Network Rail 成功實測量子慣性導航系統，開創全球鐵路定位技術新紀元

2026 年 3 月，負責掌管英國鐵路基礎設施的 Network Rail 公司，在正式營運的主幹線上成功執行了「鐵路量子慣性導航系統」（Rail Quantum Inertial Navigation，簡稱 RQINS）的首次實地測試。這項被官方定義為全球首次在幹線進行的量子導航試驗，選定在倫敦與威爾溫花園城（Welwyn Garden City）之間的 Govia Thameslink Railway 路段展開，象徵著前瞻物理技術在公共運輸領域的重大進展。

RQINS 技術的核心競爭力在於其配備的超靈敏量子感測器，這類設備能精準捕捉列車在移動與旋轉過程中的極微小變化，從而實現高精度的即時定位。與依賴外部信號的系統不同，RQINS 具備完全獨立於 GPS 或衛星信號運作的能力，能有效緩解目前軌道定位設備維護成本高昂且易受干擾的問題。由於慣性導航系統（INS）本質上是自主運作且不向外發射電磁波，因此在隧道、深谷或高密度城市建築群等衛星信號不穩定或容易中斷的環境中，展現出無可比擬的穩定性與抗干擾優勢。

該計畫由 Great British Railways 下屬的策略創新單位 GBRX 負責主導協調，是英國推動其 20,000 英里鐵路網現代化轉型的關鍵一環。此研發項目建立在先前國防領域及倫敦交通局（Transport for London）相關研究的基礎之上，此次測試標誌著量子技術正式從封閉的實驗室環境，邁向複雜多變的幹線營運環境。透過在真實軌道環境下運行的測試，團隊已成功獲取大量關於系統穩定性與數據精確度的關鍵指標，為未來的規模化部署奠定了科學數據基礎。

此項尖端技術的研發背後，是由 MoniRail 公司領銜的產業聯盟，成員包括倫敦帝國學院（Imperial College London）、國防科技商 QinetiQ，以及薩塞克斯大學（University of Sussex）、PA Consulting 和英國國家物理實驗室（National Physical Laboratory）等頂尖學術與研究機構。該倡議獲得了英國創新局（Innovate UK）以及科學、創新和技術部的實質資助，充分反映了英國政府將量子技術視為國家關鍵戰略發展方向。此前，MoniRail 更曾透過「SBRI 量子催化劑基金」（Quantum Catalyst Fund）第二階段的資助，專門開發解決隧道內信號缺失問題的替代性導航方案。

展望 2026 年之後的技術藍圖，RQINS 的開發完全契合 Network Rail 的「數位鐵路」（Digital Railway）戰略架構，旨在替換那些即將面臨淘汰的傳統號誌系統。根據產業預估，目前運行的傳統系統中，超過一半將在未來 15 年內變得不合時宜且難以維護。儘管目前鐵路網已採用 PANDAS 或 AIVR 等數位監測系統來協助檢測軌道健康狀況，但 RQINS 更側重於重塑列車定位的底層架構。該系統的成功應用預期能大幅降低對地面昂貴固定設施的依賴，不僅提升營運韌性更創造靈活排班的可能性。雖然傳統慣性導航在長時間運行後常面臨累積誤差的挑戰，但該計畫透過系統整合，致力於在複雜鐵路環境中實現極高精確度。