2035年，中國高鐵將擁有「超級大腦」
通過「北鬥」導航+5G技術
列車追蹤間隔將縮短到2分鐘
兩車發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劃綱要》出臺，提出到2035年，率先建成現代化鐵路網，全國鐵路網20萬公裡左右，其中高鐵7萬公裡左右；列車將擁有利用北鬥衛星導航技術、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」將通過採用北鬥定位替代傳統的軌道電路，利用5G技術研究實現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」如何縮短兩車的發車間隔？「北鬥」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並行軌道，火車左右行車互不幹擾。那麼動輒數百至上千公裡的鐵路線，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，前後兩車間距不小於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公裡/小時，高速列車的運行速度是350公裡/小時，這麼快的速度，勢必對前後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」，來給列車劃分運行空間的，從而為列車運行提供安全保障。「閉塞分區」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，並在調度中心的顯示屏上顯示出來。當列車在閉塞分區運行時，車輛後端的信號機變紅，說明這個區間段落有車佔用，後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」將縮短前後兩車的發車間隔
在傳統的固定自動閉塞方式下，系統無法知道列車在分區內的具體位置，因此列車制動的起點和終點總在某一分區的邊界。為充分保證安全，必須在兩列車間增加一個防護區段，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量。無線移動閉塞的車載設備子系統，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，並結合地面應答器對列車位置進行校正，能夠連續、自動地對列車位置進行檢測，保證系統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列車實時的速度和位置，動態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，這就是「移動閉塞分區」。
由於保證了列車前後的安全距離，兩個相鄰的移動閉塞分區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，實現高鐵列車的「小編組、高密度」運輸組織目標，大大縮短前後兩車的發車間隔，從而極大地提高了線路的使用效率。
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「北鬥」和5G如何助力「超級大腦」？
無線移動閉塞系統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「北鬥」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誌性技術，高帶寬、高速度、大容量、低功耗、低延時、萬物互聯、信息可感知、可調控是其鮮明的優點和特徵，可以滿足未來虛擬實境、智能製造、自動駕駛等應用需求。
而「北鬥」衛星導航系統是我國自主研發的全球性、高精度時空基準。其最大的優勢在於對系統的全球性定位，能夠實現全球時間的精確同步。基於「北鬥」衛星定位的列控系統，可以連續且精準獲取列車位置信息，通過採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。
「北鬥」和5G技術優勢互補。「北鬥」可以在全球把感知時間和位置的能力賦給5G技術，激發出移動通信網、網際網路的強大動能，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。
歐美日本等高鐵發達的國家，也一直致力於「移動閉塞」技術的研究。為了適應高速鐵路建設發展需要，我國高速鐵路列控技術借鑑歐洲ETCS成功經驗，從無到有，取得了巨大飛躍。我國自主開發的中國列車運行控制系統（CTCS）一共分為5個等級，從CTCS-0到CTCS-4，都有不同的適用範圍。
而CTCS-4系統是我國面向2035年、基於移動閉塞、北鬥導航和5G通信技術的新一代列車控制系統，被譽為列車的「超級大腦」，這是我國高鐵列控技術裡程碑式的重大進步。