معماری کنترل هوشمند قطار مبتنی بر ادغام شبکه های ۶G و اینترنت اشیاء ماهواره ای

سیستم های کنترل قطار سنتی مانند ETCS سطح ۲ به بالیزهای فیزیکی و زیرساخت های زمینی وابسته هستند که در مناطق کوهستانی، تونل ها و خطوط پرترافیک با محدودیت جدی مواجه اند. این مقاله یک معماری کنترل هوشمند قطار مبتنی بر ادغام شبکه های نسل ششم (۶G) و اینترنت اشیاء ماهواره ای (Satellite IoT) ارائه می دهد. معماری پیشنهادی از سه لایه تشکیل شده است: لایه حسگر شامل GNSS و IMU برای فیوژن داده، لایه ارتباطی شامل ماهواره های HAPS، LEO و شبکه های غیرزمینی (NTN) با پشتیبانی ۶G، و لایه پردازش مبتنی بر هوش مصنوعی توزیع شده و رایانش ابر لبه. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این معماری دقت موقعیت یابی را از ۱۰ متر به ۰.۱ متر کاهش می دهد، تاخیر سرتاسری را از ۵۰۰ میلی ثانیه به کمتر از ۱ میلی ثانیه می رساند و انتشار CO۲ را تا ۲۵ درصد کاهش می دهد. همچنین استفاده از الگوریتم های یادگیری فدرال و مکانیزم های امنیتی مبتنی بر بلاک چین، تاب آوری سیستم را در برابر حملات جعل و اختلال سیگنال تا ۷۰ درصد افزایش می دهد. معماری پیشنهادی گامی موثر به سوی راه آهن هوشمند خودکار و پایدار با قابلیت اطمینان بالا و هزینه های نگهداری کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

اینترنت اشیاء ماهواره ای ، کنترل هوشمند قطار ، حمل و نقل ریلی ، دقت موقعیت یابی ، شبکه نسل ششم