吳建軍

軌道交通車地?zé)o線通信技術(shù)應(yīng)用情況分析

吳建軍

南京暢卓網(wǎng)絡(luò)科技有限公司，江蘇 南京 210019

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)水平的提高，軌道交通也得到高速發(fā)展。但在軌道交通建設(shè)過程中，車地?zé)o線通信系統(tǒng)存在著多制式、多系統(tǒng)、多網(wǎng)并存等問題，這對軌道交通的進(jìn)一步發(fā)展和運營，帶來了嚴(yán)重的阻礙。因此，針對我國軌道交通車地?zé)o線通信發(fā)展的現(xiàn)狀，通過系統(tǒng)的分析，可以利用第四代移動通信技術(shù)，也就是4G移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以LTE作為傳輸平臺，解決傳統(tǒng)軌道交通車地?zé)o線通信多制式、多系統(tǒng)、多網(wǎng)并存等問題，推動我國軌道交通車地?zé)o線通信技術(shù)有效應(yīng)用，為促進(jìn)我國軌道交通的全面發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

軌道交通；車地?zé)o線通信技術(shù)；應(yīng)用

隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展，人口越來越多，各種公民建筑規(guī)模越來越大，數(shù)量也越來越多，在完善城市功能，提高城市服務(wù)水平的同時，也給交通運輸帶來了更大的壓力。軌道交通作為解決城市交通擁堵問題，提高城市交通服務(wù)質(zhì)量的重要措施，是衡量城市發(fā)展建設(shè)程度的重要指標(biāo)，也是人們正常工作和生活的重要交通保障力量。在城市軌道交通運行過程中，為了保證列車正常運行，滿足人們的交通需求，必須保持列車與地面持續(xù)、穩(wěn)定的通信聯(lián)系，這就需要無線通信技術(shù)和無線通信系統(tǒng)的支持。但受到無線頻譜資源和無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體制的限制，在車地通信系統(tǒng)中，常常存在易受干擾、穩(wěn)定性差等問題，導(dǎo)致信息傳輸質(zhì)量較差，時常出現(xiàn)延時、通信中斷等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了城市軌道交通的服務(wù)質(zhì)量，還帶來了安全隱患。因此必須采用新技術(shù)方案，提高軌道交通車地?zé)o線通信技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，保障軌道交通安全，提高城市的交通服務(wù)水平，為人們帶來更舒適、更便捷、更安全的交通感受。

1 城市軌道交通車地?zé)o線通信業(yè)務(wù)簡析

城市軌道交通車地?zé)o線通信業(yè)務(wù)主要包括CBTC系統(tǒng)、列車運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、無線列車調(diào)度系統(tǒng)、CCTV系統(tǒng)、PIS系統(tǒng)以及城市軌道交通車地?zé)o線通信帶寬等。

當(dāng)前城市軌道交通信號系統(tǒng)的主要制式采用的就是CBTC系統(tǒng)。CBTC系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)列車的自動監(jiān)控、防護(hù)和運行，是城市軌道交通自動化體系中最關(guān)鍵的部分，能保證列車的安全運行，還能提高列車的運行效率。

列車運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能對列車運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，還能傳輸數(shù)據(jù)，使地面監(jiān)測中心處理和分析列車運行過程中的設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)，從而遠(yuǎn)程實時監(jiān)測和診斷列車的運行狀態(tài)及故障[1]。

無線列車調(diào)度系統(tǒng)是一種能夠提高運輸效率、保障行車安全的關(guān)鍵系統(tǒng)，能對突發(fā)事件能夠起到必要的保障作用。

CCTV系統(tǒng)是一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要作用是通過無線傳輸，讓地面的控制中心實時監(jiān)控列車駕駛室、列車車廂的視頻圖像，保障列車和旅客的安全。

PIS是乘客信息系統(tǒng)的簡稱，能夠在多個顯示終端顯示信息，向乘客展示各種有用信息。

2 軌道交通車地?zé)o線通信新技術(shù)

2.1 專用無線頻段

在城市軌道交通車地?zé)o線通信技術(shù)中，使用1785～1805?MHz頻段作為專用的無線頻段，并應(yīng)用于城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)中，達(dá)到提高車地?zé)o線通信質(zhì)量的目的。需要注意的是，要使用專用無線頻段，需要先向省線無線電管理機構(gòu)申請，申請通過后，才可以使用[2]。

2.2 TD-LTE技術(shù)

在第四代移動通信技術(shù)中，LTE是非常重要的長期演進(jìn)技術(shù)，充分考慮了350 km時速下無線傳輸性能以及業(yè)務(wù)優(yōu)級、實時性和高吞吐率等多方面的需求設(shè)計而成的。應(yīng)用LTE技術(shù)能夠保證4G移動無線網(wǎng)絡(luò)的高安全性和高可靠性。TD-LTE是我國擁有核心自主知識產(chǎn)權(quán)的國際通信標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，目前已形成較為成型的產(chǎn)業(yè)鏈，并在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)了商業(yè)應(yīng)用。

3 軌道交通車地?zé)o線通信技術(shù)的應(yīng)用情況介紹

目前，我國的城市軌道交通建設(shè)項目大部分都已開始應(yīng)用LTE技術(shù)。改進(jìn)傳統(tǒng)城市軌道交通車地?zé)o線通信技術(shù)在應(yīng)用過程中存在的問題和不足，應(yīng)用綜合承載這一新型設(shè)計方案，對車地?zé)o線通信系統(tǒng)進(jìn)行有效的整合及統(tǒng)一，從而全面提高城市軌道交通車地?zé)o線通信技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，提高城市軌道交通運行的安全性和可靠性，為乘客提供更加安全可靠的交通服務(wù)，為城市的發(fā)展和進(jìn)步，提供重要的推動力量[3]。

3.1 乘客咨詢系統(tǒng)（PIS）

目前，乘客咨詢系統(tǒng)是城市軌道交通應(yīng)用的主要車地?zé)o線通信技術(shù)之一，主要分布于列車的各個車廂，以液晶顯示器作為載體，向乘客實時發(fā)布列車的運行狀態(tài)和到站信息，此外還可以播放節(jié)目和廣告。

3.2 基于通信的列車控制系統(tǒng)（CBTC）

基于通信的列車控制系統(tǒng)也是軌道交通普遍應(yīng)用的車地?zé)o線通信技術(shù)之一，該系統(tǒng)與列車控制系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)車地連續(xù)、雙向無線通信，目前被越來越多的軌道列車采用。

3.3 數(shù)字式無線通信系統(tǒng)（GSM-R）

數(shù)字式無線通信系統(tǒng)在列車控制系統(tǒng)、鐵路維護(hù)通信、列車診斷、旅客服務(wù)和貨運跟蹤服務(wù)中得到廣泛應(yīng)用，滿足了鐵路行業(yè)對車地?zé)o線傳輸?shù)男枨蟆?/p>

3.4 其他技術(shù)

目前，在北京、上海、廣州、深圳等城市的軌道交通中。除了上述技術(shù)外，WiMAX等技術(shù)的發(fā)展成熟，也將成為未來軌道交通廣泛應(yīng)用的車地?zé)o線通信技術(shù)。

4 結(jié)束語

隨著城市的發(fā)展和進(jìn)步，人們對城市的功能和服務(wù)，特別是城市交通服務(wù)提出了更高的要求。在這一環(huán)境下，加強城市軌道交通車地?zé)o線通信建設(shè)，提高車地?zé)o線通信服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)城市軌道交通的發(fā)展和進(jìn)步，不僅能為城市居民提供更加便捷、安全、穩(wěn)定的城市交通服務(wù)，使城市交通功能更加完善，解決城市交通擁堵問題，同時對推動我國的城市化建設(shè)和社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有極為深遠(yuǎn)的意義。

[1]黃輝. 基于TDD-LTE技術(shù)的城市軌道交通車地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)[J]. 城市軌道交通研究，2016（4）：29-33.

[2]彭顯辰. 基于LTE技術(shù)的車地?zé)o線通信傳輸方案在城市軌道交通中的應(yīng)用[J]. 電子測試，2017（22）：75-76，74.

[3]牛宇. 城市軌道交通車—地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)研究[J]. 交通世界（上旬刊），2017（10）：162-163.

Effective Application of Train-Ground Wireless Communication Technology in Rail Transit

Wu Jianjun

Nanjing Changzhuo Network Technology Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210019

With the improvement of social and economic level in our country, rail transit has also developed rapidly. However, in the process of rail transit construction, there are many problems in the train-ground wireless communication system, such as multi-system, multi-network coexistence, which has brought serious obstacles to the further development and operation of rail transit. Therefore, in view of the present situation of the development of train-ground wireless communication in China, through systematic analysis, we can use the 4th generation mobile communication technology, namely the 4G mobile network technology, and use LTE as the transmission platform to effectively solve the problems of multi-system and multi-network coexistence in the traditional train-ground wireless communication, and promote the effective application oftrain-ground wireless communication so as to contributes to the overall development of rail transit in China.

rail transportation; wireless communication; application

U237

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