地鐵無線通信系統現狀及發展趨勢研究

薛連斌

【摘要】 城市地鐵交通方式的應用，在很大程度上使我國城市交通擁堵的問題得到了緩解，為城市居民的生活提供了便利。本文將主要在對地鐵無線通信系統中存在的問題進行介紹與分析的基礎上，對地鐵無線通信系統的應用現狀與發展趨勢進行研究。

【關鍵詞】 地鐵 無線通信系統 現狀 發展趨勢

無線通信是地鐵通信系統的重要組成部分，在保障列車運行安全方面起重要作用。本文主要對地鐵無線通信系統的現狀與發展趨勢進行分析與研究。

一、地鐵通信系統的組成

地鐵作為一種極為便利的交通運輸方式，以其運輸量大、速度快、安全舒適和節省土地等諸多優點，在城市綜合運輸格局中占有著越來越重要的地位。據統計，國內城市具有一定規模的地鐵系統一般日均客運量為十幾萬至幾十萬人次，京、滬等擁有大型網絡的地鐵系統，日均客運量更是達到了幾百萬人次。穿梭于城市地下的地鐵已經成為市民出行不可少的交通工具。

然而隨著地鐵客運量的不斷增高，地鐵交通的安全和服務水平越來越受到關注，安全保障的標準也越來越高。通信系統是地鐵運營指揮、業務管理、公共安全治理、服務乘客的網絡平臺，它是地鐵正常運轉的神經系統，為列車的安全、快捷、準點運行提供了基本的保障。通信系統在正常情況下應保證列車安全高效運營、為乘客出行提供高質量的服務保證，在異常情況下應能迅速轉變為可供防災救援和事故處理的指揮通信系統，確保完成關鍵性任務。地鐵工程的通信系統一般由專用通信系統、公安通信系統和公用通信系統三部分組成。專用通信系統按技術類別又可劃分為傳輸、無線通信、公務電話、專用電話、閉路電視監控、廣播、乘客信息、時鐘、辦公數據網絡及綜合布線、集中告警、弱電電源等子系統。

地鐵專用通信系統中的無線通信系統是車地之間唯一的通信手段，其主要任務是通過移動通信、無線傳輸、識別及定位功能的實現，為列車運行調度、車輛段調度、維修調度可災害防控提供無線通信保障。

二、無線通信技術在地鐵工程中的應用現狀

地鐵工程專用的無線通信技術應用經歷了三個階段的演進：20世紀80年代之前基本為專用信道方式，80年代期間主要采用的模擬集群方式，90年代至今普遍采用數字集群方式。專用信道技術主要適用于較小規模的無線調度系統，不能適應現代地鐵交通對內部無線調度系統大規模和大容量的需求，早已讓位于集群通信。而隨著通信技術的不斷發展， 在地鐵工程中，模擬集群方式已普遍被數字集群方式替代，目前僅在地鐵公安通信等輔助系統中還有應用。2000年以來，隨著TETRA標準被選為我國數字集群移動通信的標準體制，TETRA制式數字集群通信系統在國內地鐵無線通信系統的新建和改造工程中被廣泛采用。

早期的地鐵無線通信存在的主要問題就是信號的穩定性和抗干擾能力較差，信號傳輸質量不高，功能較單一，在很大程度上制約著地鐵運輸的安全性與可靠性的提高。技術上更為先進的數字集群通信技術的應用為地鐵交通運輸的進一步發展提供了更為可靠的保證。數字集群通信的優勢主要體現在三個方面：一是高效，通過信道動態分配實現多用戶共享多頻率，有效提高頻率利用率，能進一步提高系統容量。二是穩定，采用分集接收、擴頻、跳頻、交織編碼和各種數字信號處理技術實現抗信道衰落衰，能夠保證信號可靠傳輸。三是功能強，在傳輸數字語音信號外，還能適應數據和圖像傳輸等多業務服務，保密性好，網絡管控有效、靈活。

三、地鐵無線通信系統的發展趨勢

數字集群通信系統具有豐富指揮調度功能且技術成熟，在較長的時期內，仍將延續其在國內地鐵無線通信應用中的主流地位。隨著數字通信技術的不斷進步和需求標準的不斷提高，國內地鐵無線通信將在以下幾個方面得到較快發展。

一是采用基于全IP網絡的TETRA系統，使話音、數據、控制等不同業務類型在統一的核心網絡進行交換控制，以獲得更高的頻率利用率、更快的反應部署速度、更強的保密性和更低的運行維護成本。

二是在不同軌道線路TETRA網絡交換中心的交換機之間全透明互聯互通，從而開通終端相互漫游的應用，實現地鐵網內信息資源和設備資源的共享；地鐵TETRA網絡與地面政府應急網之間互聯互通，既能實現地鐵和政府的高效應急管理，又能避免重復建設，節省工程投資。

三是在引進消化基礎上，加強研發具有自主知識產權的TETRA系統，在數字集群交換機、控制器、基站和車載臺等核心部件的研發和生產上取得突破，以期打破在數字集群通信系統核心設備方面受制于人的局面。

四、結束語

本文主要對地鐵無線通信系統的發展現狀與其未來的發展趨勢進行了分析與研究。希望能夠在增進人們對地鐵無線通信技術了解的同時，促進我國地鐵無線通信技術的發展，提高我國地鐵運輸的安全性與可靠性。

參 考 文 獻

[1] 孫玲.地鐵無線通信網絡與有線通信功能特點的對比[J].世界通信，2010，14（12）：34-36.

[2] 龐曉琳.信息產業發展背景下地鐵無線通信科技的應用[J].中國科技信息，2011，20（16）：43-45.