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2023年度铁路行业用户需求与技术要求分析报告

交通运输2024-10-26-欧盟航天局爱***

AI智能总结

市场概述与趋势

铁路行业正越来越多地使用卫星数据来提高其运营效率。主要趋势包括：
- 远程信息处理：越来越多的铁路货运车厢配备了包括 GNSS 在内的远程信息处理系统，这有助于更好地跟踪车厢，提高货运的效率和可见性。
- 基础设施监测： AI 正被用于处理 GNSS 和 EO 数据，以增强基础设施监测或预测性维护。
- COVID-19 恢复：铁路部门正在从 COVID-19 的影响中恢复，预计将增长。卫星数据可以帮助提高效率并降低成本，这对于铁路部门在欧盟脱碳战略中发挥核心作用尤为重要。
GNSS 和 EO 在铁路领域的应用：
- GNSS： EGNSS 跟踪设备在欧洲铁路货运市场中的使用量正在增加，预计短期内总数将超过 20 万个。这为人工智能开发新的基础设施和轨道检查及维护预测方法提供了潜在用途。
- EO： EO 信息支持围绕轨道变形监测、植被侵入检测和自然灾害风险评估的解决方案，允许远程检查，从而进行有针对性的现场检查。EO 已被用于铁路基础设施的所有方面，包括规划、建设、监测、对洪水的灾害响应以及风险评估和脆弱性评估。
主要用户群体：乘客、列车所有者/运营商、建筑和公共工程公司（包括土木工程公司）、铁路企业/基础设施管理者、公共机构、基础设施所有者和/或运营商、国际发展组织、金融机构、保险公司、标准化机构、行业协会、研究机构和大学。
主要市场参与者：
- GNSS：组件和接收器制造商、系统集成商（一级供应商和列车制造商）、列车制造商、列车运营商、基础设施管理者和用户。
- EO：数据提供者、基础设施提供者、平台提供者、EO 产品和服务提供者、信息提供者和最终用户。

政策、法规和标准

适用法规：欧洲铁路运输政策、关键基础设施保护政策、电信法规、空间政策和法规、欧洲铁路用户需求规范 - ERTMS/ETCS RAM。
非监管来源：欧洲绿色协议。
其他（标准、实践等）： UIC、UNIFE、欧洲铁路（ERJU）、CEN/CENELEC、ISO、ETSI、IAG、TISA、OADF。

用户需求分析

当前 GNSS 和 EO 的应用和需求：
- 基于 GNSS 的应用：基于状态的维护和预测性维护、轨道旁人员保护系统、铁路车队管理、乘客信息系统、增强型指挥和控制系统 (CCS)、驾驶员咨询系统 (DAS)、危险货物监测、门控制监督。
- 基于 EO 的应用：基础设施规划与设计、财务规划、基础设施建设、基础设施监测、洪水监测、风险和脆弱性评估。
GNSS 和 EO 的局限性：
- GNSS：铁路环境中的 GNSS 性能、轨道识别的 GNSS 准确度、安全关键应用的 GNSS 完整性、安全证明、GNSS 功耗、干扰和欺骗 GNSS 信号、GNSS 功率消耗。
- EO：光学图像限制、SAR 图像限制、EO 数据性能/成本平衡、EO 数据的可访问性、EO 数据缺乏认证流程、EO 的主要挑战。
GNSS 和 EO 的潜在用途：
- GNSS：集成解决方案与互补技术、EGNSS 服务和组件的演变、多频段和多星座解决方案。
- EO：高空间分辨率和高重访频率、视频从太空服务、与其他观测手段的协同使用、数字孪生。
用户需求驱动因素：
- GNSS：高精度、首次定位时间、收敛时间、冗余和鲁棒性。
- EO：空间分辨率、历史数据的可用性、覆盖大面积的能力。
与卫星通信的协同作用：卫星通信正在被铁路行业使用，其使用预计将增加，特别是考虑到铁路部门在数字技术方面的重大创新，例如列车到地面通信。卫星通信可以为铁路运营提供可靠安全的通信，优化物流，并提高整体效率和安全性。

用户需求规范

GNSS 相关需求：基于状态的维护和预测性维护、增强型指挥和控制系统 (CCS) - 冷运动检测。
EO 相关需求：基础设施规划与设计、基础设施建设、基础设施监测、洪水监测、风险和脆弱性评估。
卫星通信相关需求：支持基于以下需求的任何系统：关键通信应用、性能通信应用、业务通信应用和关键支持应用。

结论

欧洲铁路部门对卫星数据的需求不断增长，GNSS 和 EO 在提高运营效率、降低成本和增强安全方面发挥着越来越重要的作用。然而，这些技术也存在一些局限性，需要进一步研究和开发。未来，随着 EGNSS 服务和组件的不断发展，以及 EO 小型卫星星座的出现，铁路行业将能够利用更先进的技术来满足其不断变化的需求。

User Needs and Requirements TABLE OFCONTENTS 1INTRODUCTION AND CONTEXT OF THE REPORT...................................................................................31.1Methodology.................................................................................................................................................31.2Scope...............................................................................................................................................................42EXECUTIVE SUMMARY..........................................................................................................................................63MARKET OVERVIEW & TRENDS......................................................................................................................83.1Market Evolution and Key Trends..........................................................................................................83.2Main User Communities..........................................................................................................................123.3Main Market Players................................................................................................................................134POLICY, REGULATION AND STANDARDS.................................................................................................184.1Applicable regulations............................................................................................................................184.2Non-regulatory sources..........................................................................................................................214.3Other (standards, practices…)...............................................................................................................225USER REQUIREMENTS ANALYSIS.................................................................................................................275.1Current GNSS use and requirements per application...................................................................295.2Current EO use and requirements per application.........................................................................385.3Limitations of GNSS and EO.................................................................................................................585.4Prospective use of GNSS and EO........................................................................................................625.5Summary of drivers for user requirements.......................................................................................655.6Synergies with SATCOM........................................................................................................................666USER REQUIREMENTS SPECIFICATION......................................................................................................716.1Synthesis of Requirements Relevant to GNSS...............................................................................716.2Synthesis of Requirements Relevant to EO.....................................................................................816.3Synthesis of Requirements Relevant to SatCom...........................................................................856.4Sources for the requirements................................................................................................................887ANNEXES....................................................................................................................................................................89A.1Definition of key GNSS performance parameters..........................................................................89A.2Definition of key EO performance parameters................................................................................91A.3Other performance parameters............................................................................................................92A.4Additional definitions...............................................................................................................................93A.5Overview of InSAR techniques.............................................................................................................94A.6Policy and regulation relevant to infrastructure.............................................................................95A.7List of of Acronyms...................................................................................................................................97A.8Reference Documents.............................................................................................................................99 LISTOF FIGURES Figure 1: Rail user requirements analysis methodology..................................................................................4Figure 2: Revenue from EO data & services sales by application............................................................

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