-世界智能铁路发展

世界智能铁路发展01

国外智能铁路发展现状与趋势02

我国高速铁路建设成就及智能化需求03

我国智能高速铁路建设与发展2025/10/15智能高速铁路概论

2第一章世界智能铁路发展

目录/Contents国外智能铁路发展现状与趋势

第一章1.1.1国外智能铁路发展战略智能化成为世界铁路重要发展方向和竞争热点，建设智能高铁是支撑交通强国和扩大领跑优势的必由之路。数字法铁战略美国铁路2030年集团战略规划

日本铁路高速客运计划2020战略规划瑞士SmartRail4.0

韩国铁路BIM5.0规划中国智能高铁战略俄罗斯铁路

2030战略欧洲铁路系统发展蓝图战略规划

Shift2Rail科研计划可持续和智能交通战略铁路战略研究及创新议程

(SRIA)德国铁路4.0战略铁路运输总体规划英国数字铁路战略2025/10/15

智能高速铁路概论澳大利亚铁路

2040战略③铁路资产数字化

和可持续

⑤低密度交通线

路智能解决方案①欧洲铁路交通管理系统(ERTMS)

一、欧洲铁路计划(2022年)欧洲铁路计划涵盖车辆、基础设施、交通管理和服务等领域的研究创新，实施周期为2022～2031年。目标是消除互联互通壁垒，提出全面集成解决方案，实现高性能、一体化的欧洲铁路网。五项优先发展领域：国外智能铁路发展现状与趋势

第一章④具有竞争力的数字化绿色铁路货运

4②列车运营数字化

和自动化1.1.1国外智能铁路发展战略智能高速铁路概论2025/10/151.1.1国外智能铁路发展战略一、欧洲铁路计划(2022年)为了实现上述目标并推动优先发展领域，欧盟铁路计划确立

了一项系统支柱(System

Pillar

)和七项创新支柱(InnovationPillar)活动。2025/10/15国外智能铁路发展现状与趋势

第一章系统支柱(system

pillar)实现具备互操作性的欧洲

铁路系统两项重点任务开发新的功能架构和运营方案开发更为完善的欧洲铁

路控制、指挥和信号系统

(CCS+)智能高速铁路概论欧洲铁路计划(EUROPE’s

Rail)创新支柱(Innovation

Pillar)推动铁路资产的可持续和数字化

前沿性探索性研究5发展欧洲铁路交通管理系统(ERTMS)

提出低密度线路智能化方案深化数据和数字驱动，推进铁路数据的开放、公开、共享和标准化七项内容以大规模综合集成示范为目标研发有竞争力的数字化绿色

铁路货运实现列车运行数字化和自动化运输4

.0

:

开发一站式购票服务、门到门客运服务、实时信息服务等；物流4

.0:研究数字化工作流程、乘客交互界面、电

子商务、资产智能化管理、3D打印技术等；③基础设施4

.0:研发列车时刻表的数字化、数据池技

术、智能化监测检测、数字化信号技术等；生产4

.0

:

研究无人驾驶、新的通信标准应用、机器手应用、3D

打印维护、自动化技术等；⑤

工作岗位4

.

0

:充分利用社交网络、创建员工平台、

创新工作方式等；⑥

IT4.0

:建立大数据处理中心、开发IT

工具箱、开展

系统安全保密性研究等。二、德国运输4.0计划(2016年)德国铁路股份公司(DB)

以提升乘客满意度为目标，深入到生产、运营、维修养护、客户交互等铁路系统各环节的技术变革，为铁路数字化建立一个联合创新的平台，全面支撑德国运输4.0计划。生产4.0

运输4.0国外智能铁路发展现状与趋势

第一章1.1.1国外智能铁路发展战略数字化铁路智能高运2025/10/15数字化和技术战略0工2更稳健数字化铁路运营高度可用的铁路

装备更强大数字化维护灵活的铁路装备五个数字化和五个技术基础更现代化数字化客户体验绿色铁路装备3大发展方向6大重点任务10项重要基础318项关键技术4运营模式1个运营模式战略实施518个行动模块1

.

1

.

1国外智能铁路发展战略二

、德铁数字化和技术战略实施方案(2020年)包含6大重点任务、10项重要发展基础和18项关键技术国外智能铁路发展现状与趋势

第一章国外智能铁路发展现状与趋势

第一章二

、德铁数字化和技术战略实施方案(2020年)包含6大重点任务、10项重要发展基础和18项关键技术5个数字基础和5个技术基础数字化铁路运营高度可用的铁路装备

AR/VR

3D

打印替代驱动装置数字化维护灵活的铁路装备数字化客户体验绿色铁路装备HPC&QCATO/ETCS创新材料1.1.1国外智能铁路发展战略人工智能机器人技术空气污染控制数字孪生创新材料智能控制技术区块链传感器可再生能源人机界面无人机降噪技术数据管理自动化文档连接性标准化平台云服务智能标准化网络安全动态规划18项关键技术安全保障/安全性开发平台使用3D

打印、工具传感器、能源传

感器、机器人技术、数字化测试0

0TNSSC数字化的设施及工具信息流的数字化未来的设备工厂2025/10/15

高速铁路概论aoait

ALSNCF三、法国铁路数字化项目(2015年)法国国营铁路集团(法铁)推出“数字化法铁”项目，计划依靠工业互联网手段，在利用目标专属通信网络、数据云、各类传感器等设备与工具的基础上，将列车、路网、站房三大区域用网络连接起来，形成连接的设备、连接的列车、连接的路网、连接的站房。国外智能铁路发展现状与趋势

第一章1.1.1国外智能铁路发展战略1.1.1国外智能铁路发展战略三、法国铁路数字化项目(2015年)数字化法铁的总体目标是建立一个有竞争力、便捷、可持续、与未来运输紧密结合的铁路系统。制定了近期(至2020年)、中期(2021—

2030年)、远期(2031—2040年)三阶段发展目标。竞争、便捷、可持续、与未来

运输紧密结合的铁路系统·优质客户服务·

库存利用最大化·

系统简化、标准化·优化资源利用·

限制碳排放·

“门”到“门”运输国外智能铁路发展现状与趋势

第一章颠覆性创新铁路系统·

列车实时定位·

“门”到“门”运输·

客流智能管控·

路网运力自适应现有铁路系统改进·自

动

驾

驶·3D打印2025/10/15

2020年

智能高速铁路概论

2030年

2040年英国路网公司为推动铁路数字化发展，发布了数字铁路战略(Digital

Railway

Strategy),在人才技术与业务能力、列车运行控制、自动驾驶、交通管理与可靠性、移动通讯数据互联、智能基础设施等领域布局

勾勒出数字化铁路三阶段发展蓝图。国外智能铁路发展现状与趋势

第一章·

数字化技术进一步与铁路应

用场景结合·

预计在数字信号、智能基础

设施和列车控制等方面降低

成本·

未来数字技术将成为铁路网

的日常运营手段·

五大铁路线发展规划·

确定数字铁路方案·

数字化提高运力，降

低成本202

2019年2027年1.1.1国外智能铁路发展战略·

部署数字铁路项目·

开展创新应用四、英国数字铁路战略(2018年)1.1.1国外智能铁路发展战略五、瑞士SmartRail4.0战略(2017年)瑞士联邦铁路公司为了通过数字化和新技术应用提高速铁路路运营效率，提出了智能铁路(SmartRail4.0)战略，期望从成本、能力、可用、安全、服务五个方面制定面向企业与客户的战略目标。客户目标更优价格，更好质量更紧凑的列车表，更多的灵活性，更互通的联系更少的干扰，更高的准时性更强的安全性更好的在线旅行体验12企业目标节约450

MioCHF/年增加了15-30%的铁路网容量提高信号系统的50%可用性减少故障概率90%(轨道、工作场)更好的连接性，更高的生产力国外智能铁路发展现状与趋势

第一章服务2025/10/15无需设置地面信号设备、线路占用显示设备减少70%当前目标

实

现

有

司机

值

守

的GoA2

级

自

动

驾

驶

，

在

特

定

应

用

场

景

下

试所

有

列

车

都

可

实

现

精

准

、

连

续

和

安

全

性

(

列

车

完

整

度

)

的

自

我

定

位新联锁设备基于几何安全逻辑，简化当前的联锁设备实

现列车运输的连续计划和控

制，运行图铺画和列车运行控制将进一

步实现自动化ETCS的模块化设计降低了成本五、瑞士SmartRail

4.0战略(2017年)Smart

Rail4.0

主要基于欧洲列车控制系统(ETCS)2级和3级的既有逻辑，并将继续应用

ETCS

记录数据。与

ETCS应用不同，SmartRail4.0

将降低设备的复杂程度且应用新技术。国外智能铁路发展现状与趋势

第一章铁路基础设

施列车自动驾驶系统(ATO)精确定位ETCS联

锁运输管理系

统

(TMS)模块化车辆20

架构1.1.1国外智能铁路发展战略验全无人的自动驾驶国外智能铁路发展现状与趋势

第一章SmartRail4.0将战略实现划分为三个阶段：近期(2020

年)、中期(2020

—

2030

年)、远期(2030

—

2040年)。2020年

2030年2040年2025/10/15智能高速铁路概论

14·

实现ATO列车模块化·

提升车辆设计技术含量·

实现列车运行、信号预

警自动化·

实现列车精准定位·

自动识别轨旁异物·

简化集中联锁设备·

标准化关键接口·

实现欧洲列车控制系统

第二阶段(ETCS

L2)·

交通运输方式与铁路无缝对接·

降低50%铁路系统成本·

铁路基础设施建设自动化1.1.1国外智能铁路发展战略五、瑞士SmartRail

4.0战略(2017年)重点任务列车运行自动化——研究在线列车实时感知线路和周边状态、道岔等地面设备远程控制、安全走行速度自主控制等列车自动运行关键技术。数字化养护维修——基于设备状态数据的分析实现异常检知，并预测状态变化。基于电网电力协调控制的低碳化——利用外部系统可再生能源，促进铁路电网低碳化，研发铁路专用蓄电系统与外部电力协调控制技术适应沿线环境的新干线提速相关技术——研发走行部空气动力噪声和隧道微气压波的降噪技术，研发适应更高速度、具有高受流性能、低噪声性能的受电弓。1.1.1国外智能铁路发展战略六、日本RESEARCH2025科研发展规划(2019年)日本铁道综合技术研究所(RTRI)

为实现“以技术创新促进铁路发展和社会进步”愿景，发布RESEARCH

2025科研发展规划，旨在推进数字化技术在铁路领域的应用，实现铁路系统性创新。邻近列车位置信息专网通信技术线路内和沿线的异常检知

沿线和车辆状态信息整合的运行逻辑系统基于无线地面设备控制的自律型运行控制逻辑系统防止晚点波及和恢复正点以及

节能运行等全线路的运行控制15全线路运行信息保安信息地面设备控制智能高速铁路概论国外智能铁路发展现状与趋势

第一章自律性进路控制和走行判断防灾和养修信息邻站旅客信息1.1.1国外智能铁路发展战略六、日本智能铁路战略(2022年)智能铁路目标大数据xAT×

机器人Intelligent

M&O

(智能运维)AutonomousDriving

(自主驾驶)Safefy

(安全)CustomerService/Marketing(客户服务/营销)增强服务与安全国外智能铁路发展现状与趋势

第一章2025/1

16智能服务提供给客户的服务URJR-East

App

Dokotore

AI

Chat

bot

MaaS智能运维车站工作人员可使用的应用智能驾驶架空接触网机车车辆铁轨智能安全17云和大数据系统AI大数据处理门户

BI铁路概论国外智能铁路发展现状与趋势

第一章乘客经过自动闸机数据西瓜卡数据基础设施数据列车位置列车时刻表数据机车车辆数据基础设施数据1.1.1国外智能铁路发展战略六、日本智能铁路战略(2022年)

客户数据车上乘客数据2025/10/15国外智能铁路发展现状与趋势

第一章2025/10/15智能高速铁路概论

181.1.2国外智能铁路关键技术

智能建造

智能装备

智能运营一

、智能建造利用智能化、自学习等技术，将参数化设计建造、BIM

及建筑机器人等新技术应用于铁路工程建设，利用

计算机辅助软件等进行多领域协同。国外智能铁路发展现状与趋势

第一章英国高铁二号线(HS2)

伯明翰铁路交通枢纽采用BIM

技术欧洲

Shift2Rail提出“智能基础设施”

研究项目德国铁路采用iTWO5D

BIM平台

5D

BIM虚拟规划与管控1.1.2国外智能铁路关键技术智能高速铁路概论

192025/10/15法国阿尔斯通公司零排放氢燃料电池列车(Coradia

iLint)日本铁道综研

所将智能化列车作为未来

15年重点研究项目德国铁路研发新型ICE3高

速列车西门子公发布新一代高速列车

Velaro

Novo加拿大庞巴迪公司提出“Intelligent

Train”

理念将自动控制、传感网、物联网等新技术应用在机车车辆领域，研究具有自检测、自诊断、自决策功能的智能感知系统，对影响列车运行安全性和服役可靠性的重要部件工作状态进行监测。国外智能铁路发展现状与趋势

第一章智能列车将采用具备事物识别、分析判断、自动控制、预警等功能的计算机系统实现自动运行；智能列车应用研究有望大幅降低司机劳动强度，降低轨道、供电等固定设施维护成本。国际铁道联盟(UIC)发布《欧洲铁路技术战略》,提出智能列车具备的5个特点【

未

来

】2通信信号技术3智能牵引供电技术

4检测监测技术2025/10/15智能高速铁路概论

201.1.2国外智能铁路关键技术1智能列车技术二、智能装备二、智能装备1智能列车技术

2通信信号技术

3智能牵引供电技术4检测监测技术随着车载感知、传输、车联网、物联网等技术的日益成熟，列车自动驾驶、智能列控、智能调度等技术成为当前世界铁路通信信号领域的研究重点。JR西日本公司计划2022年在白山综合铁路站1公里的路段范围内进行ATO测试21(1)列车自动驾驶智能列控行车组织与

调度2025/10/15国外智能铁路发展现状与趋势

第一章德国铁路区域路网公司开发辅助驾驶系统

"Fassi4.0”,尝试应用矿山铁路日本采用ATACS无线

列车控制系统德国与瑞士西门子与戈内尔

格拉特齿轨铁路

公司共同建成了

世界上第一个

“云计算”调度

控制系统lItis.法

国法国东部高速铁路线采用了ERTMS2级系统与TVM430

系统叠加的办法智能高速铁路概论德国铁路公司推进ATO试点项

目德国铁路发展列车可合并和分离运行的系统技术(TCS)、

列车过程控制和智能控制技术等瑞

士苏黎世联邦理工大学开发了OpenTrack

铁路规划软件德国铁路货运公

司开发了自动识别障碍和自动驾驶机

车研发了真有自动

驾驶功能的驼峰调车机车法国

国

营

铁

路

集

团开展了远程驾

驶、GoA2级半

自动驾驶等试验1.1.2国外智能铁路关键技术JR

东日

本

铁

路公

司在山手线开展

ATO试验1.1.2国外智能铁路关键技术二

、智能装备1智能列车技术

2通信信号技术

3智能牵引供电技术

4检测监测技术铁路牵引变电所已逐步由机械控制、电气控制走向智能控制

，采用智能化系统有利于减少设备数量、提高供电设备可靠性和运营安全性。SIEMENS…国外智能铁路发展现状与趋势

第一章德国西门子研发了输配电系统SpectrumPower

解决方案法国阿尔斯通公司研发了直流牵引变电所Hesop

系统

2025/10/15日本东芝公司研发了铁路变电所SCADA

系统1.1.2国外智能铁路关键技术二

、智能装备1智能列车技术2通信信号技术3智能牵引供电技术

4检测监测技术世界铁路检测监测技术正在向实时化、无人化方向发展，积极采用传感器、无人机、通信等技术手段，提升设施设备的检测监测水平。日本铁路在桥梁、轨道、道岔、接触网、隧道等基础设施远程监测中开展了无线传感器网络应

用研究国外智能铁路发展现状与趋势

第一章法国铁路使用无人机对铁路线路、桥隧、车站、电力设施等检测监测日本铁道综研所开发了利用激光和无人机

的落石危险度评价系统美国BNSF公司应用无人机对钢轨裂缝、变形以及轨枕状况等进行监测传

感

器

无

人

机2025/10/1523票务系统★

日本新干线采用了计算机联网售票德国开发了以“近距离通信技术”

(NFC)

和“后付费计费方式”为基础的手机购票系统(Touch&Travel)☆

法国SNCF

集团实现了客票销售网络化进出站检票英国采用蓝牙技术、生物识别技术帮助旅客快速进站瑞典SJ公司开展微芯片检票试点服务法国铁路提出采用无接触式智能车票日本新干线使用电子车票，实现自动化和无人化进出站的检票、验票工作

24国外铁路加强先进的用户信息服务系统建设，为旅客提供综合化、个性化运输服务和决策支持，“一站式”及“门到门”客运服务比重逐步加大。(1)围绕旅客出行及站车服务全过程，提升铁路服务便捷性国外智能铁路发展现状与趋势

第一章1运输服务技术

2养护维修技术检票员扫描乘客手部微芯片2025/10/15

智能高速铁路概论1.1.2国外智能铁路关键技术三、智能运营随着生活水平不断提升，旅客对出行舒适性和娱乐性的要求也日益凸显。国外铁路着力研究舒适性技术，开发娱乐性设施，满足旅客多元需求。国外智能铁路发展现状与趋势

第一章1运输服务技术

2养护维修技术2025/10/15智能高速铁路概论

251.1.2国外智能铁路关键技术(2)研究舒适性、娱乐性服务技术，提升旅客出行体验德国铁路ICE列车上均提供免费WiFi服务日本正在试验新型旅客向导系统三、智能运营日

本◎

提出了智能维修概念，开发线路自动检测系统◎

实时检测和分析线路状况和变化趋势并及时做

出维修决策法

国

铁

路SNCF食利用IBM公司的Watson物联网平台和大数据、

云计算等技术食

对列车及基础设施进行远程监控，为开展预测

性维修提供基础26欧

盟提出持续研究轮轨关系模型对桥梁、隧道等状态进行远程监控意大利国营铁路公司

●研究搭建了动态管理维修体系DMMS◆应用大数据、物联网技术，实时监测

机车车辆状态并实现故障预测国外智能铁路发展现状与趋势

第一章当前世界铁路正在探索利用大数据、智能化技术对检测监测数据进行分析，实现设施设备故障诊断及趋势预测，推动由预防性维修体系走向预测性维修。1

运输服务技术

2养护维修技术1.1.2国外智能铁路关键技术2025/10/15

智能高速铁路概论三、智能运营工程建设可控化、数字化加强对基础设施建设成本及施工过程控制；确保铁路基础设施质量和可靠性；降低基础设施全生命周期成本；提升铁路工程建设项目的可控性运输装备自动化、智能化研发集事物识别、分析判断、自动控制等功能于一体的系统实现列车自动运行；研究具有自检测、自诊断、自决策功能的智能感知系统调度指挥灵活化、综合化回

动态制定列车开行方案，实现运能与运量最佳匹配回

最大限度地提高列车使用效率，降低运营成本运输服务个性化、舒适化开发新型购票、支付等旅客服务系统，完善旅客信息服务系统研究舒适性技术，开发娱乐性设施检测维修实时化、预见化里

对基础设施及移动装备状态进行实时监测智能高数据进行深度分析，对设施设备的运营状态进行故障诊断及趋势预测271.1.3国外智能铁路发展趋势将BIM、

大数据、物联网、人工智能、现代通信等先进技

术与铁路基础设施、运输装备、

调度指挥、运输服务、养护维

修等领域深度融合。2025/10/15国外智能铁路发展现状与趋势

第一章010203040501

国外智能铁路发展现状与趋势02

我国高速铁路建设成就及智能化需求03

我国智能高速铁路建设与发展2025/10/15智能高速铁路概论

28第一章世界智能铁路发展

目录/Contents第一章调整中长期铁路

网规划，加大对

高铁发展的推动

力度国务

院201629铁道部19921994199720012002200420072008我国高速铁路建设成就及智能化需求1.2.1我国高速铁路建设成就实施六次大面积提速，网络覆盖全国大部分省区智能高速铁路概论批准实施《中长

期铁路网规划》

正式将高速铁路

发展纳入国家铁

路发展战略国务院中国自行设计、

改建的第一条

时速达160公

里铁路广深准高铁中国自主研制成

功首列动力分散

交流传动电动车

组，时速达到

292.8公里/小时先锋号中国第一条自主

研究、设计、施

工、目标速度

200公里/小时

铁路客运专线秦沈客运专线中国第一条高

标准、设计时

速350公里的

新建高速铁路京津城际铁路颁布《铁路今后

十年和“八五”

科技发展纲要》首次提出2个发

展目标2025/10/15我国高速铁路建设成就及智能化需求

第一章1.2.1我国高速铁路建设成就截至2022年底，全国铁路营业里程达到15.5万公里，其中高铁4.2万公里。路网覆盖全

国

9

9

%的20万人口以上城市和81.6%的县，高铁通达94.9%的50万人口以上城市。

“四纵四横”高铁网

提前建成，“八纵八横”高铁网加密成型。突破3万突破突

破4000035000300002500020000150001000050002020年底°2012年底

2014年底2

0

1

3

年

底百能向还以路慨比2025/10/102

0

2

1

年

底2015年底301.2.1我国高速铁路建设成就我国构建了涵盖动车组、工务工程、列车控制、牵引供电、运营管理、风险防控六个方面完备的高速铁路技术体系，高速铁路总体技术水平跻身世界先进行列，部分技术领域达到世界领先水平。高速动车组

牵引供电

风险防控技术技术

技术工程建造技术列车控制技术运营管理技术我国高速铁路建设成就及智能化需求第一章形成覆盖时速350公里、250公里、160公里不

同速度等级，8辆短编、16辆长编、17辆超长

编编组形式，动力集中和动力分散不同动力牵

引模式，能够适应高原、高寒、湿热、风沙等多种运行环境需求的复兴号系列化产品体系。复兴号高原内电双源动车组开进西藏、开到拉萨，实现了复兴号对31个省区市全覆盖。一、动车组领域复兴号高速列车在整车寿命、牵引功率、运行阻力等主要性能指标显著提升，关键部件和核心软件实现自

主突破。在京沪、京张、成渝高铁、京津城际铁路实现世界最高时速350公里商业运营。我国高速铁路建设成就及智能化需求

第一章2025/10/15智能高速铁路概论

321.2.1我国高速铁路建设成就攻克沪苏通长江大桥等千米级超大跨度桥梁、西成高铁复杂地质高地应力隧道、八达岭长城

站深埋地下车站等一系列世界性技术难题；自主研发CRTSIII型板式无砟轨道、聚氨酯固化弹性道床、全断面掘进机系列产品，系统掌握

高铁总体设计、接口管理、联调联试等关键技

术。二、工务工程领域系统掌握各种复杂地质及气候条件下高铁建造成套技术，成功建设一大批艰险复杂高铁工程和典型高铁线

路，建成了世界上最现代化的铁路网和最发达的高铁网。我国高速铁路建设成就及智能化需求

第一章2025/10/15

智能高速铁路概论

331.2.1我国高速铁路建设成就轨道板充填层隔离层扣件底座自主化CTCS-3级列控系统吸收继承了既有

系统大量安全可靠的运用经验，依据中国列控标

准，面向未来发展需要，重点考虑了系统装备的

技术先进性和标准化。支撑新建高铁自主化列控系统的应用；提升中国列控装备的国际竞争力和信息安全

等级；实现安全可靠、技术先进、自主可控的目标。三、列车控制领域研发具有世界领先水平的自主化CTCS-3

级列控系统，突破车载(ATP)

和无线闭塞中心(RBC)关键技术

实现核心系统源代码自主编制，基于无线通信网络系统实现地面与动车组控车信息的双向实时传输，可满足动

车组列车时速350公里、最小追踪间隔3分钟的安全运行要求。CTCS-3级列控车载设备CTCS-3级列控地面设备我国高速铁路建设成就及智能化需求

第一章2025/10/15智能高速铁路概论

341.2.1我国高速铁路建设成就大张力全补偿链型悬挂等接触网新技术实现了时速300～350公里高速动车组重联双弓

稳定受流，填补了世界高速铁路牵引供电技术的空白，我国高铁牵引供电技术达到世界先进水平。简统化接触网以统一系统参数、统一安装型

式、统一材质标准，提高关键装备的服役性能为研究方向，建立了具有完全自主知识产权的中国标准接触网技术体系。四

、牵引供电领域研发了大张力接触网、简统化接触网、牵引供电综合自动化等系统，满足长大干线高铁较多、列车持续运

行时间长、长编组和高速列车重联运行条件下对牵引供电的需求。我国高速铁路建设成就及智能化需求

第一章2025/10/15

智能高速铁路概论

351.2.1