Statistika järgi on üle 80% inimestestHoonetes, teisaldatavates sõidukites, maa-aluses ja muudes mittekatastroofilistes kohtades veedetud aeg.Tüüpilise katmata ruumi stseenina ei ole linna raudteetransiit (edaspidi "linnaraudtee") mitte ainult arter ja linna põhiline avalik ala, vaid ka "uue infrastruktuuri" peamine ehitusvaldkond.Pikka aega on positsioneerimine, navigeerimine, aja määramine ja side katmata ruumis olnud ülemaailmne tehniline probleem ja kitsaskoht, mis piirab nutika linnaraudtee arendamist.

Globaalse aja- ja ruumiteavet pakkuva süsteemina on Beidou satelliitnavigatsioonisüsteem (edaspidi "Beidou süsteem") oluline kosmoseinfrastruktuur, mille on iseseisvalt ehitanud ja haldab Hiina. Praeguseks on süsteemi ehitus lõpetatud ning seda rakendatakse ja populariseeritakse erinevates tööstusharudes. Beidou süsteemi rakendamisel ja selle põhise ülitäpse positsioneerimisvõrgu, ülitäpse aja sünkroonimisvõrgu, suure läbilaskevõimega sidevõrgu ja ruumilise digiteerimise platvormi ehitamisel võib see mängida põhilist toetavat rolli nutika linnaraudtee ehitamisel.

Kuna Beidou süsteemi rakendamine on põhiline, uuenduslik, läbitungiv ja juhtiv, võib see oluliselt mõjutada linna raudteetransiidi arendusvormi, arenduskontseptsiooni, arendusviisi ja töörežiimi, et edendada."Beidou linnaraudtee" uus töö- ja juhtimisrežiimReisijate, ettevõtete, valitsuste ja muude erinevate subjektide erinevate vajaduste rahuldamiseks ning turvalisema, usaldusväärsema, mugavama, mugavama, kulutõhusama, rohelise ja energiasäästlikuma nutika linnaraudteesüsteemi loomiseks.

#01

Beidou süsteem ja nutikas linnaraudtee

 ① Beidou süsteemi rakendamine ja arendamine  

Praegu on Beidou süsteemi laialdaselt kasutatud riigikaitse ja julgeoleku, transpordi, merekalanduse, meteoroloogia ja hüdroloogia, jõuülekande, katastroofiabi ja katastroofide vähendamise valdkondades ning see on toonud märkimisväärset sotsiaalset ja majanduslikku kasu; Eriti transpordis on seda laialdaselt kasutatud sõidukite positsioneerimisel, transpordiprotsesside jälgimisel ja juhtimisel, infrastruktuuri ohutuse jälgimisel ja muudes valdkondades.

Sellest lähtuvalt on Beidou süsteemi rakendamisel veel ruumi edasiseks laienemiseks. Näiteks rakenduse ruumikeskkonna vaatenurgast saavad kasutajad välitingimustes avatud ruumikeskkonnas (edaspidi "katmata ruum"), mis saavad otse vastu võtta satelliitnavigatsioonisüsteemi signaale, otse kasutada ruumi-aja teavet, mida pakub Beidou süsteem; Kuid,Katmata ruumikeskkonnas, mis ei saa satelliitnavigatsioonisüsteemi signaale vastu võtta(edaspidi "vaba ruum"), nagu metroo, maa-alune parkla, ärikompleks ja viadukti all, hoone varjestuse ja mitmeteelise efekti mõjul väheneb satelliidi asukoha määramise täpsus järsult, mis ei vasta vajadustele katmata ruumi asukoha teenus.

sestInimesed veedavad 80% oma ajast vabas kohas, näiteks hoonetes ja teisaldatavates sõidukitesSeetõttuNavigeerimise ja positsioneerimise probleemi lahendamine katmata ruumis on Beidou süsteemi rakendamise ja arendamise oluline suund.

Praegu ehitab riik Beidou süsteemil põhinevat kõikehõlmavat positsioneerimis-, navigatsiooni- ja ajamääramise (pnt) süsteemi. Süsteem saab kasutada erinevaid PNT teabeallikaid, mis põhinevad erinevatel põhimõtetel, et luua pilvplatvormi juhtimise, mitme anduriga kõrge integratsiooni ja mitme allika andmete liitmise kaudu ühtse ruumilise ja ajalise võrdlusaluse loomiseks. Pnt-teenuse teave koos järjepidevuse ja usaldusväärsuse eelistega võib katta siseruumides, vee all, süvakosmoses ja muudes valdkondades.

② Beidou süsteemi ja nutika linnaraudtee integreeritud arendamine  

Viimastel aastatel on ehituse kiiruse kiirenemise ja läbisõidu pideva kasvu tõttu linnaraudtee silmitsi mitmete väljakutsetega, nagu võrgu toimimine, kulude vähendamine ja tõhususe suurendamine, kiire teenindus, vähese CO2-heitega keskkonnakaitse ja säästev areng. On tekkinud targa linnaraudtee kontseptsioon.

Transpordi olemus on nihke tagamine, st personali ja materjalide asendi liikumise realiseerimine transpordivahenditega vastavalt vajadustele. Ühistranspordisüsteemina on targa linnaraudtee arendamise põhieesmärk ohutuse tagamise eeldusel saavutada madalaima kulu ja maksimaalse kattega asukohaliikumine. Selle vahendiks on infotehnoloogia toel realiseerida linna raudteeteenuste protsessis kõigi ühenduste intellektualiseerimine, see tähendab "nihutamine". Seetõttu on vaja täiel määral ära kasutada täiustatud infokommunikatsiooni, tehisintellekti, asjade Internetti, suurandmerobotit ja muid tehnoloogiaid, mille põhiprotsessiks on autonoomne taju, autonoomne õppimine, autonoomne otsuste tegemine ja autonoomne kontroll, mis tagavad reisijatele tõhusate, täpsete ja isikupärastatud ümberpaigutamisteenustega, mis põhinevad seadmete ja rajatiste optimaalsel juhtimisel, et ehitada turvalisem, tõhusam, mugavam ja keskkonnasõbralikum uue põlvkonna linna raudteesüsteem.

Aja ja ruumi asukohateave on targa linna raudteesüsteemi iseseisva toimimise, täpse juhtimise ja täistööajaga personaliseeritud teeninduse realiseerimise aluseksSeetõttu tuleb targa linnaraudtee ehitamine integreerida aegruumi infot pakkuva Beidou süsteemiga.

Linna raudteetransiidi tulevane arengusuund on ohutu, mugava, ökonoomse, tõhusa ja keskkonnasäästliku intelligentse transpordi edendamine ümberpaigutamise teel; Beidou süsteemi arengutrend on tugevdada raudteetransiiditööstust "Beidou" viisil (see tähendab Beidou tehnoloogia võtmist võimaldava vahendina, ruumi-aja teabe kasutamist rakendusrežiimina, kombineerides seda algse tehnoloogia ja äritegevusega. muudes tööstusharudes või traditsioonilise rakendusskeemi asendamisega), et edendada selle ümberkujundamist ja ajakohastamist. "Displacement Beidou", mis on Beidou süsteemi ja targa linnaraudtee integreeritud arendamise põhikontseptsioon, rikastab veelgi linnaraudtee ja Beidou süsteemi tehnilist rakendust ja tööstuslikku ökosüsteemi, edendab nende igakülgset arengut ja edendab riiklik strateegia.

Beidou süsteemi ja nutika metroo integreeritud arendus

#02

Beidou süsteemi targa linnaraudtee nõuded

 ① Ajaruumiline nullpunkt  

Tüüpilise keeruka infofüüsilise süsteemina hõlmab nutikas linnaraudtee väga erinevaid infosüsteeme, nagu automaatne rongijuhtimine (ATC), piletite automaatne kogumine (AFC), toitesüsteemi juhtimise automatiseerimine (SCADA), keskkonnaseire (BAS), tulekahjusignalisatsioon (FAS). Oma iseseisva toimimise realiseerimiseks peavad need keerulised infosüsteemid olema integreeritud massilise aeg- ja ruumiinformatsiooni tajumiseks, töötlemiseks, otsustamiseks ja kontrollimiseks. Seetõttu on vajalikum kehtestada ühtne ruumilis-ajaline võrdlusalus, et vältida ruumilis-ajalise infokonflikti ohtu ja ohustada linna raudteetransiidi ohutut toimimist.Kasutades Beidou süsteemi ja CGCS2000 koordinaatide süsteemi (Hiina uusim riiklik geodeetiline koordinaatsüsteem), saab linna raudteetransiidisüsteem saada ühtse, autonoomse ja kontrollitava aegruumi võrdlusaluse.

Lisaks on linna raudteetransiidi ruumikeskkond väga keeruline. Katmata ruum ja eksponeerimata ruum eksisteerivad koos. Ainuüksi satelliitnavigatsioonisüsteemile tuginemine ei vasta praegustele rakendusnõuetele. Tuues ühelt poolt Beidou süsteemi absoluutse aegruumi etaloni linna raudtee katmata ruumi ja säilitades seda dünaamiliselt, saab see ühelt poolt realiseerida katmata ruumi suhtelise positsiooni ja avatud ruumi absoluutse positsiooni ühtsust, ning kuvab ja rakendab linna raudteel katmata ruumi asukohta absoluutse koordinaatsüsteemi kujul; Teisest küljest võib see ühendada aega ja realiseerida aja sünkroonimise katmata ruumis.

② Ruumiline digiteerimine  

Tänu linna raudteetransiidi keerulisele ruumilisele keskkonnale on nutika linna raudteetransiidi ehitamise ja toimimise aluseks rikkaliku ja täpse geograafilise teabe omandamine. Ruumiline digitaliseerimine, stDigitaalsete geograafiliste andmete raamistiku (dsdf) loomineSee on maamõõtmis- ja kaardistamistehnoloogia, geograafilise infotehnoloogia ja teiste kaasaegsete infotehnoloogiate arendamise ja integreerimise produkt.

Tehniliste vahendite arenguga areneb mõõdistus- ja kaardistamistehnoloogia kolmemõõtmelise digiteerimise, võrgustamise, teabe kogumise, andmetöötluse ja saavutusrakenduse reaalajas ja visualiseerimise suunas. Nõudlus on ruumilise digiteerimise rakenduse järele, mille tuumaks on kolmemõõtmeline reaalse stseeni modelleerimine. Targa linnaraudtee ehitamisel, lähtudes Beidou süsteemi aegruumi võrdlusalusest, on ruumilisele keskendumiseks vaja kasutada jaamale paigaldatud, tõukurharja, seljakotti, käeshoitavaid ja muid mõõdistus- ja kaardistamistööriistu ning geograafilise teabe andmehõiveseadmeid. masinaruumi, jaamahalli, sektsiooni, depoo, lao ja muude linnaraudtee maa-aluse ja maapealse ruumi struktuur, seadmed ja rajatised, kulumaterjalid ja muud elemendid, koguda 3D laserpunktipilve andmeid, mida täiendab kohapealne fotograafia, tekstuur ja muu andmeteave ning luua kõigist elementidest peene reaalse stseeni 3D-mudel, et realiseerida linna raudteetransiidi ruumiline digiteerimine.

Ülaltoodud andmeid kasutades saavad asjaomased töötajad koostada ülitäpseid kaarte, sorteerida ruumiressursse, hallata linnaraudtee ruumilist struktuuri, rajatisi ja seadmeid, pakkuda täpset ja põhjalikku geograafilist teavet nutika linnaraudtee planeerimiseks, ehitamiseks, ümberkujundamiseks ja hooldamiseks. ning pakkuda olulisi põhiandmeid ja tehnilist tuge ruumikasutuse ja täiustatud haldamise jaoks. Beidou tehnoloogia uue stseenirakendusena aegruumi süsteemis on ruumiline digitaliseerimine lisanud targa linnaraudtee arendamisse uut elujõudu.

③ Kõrge täpsusega positsioneerimine ja ajastus  

Kõrge täpsusega ruumi- ja ajainfo on targa linnaraudtee ehitamise aluseks. Liiklusandmed on tüüpilised aegruumilised andmed, millel pole mitte ainult ajamõõtme atribuuti, vaid need sõltuvad tugevalt ka ruumilisest struktuurist.

Erinevate raudteetransiidi infosüsteemide vahelise integratsiooni arenedes kasvavad nõuded positsioneerimise täpsusele ja aja sünkroniseerimise täpsusele. Praegu ei suuda Beidou süsteem otseselt vastata nutika linnaraudtee nõuetele ülitäpse positsioneerimise ja ajastuse jaoks järgmistel põhjustel:  

• Satelliidisignaale on raske vastu võtta.Linna raudteetransiidi katmata ruumis nõrgeneb seina (eriti raudbetooni) varjestuse tõttu satelliitpositsioneerimissignaal pärast hoone läbimist ilmselgelt, asukoha määramise täpsus väheneb oluliselt ja isegi signaal ei saa saada kätte.
• Mitu takistust ja mitu häireallikat.Linnarööbas on sambad, liftid, eskalaatorid, seadmed, ekraaniuksed, jalakäijad ja muud takistused ning paigutus on erinev. Lisaks liiguvad kogu aeg jalakäijad ja sõidukid ning signaal peegeldub mitu korda. Need paljud ebakindlad häired muudavad linna raudteekeskkonna äärmiselt keeruliseks. See olukord on eriti silmatorkav metroos, kuna metrookeskkond on suhteliselt suletud ning keerulised keskkonnahäired, nagu raadiosignaal, heli, valgus ja temperatuur, avaldavad negatiivset mõju positsioneerimisseadmete andurite täpsusele.
  
• Positsioneerimine kõrgusel on keeruline.Metrookeskkonnas ei peaks me arvestama mitte ainult kahemõõtmelise tasapinna asukohta, vaid ka mitmekorruseliste hoonete maapealsete ja maa-aluste korruste asukohta ja kõrgust.
  
• Rakendusterminalide väljatöötamine on keeruline.Linna raudteetransiit vajab miniatuurseid, isikupärastatud ja kombineeritud rakendusterminale ning lahendab komponentide optimeerimise disaini, materjalide optimeerimise, täppistootmise, komponentide sügava integreerimise, andurite reaalajas kalibreerimise, andurite väljundteabe adaptiivse liitmise ja nii edasi probleemid. Teadlased peaksid ülaltoodud probleemide lahendamiseks läbi viima sihipäraseid uuringuid eelnimetatud neljast aspektist, et pakkuda targa linnaraudtee ehitamiseks ja käitamiseks ülitäpset ruumi- ja ajainfot ning tagada selle sujuv kulgemine.

#03

Beidou süsteemi rakendusvõimalus nutikas linnaraudtees

 ① Ajaruumilise süsteemi võrgu ehitamine  

Tark linnaraudtee peab ehitama sõltumatu ja juhitava aegruumi süsteemivõrgu.

Pidades silmas probleeme, et Beidou navigatsiooni- ja positsioneerimissüsteemi ei saa kasutada katmata ruumis, suure läbilaskevõimega sidevahendite puudumine, kogu geograafilise teabe puudumine ja nii edasi, tuleks Beidou 5g ruumilise digiteerimise tehnoloogiat igakülgselt rakendada ehitada "kolm võrku ja üks platvorm" aegruumi süsteemivõrk, mis koosneb ülitäpsest positsioneerimisvõrgust, ülitäpsest aja sünkroniseerimisvõrgust, suure läbilaskevõimega sidevõrgust ja ruumilisest digiteerimise platvormist, moodustab linnaraudtee aegruumi võrdlusalase teabevõrgu ja kasutada seda taristuna nutika linnaraudtee ehitamiseks ja käitamiseks, et pakkuda linnaraudtee jaoks ühtset ja pidevat ruumi- ja ajateavet, positsioneerimis-, ajastus- ja sideteenuseid, et täiendada, täiustada ja varundada Beidou süsteemi rakendust mittesäritatud kohas. ruumi, et murda barjäär linnaraudtee avatud ruumi ja katmata ruumi vahel.

Targa linna raudtee aegruumi süsteemi võrgu väljaehitamine

② Võtmetehnoloogiate ruumi-aja etalon, millest tuleb läbi murda  

Nutika linna raudtee aeg-ruumi süsteemivõrgu ehitamiseks peame keskenduma selliste võtmetehnoloogiate läbimurdmisele nagu sise- ja välistingimustes integreeritud ülitäpne pidev positsioneerimine, üldisel võrguprotokollil põhinev suuremahuline ülitäpne aeg-sagedusedastus, 5g põhinev suure läbilaskevõimega traadita siderakendus ja nii edasi.

Positsioneerimise osas on vaja teostada pidev positsioneerimine avatud ruumis ja katmata ruumis ühtsel ruumilisel etalonil, kus domineerib ülilairiba (UWB) positsioneerimistehnoloogia, mida täiendavad ja täiustavad mitmesugused positsioneerimistehnoloogiad ning integratsiooni kaudu. navigatsiooni- ja positsioneerimistarkvara ning algoritmid; Riigi investeeritud ja ehitatud tervikliku pnt-süsteemi ning miniatuursete, personaliseeritud ja kombineeritud teenindusterminalide poolt välja töötatud mikro-pnt-süsteemi kaudu pakutakse ülitäpseid asukohateenuseid.

Ajaliselt on IEEE 1588v2 võrgu mõõtmis- ja juhtimissüsteemi täpse kella sünkroniseerimisprotokolli (tuntud ka kui täpse aja sünkroonimisprotokolli (PTP)) põhjal vaja ühendada sünkroonse Etherneti (sünkroonimise) tehnoloogia ja valge jänese (WR) tehnoloogia. aja sünkroonimise meetod ühtse aja võrdlusalusel, realiseerige kogu võrgusõlme dünaamiline aja sünkroonimine linnadevahelises vahemikus, et pakkuda ülitäpset ajateenust.

Kommunikatsiooni aspektist on vaja välja töötada linna raudtee sisejaotussüsteem ja metrooteenuse ajalõikusalgoritm, et realiseerida suure läbilaskevõimega side rakendamist. Lisaks peame süsteemi ehituse arendamisega läbi murdma ka mitmetest võtmetehnoloogiatest, mida Beidou System rakendab nutikas linnaraudtees.

③ Rakendusteenused  Rakendus on Beidou süsteemi ja nutika linnaraudtee integreeritud arendamise lähtepunkt ja tugipunkt. Beidou süsteem annab linnaraudteele uued võimalused ja vahendid intelligentse toimimise, intelligentse hoolduse ja intelligentse klienditeeninduse osas, pakub tõhusat tuge Urban Raili äritegevusele ning aitab luua nutikat linnaraudteesüsteemi, millel on hea juhtimine, tõhus toimimine ja maksimaalne kasu.  

• Aruka töö seisukohalt saab Beidou süsteem saada reaalajas ja ülitäpset asukohateavet jaama asjade, juhtkonna ja ehituspersonali kohta. Selle põhjal saab linna raudteetöötajaid täpselt juhtida, ehitades elektroonilise piirdeaia, ehitades elektroonilise nimelise sisselogimise, jõudluse hindamise analüüsi ja muude meetodite abil; Rongi positsioneerimine on linnarongide ohutu ja tõhusa käitamise tagatis. Beidou süsteemi kasutamine võib muuta rongi positsioneerimise täpsemaks, üleliigsemaks, autonoomsemaks, sügavamaks integreeritavaks ja tõhusamaks sidumiseks.

• Aruka hoolduse seisukohalt on linnaraudtee rajatised ja seadmed keerukad, kõrgelt automatiseeritud ja suuremahulised varad. Nende hooldus ja haldamine on otseselt seotud linna raudteeliikluse ohutuse ja töökindlusega. Rajatiste ja seadmete täpse asukoha saamine Beidou süsteemi kaudu võib teostada varade ja seadmete automaatse inventuuri, mis põhineb varahaldussüsteemi täpsel asukohal, ning luua suletud ahela seisukorra jälgimise, rikete diagnoosimise, riskide varajase hoiatamise ja hoolduse ahela. hindamine ja varahaldus.

• Intelligentse klienditeeninduse osas saavad Beidou süsteemi abil reisijad kiiresti leida ja planeerida iseteeninduslike piletiautomaatide, iseteenindusautomaatide, tualettide ja muude teenindusrajatiste marsruuti linna raudteejaamas ja väljaspool seda; Samuti saab see realiseerida selliseid funktsioone nagu iseteeninduslik navigeerimine, intelligentne mobiilterminal ja mitmemõõtmelisel ja mitmetasandilisel digitaalkaardil põhinev robotijuhtimisteenus, et pakkuda täistööajaga ja isikupärastatud reisiteenuseid reisijatele, kellel on reisijate reisivajadused. tuum

#04

epiloog

Aja- ja ruumiinfost on saanud tänapäevase tootmise ja elu põhiteave. Satelliitnavigatsiooni- ja positsioneerimissüsteemi areng on täielikult muutnud inimeste elustiili ning ühiskonna ja ettevõtete juhtimisviisi. Beidou süsteemi valmimise ja rakendamisega seab nutika linnaraudtee ehitamine ja arendamine Hiinas kõrgemad nõuded aegruumi võrdlusalusele, ruumilisele digiteerimisele, ülitäpsele positsioneerimisele ja ajastusele.

Tulevikus on Beidou süsteemil ja targal linnaraudteel laia integratsiooniruumi ja potentsiaali. Selle tuum on määratleda oma pnt-süsteem vastavalt linnaraudtee rakendusstsenaariumidele, murda läbi võtmetehnoloogiatest ja ehitada "kolm võrku ja üks platvorm" aegruumi süsteemivõrk. Beidou süsteemi rakendamine ja edendamine loob parimad põhitingimused linna raudteetransiidi arukaks ümberkujundamiseks.

viide:

Lin Luzhou, Li Yujie, Deng pingke jt Beidou süsteemi rakendamine ja väljavaade nutikas linnaraudtees [J] Kaasaegne linna raudteetransiit, 2021 (4):6-10.


See sisu pärineb Internetist / tänasest Beidoust. See veebisait pakub ainult kordustrükki. Selle artikli vaadetel, seisukohtadel ja tehnoloogiatel pole selle veebisaidiga mingit pistmist. Rikkumise korral võtke meiega ühendust, et see kustutada!