智慧的铁路用“北斗”
北斗在铁路上的具体应用
北斗在铁路上的具体应用北斗是中国自主研发的卫星导航系统，具有全球覆盖能力和高精度定位能力。
近年来，北斗系统在铁路领域得到了广泛应用，为铁路运输提供了可靠的导航和定位服务。
北斗系统在铁路上的具体应用是实现列车的精确定位。
通过安装在列车上的北斗接收机，可以准确获取列车的位置、速度和时间等信息。
这些信息可以用于列车的调度、运行监控和安全管理。
同时，北斗系统还可以提供高精度的时钟同步，保证列车的运行时间一致，提高列车运行的安全性和准确性。
北斗系统在铁路安全监控中起到了重要的作用。
通过北斗系统，可以实时监测列车的位置和速度等信息，及时预警和处理列车运行中的异常情况。
例如，当列车偏离预定的轨道或超过安全速度时，北斗系统可以发出警报并通知相关人员进行处理，确保列车运行的安全性。
北斗系统还可以用于列车的调度和路径优化。
通过对列车位置和运行状况的实时监测，可以对列车进行智能调度和路径规划，提高铁路运输的运行效率和准确性。
同时，北斗系统还可以实现列车与调度中心的实时通信，方便调度员对列车的运行进行监控和指导。
北斗系统还可以应用于铁路货物的追踪和管理。
通过在货物上安装北斗接收器，可以实时追踪货物的位置和状态，提高货物运输的可靠性和安全性。
同时，北斗系统还可以实现对货物的运输路径和时间的优化，减少货物的损失和延误。
总结起来，北斗系统在铁路上的应用涵盖了列车定位、安全监控、调度优化和货物管理等方面。
通过北斗系统的使用，可以提高铁路运输的安全性、准确性和效率，为铁路运输行业的发展和现代化提供了有力支持。
随着北斗系统的不断完善和发展，相信其在铁路领域的应用将会越来越广泛，为铁路运输带来更多的创新和改进。
基于5G+北斗的智慧编组站研究与应用·
研究探讨基于5G+北斗的智慧编组站研究与应用陈建译（中国铁路广州局集团有限公司电务部，广东广州510008）摘要：目前铁路站场通信主要使用铁路无线通信系统450MHz无线列调和铁路数字移动通信（GSM-R）技术，既有通信手段已难以满足编组站众多智慧业务的需求，而5G作为新一代移动通信技术在公网中已广泛部署并快速发展，具备大带宽、高可靠、低时延、海量连接等特征，满足铁路编组站场景的需求。
中国铁路广州局集团有限公司结合“智慧广铁”规划，以江村编组站综合自动化系统（CIPS）改造项目为契机，通过深入分析调机自动化车地信息传送、货检移动作业、可视化调度等铁路业务对于5G系统的业务需求，提出编组站5G智慧应用目标，构建以5G+MEC+北斗为基础的智慧编组站应用体系架构，制定应用发展路线和分阶段实施目标，并开展了系统建设与现场应用，为推动5G技术在智慧铁路的应用提供重要参考。
关键词：铁路；智慧编组站；5G；MEC；北斗；发展路线中图分类号：U285；U291.4文献标识码：A文章编号：1001-683X（2021）10-0085-08 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.0850引言与第四代移动通信技术（4G-LTE）相比，5G的传输速率提升10余倍，具有更高速率、更低时延，支持更多应用场景的优势。
编组站接发车、调车、货检、列检等业务众多，特别是随着可视化调车、货检视频图像、调车机车全自动运行等大带宽、低时延业务的涌现，4G-LTE难以全面支撑各类业务，采用5G技术则可在统一平台上承载各类业务，也可避免站场无线通信系统分散建设带来的重复投资、互联互通困难等相关问题［1］。
中国铁路广州局集团有限公司（简称广州局集团公司）自2020年开始“智慧广铁”规划工作，基金项目：中国铁路广州局集团有限公司科技研究开发计划项目（2021K080-Z）作者简介：陈建译（1964—），男，正高级工程师。
北斗卫星系统在交通运输中的应用
北斗卫星系统在交通运输中的应用一、背景介绍随着二十一世纪的到来，中国在卫星领域取得了飞速发展，在这个过程中，北斗卫星系统已经成为民用领域最具实用价值和应用前景的卫星导航系统之一。
北斗卫星系统的应用范围非常广泛，其中交通运输领域便是其中一个重要的领域。
本文将探讨北斗卫星系统在交通运输中的应用和作用。
二、北斗卫星系统的基本概念和原理北斗卫星系统是由卫星组成的导航系统，是由中国自主研发和建设的。
其主要由地面控制站、中继星、卫星和用户终端四部分组成。
在交通运输领域中，北斗卫星系统的主要作用是用来进行车辆定位，车辆路线的监督以及车辆油量的监控等等。
该系统依托卫星，通过卫星发射信号，最终被地面的接收器等设备收到并加工处理，从而实现全球定位伺服。
三、北斗卫星系统在交通运输中的应用交通运输领域是北斗卫星系统的一个主要应用领域。
该系统的应用方便、精准度高，它不仅能够查看车辆的定位信息，还能够精确计算车辆的行驶路程、速度、方向等信息，以及车辆在给定时间内的油耗情况等。
因此，在公路、铁路、水路、航空等交通运输领域中，北斗卫星系统都具有很大的应用前景。
1、公路运输领域中的应用。
公路交通领域是北斗卫星系统应用的一个主要领域。
利用北斗卫星系统，能够帮助实现对车辆的实时监控。
监视车辆行驶的状态，包括车辆的准确位置、行驶路线等等，这样方便了交通管理人员对车辆的实时又精准的掌控；同时，还可以对车辆进行动态监控，监测车辆轮胎压力、速度、方向、燃料状态等等，有利于提高车辆的安全性和性能。
2、铁路运输领域中的应用。
北斗卫星系统也能够在铁路运输领域中起到重要作用。
目前，很多列车配备有北斗卫星定位系统，可以使用国际卫星导航系统提供的导航和定位服务，实时监测列车的位置、运行状态以及列车在整个运行过程中发生的问题，从而保障列车运行的安全。
3、航空运输领域中的应用。
北斗卫星系统主要用于航空运输领域中的飞行安全控制。
它可以实现对飞机的实时位置追踪和监控，确保飞机在整个飞行过程中保持在正常的轨迹之上，同时能够对飞机的飞行参数进行监测，实现飞行的安全控制。
基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统的设计及应用
基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统的设计及应用随着铁路建设的不断推进，铁路施工安全问题日益凸显，而且铁路施工现场常常地形复杂，环境恶劣，这给施工人员的安全带来了极大的威胁。
如何有效地保障铁路施工人员的安全成为了迫切需要解决的问题。
基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统的设计及应用应运而生，该系统利用北斗卫星定位技术，实现对施工人员的精准定位和安全预警。
本文将对该系统的设计原理、技术方案和应用效果进行详细介绍。
一、系统设计原理基于高精度北斗联合定位的铁路施工安全预警系统，主要通过北斗卫星定位技术来实现对施工人员的时时定位和安全监测。
其设计原理主要包括三个方面：1.北斗卫星定位技术：北斗卫星定位系统是中国自主研发的卫星导航定位系统，其优势在于高精度、全球覆盖、长时间稳定性等。
系统通过北斗卫星发射的定位信号，可以实现对施工人员的精准定位。
2.联合定位技术：除了北斗卫星定位技术外，系统还采用了多种定位技术的联合，如惯性导航技术、地面基站定位技术等，以提高定位精度和稳定性。
3.安全预警技术：系统结合了人员行为监测技术和智能算法，对施工人员的动态行为进行实时监测，并在发现异常行为时进行及时预警。
二、技术方案1.硬件设备：系统硬件设备主要包括北斗卫星定位终端、惯性导航装置、智能监测设备等。
北斗卫星定位终端用于接收北斗卫星的信号，并实现对施工人员的定位；惯性导航装置用于辅助提高定位精度和稳定性；智能监测设备用于监测施工人员的行为和状态。
2.软件系统：系统软件主要由定位算法、预警算法和数据处理模块组成，其中定位算法主要用于对北斗卫星信号进行处理，实现对施工人员的定位；预警算法用于对施工人员的行为进行分析和预警；数据处理模块用于对定位数据和预警数据进行处理和展示。
三、应用效果1.实现了施工人员的精准定位和安全监测，有效提高了施工人员的安全保障水平；2.系统具有较高的定位精度和稳定性，可以有效避免定位误差对安全预警的影响；3.系统还具有较强的扩展性和实用性，可以根据实际施工需求进行定制和升级，满足不同施工场景的需求。
北斗卫星导航系统在智慧交通中的应用
北斗卫星导航系统在智慧交通中的应用引言随着中国经济的发展，交通出行成为人们生活中重要的一部分。
同时，社会问题也愈加突出：车流量增加、拥堵问题愈加严重、安全问题凸显等。
为了解决上述问题，智慧交通的概念被提出。
北斗卫星导航系统作为中国自主研发的卫星导航定位系统，在智慧交通中发挥着越来越重要的作用。
一、北斗卫星导航系统的概述北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星定位系统。
它由北斗卫星导航总体方案、北斗地面控制系统、北斗用户终端等组成，具有位置服务、数据传输、精准时频等功能。
北斗卫星系统现在已经建成了完备的骨干网络，并在全球范围内提供服务。
二、北斗卫星导航系统在智慧交通中的应用1.智慧交通运输北斗卫星导航系统为智慧交通运输提供了大力支持。
通过北斗导航数据，可以实现车辆的实时监控、行驶轨迹、路况信息等的获取。
这使得交通管理人员可以全面了解交通流量、出行时间和线路规划等，以及准确预测拥堵和车祸等交通事件的发生。
此外，北斗卫星导航系统还可以帮助车辆驾驶员实现车辆的远程控制、智能诊断、数据回收及检索。
车辆驾驶员可以通过北斗导航设备实现远程开启引擎、锁定车门等功能，还可以通过北斗导航设备获取车辆的故障报警信息和交通事故的详细信息，从而更快地进行事故处理，为交通管理人员提供更完善的数据支持。
2.智慧城市建设北斗卫星导航系统在智慧城市建设中的应用也越来越多。
在城市交通智能化方案中，北斗卫星导航系统可以为城市交通管理部门提供更为精准的交通信息，同时为城市居民提供更安全、快捷的出行服务，大大提高居民的生活质量。
通过北斗卫星导航系统，城市管理者可以轻松规划城市交通网络，决定道路开设方案和路口信号灯的设置，优化公共交通线路和服务。
城市居民可以通过北斗导航系统实现车辆自动收费、车辆违章查处、停车位排查、地图导航等服务，为城市管理者提供更多的数据支持和信息资源。
3.智慧农业北斗卫星导航系统在智慧农业中的应用主要体现在精准农业方面。
北斗在智慧交通中的融合应用
北斗在智慧交通中的融合应用量[3]。
2009年，IBM基于自身信息技术发展与探索，创新型提出“智慧交通”概念，它将云计算、物联网、大数据等高新信息技术融入传统交通信息领域，旨在提供面向交通全生命周期的实时数据服务。
通过构建多应用场景下的交通数据模型，搜集、分析并处理海量交通数据，实现了新技术体系下智慧交通综合系统的实时性、交互性、广泛性等[4]。
随着智慧交通内涵的不断丰富与建设内容的不断实践，已逐步形成了多元、便捷、安全、舒适、环保的智慧交通新模式，通过加强人与技术的良性互动，聚焦交通数据价值，聚合交通业务生态，重视交通管理赋能，构建了能够广泛服务于大众交通出行、文化旅游、交通运输等一体的交通行业数字化服务与应用体系，有效解决了传统交通信息不畅、管理紊乱等问题。
早在20世纪60年代，美国、欧洲、日本、新加坡等便开始了在智慧交通领域的建设与应用探索[5]。
美国专门成立智能交通协会，在车联网、自动驾驶、交通安全等多领域展开研究探索；欧洲提出实施联合计划，旨在打造基于交通信息、车辆控制、交通服务等系统在内的智能化道路协同网络；日本明确了交通道路信息化发展是交通运输行业发展的基本国策。
国内在20世纪90年代开始关注智慧交通相关的技术研究与应用，致力于到2035年实现全国交通基础设施数字化率达90%[6]。
雄安新区开展了基于交通全生命周期数据的数字化交通运营；北京开展了“全车无人自动驾驶示范应用”，全市无人驾驶示范应用道路将扩至500km2；深圳着重搭建了交通监测预警平台体系，打造了近2500个信控路口；衢州开展了融合北斗的通航桥梁智能主动防撞监控系统研究。
2.北斗卫星导航系统发展与应用目前，全球四大卫星导航系统包括美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯（GLONASS）、中国北斗卫星导航系统（BDS）和欧洲伽利略卫星导航系统（Galileo）。
基于国家卫星导航应用需求，我国秉承北斗系统建设“三步走”发展战略部署，经过近三十年的不懈努力与艰苦奋斗，中国卫星导航系统科学家们突破国外技术与原材料等多重封锁，于2020年7月31日正式向全球宣告北斗三号全球卫星导航系统开通提供服务，由此拉开了北斗系统在全球范围内应用的帷幕。
北斗授时 应用场景
北斗授时应用场景北斗授时是指北斗导航系统提供的时间信号，它的应用场景非常广泛。
下面我们将从不同领域的角度来描述北斗授时的应用。
一、交通运输领域：北斗授时在交通运输领域的应用非常重要。
比如在铁路、航空、汽车等交通工具上，都可以通过北斗授时来同步时间，保证各个交通工具之间的时间一致性。
这样可以提高交通调度的准确性，避免时间误差造成的事故风险。
二、金融领域：在金融领域，时间的准确性极为重要。
高频交易、外汇交易等需要精确的时间同步，以确保交易的公平性和准确性。
北斗授时可以提供高精度的时间信号，满足金融交易对时间要求的需求。
三、通信领域：在移动通信领域，北斗授时可以用于同步移动设备的时间。
这对于移动通信网络的正常运行非常重要，可以避免通信中的时间偏差导致的问题。
此外，北斗授时还可以用于网络时间协议，提供更加准确的时间同步服务。
四、科学研究领域：在科学研究领域，时间的准确性对于实验和观测的结果具有重要影响。
北斗授时可以提供高精度的时间信号，满足科学研究对时间要求的需求。
比如在地震监测、气象观测等领域，北斗授时可以用于同步观测设备的时间，提高数据的准确性。
五、安防领域：在安防领域，北斗授时可以用于同步监控设备的时间。
这对于监控系统的正常运行非常重要，可以避免时间偏差导致的监控数据不准确。
此外，北斗授时还可以用于安防设备的时间戳，提供更加准确的事件记录。
六、物联网领域：在物联网领域，北斗授时可以用于同步物联网设备的时间。
这对于物联网系统的正常运行非常重要，可以避免时间偏差导致的数据不一致问题。
此外，北斗授时还可以用于物联网设备之间的时间同步，提供更加准确的数据交换。
北斗授时在交通运输、金融、通信、科学研究、安防和物联网等领域都有广泛的应用。
它可以提供高精度的时间信号，满足不同领域对时间同步的需求，提高工作效率和数据准确性。
北斗授时的应用正日益扩大，将为各行各业带来更多便利和发展机遇。
bds在铁路中的应用
bds在铁路中的应用1. 介绍BDS (北斗卫星导航系统) 是我国独立研发的卫星导航系统，已经成为全球第三个自主建设的卫星导航系统。
BDS 可以为用户提供高精度的定位、导航和授时服务，广泛应用于交通运输、公共安全、农业、测绘等领域。
其中，在铁路运输中，BDS 的应用非常广泛，可以帮助提高铁路运输的安全性和效率。
2. 精确定位BDS 可以为铁路运输提供精确的定位服务。
在铁路建设中，通常需要对铁路的线路、车站和车辆进行精确的位置标记。
BDS可以在全球范围内提供高精度的定位服务，可以支持铁路相关设施的精确定位和校准。
3. 铁路车辆定位BDS 可以为铁路车辆提供实时的定位服务。
在铁路运输过程中，通过安装 GPS 设备，可以实时获取车辆的位置信息。
这些信息可以被用于车辆调度、运行监控等方面。
通过BDS提供的高精度定位服务，铁路运输的精细调度和安全管理可以得到有效的支持。
4. 运输控制系统BDS 还可以支持铁路运输的控制系统。
通过BDS提供的定位和导航服务，可以为铁路控制系统提供实时的信息支持。
例如，可以预测出铁路车辆的到站时间和到站位置，从而提高铁路运输的效率。
5. 铁路安全管理BDS 也可以为铁路安全管理提供支持。
通过BDS可以在全球范围内进行快速定位和追踪，可以监测铁路运输的安全情况。
例如，在铁路出现事故时，BDS可以及时提供相关的位置信息，帮助铁路事故处理人员快速锁定事故地点，并及时采取措施。
6. 小结BDS 在铁路运输中的应用前景十分广阔，可以为铁路企业提供精细化管理服务，同时对铁路运输的安全性和效率也有着积极的支持作用。
在未来，我们可以期待着BDS在铁路运输中进一步的应用和发挥。
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智慧的铁路用“北斗”
作者：陆娅楠贺勇季芳
来源：《科学大观园》2020年第03期
2019年12月30日，世界首条智能高速铁路及2022年冬奥会重点配套项目——京张高铁开通运营。
同时，崇礼铁路、大张高铁、张呼高铁也投入使用，京冀晋蒙的时空距离大为缩短。
12月30日，不到8点，67岁的于瑞琴就背着背包，赶到北京北站。
“28号一放票，我就抢了！盼这条高铁真是盼了太久了！”于瑞琴常年在京生活，但兄弟姐妹都在张家口。
“早年坐绿皮车，要晃六七个小时，后来提速了也要3个多小时，现在才1小时，真是太方便了。
家里人说，以后周周都要聚会！”
京张高铁不仅缩短了时空距离，更体现了创新新高。
作为世界上首条采用北斗卫星导航系统并实现自动驾驶等功能的智能高铁，京张高铁堪称“最聪明的高铁”。
“到点自动开车、区间自动运行、到站自动停车、停车自动开门……复兴号以时速350公里驾驶一次从制动到停车，最后停准的误差在10厘米之内，节电约15%。
”中国国家铁路集团有限公司高铁列车控制系统项目总师莫志松说。
京张高铁在“复兴号”CR400BF的基础上，改
进了车头设计，增加了智能模块，让列车阻力降低了10%左右，能耗降低了8%，各项性能更加优异。
“最强大脑”实现智能运行。
与北斗导航系统相连，智能京张可实现自动驾驶。
“旅客们不要紧张，驾驶室里依然有司机，只是司机职能变了。
”铁科院机车车辆研究所研究员张波介绍，以往高铁司机的主要精力在驾驶上，而在智能高铁上，司机的精力则侧重于故障应急处置，“这样不仅大幅降低司机的劳动强度，而且通过列车运行数据收集与测算，还能提高列车的节能指标和运行舒适度。
”“最强引擎”保障爬坡应急。
京张高铁八达岭段的坡度高于30‰，经过提升后的“复兴号”，可以在动力损失一半的情况下，顺利启动爬坡。
列车奔跑时，车底动力电池充电，一旦接触网出现故障临时断电，动力电池也可以保障“复兴号”运行至就近车站。