6G 技术下的智能铁路
系统与控制
2025-05-20 v1 系统与控制
摘要
智能铁路将先进的信息技术集成到铁路运行系统中，以提高其效率和可靠性。虽然 5G 的发展已增强了铁路服务，但未来的智能铁路需要实现超高速、超低延迟、超高安全性、全覆盖以及超高定位精度，这些都超出了 5G 的承诺。因此，6G 被设想为提供绿色高效全天候运营、强信息安全、全自动驾驶以及低成本智能维护。为实现这些要求，我们提出了一种集成通信、计算、边缘智能和缓存于铁路系统的网络架构。我们对关键使能技术进行了深入调查，以实现可靠的传输和无线覆盖。在高速移动场景下，我们提出了一种基于AI的跨域信道建模和正交时频空间-时延多接入机制，以缓解有限频谱资源与大量用户接入之间的冲突。区块链、边缘智能和隐私技术在内在安全铁路通信中的作用也得到了评估。我们进一步探索了集成感知与通信、AI 辅助物联网、语义通信和数字孪生网络等新兴范式在铁路维护、监控、预测和事故警报中的应用。最后，讨论了可能的未来研究和开发方向。
引用
@article{arxiv.2505.12946,
title = {6G-Enabled Smart Railways},
author = {Bo Ai and Yunlong Lu and Yuguang Fang and Dusit Niyato and Ruisi He and Wei Chen and Jiayi Zhang and Guoyu Ma and Yong Niu and Zhangdui Zhong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.12946},
year = {2025}
}