2035年，中国高铁将拥有“超级大脑”

通过“北斗”导航+5G技术

列车追踪间隔将缩短到2分钟

两车发车间隔也将大大缩短

极大提高了线路使用效率

2035年，高铁将拥有“超级大脑”

近日，《新时代交通强国铁路先行规划纲要》出台，提出到2035年，率先建成现代化铁路网，全国铁路网20万公里左右，其中高铁7万公里左右；列车将拥有利用北斗卫星导航技术、5G通信技术等构成空天地一体化的“超级大脑”。

未来列车“超强大脑”将通过采用北斗定位替代传统的轨道电路，利用5G技术研究实现列车与列车间的直接通信，定位更准，安全保障更强，使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。

保证铁路列车安全运行，列车运行间隔控制十分重要，缩短列车运行间隔，将提高线路使用效率，从而缩短两车的发车间隔，也能让我们的出行更高效便捷。当前如何控制运行间隔？“超级大脑”如何缩短两车的发车间隔？“北斗”和5G技术将如何大展身手，助力中国高铁的“超级大脑”？看完这篇文章，相信你就明白了~

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如今列车运行间隔是怎样控制的？

无论是普速客货运铁路，还是高速铁路，一般而言都是铺设两条并行轨道，火车左右行车互不干扰。那么动辄数百至上千公里的铁路线，是如何保证列车运行安全的呢？

我们知道，汽车行驶在高速公路上，前后两车间距不小于50米，才能保证必要的安全。我国普速火车一般运行速度为120-160公里/小时，高速列车的运行速度是350公里/小时，这么快的速度，势必对前后两列高速列车的安全间距要求更加严格。

铁路部门是通过“闭塞分区”，来给列车划分运行空间的，从而为列车运行提供安全保障。“闭塞分区”就是通过轨道电路把铁路线路分成若干个长度不等的段落，每一段落两端用信号机进行控制，并在调度中心的显示屏上显示出来。当列车在闭塞分区运行时，车辆后端的信号机变红，说明这个区间段落有车占用，后面的列车就要提高警惕了，不能冒进，只有运行前方的信号显示绿色，才能全速行驶。在普速铁路上，司机可以通过观看信号机的信号变化来操控列车。

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“超级大脑”将缩短前后两车的发车间隔

在传统的固定自动闭塞方式下，系统无法知道列车在分区内的具体位置，因此列车制动的起点和终点总在某一分区的边界。为充分保证安全，必须在两列车间增加一个防护区段，这使得列车间的安全间隔较大，大大降低了线路的使用效率。

无线移动闭塞技术则在对列车的安全间隔控制上更前进了一步，其信息传递、列车定位、列车完整性检查等功能，不再依赖地面轨道电路，从而大幅度减少轨道旁边安装的设备数量。无线移动闭塞的车载设备子系统，利用速度传感器、雷达、光电传感器对列车进行速度和距离的测量，并结合地面应答器对列车位置进行校正，能够连续、自动地对列车位置进行检测，保证系统对列车速度以及行车间隔的安全防护。

如此一来，无线移动闭塞系统可以通过车载设备和轨旁设备不间断的双向通信，调度控制中心可以根据列车实时的速度和位置，动态计算列车的最大制动距离，使得“列车的长度+最大制动距离+安全防护距离”组成一个与列车同步移动的虚拟分区，这就是“移动闭塞分区”。

由于保证了列车前后的安全距离，两个相邻的移动闭塞分区就能以很小的间隔同时前进，让列车能以较高的速度和较小的间隔运行，实现高铁列车的“小编组、高密度”运输组织目标，大大缩短前后两车的发车间隔，从而极大地提高了线路的使用效率。

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“北斗”和5G如何助力“超级大脑”？

无线移动闭塞系统可以说是高铁列车的“超级大脑”的关键元器件，能让调度中心人员准确掌握列车的运行情况，从而指挥列车运行，保证行车安全。要完成这一艰巨任务，离不开“北斗”导航和5G技术。

方兴未艾的5G通信技术，既是智能化时代必不可少的基础设施，也是智能化时代的标志性技术，高带宽、高速度、大容量、低功耗、低延时、万物互联、信息可感知、可调控是其鲜明的优点和特征，可以满足未来虚拟现实、智能制造、自动驾驶等应用需求。

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。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，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。

“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。

欧美日本等高铁发达的国家，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。

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。