北斗系统在智慧城轨中的应用与展望

时间和空间是该国的重要战略资源。时间和位置信息已成为以所有事物，人工智能和大数据应用程序为特征的智能城市铁轨的核心和基础。

根据统计数据，超过80％的人在不暴露的空间（例如建筑物，移动车辆和地下）花费时间。作为非暴露空间的典型场景，城市铁路运输（以下称为“城市铁轨”）是该市的动脉和核心公共区域，它也是“新基础设施”的关键建设区域。长期以来，在非暴露空间中的定位，导航，时间和沟通一直是全球技术问题，也是限制智能城市轨道发展的瓶颈。 Beidou卫星导航系统（以下简称“ Beidou System”）是一个提供时间和空间信息的全球系统，是一个重要的空间基础架构，由我的国家独立构建和运营。目前，系统构建已经完成，并在各个行业进行了促进。通过应用Beidou系统，建造高精确定位网络，高度精神时间同步网络，高流量通信网络以及空间数字数字平台可以为SMART的构建提供基本支持城市铁路。由于Beidou系统的应用是基本的，创新的，可渗透的和驾驶的，因此它可能会对城市铁路的发展形式，开发概念，开发模型和运营模型产生重大影响，从而促进“ Beidou+City Rail”运营管理新模式的形成满足了乘客，企业和政府等多元化主题的各种需求，并建立了一种更安全，可靠，便捷，舒适，舒适，经济高效，绿色和能源的智能城市铁路系统。

1.1 Beidou系统的施工成就

卫星导航系统为用户提供的时间和空间信息是所有信息系统运行的基础。 Beidou系统是一种卫星导航系统，侧重于国家安全以及经济和社会发展。卫星导航系统的独立构造和独立操作可以为全球用户提供全天，全天，高度准确定位，导航和时间授予服务。 Beidou系统根据“第一个地区，世界，第一个，然后是来源”的构建思想实施了“三个步骤”策略：①在2000年底，Beidou 1号系统建立了，并采用了源定位系统。提供定位，速度测量，时间差，广泛的区域差异和短暂的新闻传播服务； ②在2012年底，Beidou II系统旨在增加被动定位系统，并为亚洲 - 太平洋地区的用户提供服务。提供五种服务：基本导航，基于星星的增强，简短的报纸通讯，国际搜索和救援以及精确定位。在系统构建过程中，有100多种关键技术，例如卫星跟踪，恒星载荷原子钟，激光星链路和新信号系统。 Beidou系统是迄今为止我国最大的复杂航空航天系统，是覆盖范围最广，覆盖最广，服务性能要求最高，并且与人们的生活最密切相关。它也是第一个在我国提供全球公共服务的主要太空基础设施。它使该国能够掌握控制时间和太空基准，并大大提高了国家科学技术水平。

1.2 Beidou系统的应用

目前，Beidou系统已被广泛用于国防安全，运输，海洋渔业，气象水文学，权力调度以及救灾和减少灾难的领域，这产生了重大的社会福利和经济利益。特别是在运输中，它已应用于大量的车辆定位。 ，运输过程监控管理和基础设施安全监控。

在此基础上，在Beidou System应用程序中仍然有进一步扩展的空间。例如，就应用程序空间环境而言，在室外曝光空间环境（以下简称为“曝光空间”）中kaiyun全站登录网页入口，可以直接接收卫星导航系统信号，用户可以直接使用Beidou System提供的时空时间信息；但是，当无法在导航系统信号的非暴露太空环境中收到卫星（以下称为“非暴露空间”）时，无法收到卫星桥梁等急剧减少，无法满足非暴露空间位置服务的需求。因为80％的人处于建筑物，移动车辆等不暴露空间中，因此解决在非暴露空间中的导航定位问题是开发Beidou System应用程序的重要方向。目前，该州正在基于Beidou系统（定位，导航和计时（PNT）系统建立全面的定位，导航和授予时间，该系统可以基于不同的原则使用各种PNT信息源。集成和多源。数据集成，生成统一的时空基准测试，并具有PNT服务信息的优点，具有反干扰，赤字，稳定，可用，可靠，可靠等的优势，并实现了室内，水下，深空的覆盖率和其他领域。

1.3 Beidou系统和智能城市铁路的整合和开发

近年来，随着建筑加速和运营里程的持续增长，城市铁路面临着一系列挑战，例如网络运营，降低成本和效率，快速服务，低碳环境保护和可持续发展。这是生成的。运输的本质是提供流离失所，即通过运输工具移动人员和供应的位置。作为一种公共交通系统，智能城市轨道发展的核心目标是在确保安全的前提下移动最低的成本和最大面积。智能，即“流离失所+”，因此有必要充分利用高级信息通信，人工智能，物联网，大数据，机器人技术和其他技术，以使用自主感知，自主学习，独立决策，独立决策 - 制作和独立控制。在优化和控制设备和设施的基础上，它为乘客提供了高效率，准确，个性化的流离失所服务，从而建立了新一代新一代的新一代城市铁路系统，这些系统更加安全，高效，舒适和绿色。时间和空间位置信息是实现智能城市铁路系统，准确的管理和完整的个性化服务的自主操作的基础。因此，需要将智能城市铁轨的构建与提供时间和空间信息的Beidou系统集成。

城市铁轨的未来发展趋势是以“流离失所+”方式促进安全，便利，经济，高效和绿色智能运输；虽然Beidou系统的开发趋势是“+Beidou”（也就是说，Beidou Technology是一种启示手段，以时间和空间信息为应用方法，结合原始技术，原始业务或替换传统的应用程序解决方案）赋予铁路运输行业的能力，以促进其转型和升级。作为Beidou系统和智能城市铁路集成和开发的核心概念，“流离失所+Beidou”将进一步丰富城市铁路和Beidou系统的技术应用和工业生态系统，促进两者的全面开发促进实施国家战略（图1）本质

图1 Beidou系统和智能地铁的集成和开发

2.1时间和空间基准

作为典型的复杂信息物理系统，智能城市铁路涉及各种信息，例如火车自动控制（ATC），自动票务销售（AFC），电源系统管理自动化（SCADA），环境监控（BAS），火灾警报（ FAS）和其他类型系统。为了实现其独立的操作，必须集成这些复杂的信息系统，以感知，确定和控制时间和空间信息的感知，处理，决策，制定和控制。因此，需要一个统一的时间和空间基准，以避免时间和太空冲突的风险，危害城市铁轨并忍受城市铁路轨道。安全操作。应用Beidou系统并使用提供定位导航服务（我国最新的国家土地坐标系统）的CGCS2000坐标系，城市铁路系统可以获得统一，控制的时间和空间基准。

此外，城市轨道所在的空间环境非常复杂，曝光空间和非暴露空间共存。仅依靠卫星导航系统无法满足当前的应用程序需求。通过将Beidou系统的绝对时间和空间基准引入非暴露空间并动态地维护它，一方面，非暴露空间的相对位置的统一性以及曝光空间的绝对位置可以是已经意识到，城市铁路中城市铁路的不曝光在绝对的坐标系统中。显示和应用空间的位置；另一方面，它可以统一时间并实现非暴露空间中的时间同步。

2.2空间数字化

由于城市铁路的太空环境很复杂，因此掌握丰富而准确的地理信息是智能城市铁轨建设和运行的基础。空间数字化，即建立数字地理信息空间框架（DSDF），是测量和映射技术，地理信息技术和其他现代信息技术的开发的产物。随着技术手段的进步，测量和映射技术正在以三维数字，网络，实时时间以及信息收集，数据处理和结果应用的可视化以及具有三维数字的数字应用要求的方向发展真实模型作为核心。在智能城市铁路的建设中，根据Beidou系统的时间和太空基准，使用架子站，推杆，扫描，背包，手持式持有，例如测量和映射工具以及地理信息数据收集设备，城市轨道的地下和地面空间以及地面空间的地面空间。大厅，间隔，车辆部分，仓库和其他地方，重点介绍诸如空间结构，设备和设施，消耗品和其他元素等元素，收集三个维度激光点云数据，并补充了数据信息，例如现场摄影和纹理，以创建一组精致的细元素。实现城市铁路数字化的真正三维模型。使用上述数据，相关人员可以生成高精确地图，清理空间资源，掌握城市铁路的空间结构，设施和设备，并为智能的规划，建设，转换和维护提供准确，全面的地理信息城市轨道，以及在空间，空间，空间，空间，用于空间的空间，使用和精制管理提供重要的基本数据和技术支持。作为Beidou Technology在时空系统系统中的新场景，太空数字化将新的活力注入了智能城市铁轨的发展。

2.3高化定位和授予时间

高准确的时空信息是建造智能城市轨道的基础。流量数据是一个典型的空间时间数据，它不仅具有时间维度属性，而且对空间结构有很大的依赖。随着不同铁路运输信息系统之间的集成和开发，定位准确性和时间同步精度的要求得到了不断提高。目前，Beidou系统无法直接满足智能城市铁路的要求，并在高精度定位和授予时间上。原因如下。

（1）难以接受卫星信号。在城市导轨的非暴露空间中，由于墙壁的阻塞（尤其是钢筋混凝土），卫星定位信号在穿过建筑物后将大大减弱，位置准确性将大大降低，并且信号无法被收到。

（2）多个障碍和干扰源。城市轨道上有各种障碍，例如圆柱，电梯，自动扶梯，设备，屏蔽门和行人，而且布局不同。此外，行人和车辆总是在移动，信号将被多次反映。城市铁路环境非常复杂。在地铁中，这种情况特别突出，因为地铁环境相对封闭，并且复杂的环境干扰（例如无线电信号，声音，光和温度）将对定位设备传感器的准确性产生不利影响。

（3）高端定位困难。在地铁环境中，我们不仅应该考虑两个维平面的位置，还应该考虑地板和地下地板上地面和地下地板的位置和高度。

（4）应用终端开发的难度。城市铁路需要小型化，个性化和组合，并解决组件优化设计，材料可选，精确制造，组件深度集成，实时传感器以及传感器输出信息的自适应集成的问题。研究人员应从上述四个方面进行有针对性的研究以解决上述问题，以便为智能城市铁路的建设和运营提供高度精神的空间和时间信息，以确保其顺利进行。

3.1时间和空间系统网络的构建

智能的城市铁轨必须建立自动且可控的空间 - 时间系统网络。针对非暴露空间中Beidou系统中导航定位的问题，缺乏高通量通信方法以及缺乏所有因素的地理信息，我们应该全面应用“ Beidou+5g+Space Digitalization”来构建高级技术 - 精确定位网络kaiyun官方网站登录入口，高精确时间同步同步“三个网络和一个平台”由网络组成，高通用通信网络和空间数字平台组成的“时空”系统网络形成了城市铁路空间和空间的基准信息网络，并将其用作智能城市铁轨建设和运营的基础设施（图2），如建筑和运营，城市铁路提供了一个统一，连续的空间和时间信息，以及定位，时间 - 理由和通信服务，为了补充，增强和备份贝杜系统在非暴露空间中的应用，从而破坏了城市轨道和非暴露空间之间的空间。障碍。

图2智能城市铁路时间和空间系统网络的构建

3.2突破的关键技术

为了构建智能的城市铁路时空系统网络，有必要专注于破坏关键技术，例如室内和室外集成以及高准确的连续定位，大尺度高 - 基于高准确时间 - 基于一般的和高度的一般精神网络协议和基于5G的无线通信应用程序。在定位方面，有必要专注于统一的太空基准，主导超宽带（UWB）定位技术，并将多个定位技术作为补充和增强。在非暴露空间中连续定位；通过全面的PNT系统以及由国家投资和建设开发的小型，个性化和复合服务终端，提供了高度精确的位置服务。就时间而言，IEEE 1588V2网络测量和控制系统的精确时钟同步协议（也称为准确的时间同步协议（PTP））在统一的时间基准上，将技术时间同步方法与白兔子（WR）结合在一起为了实现整个网络节点在Intercity范围内的动态时间同步，以提供高度精确的定时服务。在交流方面，需要进行内部分配系统和地铁业务时间的切片算法的开发，以实现高通量通信的应用。此外，随着系统构建的开发，必须破坏Beidou系统在智能城市铁路中应用的一系列关键技术。

3.3申请服务

该应用程序是Beidou系统和智能城市铁路开发的起点和终点。 Beidou系统将为智能运营，智能维护和智能客户服务提供新的功能和方法，为城市铁路业务提供有效的支持，并协助建造具有良好管理，高效效率的智能城市铁路系统和最大收益。

（1）就智能操作而言，通过Beidou系统，可以获得现实的 - 时间高度精确的位置信息，因此可以获得站点事务，管理和建筑人员的位置信息。在此基础上，您可以构建电子围栏，电子命名符号，性能评估分析和其他方法。员工进行精确管理；火车定位是城市铁路火车安全和有效运行的保证。 Beidou系统的使用可以使火车定位更加准确，更多余，更强的自主权，更深的集成和更有效的联系。

（2）就智能维护而言，城市铁轨的设施和设备是复杂的，高度的自动化和庞大的资产。它的维护和管理与城市铁路运营的安全性和可靠性直接相关。通过设施和设备的准确位置，可以通过Beidou系统获得资产管理系统，以根据准确的位置来实现资产设备的自动清单，以创建封闭的状态监控，错误诊断，风险早期警告的封闭环路链，维护评估和资产管理。

（3）就智能客户服务而言，使用Beidou系统，乘客可以快速找到并计划自助票务机，自助式自动售货机kaiyun全站网页版登录，厕所和城市火车站内外的其他服务设施；实现自我服务导航，智能移动终端和机器人指导服务的功能，以便将乘客旅行需求用作核心，并为乘客提供完整的时间和个性化旅行服务

时间和空间信息已成为现代生产和生活中的基本信息。卫星导航定位系统的发展完全改变了人们的生活方式，也改变了社会和企业的管理模式。随着Beidou系统的完成和应用促进，我国智能城市铁路的建设和开发提出了更高的时间和空间基准，太空数字化，高度准确定位和时间 - 理由的时间。将来，Beidou系统和智能城市铁路将具有广泛的整合空间和潜力。核心是根据城市铁路应用程序方案定义其PNT系统，浏览关键技术，并构建“三个网络和一个平台”时空系统网络。 Beidou系统的应用程序促进将为城市铁路的智能转型创造最佳的基本条件。

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