2035年，中國高鐵將擁有“超級大腦”

通過“北斗”導航+5G技術

列車追蹤間隔將縮短到2分鐘

兩車發(fā)車間隔也將大大縮短

極大提高了線路使用效率

2035年，高鐵將擁有“超級大腦”

近日，《新時代交通強國鐵路先行規(guī)劃綱要》出臺，提出到2035年，率先建成現(xiàn)代化鐵路網，全國鐵路網20萬公里左右，其中高鐵7萬公里左右；列車將擁有利用北斗衛(wèi)星導航技術、5G通信技術等構成空天地一體化的“超級大腦”。

未來列車“超強大腦”將通過采用北斗定位替代傳統(tǒng)的軌道電路，利用5G技術研究實現(xiàn)列車與列車間的直接通信，定位更準，安全保障更強，使列車追蹤間隔由目前的最短3分鐘縮短到2分鐘左右，提高線路運輸能力30%以上。

保證鐵路列車安全運行，列車運行間隔控制十分重要，縮短列車運行間隔，將提高線路使用效率，從而縮短兩車的發(fā)車間隔，也能讓我們的出行更高效便捷。當前如何控制運行間隔？“超級大腦”如何縮短兩車的發(fā)車間隔？“北斗”和5G技術將如何大展身手，助力中國高鐵的“超級大腦”？看完這篇文章，相信你就明白了~

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如今列車運行間隔是怎樣控制的？

無論是普速客貨運鐵路，還是高速鐵路，一般而言都是鋪設兩條并行軌道，火車左右行車互不干擾。那么動輒數(shù)百至上千公里的鐵路線，是如何保證列車運行安全的呢？

我們知道，汽車行駛在高速公路上，前后兩車間距不小于50米，才能保證必要的安全。我國普速火車一般運行速度為120-160公里/小時，高速列車的運行速度是350公里/小時，這么快的速度，勢必對前后兩列高速列車的安全間距要求更加嚴格。

鐵路部門是通過“閉塞分區(qū)”，來給列車劃分運行空間的，從而為列車運行提供安全保障?！伴]塞分區(qū)”就是通過軌道電路把鐵路線路分成若干個長度不等的段落，每一段落兩端用信號機進行控制，并在調度中心的顯示屏上顯示出來。當列車在閉塞分區(qū)運行時，車輛后端的信號機變紅，說明這個區(qū)間段落有車占用，后面的列車就要提高警惕了，不能冒進，只有運行前方的信號顯示綠色，才能全速行駛。在普速鐵路上，司機可以通過觀看信號機的信號變化來操控列車。

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“超級大腦”將縮短前后兩車的發(fā)車間隔

在傳統(tǒng)的固定自動閉塞方式下，系統(tǒng)無法知道列車在分區(qū)內的具體位置，因此列車制動的起點和終點總在某一分區(qū)的邊界。為充分保證安全，必須在兩列車間增加一個防護區(qū)段，這使得列車間的安全間隔較大，大大降低了線路的使用效率。

無線移動閉塞技術則在對列車的安全間隔控制上更前進了一步，其信息傳遞、列車定位、列車完整性檢查等功能，不再依賴地面軌道電路，從而大幅度減少軌道旁邊安裝的設備數(shù)量。無線移動閉塞的車載設備子系統(tǒng)，利用速度傳感器、雷達、光電傳感器對列車進行速度和距離的測量，并結合地面應答器對列車位置進行校正，能夠連續(xù)、自動地對列車位置進行檢測，保證系統(tǒng)對列車速度以及行車間隔的安全防護。

如此一來，無線移動閉塞系統(tǒng)可以通過車載設備和軌旁設備不間斷的雙向通信，調度控制中心可以根據(jù)列車實時的速度和位置，動態(tài)計算列車的最大制動距離，使得“列車的長度+最大制動距離+安全防護距離”組成一個與列車同步移動的虛擬分區(qū)，這就是“移動閉塞分區(qū)”。

由于保證了列車前后的安全距離，兩個相鄰的移動閉塞分區(qū)就能以很小的間隔同時前進，讓列車能以較高的速度和較小的間隔運行，實現(xiàn)高鐵列車的“小編組、高密度”運輸組織目標，大大縮短前后兩車的發(fā)車間隔，從而極大地提高了線路的使用效率。

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“北斗”和5G如何助力“超級大腦”？

無線移動閉塞系統(tǒng)可以說是高鐵列車的“超級大腦”的關鍵元器件，能讓調度中心人員準確掌握列車的運行情況，從而指揮列車運行，保證行車安全。要完成這一艱巨任務，離不開“北斗”導航和5G技術。

方興未艾的5G通信技術，既是智能化時代必不可少的基礎設施，也是智能化時代的標志性技術，高帶寬、高速度、大容量、低功耗、低延時、萬物互聯(lián)、信息可感知、可調控是其鮮明的優(yōu)點和特征，可以滿足未來虛擬現(xiàn)實、智能制造、自動駕駛等應用需求。

而“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自主研發(fā)的全球性、高精度時空基準。其最大的優(yōu)勢在于對系統(tǒng)的全球性定位，能夠實現(xiàn)全球時間的精確同步?；凇氨倍贰毙l(wèi)星定位的列控系統(tǒng)，可以連續(xù)且精準獲取列車位置信息，通過采用移動閉塞的追蹤間隔方式，使得追蹤列車間隔大大縮小，從而提高運輸效率。

“北斗”和5G技術優(yōu)勢互補?！氨倍贰笨梢栽谌虬迅兄獣r間和位置的能力賦給5G技術，激發(fā)出移動通信網、互聯(lián)網的強大動能，可以對諸如高鐵列車等移動信息瞬時定位，確定其去向和瞬間運行的速度，滿足高鐵列車對移動閉塞的技術需求。

歐美日本等高鐵發(fā)達的國家，也一直致力于“移動閉塞”技術的研究。為了適應高速鐵路建設發(fā)展需要，我國高速鐵路列控技術借鑒歐洲ETCS成功經驗，從無到有，取得了巨大飛躍。我國自主開發(fā)的中國列車運行控制系統(tǒng)（CTCS）一共分為5個等級，從CTCS-0到CTCS-4，都有不同的適用范圍。

而CTCS-4系統(tǒng)是我國面向2035年、基于移動閉塞、北斗導航和5G通信技術的新一代列車控制系統(tǒng)，被譽為列車的“超級大腦”，這是我國高鐵列控技術里程碑式的重大進步。