LTE 技術在城市軌道交通信號系統中的應用

侯曉音

（吉林鐵道職業技術學院，吉林 吉林 132200）

車輛相關信號設備和地面組織信號設備共同構成了城市軌道交通信號系統，通過地面組織提供的信號設備可以讓列車接收到移動命令。而車輛相關信號設備可以接受到列車起動以及授權的命令。這套設備有效降低了列車發生安全的問題概率，如果對城市軌道交通系統，增加了無限信號傳輸技術，將會實現列車自動化的運行。合理地將LTE技術應用到城市軌道交通信號系統，可以有效幫助列車提高安全系數，提高運行的穩定性。

1 LTE 技術與我國目前城市軌道交通的現狀

1.1 LTE 技術的簡介與特點

LTE 技術可以有效建立一個多媒體廣播組業務，大幅降低系統延遲，而且能有效提高傳輸信息的速率，而且具有非常好的抗干擾能力，LTE 技術可以有力的解決同頻段信號干擾的情景。靈活性也是LTE 技術的一個特點，它可以同時支持不同廠家的和設備的混合網絡，同時可以支持多種時鐘同步協議，正因其技術的靈活性，LTE 技術才能夠有如此廣泛的應用空間。而同時少部分的元件組成設備可以減輕后期維修與護理的壓力。高速移動特性，也是決定LTE技術應用如此廣泛的原因之一。LTE 技術普遍采用多普勒頻偏糾正技術，可以支持其高速移動，可以快速進行相關的網絡連接。

1.2 目前城市軌道交通信號系統的現狀

目前大部分城市的軌道交通系統使用的系統主要是基于通信的列車自動化控制系統，也就是常說的CBTC 系統。主要由列車全自動化監控、防護、運行三個方面構成，同時還需要計算機聯鎖和數據通訊輔助配合。CBTC 信號系統有許多優勢。主要原因取決為數據通信子系統，它可以保障列車穩定可靠的去運行。但是在實際的運輸中還存在著許多的問題以及局限性。第一，其系統采用的是開放式頻段，而免費開放的無限網信號以及城市軌道交通系統均采用2.4Ghz 的頻段，這就容易導致設備搶占信息傳輸通道的情況發生，在嚴重一點可能會阻截信號系統的傳輸，導致列車出現緊急停車的情況。第二，隨著城市軌道交通系統的不斷進步，市郊軌道系統也跟隨城市軌道交通的步伐，進行改革與發展。列車運行的速度也得到了大幅度的提升，但是目前僅有的CBTC 系統無法滿足高速移動下的信號傳送，而且CBTC 系統會增大在高速移動下產生的誤差。第三，在CBTC 系統中所使用的WLAN 設備的傳輸距離較短，所需要設置的AP 設備數量較多，而產生的故障也會增多，當設備發生了問題，維修的速度跟不上或者沒有及時進行維修，就會發生難以想象的局面，所以需要進一步研究更加穩定的無線通信技術。

2 LTE 技術在城市軌道交通信號系統中的應用

隨著通信技術的不斷發展與進步，LTE 技術也在不斷地進行革新與優化，現在此技術已經具備了延遲低，高速率的傳輸特點，實現了廣播組的播出業務，無線接入架構等功能。其主要優勢在于扁平化的網絡，在進行信息的傳輸時具有較高的傳輸寬帶，同時具有非常強的移動接入功能。在與WLAN 的網絡對比下，無論是抗干擾能力還是系統的維修與護理，以及高速可移動性，LTE 技術都占有著絕對的領先優勢。LTE 技術在城市軌道交通信號中的應用極大地推動了城市軌道交通業的發展。在實際情況中，軌道交通系統可以架設出兩套LTE 網絡提高CBTC 業務的服務穩定性。使其中一個網絡使用十兆赫茲管帶的PIS，進行CBTC 系統的實施，另外一個網絡獨立的去完成CBTC 業務的任務。

而目前許多的CBTC 都采用的WLAN 技術，除了架設兩套方案線路之外，還可以對老線路采取過渡改造的方案。將TDD-LTE 技術和WLAN 技術進行融合。

3 結 語

綜上所述，LTE 技術有較高的網路傳輸效率，而且延遲較低。同時具有抗干擾能力強，維修和護理靈活方便等特點，可以將其有利的利用到城市軌道交通系統信號的傳輸以及系統的組件，對此項技術的應用，還需對其進行仔細的研究與系統的普及推廣。