หัวข้อหลัก | การประยุกต์ใช้และแนวโน้มของระบบเป่ยโต่วในระบบรถไฟอัจฉริยะในเมือง

จากสถิติพบว่า มากกว่า 80% ของผู้คนใช้เวลาอยู่ในพื้นที่ที่ไม่เปิดโล่ง เช่น อาคาร ยานพาหนะ และใต้ดินระบบขนส่งทางรางในเมือง (ต่อไปนี้จะเรียกว่า "รถไฟในเมือง") ถือเป็นตัวอย่างทั่วไปของพื้นที่ที่ไม่เปิดเผยต่อสาธารณะ เป็นเส้นทางหลักของเมืองและเป็นพื้นที่สาธารณะสำคัญ อีกทั้งยังเป็นพื้นที่ก่อสร้างที่สำคัญของ "โครงสร้างพื้นฐานใหม่"เป็นเวลานานแล้วที่การระบุตำแหน่ง การนำทาง การกำหนดเวลา และการสื่อสารในพื้นที่ที่ไม่เปิดเผยต่อสาธารณะ เป็นปัญหาทางเทคนิคและอุปสรรคสำคัญระดับโลกที่จำกัดการพัฒนาระบบรถไฟอัจฉริยะในเมือง

ระบบนำทางด้วยดาวเทียมเป่ยโต่ว (ต่อไปนี้เรียกว่า "ระบบเป่ยโต่ว") เป็นระบบระดับโลกที่ให้ข้อมูลเวลาและพื้นที่ ซึ่งเป็นโครงสร้างพื้นฐานด้านอวกาศที่สำคัญที่ประเทศของข้าพเจ้าได้สร้างและดำเนินการเอง ระบบนี้ได้รับการก่อสร้างเสร็จสมบูรณ์และกำลังถูกนำไปประยุกต์ใช้และส่งเสริมในอุตสาหกรรมต่างๆ โดยการประยุกต์ใช้ระบบเป่ยโต่วและการสร้างเครือข่ายระบุตำแหน่งความแม่นยำสูง เครือข่ายการซิงโครไนซ์เวลาความแม่นยำสูง เครือข่ายการสื่อสารความเร็วสูง และแพลตฟอร์มดิจิทัลในอวกาศบนพื้นฐานของระบบนี้ สามารถมีบทบาทสำคัญในการสนับสนุนการสร้างระบบขนส่งมวลชนอัจฉริยะในเมืองได้

เนื่องจากการประยุกต์ใช้ระบบเป่ยโต่วเป็นพื้นฐาน นวัตกรรม การเจาะลึก และการขับเคลื่อน จึงสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อรูปแบบการพัฒนา แนวคิดการพัฒนา โมเดลการพัฒนา และโมเดลการดำเนินงานของระบบขนส่งทางรางในเมือง ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการพัฒนาต่อไปรูปแบบการดำเนินงานและการจัดการใหม่ "Beidou + Urban Rail"การพัฒนาเมืองนี้จะตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของหน่วยงานต่างๆ เช่น ผู้โดยสาร องค์กรธุรกิจ และภาครัฐ และสร้างระบบรถไฟในเมืองอัจฉริยะที่มีความปลอดภัย น่าเชื่อถือ สะดวกสบาย คุ้มค่า เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และประหยัดพลังงานมากยิ่งขึ้น

#01

ระบบเป่ยโต่วและระบบรถไฟฟ้าอัจฉริยะในเมือง

① การประยุกต์ใช้และการพัฒนาระบบเป่ยโต่ว

ในปัจจุบัน ระบบเป่ยโต่วถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในด้านการขนส่ง การประมงทางทะเล อุตุนิยมวิทยาและอุทกวิทยา การจ่ายพลังงาน การบรรเทาและลดผลกระทบจากภัยพิบัติ ฯลฯ และก่อให้เกิดประโยชน์ทางสังคมและเศรษฐกิจอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการขนส่ง ระบบนี้ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการระบุตำแหน่งยานพาหนะ การตรวจสอบและจัดการกระบวนการขนส่ง และการตรวจสอบความปลอดภัยของโครงสร้างพื้นฐาน

บนพื้นฐานนี้ ยังมีโอกาสที่จะขยายการใช้งานระบบเป่ยโต่วได้อีกมาก ตัวอย่างเช่น จากมุมมองของสภาพแวดล้อมการใช้งาน ในสภาพแวดล้อมพื้นที่โล่งกลางแจ้ง (ต่อไปนี้เรียกว่า "พื้นที่โล่ง") ที่สามารถรับสัญญาณระบบนำทางด้วยดาวเทียมได้โดยตรง ผู้ใช้สามารถใช้ข้อมูลเชิงพื้นที่และเวลาที่ได้รับจากระบบเป่ยโต่วได้โดยตรง อย่างไรก็ตามในสภาพแวดล้อมอวกาศที่ไม่เปิดโล่ง ซึ่งไม่สามารถรับสัญญาณจากระบบนำทางด้วยดาวเทียมได้(ต่อไปนี้จะเรียกว่า "พื้นที่ที่ไม่เปิดเผย") เช่น รถไฟใต้ดิน ที่จอดรถใต้ดิน อาคารพาณิชย์ และใต้สะพานลอย ได้รับผลกระทบจากสิ่งกีดขวางของอาคารและผลกระทบจากคลื่นสะท้อนหลายเส้นทาง ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งด้วยดาวเทียมลดลงอย่างมาก และไม่สามารถตอบสนองความต้องการของบริการระบุตำแหน่งในพื้นที่ที่ไม่เปิดเผยได้

เพราะผู้คนใช้เวลา 80% ของเวลาอยู่ในพื้นที่ที่ไม่เสี่ยงต่อการสัมผัสกับเชื้อโรค เช่น อาคารและยานพาหนะ,ดังนั้น,การแก้ปัญหาการนำทางและการระบุตำแหน่งในพื้นที่ที่ไม่เปิดเผยเป็นทิศทางสำคัญสำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชันของระบบเป่ยโต่ว.

ปัจจุบัน ประเทศกำลังพัฒนาระบบระบุตำแหน่ง นำทาง และกำหนดเวลาแบบครบวงจร (Positioning, Navigation and Timing, PNT) โดยใช้ระบบเป่ยโต่วเป็นพื้นฐาน ระบบนี้สามารถใช้แหล่งข้อมูล PNT ที่หลากหลายตามหลักการต่างๆ และผ่านการควบคุมแพลตฟอร์มคลาวด์ การบูรณาการระดับสูงของเซ็นเซอร์หลายตัวและการรวมข้อมูลจากหลายแหล่ง เพื่อสร้างข้อมูลบริการ PNT ที่มีมาตรฐานเชิงพื้นที่และเวลาที่เป็นหนึ่งเดียว และมีข้อดีคือ ป้องกันการรบกวน ป้องกันการปลอมแปลง มีความทนทาน ใช้งานง่าย ต่อเนื่อง และเชื่อถือได้ ครอบคลุมพื้นที่ในอาคาร ใต้น้ำ อวกาศลึก และอื่นๆ

②การพัฒนาระบบ Beidou และระบบรถไฟอัจฉริยะในเมืองแบบบูรณาการ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการเร่งตัวของการก่อสร้างและการเติบโตอย่างต่อเนื่องของระยะทางในการให้บริการ ระบบรถไฟในเมืองจึงเผชิญกับความท้าทายหลายประการ เช่น การดำเนินงานแบบเครือข่าย การลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพ การให้บริการที่รวดเร็ว การรักษาสิ่งแวดล้อมด้วยคาร์บอนต่ำ และการพัฒนาอย่างยั่งยืน ซึ่งนำไปสู่การเกิดขึ้นของแนวคิดรถไฟในเมืองอัจฉริยะ

สาระสำคัญของการขนส่งคือการทำให้เกิดการเคลื่อนย้าย กล่าวคือ การทำให้การเคลื่อนย้ายผู้คนและวัสดุไปยังสถานที่ต่างๆ โดยใช้ยานพาหนะขนส่งเป็นไปตามความต้องการ ในฐานะระบบขนส่งสาธารณะ เป้าหมายหลักของการพัฒนาระบบรถไฟในเมืองอัจฉริยะคือการทำให้การเคลื่อนย้ายไปยังที่ต่างๆ มีต้นทุนต่ำที่สุดและครอบคลุมมากที่สุด ในขณะเดียวกันก็ต้องมั่นใจในความปลอดภัย วิธีการคือการทำให้ทุกขั้นตอนของการให้บริการรถไฟในเมืองมีความอัจฉริยะ โดยได้รับการสนับสนุนจากเทคโนโลยีสารสนเทศ หรือที่เรียกว่า "การเคลื่อนย้าย +" ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารขั้นสูง ปัญญาประดิษฐ์ อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ บิ๊กดาต้า หุ่นยนต์ และเทคโนโลยีอื่นๆ อย่างเต็มที่ โดยใช้การรับรู้ด้วยตนเอง การเรียนรู้ด้วยตนเอง การตัดสินใจด้วยตนเอง และการควบคุมด้วยตนเองเป็นกระบวนการหลัก และให้บริการเคลื่อนย้ายแก่ผู้โดยสารอย่างมีประสิทธิภาพ แม่นยำ และเป็นส่วนตัว บนพื้นฐานของการจัดการและควบคุมอุปกรณ์และสิ่งอำนวยความสะดวกอย่างเหมาะสม เพื่อสร้างระบบรถไฟในเมืองยุคใหม่ที่ปลอดภัยกว่า มีประสิทธิภาพกว่า สะดวกสบายกว่า และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

ข้อมูลตำแหน่งเวลาและสถานที่ถือเป็นพื้นฐานสำคัญในการทำให้ระบบรถไฟอัจฉริยะในเมืองสามารถทำงานได้อย่างอิสระ บริหารจัดการได้อย่างแม่นยำ และให้บริการเฉพาะบุคคลได้ตลอดเวลาดังนั้น การก่อสร้างระบบรถไฟอัจฉริยะในเมืองจึงจำเป็นต้องบูรณาการการพัฒนาเข้ากับระบบเป่ยโต่วซึ่งให้ข้อมูลเชิงพื้นที่และเวลา

แนวโน้มการพัฒนาระบบรถไฟในเมืองในอนาคตคือการส่งเสริมการขนส่งอัจฉริยะที่ปลอดภัย สะดวก ประหยัด มีประสิทธิภาพ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในรูปแบบ "การเปลี่ยนเส้นทาง +" ในขณะที่แนวโน้มการพัฒนาระบบเป่ยโต่วคือการเสริมศักยภาพอุตสาหกรรมการขนส่งทางรางในรูปแบบ "+เป่ยโต่ว" (กล่าวคือ การใช้เทคโนโลยีเป่ยโต่วเป็นเครื่องมือสนับสนุน การใช้ข้อมูลเชิงพื้นที่และเวลาเป็นวิธีการประยุกต์ใช้ การผสมผสานกับเทคโนโลยีและธุรกิจดั้งเดิมของอุตสาหกรรมอื่น หรือการแทนที่โซลูชันการประยุกต์ใช้แบบดั้งเดิม) เพื่อส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงและการยกระดับ "การเปลี่ยนเส้นทาง + เป่ยโต่ว" ในฐานะแนวคิดหลักของการพัฒนาแบบบูรณาการของระบบเป่ยโต่วและระบบรถไฟในเมืองอัจฉริยะ จะช่วยเพิ่มพูนการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีและระบบนิเวศอุตสาหกรรมของระบบรถไฟในเมืองและระบบเป่ยโต่ว ส่งเสริมการพัฒนาอย่างรอบด้านของทั้งสองระบบ และส่งเสริมการดำเนินการตามยุทธศาสตร์ของชาติ

การพัฒนาระบบ Beidou และรถไฟใต้ดินอัจฉริยะแบบบูรณาการ

#02

ความต้องการระบบ Beidou สำหรับระบบรถไฟฟ้าในเมืองอัจฉริยะ

①เกณฑ์มาตรฐานกาลอวกาศ

ระบบรถไฟอัจฉริยะในเมืองเป็นระบบไซเบอร์-กายภาพที่ซับซ้อน ซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบสารสนเทศที่หลากหลาย เช่น ระบบควบคุมรถไฟอัตโนมัติ (ATC), ระบบเก็บค่าโดยสารอัตโนมัติ (AFC), ระบบจัดการพลังงานอัตโนมัติ (SCADA), ระบบตรวจสอบสภาพแวดล้อม (BAS) และระบบแจ้งเตือนไฟไหม้ (FAS) เพื่อให้สามารถทำงานได้อย่างอิสระ ระบบสารสนเทศที่ซับซ้อนเหล่านี้จะต้องได้รับการบูรณาการเพื่อรับรู้ ประมวลผล ตัดสินใจ และควบคุมข้อมูลจำนวนมหาศาลทั้งในเชิงเวลาและพื้นที่ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องสร้างมาตรฐานอ้างอิงเชิงพื้นที่และเวลาที่เป็นหนึ่งเดียว เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงจากความขัดแย้งของข้อมูลในเชิงพื้นที่และเวลา และป้องกันไม่ให้ระบบรถไฟในเมืองทำงานอย่างปลอดภัยด้วยการประยุกต์ใช้ระบบเป่ยโต่วและระบบพิกัด CGCS2000 (ระบบพิกัดทางภูมิศาสตร์แห่งชาติล่าสุดในประเทศของฉัน) ซึ่งให้บริการด้านการระบุตำแหน่งและการนำทาง ระบบรถไฟในเมืองจึงสามารถได้รับข้อมูลอ้างอิงเชิงพื้นที่และเวลาที่เป็นหนึ่งเดียว เป็นอิสระ และควบคุมได้

นอกจากนี้ สภาพแวดล้อมเชิงพื้นที่ที่ระบบรางในเมืองตั้งอยู่มีความซับซ้อนมาก โดยมีทั้งพื้นที่เปิดโล่งและพื้นที่ปิดล้อมอยู่ร่วมกัน การพึ่งพาระบบนำทางด้วยดาวเทียมเพียงอย่างเดียวจึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการใช้งานในปัจจุบันได้ โดยการนำระบบอ้างอิงเชิงพื้นที่และเวลาสัมบูรณ์ของระบบเป่ยโต่วมาใช้ในพื้นที่ปิดล้อมของระบบรางในเมืองและรักษาค่าดังกล่าวไว้แบบไดนามิก ในด้านหนึ่ง จะสามารถรวมตำแหน่งสัมพัทธ์ของพื้นที่ปิดล้อมและตำแหน่งสัมบูรณ์ของพื้นที่เปิดโล่งเข้าด้วยกัน และแสดงผลและใช้งานตำแหน่งของพื้นที่ปิดล้อมในระบบรางในเมืองในรูปแบบของระบบพิกัดสัมบูรณ์ได้ ในอีกด้านหนึ่ง จะสามารถรวมเวลาและทำให้เกิดการซิงโครไนซ์เวลาในพื้นที่ปิดล้อมได้

②การแปลงพื้นที่เป็นดิจิทัล

เนื่องจากสภาพแวดล้อมเชิงพื้นที่ที่ซับซ้อนของระบบรถไฟในเมือง การมีข้อมูลทางภูมิศาสตร์ที่ครบถ้วนและแม่นยำจึงเป็นพื้นฐานสำหรับการก่อสร้างและการดำเนินงานของระบบรถไฟในเมืองอัจฉริยะ การแปลงข้อมูลเชิงพื้นที่ให้เป็นดิจิทัล เช่นนักพัฒนาซอฟต์แวร์ (Digital Geospatial Data Framework, DSDF)เป็นผลผลิตจากการพัฒนาและการบูรณาการเทคโนโลยีการสำรวจและทำแผนที่ เทคโนโลยีสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ และเทคโนโลยีสารสนเทศสมัยใหม่อื่นๆ

ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี การสำรวจและทำแผนที่กำลังพัฒนาไปในทิศทางของการแปลงเป็นดิจิทัลสามมิติ การเชื่อมต่อเครือข่าย การทำงานแบบเรียลไทม์ และการแสดงผลข้อมูล การประมวลผลข้อมูล และการประยุกต์ใช้ผลลัพธ์ จึงมีความจำเป็นสำหรับการประยุกต์ใช้ดิจิทัลเชิงพื้นที่โดยมีแบบจำลองสามมิติเสมือนจริงเป็นแกนหลัก ในการก่อสร้างระบบรถไฟอัจฉริยะในเมือง จำเป็นต้องใช้เกณฑ์มาตรฐานเชิงพื้นที่และเวลาของระบบเป่ยโต่ว (Beidou) เพื่อใช้เครื่องมือสำรวจและทำแผนที่แบบต่างๆ เช่น แบบติดตั้งบนสถานี แบบกวาด แบบสะพายหลัง แบบมือถือ และอื่นๆ รวมถึงอุปกรณ์เก็บรวบรวมข้อมูลทางภูมิศาสตร์ เพื่อดำเนินการสำรวจห้องคอมพิวเตอร์ โถงสถานี ส่วนต่างๆ คลังเก็บสินค้า และโกดังในพื้นที่ใต้ดินและบนดินของระบบรถไฟในเมือง ในส่วนอื่นๆ เราจะเก็บรวบรวมข้อมูลจุดเมฆเลเซอร์ 3 มิติรอบๆ โครงสร้างเชิงพื้นที่ อุปกรณ์และสิ่งอำนวยความสะดวก วัสดุสิ้นเปลือง และองค์ประกอบอื่นๆ และเสริมด้วยข้อมูล เช่น ภาพถ่ายและพื้นผิวในสถานที่ เพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติเสมือนจริงที่มีรายละเอียดสูงพร้อมองค์ประกอบทั้งหมด เพื่อให้การแปลงเป็นดิจิทัลเชิงพื้นที่ของระบบรถไฟในเมืองเป็นไปได้จริง

จากการใช้ข้อมูลข้างต้น เจ้าหน้าที่ที่เกี่ยวข้องสามารถสร้างแผนที่ที่มีความแม่นยำสูง จัดระเบียบทรัพยากรเชิงพื้นที่ เข้าใจโครงสร้างเชิงพื้นที่ สิ่งอำนวยความสะดวก และอุปกรณ์ของระบบรถไฟในเมือง ให้ข้อมูลทางภูมิศาสตร์ที่ถูกต้องและครอบคลุมสำหรับการวางแผน การก่อสร้าง การปรับปรุง และการบำรุงรักษาระบบรถไฟในเมืองอัจฉริยะ และให้ข้อมูลพื้นฐานที่สำคัญและการสนับสนุนทางเทคนิคสำหรับการใช้พื้นที่และการจัดการที่ละเอียดขึ้น ในฐานะที่เป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเป่ยโต่วในระบบเวลาและพื้นที่ในรูปแบบใหม่ การแปลงข้อมูลเชิงพื้นที่ให้เป็นดิจิทัลได้เติมพลังใหม่ให้กับการพัฒนาระบบรถไฟในเมืองอัจฉริยะ

③ การกำหนดตำแหน่งและการกำหนดเวลาที่มีความแม่นยำสูง

ข้อมูลเชิงพื้นที่และเวลาที่มีความแม่นยำสูงเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างระบบขนส่งมวลชนอัจฉริยะในเมือง ข้อมูลการจราจรเป็นข้อมูลเชิงพื้นที่และเวลาทั่วไป ซึ่งไม่เพียงแต่มีคุณลักษณะในมิติเวลาเท่านั้น แต่ยังมีความสัมพันธ์อย่างมากกับโครงสร้างเชิงพื้นที่อีกด้วย

ด้วยการบูรณาการและการพัฒนาของระบบข้อมูลการขนส่งทางรางที่หลากหลาย ความต้องการความแม่นยำในการระบุตำแหน่งและความแม่นยำในการซิงโครไนซ์เวลาจึงเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในปัจจุบัน ระบบเป่ยโต่วไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านการระบุตำแหน่งและเวลาที่มีความแม่นยำสูงของระบบรถไฟในเมืองอัจฉริยะได้โดยตรง สาเหตุมีดังนี้:

• มีปัญหาในการรับสัญญาณดาวเทียมในพื้นที่ปิดของทางรถไฟในเมือง เนื่องจากกำแพง (โดยเฉพาะคอนกรีตเสริมเหล็ก) บังสัญญาณ ทำให้สัญญาณระบุตำแหน่งด้วยดาวเทียมจะอ่อนลงอย่างมากหลังจากผ่านอาคาร ส่งผลให้ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งลดลงอย่างมาก และอาจไม่สามารถรับสัญญาณได้เลย

• มีสิ่งกีดขวางและแหล่งรบกวนหลายแหล่งในระบบรางในเมืองมีสิ่งกีดขวางหลายประเภท เช่น เสา ลิฟต์ บันไดเลื่อน อุปกรณ์ ประตูบานเลื่อน และคนเดินเท้า การจัดวางก็แตกต่างกันไป นอกจากนี้ คนเดินเท้าและยานพาหนะยังเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา และสัญญาณจะสะท้อนหลายครั้ง ความไม่แน่นอนมากมายเหล่านี้ทำให้สภาพแวดล้อมในระบบรางในเมืองมีความซับซ้อนอย่างยิ่ง สถานการณ์นี้เด่นชัดเป็นพิเศษในรถไฟใต้ดิน เนื่องจากสภาพแวดล้อมของรถไฟใต้ดินค่อนข้างปิด และการรบกวนจากสิ่งแวดล้อมที่ซับซ้อน เช่น สัญญาณวิทยุ เสียง แสง และอุณหภูมิ จะส่งผลเสียต่อความแม่นยำของเซ็นเซอร์อุปกรณ์ระบุตำแหน่ง
  

• การกำหนดตำแหน่งในแนวดิ่งเป็นเรื่องยากในสภาพแวดล้อมของรถไฟใต้ดิน ไม่เพียงแต่ต้องพิจารณาตำแหน่งของระนาบสองมิติเท่านั้น แต่ยังต้องพิจารณาตำแหน่งและความสูงของชั้นเหนือพื้นดินและใต้ดินสำหรับอาคารหลายชั้นด้วย
  

• การพัฒนาเทอร์มินัลแอปพลิเคชันนั้นเป็นเรื่องยากระบบรางในเมืองต้องการการย่อขนาด การปรับแต่งเฉพาะบุคคล และการใช้งานอุปกรณ์ปลายทางแบบผสมผสาน และต้องแก้ปัญหาต่างๆ เช่น การออกแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของส่วนประกอบ การเลือกวัสดุ การผลิตที่แม่นยำ การบูรณาการส่วนประกอบอย่างลึกซึ้ง การปรับเทียบเซ็นเซอร์แบบเรียลไทม์ และการหลอมรวมข้อมูลเอาต์พุตของเซ็นเซอร์แบบปรับตัวได้ นักวิจัยควรเริ่มต้นจากสี่ด้านข้างต้นและทำการวิจัยอย่างตรงเป้าหมายเพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงพื้นที่และเวลาที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการก่อสร้างและการดำเนินงานของระบบรางในเมืองอัจฉริยะ และเพื่อให้มั่นใจถึงความก้าวหน้าที่ราบรื่น

#03

แนวโน้มการประยุกต์ใช้ระบบเป่ยโต่วในระบบรถไฟอัจฉริยะในเมือง

①การสร้างเครือข่ายระบบกาลอวกาศ

ระบบรถไฟในเมืองอัจฉริยะต้องสร้างเครือข่ายระบบพื้นที่-เวลาที่มีความเป็นอิสระและควบคุมได้

เนื่องจากปัญหาต่างๆ เช่น ความไม่สามารถในการนำทางและระบุตำแหน่งของระบบ Beidou ในพื้นที่ที่ไม่เปิดเผย การขาดแคลนวิธีการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพสูง และการขาดแคลนข้อมูลทางภูมิศาสตร์แบบครบถ้วน จึงควรนำเทคโนโลยี "Beidou + 5G + การแปลงเป็นดิจิทัลในอวกาศ" มาประยุกต์ใช้อย่างครอบคลุมเพื่อสร้างเครือข่ายระบบเชิงพื้นที่และเวลาแบบ "สามเครือข่ายและหนึ่งแพลตฟอร์ม" ซึ่งประกอบด้วยเครือข่ายระบุตำแหน่งความแม่นยำสูง เครือข่ายการซิงโครไนซ์เวลาความแม่นยำสูง เครือข่ายการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพสูง และแพลตฟอร์มดิจิทัลในอวกาศ เพื่อสร้างเครือข่ายข้อมูลอ้างอิงเชิงพื้นที่และเวลาสำหรับระบบรางในเมือง และใช้เป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการก่อสร้างและการดำเนินงานระบบรางในเมืองอัจฉริยะ เพื่อให้ข้อมูลเชิงพื้นที่และเวลาที่ครบถ้วนและต่อเนื่อง รวมถึงบริการระบุตำแหน่ง เวลา และการสื่อสารสำหรับระบบรางในเมือง ซึ่งจะช่วยเสริม เพิ่มประสิทธิภาพ และสนับสนุนการใช้งานระบบ Beidou ในพื้นที่ที่ไม่เปิดเผย และทำลายอุปสรรคระหว่างพื้นที่ที่เปิดเผยและพื้นที่ที่ไม่เปิดเผยของระบบรางในเมือง

การก่อสร้างเครือข่ายระบบมิติเวลาและพื้นที่ของรถไฟในเมืองอัจฉริยะ

②เกณฑ์มาตรฐานด้านเทคโนโลยีที่สำคัญในมิติเวลาและพื้นที่ ซึ่งจำเป็นต้องก้าวข้ามไปให้ได้

ในการสร้างเครือข่ายระบบรางในเมืองอัจฉริยะที่เชื่อมโยงมิติเวลาและพื้นที่ จำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเทคโนโลยีสำคัญๆ เช่น การระบุตำแหน่งต่อเนื่องที่มีความแม่นยำสูงทั้งภายในและภายนอกอาคาร การส่งสัญญาณเวลาและความถี่ที่มีความแม่นยำสูงในวงกว้างโดยใช้โปรโตคอลเครือข่ายสากล และแอปพลิเคชันการสื่อสารไร้สายที่มีปริมาณงานสูงบนพื้นฐานของ 5G

ในแง่ของการระบุตำแหน่ง จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีระบุตำแหน่งอัลตร้าไวด์แบนด์ (UWB) เป็นเทคโนโลยีระบุตำแหน่งหลักบนฐานอ้างอิงเชิงพื้นที่ที่เป็นหนึ่งเดียว เสริมและปรับปรุงด้วยเทคโนโลยีระบุตำแหน่งหลายประเภท และผ่านการบูรณาการซอฟต์แวร์และอัลกอริธึมการนำทางและการระบุตำแหน่ง เพื่อให้สามารถระบุตำแหน่งได้อย่างต่อเนื่องในพื้นที่เปิดและปิด ผ่านระบบ PNT ที่ครอบคลุมซึ่งลงทุนและสร้างขึ้นโดยรัฐ และระบบ PNT ขนาดเล็กที่พัฒนาโดยเทอร์มินัลบริการแบบย่อส่วน เฉพาะบุคคล และแบบผสมผสาน จะสามารถให้บริการระบุตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงได้

ในแง่ของเวลา จำเป็นต้องมีการซิงโครไนซ์เวลาแบบไดนามิกของโหนดเครือข่ายทั้งหมดในระยะระหว่างเมือง โดยอาศัยโปรโตคอลการซิงโครไนซ์นาฬิกาความแม่นยำสูงของระบบการวัดและควบคุมเครือข่าย IEEE 1588V2 (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Precision Time Synchronization Protocol (PTP)) ร่วมกับเทคโนโลยี Synchronous Ethernet (SyncE) และวิธีการซิงโครไนซ์เวลา White Rabbit (WR) บนพื้นฐานเวลาเดียวกัน เพื่อให้บริการด้านเวลาที่มีความแม่นยำสูง

ในด้านการสื่อสาร จำเป็นต้องพัฒนาระบบกระจายสัญญาณภายในอาคารสำหรับระบบรถไฟในเมือง และอัลกอริทึมการแบ่งเวลาสำหรับการบริการรถไฟใต้ดิน เพื่อให้สามารถใช้งานการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพสูงได้ นอกจากนี้ ในขณะที่การก่อสร้างระบบดำเนินไป จำเป็นต้องก้าวข้ามขีดจำกัดของเทคโนโลยีสำคัญหลายอย่างที่ระบบ Beidou ใช้ในระบบรถไฟในเมืองอัจฉริยะด้วย

③บริการแอปพลิเคชันการประยุกต์ใช้งานเป็นจุดเริ่มต้นและเป้าหมายของการพัฒนาระบบ Beidou แบบบูรณาการและระบบรถไฟในเมืองอัจฉริยะ ระบบ Beidou จะมอบขีดความสามารถและเครื่องมือใหม่ๆ ให้แก่ระบบรถไฟในเมืองในแง่ของการดำเนินงานอัจฉริยะ การบำรุงรักษาอัจฉริยะ และการบริการลูกค้าอัจฉริยะ สนับสนุนธุรกิจรถไฟในเมืองอย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยสร้างระบบรถไฟในเมืองอัจฉริยะที่มีการจัดการที่ซับซ้อน การดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพ และผลประโยชน์สูงสุด

• ในแง่ของการปฏิบัติงานอัจฉริยะ ระบบเป่ยโต่วช่วยให้สามารถรับข้อมูลตำแหน่งที่แม่นยำสูงแบบเรียลไทม์ของสถานี บุคลากรฝ่ายบริหาร และบุคลากรฝ่ายก่อสร้างได้ บนพื้นฐานนี้ การบริหารจัดการพนักงานรถไฟในเมืองสามารถทำได้อย่างแม่นยำผ่านการสร้างรั้วอิเล็กทรอนิกส์ การเรียกชื่อและลงชื่อเข้างานทางอิเล็กทรอนิกส์ การวิเคราะห์ประเมินผลการปฏิบัติงาน ฯลฯ การระบุตำแหน่งรถไฟเป็นหลักประกันสำหรับการเดินรถที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพของรถไฟในเมือง การใช้ระบบเป่ยโต่วสามารถทำให้การระบุตำแหน่งรถไฟแม่นยำยิ่งขึ้น มีความซ้ำซ้อนมากขึ้น มีความเป็นอิสระมากขึ้น มีการบูรณาการที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น และมีประสิทธิภาพในการเชื่อมโยงมากขึ้น

• ในแง่ของการบำรุงรักษาอัจฉริยะ สิ่งอำนวยความสะดวกและอุปกรณ์ระบบรางในเมืองมีความซับซ้อน มีระบบอัตโนมัติสูง และมีขนาดสินทรัพย์ใหญ่ การบำรุงรักษาและการจัดการจึงเกี่ยวข้องโดยตรงกับความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของการเดินรถในเมือง การระบุตำแหน่งที่แม่นยำของสิ่งอำนวยความสะดวกและอุปกรณ์ผ่านระบบเป่ยโต่ว (Beidou) จะช่วยให้สามารถทำการสำรวจสินทรัพย์และอุปกรณ์โดยอัตโนมัติตามตำแหน่งที่แม่นยำในระบบการจัดการสินทรัพย์ สร้างเป็นวงจรปิดของการตรวจสอบสภาพ การวินิจฉัยข้อบกพร่อง การเตือนความเสี่ยง การประเมินการบำรุงรักษา และการจัดการสินทรัพย์

• ในแง่ของการบริการลูกค้าอัจฉริยะ การใช้ระบบเป่ยโต่วช่วยให้ผู้โดยสารสามารถค้นหาและวางแผนเส้นทางไปยังเครื่องจำหน่ายตั๋วอัตโนมัติ เครื่องจำหน่ายสินค้าอัตโนมัติ ห้องน้ำ และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่นๆ ทั้งภายในและภายนอกสถานีรถไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังสามารถใช้งานฟังก์ชันต่างๆ เช่น ระบบนำทางอัตโนมัติ อุปกรณ์พกพาอัจฉริยะ และบริการนำทางด้วยหุ่นยนต์ โดยอิงจากแผนที่ดิจิทัลแบบหลายมิติและหลายชั้น ทำให้สามารถให้บริการการเดินทางส่วนบุคคลตลอด 24 ชั่วโมงตามความต้องการของผู้โดยสารได้

#04

สรุป

ข้อมูลเวลาและพื้นที่ได้กลายเป็นข้อมูลพื้นฐานในการผลิตและการใช้ชีวิตในยุคปัจจุบัน การพัฒนาระบบนำทางและระบุตำแหน่งด้วยดาวเทียมได้เปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตของผู้คนอย่างสิ้นเชิง และยังเปลี่ยนแปลงรูปแบบการจัดการของสังคมและองค์กรอีกด้วย ด้วยการพัฒนาและการส่งเสริมการใช้งานระบบเป่ยโต่ว การก่อสร้างและการพัฒนาระบบรถไฟอัจฉริยะในเมืองของประเทศเราได้กำหนดข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับเกณฑ์มาตรฐานเชิงพื้นที่และเวลา การแปลงข้อมูลเชิงพื้นที่ให้เป็นดิจิทัล การระบุตำแหน่งและการกำหนดเวลาที่มีความแม่นยำสูง

ในอนาคต ระบบเป่ยโต่วและระบบรถไฟอัจฉริยะในเมืองมีพื้นที่และศักยภาพมากมายสำหรับการบูรณาการ หัวใจสำคัญคือการกำหนดระบบ PNT โดยอิงจากสถานการณ์การใช้งานในระบบรถไฟในเมือง การพัฒนาเทคโนโลยีที่สำคัญ และการสร้างเครือข่ายระบบพื้นที่-เวลาแบบ "สามเครือข่ายหนึ่งแพลตฟอร์ม" การประยุกต์ใช้และการส่งเสริมระบบเป่ยโต่วจะสร้างเงื่อนไขพื้นฐานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเปลี่ยนแปลงสู่ระบบอัจฉริยะของระบบรถไฟในเมือง

อ้างอิง:

Lin Luzhou, Li Yujie, Deng Pingke และคณะ การประยุกต์ใช้และแนวโน้มของระบบ Beidou ในระบบรถไฟในเมืองอัจฉริยะ [J]. ระบบขนส่งทางรางในเมืองสมัยใหม่, 2021 (4):6 10-


เนื้อหานี้มาจากอินเทอร์เน็ต/Beidou Today เว็บไซต์นี้อนุญาตให้เผยแพร่ซ้ำเท่านั้น มุมมอง ทัศนคติ เทคโนโลยี ฯลฯ ในบทความนี้ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับเว็บไซต์นี้ หากพบการละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก!