铁路运输因其可靠、快速、廉价和灵活等特点，在客运和货运领域具有重要战略意义。本期专题将向您介绍德国智慧铁路建设与发展。
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近年来，德国积极采取各项措施扩大铁路基础设施的建设，大力推进铁路网数字化发展，以提高铁路运输的竞争力和创新力。
2020年，德国联邦交通部发布《铁路运输总体规划》，并正式启动了“德国节拍”计划（Deutschland-Takt），以确保铁路网络的稳健运行。同年9月，德国轨道工业协会（VDB）、德国联邦铁路局（EBA）和德国铁路公司（DB）在柏林签订共同推进德国铁路基础设施改造的协议，在协议的《谅解备忘录》中规定，德国应在2035年之前在全国范围内全面应用数字联锁技术。
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此外，德国联邦交通部和德国铁路公司正共同推进“德国数字铁路战略”。该战略共分为两个实施阶段：
第一阶段，德国将通过一系列项目措施，对铁路基础设施进行数字化与现代化改造，包括推出和利用欧洲列车控制系统（ETCS）、数字联锁系统（DSTW）和集成控制与操作系统（iLBS）等技术；
第二阶段，德国将对众多数字技术进行测试和进一步开发，以使数字铁路系统充分发挥其潜力，包括运行全自动化列车，使用实时智能自动控制系统，并通过传感器技术识别列车环境和位置等。
新型传感器感知系统Sensors4Rail是“德国数字铁路战略”的首个中央合作项目，旨在测试环境感知和列车定位技术如何与数字地图互动。
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该系统可提供有关列车周围环境和位置的最准确实时信息。通过将这些信息巧妙地结合在一起，系统可检测轨道上和轨道旁的静态和动态障碍物，并对危险进行评估。这在开发辅助系统和为全自动运行方面起着至关重要的作用。此外，重要的运行数据（如列车定位信息）也会被高频率地收集起来，并通过云端进行传输。这些数据还可用于其他用途，例如快速处理和优化列车调度。这将使铁路交通变得更为顺畅与可靠，并提高轨道的运载能力。
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斯图加特铁路枢纽数字化升级项目是“德国数字化铁路”战略的3个启动项目之一，旨在增强铁路网的运输能力并提升其服务质量。
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该项目将为斯图加特城市中心100多千米内的列车站和铁路线路安装数字联锁设备，欧洲列车控制系统（ETCS）和列车自动驾驶（ATO）系统轨旁设备等。该项目的实施将使斯图加特成为德国第一个数字化铁路枢纽，并将适用于所有类型的列车。预计至2025年，相关投资将达到4.625亿欧元，届时斯图加特将全面在采用数字化控制技术的铁路网中运营长途、区域和市区快速列车（S-Bahn），仅S-Bahn干线的运输能力就将提高20%。
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2022年，德国开通了一条完全由氢动力驱动的铁路，迈出了绿色铁路运输进程中的重要一步。该氢动力列车由法国工业巨头阿尔斯通公司向德国下萨克森州提供，车队运行在连接库克斯港、不莱梅港、布雷默沃德和汉堡附近的布克斯特胡德地区。该氢动力列车采用零排放模式，车顶安装了燃料电池，可将氢气与周围空气中的氧气进行混合，以此产生火车运行所需的电力。氢动力列车现已成为降低碳排放和取代传统柴油机车的一种未来绿色运输方案。
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未来，智慧铁路建设将给德国带来：
更高运行效率：统一数字控制和安全技术 (DLST)和集成控制和操作系统 (iLBS)等数字化技术，可将铁路网的运力提高 35%；
更多可靠性：标准化的技术组件，数字化的远程诊断系统和自动化的故障处理将使铁路货运变得更加可靠，客运列车更为准时；
更强技术创新：数字化转型给德国铁路行业带来了巨大的技术推动力，同时凭借可出口的创新技术，德国将开拓新的市场，进一步确立其技术领先地位；
更优环境保护：更高的运能和现有资源的优化能有效减少能源需求和二氧化碳的排放。预计到 2030 年，德国铁路每年可减少 1000 多万吨的二氧化碳排放量。