盡管 UWB 技術在交通樞紐的應用已展現出諸多優勢與潛力，但要實現廣泛且深度的普及，還需跨越一些障礙。不過，在探討這些挑戰之前，讓我們先全面回顧其已有的應用成果與積極前景。
交通樞紐作為人員、物資和交通工具的匯聚與流轉中心，高效的運營管理和優質的服務體驗至關重要。在科技飛速發展的當下，各種先進技術不斷融入交通樞紐領域，超寬帶（UWB）技術憑借其獨特優勢，正逐漸成為提升交通樞紐智能化水平的關鍵力量。UWB 技術自誕生以來，從軍事領域逐步拓展至民用，以其高精度定位、強抗干擾性、低功耗等特性，為交通樞紐的運營優化提供了新的思路與解決方案。無論是在人員流動管理、車輛調度，還是行李包裹追蹤等方面，UWB 技術都展現出了巨大的應用潛力，有望重塑交通樞紐的運營模式，為出行者帶來更加便捷、高效、安全的出行體驗。

 

UWB 技術概述

 

定義與原理
UWB（Ultra Wide Band）即超寬帶，是一種利用納米至微米級的非正弦波窄脈沖傳輸數據的無線通信技術。與傳統無線通信技術不同，UWB 不依賴正弦載波，而是通過發送和接收持續時間極短（小于 1ns）的脈沖進行信息傳遞，這些脈沖間隔嚴格受控，由此形成帶寬極寬的信號。按照美國聯邦通信委員會（FCC）定義，UWB 帶寬需比中心頻率高 25% 或者大于 1.5GHz 。在實際應用中，UWB 信號是一種持續時間極短、帶寬很寬的短時脈沖，其頻譜范圍可達 50MHz - 10GHz。在發送端，時鐘發生器產生特定周期的脈沖序列，用戶傳輸信息及地址偽隨機碼對該序列進行調制，調制后的脈沖序列經放大后由 UWB 天線發射。接收端，天線接收信號經低噪聲放大器放大，與本地產生的同步且經偽隨機碼調制的脈沖序列在相關器中進行乘法、積分和取樣保持等運算，從而解調出用戶傳輸信息。

 

技術特點

 

高精度定位：UWB 技術能夠提供厘米級的定位精度，遠超藍牙、Wi-Fi 等傳統無線定位技術。這一特性源于其極短的脈沖信號，使得信號傳播時間測量更為精確，進而實現精準定位。在交通樞紐復雜環境中，無論是對乘客的實時位置追蹤，還是對行李、車輛的定位管理，UWB 的高精度定位都能發揮關鍵作用。
強抗干擾性：UWB 信號帶寬極寬，信號能量彌散在極寬的頻帶范圍內，功率譜密度極低，類似于白噪聲信號。這種特性使得 UWB 技術對信道衰落不敏感，能夠在多徑傳播、信號干擾嚴重的環境中穩定工作。在交通樞紐內，眾多電子設備同時運行，信號環境復雜，UWB 的強抗干擾性確保了其通信和定位的可靠性。
低功耗：相較于一些傳統無線通信技術，UWB 設備在工作時的功耗較低。這是因為 UWB 采用間歇式脈沖傳輸方式，設備大部分時間處于休眠狀態，僅在脈沖發射和接收瞬間消耗能量。對于需要長時間持續工作的交通樞紐應用場景，如人員和資產的實時追蹤設備，低功耗特性可有效延長設備電池續航時間，降低維護成本。

高傳輸速率：UWB 的數據傳輸速率可高達幾百 Mbps 到幾 Gbps 。在民用場景中，10m 以內的傳輸范圍內，數據傳輸速率可達 500Mbps ，能夠滿足諸如高清視頻傳輸、大量數據快速交換等對帶寬要求較高的應用需求。在交通樞紐中，可用于快速傳輸旅客信息、設備狀態數據等，提升信息交互效率。

 

UWB 在交通樞紐的應用場景

 

人員定位與管理
旅客導航與引導：在大型交通樞紐，如機場、火車站，旅客往往面臨復雜的空間布局和眾多的功能區域，尋找登機口、候車區、換乘通道等容易耗費大量時間和精力。借助 UWB 技術，旅客只需攜帶支持 UWB 功能的移動設備（如手機），便可通過相關應用程序獲取實時導航指引。系統能夠精確確定旅客位置，根據其目的地規劃最優路徑，并在途中通過語音、圖像等方式進行實時引導，幫助旅客快速準確到達目的地，減少誤機、誤車等情況發生。
工作人員管理：對于交通樞紐內數量眾多、工作區域分散的工作人員，UWB 技術可實現高效管理。通過為工作人員配備 UWB 定位標簽，管理人員能夠實時掌握每個工作人員的位置和工作狀態。在緊急情況或任務調配時，可迅速定位并通知相關工作人員，提高應急響應速度和工作協同效率。例如，在機場發生航班延誤或突發事件時，能夠快速找到地勤、安檢等相關工作人員，及時進行旅客疏導和問題處理。
客流監測與分析：在交通樞紐的各個關鍵區域部署 UWB 定位基站，可實時監測旅客流量和分布情況。通過對大量定位數據的分析，運營管理者能夠了解不同時段、不同區域的客流密度變化，預測客流高峰和低谷，為資源配置提供數據依據。例如，在客流高峰時段，合理增加安檢通道、售票窗口的工作人員，優化服務流程，提高旅客通行效率，提升旅客服務體驗。

 

車輛與設備管理
智能停車管理：在交通樞紐停車場，UWB 技術可實現車輛的精準定位與引導。當車輛進入停車場時，安裝在車輛上的 UWB 標簽與停車場內的定位基站進行通信，系統能夠實時獲取車輛位置信息，并為其規劃最近的空閑停車位。車輛在行駛過程中，停車場內的指示牌可根據車輛位置實時更新引導信息，幫助駕駛員快速找到停車位。同時，在車輛離開時，系統也能通過 UWB 技術快速識別車輛，實現自動計費，提高停車場管理效率。
場內車輛調度：對于機場內的擺渡車、行李牽引車，火車站內的調車機車等場內車輛，UWB 技術可實現高精度的實時定位和調度管理。通過在車輛上安裝 UWB 定位設備，調度中心能夠實時掌握車輛位置、行駛速度和方向等信息，根據航班、列車的運營需求，合理安排車輛行駛路線和任務分配，避免車輛碰撞和擁堵，提高場內車輛運行效率，保障交通樞紐的正常運轉。
設備狀態監測與維護：交通樞紐內存在大量的機電設備、安檢設備等，這些設備的正常運行對樞紐運營至關重要。利用 UWB 技術，可在設備關鍵部位安裝傳感器標簽，實時監測設備的運行狀態、溫度、振動等參數，并通過 UWB 通信將數據傳輸至管理系統。一旦設備出現異常，系統能夠及時發出警報，通知維修人員進行維修，實現設備的預防性維護，降低設備故障率，減少因設備故障導致的運營中斷。

 

行李與貨物追蹤
行李全程追蹤：在航空、鐵路等交通運輸中，行李丟失或錯拿一直是困擾旅客的問題。采用 UWB 技術，在旅客托運行李時為每件行李貼上 UWB 標簽，在機場、火車站的各個關鍵節點（如值機柜臺、安檢口、行李分揀區、登機口、行李提取處等）部署定位基站。這樣，旅客通過手機應用程序即可實時查詢行李位置，了解行李運輸狀態。同時，航空公司和鐵路部門也能通過系統對行李進行全程監控，及時發現行李運輸過程中的異常情況，提高行李運輸的準確性和安全性，提升旅客滿意度。
貨物物流管理：對于交通樞紐內的貨物物流中心，UWB 技術可實現貨物的精準定位和高效管理。通過在貨物包裝上粘貼 UWB 標簽，物流管理人員能夠實時掌握貨物在倉庫內的存儲位置、出入庫時間等信息，快速查找和分揀貨物。在貨物運輸過程中，也能實時跟蹤貨物運輸軌跡，確保貨物按時、準確送達目的地，提高物流運作效率，降低物流成本。

 

結論與展望
UWB 技術以其獨特的技術優勢，在交通樞紐的人員定位與管理、車輛與設備管理、行李與貨物追蹤等多個領域展現出了巨大的應用潛力，為提升交通樞紐的運營效率、服務質量和智能化水平提供了有力支持。隨著行業的不斷發展和技術的持續進步，UWB 技術有望與 5G、人工智能、大數據等新興技術深度融合，進一步拓展應用場景，為交通樞紐的創新發展注入新的活力，推動交通樞紐向更加智慧、高效、便捷的方向邁進，為人們的出行和物流運輸帶來更多的便利和保障。