轨道交通通信信号前沿科技问题

铁路通信信号系统已由过去的铁路运输的“眼睛”和“耳朵”变成了铁路运输的“中枢神经”，发挥着越来越重要的作用。在现代铁路运输系统中，由铁路通信与信号构成的信息与控制系统，在铁路运输中占有非常重要的地位，其发展水平已成为铁路现代化的重要标志之一。

铁路通信信号技术是信息技术和控制技术在轨道交通运输生产过程中的具体应用，在现代轨道交通运输领域发挥着十分关键的作用。现代铁路通信信号技术是实现列车有效控制、提高铁路通过能力、向运输人员提供实时信息的必备手段，铁路通信信号技术通过提供安全可靠的调度指挥、列车运行控制、调度通信、信息管理等业务，保障铁路的行车安全，提高运输效率，为旅客提供优质服务。目前，我国铁路无线通信研发和应用走在世界前列。

轨道交通通信信号的未来发展呈现以下总体趋势：①铁路信号控制、调度指挥和通信间的关联更加紧密，信息共享与智能协同程度将不断增强，铁路调度指挥与信号控制技术将逐步实现一体化；②铁路通信信号技术将更加关注客户需求，以提供更加优质的运输服务为目标，实现更多的用户服务功能；③人工智能、物联网、大数据等前沿赋能技术将广泛应用于铁路通信信号领域，为铁路运输提供更加安全、高效、准时的服务，进一步降低建设和运维成本，大幅提升决策、运营和维护水平，降低能源消耗，为客户和旅客提供更好的体验。下一代列控系统关键技术、铁路信号智能化技术、铁路信号综合智能化监测技术、铁路通信智能化技术和铁路通信信号大数据应用技术成为轨道交通通信信号的重点研究方向。

轨道交通通信信号前沿科技问题简述如下：

铁路信号

信号专业重点关注的前沿技术包括移动闭塞技术、卫星定位技术、超高速信号控制技术、协同运输、智能物联技术、无人驾驶技术，以及行为识别、虚拟现实、信号安全技术。

1. 基于移动闭塞的高速铁路列控系统

研究高速条件下的移动闭塞技术、基于 BDS 的列车安全定位技术、基于车载的列车完整性检测技术、高速列车自动驾驶技术、高速铁路移动闭塞仿真测试平台技术等，形成基于移动闭塞的高速铁路列控系统技术、平台和装备，进一步提高高速铁路的运输效率，减小列车追踪间隔。

2. 下一代智能轨道交通指挥与控制系统

研究攻克基于速差的移动闭塞技术、车-车通信技术、智能驾驶技术、智能调度技术、通用高性能高可信计算平台技术、高级别信息安全技术、绿色监控及评测技术等关键和基础技术。重点研究感知控制调度框架一体化、轨道交通调度控制一体化、运输组织、安全保障与服务一体化问题，重点攻克感知控制调度扁平化技术、综合安全感知技术、安全控制共性技术，形成下一代智能轨道交通控制与指挥系统技术、平台和装备。

3. 轨道交通和高速跨国联运互联互通

研究跨国高速动态转换技术、轨道交通跨制式互操作技术、调度指挥协同技术，形成轨道交通和高速跨国联运互联互通系统和验证测试平台，具备技术装备和产业化、工程化能力。

4. 超高导向运输运行控制系统

研究亚声速条件下车地安全通信技术、高速移动体动态安全控制技术、超高速智能体自动驾驶技术、自适应车-车通信技术等超高导向运输安全智能运行控制的关键技术和系统装备，具备时速 1000 km 超高导向运输运行控制技术装备和具有经济价值的产业化能力。

5. 以轨道交通为核心的综合交通智能指挥控制系统

研究多智能群网联化技术、综合交通智能调度技术，形成以轨道交通系统为骨干，广义循迹运行的立体交通运输的多智能体协作控制和智能调度等技术、标准与系统装备体系。

铁路通信

针对智能综合交通系统的要求，研究智能化、网络化的通信系统关键技术，研究满足多制式轨道交通协同的新一代智能交通运输通信平台，实现多地域多种交通制式通信系统的互联互通、协同服务。

进行多网络、多技术融合的泛在网技术研究，以量子通信在铁路通信传送技术的应用为契机，使得信息传送技术取得突破式发展，多种传送方式相互结合，融合各专业之间的通信差异，实现多网络、多技术融合的泛在网和通信与服务的无缝连接，达到网络无处不在的一体化综合交通通信体系。

本文摘编自《轨道交通工程》（国家自然科学基金委员会，中国科学院编. 北京：科学出版社，2024.1）一书“第五章 轨道交通通信信号”“摘要”，有删减修改，标题为编者所加。

（中国学科发展战略）

ISBN 978-7-03-076665-6

丛书策划：侯俊琳 牛 玲

责任编辑：张 莉 赵晓廷

本书围绕我国经济建设和社会可持续发展对轨道交通工程学科提出的重大需求，根据轨道交通工程学科的发展规律和特点，从轨道交通车辆工程、牵引供电及传动系统、轨道交通基础结构、轨道交通通信信号、轨道交通运输组织、城市轨道交通、磁浮交通七个方面阐述轨道交通工程学科的科学意义与战略价值，预测我国轨道交通工程学科的发展态势，评估其国际水平和地位，提出轨道交通工程学科领域的关键科学问题、发展思路、发展目标和重要研究方向，进而更好地支撑轨道交通事业的健康快速发展，助力我国“交通强国”等国家发展战略和“一带一路”倡议的实施。

本书为相关领域战略与管理专家、科技工作者、企业研发人员及高校师生提供了研究指引，为科研管理部门提供了决策参考，也是社会公众了解轨道交通工程学科发展现状及趋势的重要读本。

（本文编辑：刘四旦）

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