軌道交通車地無線通信技術應用情況分析

吳建軍

軌道交通車地無線通信技術應用情況分析

吳建軍

南京暢卓網絡科技有限公司，江蘇 南京 210019

隨著我國社會經濟水平的提高，軌道交通也得到高速發展。但在軌道交通建設過程中，車地無線通信系統存在著多制式、多系統、多網并存等問題，這對軌道交通的進一步發展和運營，帶來了嚴重的阻礙。因此，針對我國軌道交通車地無線通信發展的現狀，通過系統的分析，可以利用第四代移動通信技術，也就是4G移動網絡技術，以LTE作為傳輸平臺，解決傳統軌道交通車地無線通信多制式、多系統、多網并存等問題，推動我國軌道交通車地無線通信技術有效應用，為促進我國軌道交通的全面發展貢獻力量。

軌道交通；車地無線通信技術；應用

隨著現代城市的發展，人口越來越多，各種公民建筑規模越來越大，數量也越來越多，在完善城市功能，提高城市服務水平的同時，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，提高城市交通服務質量的重要措施，是衡量城市發展建設程度的重要指標，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、穩定的通信聯系，這就需要無線通信技術和無線通信系統的支持。但受到無線頻譜資源和無線技術標準體制的限制，在車地通信系統中，常常存在易受干擾、穩定性差等問題，導致信息傳輸質量較差，時常出現延時、通信中斷等現象，嚴重影響了城市軌道交通的服務質量，還帶來了安全隱患。因此必須采用新技術方案，提高軌道交通車地無線通信技術的應用質量，保障軌道交通安全，提高城市的交通服務水平，為人們帶來更舒適、更便捷、更安全的交通感受。

1 城市軌道交通車地無線通信業務簡析

城市軌道交通車地無線通信業務主要包括CBTC系統、列車運行狀態監測系統、無線列車調度系統、CCTV系統、PIS系統以及城市軌道交通車地無線通信帶寬等。

當前城市軌道交通信號系統的主要制式采用的就是CBTC系統。CBTC系統的主要功能是實現列車的自動監控、防護和運行，是城市軌道交通自動化體系中最關鍵的部分，能保證列車的安全運行，還能提高列車的運行效率。

列車運行狀態監測系統能對列車運行狀態進行監測，還能傳輸數據，使地面監測中心處理和分析列車運行過程中的設備參數數據，從而遠程實時監測和診斷列車的運行狀態及故障[1]。

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

CCTV系統是一種視頻監控系統，主要作用是通過無線傳輸，讓地面的控制中心實時監控列車駕駛室、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 軌道交通車地無線通信新技術

2.1 專用無線頻段

在城市軌道交通車地無線通信技術中，使用1785～1805?MHz頻段作為專用的無線頻段，并應用于城市軌道交通車地無線通信系統中，達到提高車地無線通信質量的目的。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申請，申請通過后，才可以使用[2]。

2.2 TD-LTE技術

在第四代移動通信技術中，LTE是非常重要的長期演進技術，充分考慮了350 km時速下無線傳輸性能以及業務優級、實時性和高吞吐率等多方面的需求設計而成的。應用LTE技術能夠保證4G移動無線網絡的高安全性和高可靠性。TD-LTE是我國擁有核心自主知識產權的國際通信標準技術，目前已形成較為成型的產業鏈，并在全國范圍內實現了商業應用。

3 軌道交通車地無線通信技術的應用情況介紹

目前，我國的城市軌道交通建設項目大部分都已開始應用LTE技術。改進傳統城市軌道交通車地無線通信技術在應用過程中存在的問題和不足，應用綜合承載這一新型設計方案，對車地無線通信系統進行有效的整合及統一，從而全面提高城市軌道交通車地無線通信技術的應用質量和服務質量，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，為城市的發展和進步，提供重要的推動力量[3]。

3.1 乘客咨詢系統（PIS）

目前，乘客咨詢系統是城市軌道交通應用的主要車地無線通信技術之一，主要分布于列車的各個車廂，以液晶顯示器作為載體，向乘客實時發布列車的運行狀態和到站信息，此外還可以播放節目和廣告。

3.2 基于通信的列車控制系統（CBTC）

基于通信的列車控制系統也是軌道交通普遍應用的車地無線通信技術之一，該系統與列車控制系統相結合，實現車地連續、雙向無線通信，目前被越來越多的軌道列車采用。

3.3 數字式無線通信系統（GSM-R）

數字式無線通信系統在列車控制系統、鐵路維護通信、列車診斷、旅客服務和貨運跟蹤服務中得到廣泛應用，滿足了鐵路行業對車地無線傳輸的需求。

3.4 其他技術

目前，在北京、上海、廣州、深圳等城市的軌道交通中。除了上述技術外，WiMAX等技術的發展成熟，也將成為未來軌道交通廣泛應用的車地無線通信技術。

4 結束語

隨著城市的發展和進步，人們對城市的功能和服務，特別是城市交通服務提出了更高的要求。在這一環境下，加強城市軌道交通車地無線通信建設，提高車地無線通信服務質量，促進城市軌道交通的發展和進步，不僅能為城市居民提供更加便捷、安全、穩定的城市交通服務，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和社會經濟建設具有極為深遠的意義。

[1]黃輝. 基于TDD-LTE技術的城市軌道交通車地無線通信網絡化技術[J]. 城市軌道交通研究，2016（4）：29-33.

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

[3]牛宇. 城市軌道交通車—地無線通信網絡化技術研究[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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