............ 9 3.1. 面向未来高铁的智能快速随机接入................................................9 3.2. 面向高铁 6G 演进的多址接入技术................................................10 3.3. OTFS 在智能高铁中的应用..................... 轨道交通物联网技术................................................................................ 29 5.1. 高铁物联网监测及传输技术..........................................................29 5.1.1. AI 助力的铁路物联监测技术...... 3. 无线射频供电驱动的高铁物联网技术........................................ 31 5.1.4. 无人机辅助的的高铁物联网传输计算技术................................ 32 5.2. 绿色物联网反向散射技术在 6G 轨道交通中的应用....................33 5.3. 面向智能高铁的基于 6G 的海量机器类通信

“推进综合交通枢纽一体化规划建设”的抓手。 是高铁干线、城际铁路、市域铁路、城市轨道交通融合发展的催化剂。 —— 推动城市（群）和都市圈高质量可持续发展 轨道交通的建设以及铁路土地综合开发将大力推动国家级城市群和都市圈建设，带动城市更新。 TOD站城一体化将有助于将高铁带来的人流、物流、信息流等转化为区域发展的经济流，助力产业升 级，促进高铁与城市融合发展。结合新建车站和既有站改 和空间，铁路土地综合开发进入了快速发展期。 《关于改革铁路投融资体制加快推进铁路建设的意见》国发〔2013〕33号 加大力度盘活铁路用地资源，鼓励土地综合开发利用，可采取授权经营方式配置，由铁总依法盘活利用 《国务院办公厅关于支持铁路建设实施土地综合开发的意见》国办发〔2014〕37号 支持铁路建设与新型城镇化相结合，政府引导与市场自主开发相结合，盘活存量铁路用地与综合开发新 老站场用地相结合 综合开发的政策 国家发改委等《关于推进高铁站周边区域合理开发建设 的指导意见》发改基础〔2018〕514号：高铁车站周边 开发建设要突出产城融合、站城一体，与城市建成区合 理分工 国务院 国家有关 部委 省市政府 国铁集团 《铁路土地综合开发实施办法》（铁总办〔2014〕 257号）明确了铁路土地综合开发流程，新建线路土 地综合开发工作与新建铁路项目同步，规定了国铁 集团管理职责、工作机制等问题，加强项目管理。

高速铁路智能总体架构 更加 方便快捷 全面感知 科学决策 泛在互联 主动学习 融合处理 经济高效 更加 节 能环保 第一节 高速铁路智能总体架构 智能高铁的定义与内涵 智能高速铁路 (Intelligent High-speed Railway,IHSR) 是广泛应用云计算、大 数据、物联网、移动互联、人工智能、北 斗导航、 的高速动车组技 术平台 时间确定性以太 网控制 动车组自适应智 _ 能运行 基于 PHM 的预 测性维修 基于虚拟列车的 动车组关键系统 - 仿真 面向 400km/h 及以上 高铁基础 设施运维 智能 检测设备 动车组 GoA3 级 正线自动 驾驶 动车段 ( 所 ) 自 动驾驶 多媒体调 度通信 检监测数 据实时回 - 传落地 基于车车 _ 触网 智能供电 调度系统 燕于大政据分 预警 全程畅 行规划 车站数 字 化 接 驳引导 车上旅客 智能交互 铁空公水 联运 国际铁路 _ 票务 运行图 智能辅助 编制 调度命令 数字化 编制 高铁综合 计划智能 _ 编制 列车运行 计划自动 调整 列车运行 正晚点 预测 线路资源 动态调配 基于大数 据的基础 设施状态

性”出力 特征和“低惯量、弱支撑、弱抗扰”运行特性将给电力系统带来严峻挑战。 作为中东部地区的典型省级受端电力系统，近年来XX清洁低碳转型步伐 明显加快，已经呈现出高比例可再生能源、高比例电力电子器件、高比例 外来电“三高”电力系统特征，能源电力安全、绿色、经济发展面临的各 种问题和矛盾非常突出。构建XX新型电力系统，形成“清洁能源+区外来电+ 储能”多轮驱动的能源供应体系和“源网荷储”协调互动的安全运行体系， 的最佳“缓冲器” 与“减震器”，是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备。主要表现在： 一是发挥大规模储能“顶峰”作用，保障能源电力安全供应；二是发挥储能 “调峰”作用，提升新能源消纳能力，支撑高比例、规模化新能源接入电网； 三是发挥储能有功/无功快速响应能力，提升电力系统调频、调压能力，有力 支撑电网安全稳定运行。 200MW/400MWh 储能电站项目设计方案 储能系统 4 1.2 美 国、德国均有百兆瓦级压缩空气储能电站投入商业运营，国内常州金坛 60MW×4h盐穴压缩空气储能项目已并网成功。 飞轮储能具有瞬时功率大、能量转换效率高、寿命长等优点，但其存 储能量较小，持续放电时间仅在分钟级，同时存在自放电率高的问题，停 止充电后能量一般在几小时到几十个小时内会自行耗尽。美国BeaconPower 建设了20MW飞轮储能调频电厂，已实现商业化运营，后续加拿大等国家也

吴 昊１,３ 刘佳佳１,２ 段 莉４ 卢云龙１,３ １ 北京交通大学先进轨道交通自主运行全国重点实验室 北京１０００４４ ２ 北京交通大学电子信息工程学院 北京１０００４４ ３ 北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心 北京１０００４４ ４ 北京交通大学计算机与信息技术学院 北京１０００４４ (１９１１１０２３＠bjtu．edu．cn) 摘 要 数字技术正在重塑各行各业,这是行业发展的必经之路 安全是一切服务的先决条件.为促进 ５G 数字服务在智能铁路的创新应用,首先从基站空口、通信、数据、系 统、终端和公专网融合应用几个角度,系统梳理了智能铁路５G 通信网络面临的安全风险与挑战.然后针对大带宽、高可靠、低 时延的新业务场景及网络切片、边缘计算等新技术和大规模异构新型终端以及面向铁路的智能新应用,全面分析了智能铁路 ５G 服务的安全新需求,总结了密码算法、空口安全、隐私、统一认证及漫游等方面的５G gies,Digitalservitization １ 引言 智能时代的到来对铁路创新发展提出了更高的要求.我 国在世界上较早提出了“智能高速铁路 ”的 概 念 ,并 在 京 张 、 京雄高铁中进行了创新应用.智能铁路将采用云计算、物联 网、大数据、北斗定位、第 ５代移动通 信 系 统(５G)、人 工 智 能 (AI)等新技术,实现铁路智能建造、智能装备、智能运营等水 平的全面提升[１Ｇ２]

自动化运维 ** ：通过传感器和数据分析，实现设备状态的实时监控和 预测性维护，降低故障率。 3. ** 数字化管理 ** ：建立全流程的数字化管理平台，实现信息共享和协同 工作。 论证：以京沪高铁为例， 2024 年实施的智慧铁路系统已显著提升了运行效 率。通过智能调度，列车准点率从 95% 提升至 99% ，年节省运营时间超过 2000 小时。同时，自动化运维系统成功避免了多起潜在事故，保障了铁路运 数字移动闭塞系统， 技术领先，但单套系统成本超过 2000 万欧元 法国 TGV ：高速但兼容性问 题 法国 TGV 采用下一代自动列车保护（ ATP Next ） 系统，速度高，但系统兼容性问题突出 中国高铁：快速发展但需提 升 中国高铁采用 CBTC+AI 调度系统，发展迅速，但 城市接口处理能力有待提升 第 4 页 第一章总结：规划的意义与目 标 效率提升 安全增强 经济性考量 I. 智慧铁路实施后，线路运输能力可提 To Your Need. 02 第二章 智慧铁路感知与通信技术 第 5 页 第 1 页 感知技术：从“人工巡 检”到“数字之眼” 传统铁路检测依赖人工，效率低且易漏检。以 2024 年京张高铁为例，每年 需投入 5000 人日进行巡检，而智慧铁路计划用 AI 替代 80% 以上人工。智慧 铁路的感知技术通过部署各类传感器和智能设备，实现对铁路环境的全面感 知。 分析：智慧铁路的感知技术主要包括以下几个方面：