与伦比的五大智能：感知、学习、认知、决策和调控 。
基于“北斗”卫星定位的列控系统 ， 可以连续且精准获取列车位置信息 ， 改变传统的基于固定自动闭塞技术的列控追踪间隔方式 ， 而通过采用移动闭塞的追踪间隔方式 ， 使得追踪列车间隔大大缩小 ， 从而提高运输效率 。 通过“北斗”卫星 ， 还可以实现对同一列车的车头、车尾定位 ， 从而开展列车的完整性检查 ， 以防止列车解体后 ， 给后面的列车带来安全风险 。
“北斗”和5G技术优势互补 。 “北斗”可以在全球把感知时间和位置的能力赋给5G技术 ， 激发出移动通信网、互联网的强大动能 ， 可以对诸如高铁列车等移动信息瞬时定位 ， 确定其去向和瞬间运行的速度 ， 满足高铁列车对移动闭塞的技术需求 。
按照《新时代交通强国铁路先行规划纲要》提出的目标 ， 我国的高速列车到2035年将拥有利用北斗卫星导航系统、5G通信技术等构成空天地一体化的“超级大脑”——新一代更高效、更智能、更环保的列控系统 ， 列车追踪间隔由目前的最短3分钟缩短到2分钟左右 ， 提高线路运输能力30％以上 ， 人均百公里能耗可降低30％左右 。
延伸阅读
各国高铁列控技术的发展
多年来 ， 欧洲开发了适合本土的欧洲列车运行控制系统（ETCS） ， 其中ETCS－2级列控系统在地面采用无线闭塞中心生成的行车许可 ， 通过固定应答器提供列车定位基准 ， 利用GSM－R无线网络实现“车－地”双向信息传输 ， 在欧洲实现了普及应用 。
从2013年起 ， 欧洲开始了新一代列控系统（NGTCS）的研发 ， 其中的创新项目“现代交通管理与控制系统”提出了“移动闭塞、最高等级的无人驾驶、列车安全定位（卫星技术）、车载设备集成、智能信号系统、列车虚拟连挂”等技术发展方向 。
美国的列车主动控制系统（PTC）功能也很强大 ， 具有列车超速防护、防止列车相撞、保护轨旁工作人员安全等功能 。 列车根据GPS定位系统 ， 获取自身所在位置 ， 通过无线通信网络将列车位置发送至PTC服务器 ， PTC服务器可根据所得信息计算列车停车位置 ， 并将位置信息发送至车载设备 。 PTC系统设有调度中心 ， 可人为干预列车运行 ， 防止列车相撞 。
而东日本旅客铁路公司运用移动闭塞技术研发了ATACS系统 。 这套系统主要由无线电装置、据点装置、指令装置及车载装置组成 。 传统的列控系统主要由地面设备完成 ， 而在ATACS系统中 ， 列车的控制由地面与车载共同完成 。
由上可知 ， 欧美日等高铁发达的国家和地区 ， 也一直致力于“移动闭塞”技术的研究 。
为了适应高速铁路建设发展需要 ， 我国高速铁路列控技术借鉴欧洲ETCS成功经验 ， 从无到有 ， 取得了巨大飞跃 。 我国自主开发的中国列车运行控制系统（CTCS）一共分为5个等级 ， 从CTCS－0到CTCS－4 ， 都有不同的适用范围 。 我国时速300公里以上的高铁主要是采用CTCS－3系统 ， 这是基于无线通信、轨道电路和固定的自动闭塞开发的一套先进的列车控制系统 。
【列车|“北斗”和5G助力 高铁列车的“超级大脑”究竟有多聪明？】而CTCS－4系统是我国面向2035年 ， 基于移动闭塞、北斗导航和5G通信技术的新一代列车控制系统 ， 被誉为列车的“超级大脑” ， 这是我国高铁列控技术里程碑式的重大进步 。


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