据统计，人们80%以上的时间在建筑物、移动载具、地下等非暴露空间中度过。城市轨道交通（以下简称“城轨”）作为非暴露空间的典型场景，是城市的动脉和最核心的公共区域，也是“新基建”的重点建设领域。长期以来，非暴露空间中的定位、导航、授时和通信一直是世界性的技术难题，也是制约智慧城轨发展的瓶颈。
北斗卫星导航系统（以下简称“北斗系统”）作为提供时间和空间信息的全球系统，是由我国自主建设运行的重要空间基础设施，目前已经完成系统建设，正在各行业开展应用推广。通过应用北斗系统，建设以其为基础的高精度定位网、高精度时间同步网、高通量通信网和空间数字化平台，可以对智慧城轨的建设起到基础性的支撑作用。
由于北斗系统的应用具有基础性、创新性、渗透性和带动性，因此其可对城轨的发展形态、发展理念、发展模式和运营模式产生重大影响，从而促进“北斗+城轨”运营管理新模式的形成，满足乘客、企业和政府等多元主体的各类需求，建成更加安全可靠、便捷舒适、经济高效、绿色节能的智慧城轨系统。
（一）北斗系统与智慧城轨
目前，北斗系统在国防安全、交通运输、海洋渔业、气象水文、电力调度和救灾减灾等领域得到广泛应用，产生了显著的社会效益和经济效益；尤其在交通运输方面，已大量应用于车辆定位、运输过程监控管理和基础设施安全监控等领域。
在此基础上，北斗系统应用还有进一步扩展的空间。例如，从应用的空间环境上看，在能够直接接收卫星导航系统信号的室外暴露空间环境（以下简称“暴露空间”）中，用户可以直接利用北斗系统提供的时空信息；然而，在不能接收卫星导航系统信号的非暴露空间环境（以下简称“非暴露空间”）中，如地铁、地下停车场、商业综合体中及高架桥下等区域，受到建筑物遮挡和多径效应的影响，卫星定位精度急剧降低，无法满足非暴露空间位置服务的需要。
由于人们80%的时间处于建筑物、移动载具等非暴露空间中，因此，解决非暴露空间中的导航定位问题是北斗系统应用发展的重要方向。目前，国家正在建设以北斗系统为基础的综合定位、导航与授时（Positioning, Navigation and Timing，PNT）体系，该体系可利用基于不同原理的多种PNT信息源，经过云平台控制、多传感器高度集成和多源数据融合，生成时空基准统一且具有抗干扰、防欺骗、稳健、可用、连续、可靠等优点的PNT服务信息，实现对室内、水下、深空等领域的覆盖。
近年来，随着建设速度的加快及运营里程的持续增长，城轨面临着网络化运营、降本增效、快捷服务、低碳环保、可持续发展等一系列的挑战，智慧城轨的概念由此产生。
交通的实质就是提供位移，即根据需要通过运输工具实现人员和物资的位置移动。作为一种公共交通系统，智慧城轨发展的核心目标是在保障安全的前提下实现最低成本、最大范围覆盖的位置移动，其手段是在信息技术的支持下实现城轨服务过程中所有环节的智能化，即“位移+”，因此需要充分利用先进的信息通信、人工智能、物联网、大数据、机器人等技术，以自主感知、自主学习、自主决策和自主控制为核心处理流程，在对设备设施进行优化管控的基础上，为乘客提供高效精准、个性化的位移服务，从而建设更加安全、高效、舒适、绿色的新一代城轨系统。时间和空间位置信息是实现智慧城轨系统自主运行、精准管理和全时程个性化服务的基础，因此智慧城轨的建设需要与提供时空信息的北斗系统实现融合发展。
城轨的未来发展趋势是以“位移+”的方式推动安全、便捷、经济、高效、绿色的智能运输；而北斗系统的发展趋势是以“+北斗”（即以北斗技术为赋能手段，以时空信息为应用方式，与其他产业原有技术、原有业务相结合或替代传统应用方案）的方式赋能轨道交通行业，以促进其转型升级。“位移+北斗”作为北斗系统与智慧城轨融合发展的核心理念，将进一步丰富城轨与北斗系统的技术应用与产业生态体系，促进两者全面发展，从而推进国家战略的实施。
信息来源于今日北斗
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