Network Rail thử nghiệm hệ thống định vị lượng tử RQINS cho ngành đường sắt Vương quốc Anh

Vào tháng 3 năm 2026, Network Rail, tổ chức chịu trách nhiệm về cơ sở hạ tầng đường sắt tại Vương quốc Anh, đã thực hiện cuộc thử nghiệm thực tế đầu tiên cho hệ thống Định vị Quán tính Lượng tử Đường sắt (RQINS) trên một tuyến đường trục chính. Đây được coi là trải nghiệm tiên phong trên thế giới, diễn ra trên tuyến đường Govia Thameslink Railway nối liền thủ đô London và Welwyn Garden City, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ lượng tử vào giao thông vận tải.

Hệ thống RQINS vận hành thông qua các cảm biến cực nhạy giúp xác định vị trí tàu theo thời gian thực bằng cách đo đạc các biến đổi nhỏ nhất trong chuyển động và quán tính quay. Điểm đặc biệt của công nghệ này là khả năng cung cấp dữ liệu định vị chính xác mà không cần phụ thuộc vào tín hiệu vệ tinh GPS. Các chuyên gia đánh giá RQINS là giải pháp thay thế hiệu quả về chi phí và bền bỉ hơn so với các hệ thống định vị trên ray hiện tại vốn dễ bị nhiễu sóng hoặc gặp trục trặc kỹ thuật. Do tính chất tự chủ và không phát xạ, hệ thống này không chịu tác động từ nhiễu điện từ bên ngoài, một ưu điểm vượt trội khi vận hành trong các đường hầm hoặc môi trường đô thị dày đặc, nơi các tín hiệu vệ tinh thường bị gián đoạn.

Sáng kiến RQINS được quản lý bởi GBRX, trung tâm đổi mới chiến lược của Great British Railways, nằm trong kế hoạch hiện đại hóa mạng lưới đường sắt Vương quốc Anh với quy mô khoảng 20.000 dặm. Dự án này được xây dựng dựa trên các nghiên cứu chuyên sâu từ lĩnh vực quốc phòng và các dự án trước đây của Transport for London, thể hiện bước chuyển mình từ môi trường phòng thí nghiệm sang ứng dụng thực tế trên các tuyến đường chính. Giai đoạn thử nghiệm đã giúp thu thập những bộ dữ liệu hiệu suất quan trọng trong các kịch bản vận hành thực tế phức tạp.

Tham gia phát triển hệ thống này là một liên minh công nghệ do MoniRail dẫn đầu, hợp tác cùng Imperial College London, QinetiQ, cùng sự hỗ trợ từ Đại học Sussex, PA Consulting và Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia. Dự án nhận được sự bảo trợ từ Innovate UK và Bộ Khoa học, Đổi mới và Công nghệ, khẳng định chiến lược quốc gia trong việc thúc đẩy công nghệ lượng tử. Trước đây, MoniRail đã nhận được sự hỗ trợ tài chính từ quỹ SBRI: Quantum Catalyst Fund (Giai đoạn 2) để nghiên cứu các giải pháp cho vấn đề mất tín hiệu vệ tinh trong hệ thống giao thông ngầm.

Vào năm 2026, sự phát triển của RQINS hoàn toàn nhất quán với chiến lược 'Đường sắt kỹ thuật số' của Network Rail, nhằm thay thế các hệ thống tín hiệu truyền thống đang lạc hậu khi có tới hơn một nửa số thiết bị hiện nay sẽ cần được thay mới trong 15 năm tới. Trong khi các giải pháp khác như PANDAS và AIVR tập trung vào giám sát tình trạng vật lý của đường ray, RQINS lại mang tới một sự thay đổi mang tính nền tảng trong kiến trúc định vị. Thành công của dự án có thể giảm thiểu sự phụ thuộc vào các thiết bị hạ tầng mặt đất tốn kém, đồng thời tăng cường độ tin cậy trong vận hành. Mặc dù các hệ thống định vị quán tính có thể tích lũy sai số theo thời gian, nhưng việc tích hợp đồng bộ với các hệ thống phụ trợ khác trong dự án này hướng tới mục tiêu đạt được sự chính xác và ổn định tối đa cho môi trường đường sắt hiện đại.