城市軌道交通中無線通信技術(shù)的應(yīng)用探討

張宏強(qiáng) 錢智榮 于向前

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)通信技術(shù)的需求與日俱增。軌道交通作為城市交通的重要組成部分，是現(xiàn)代社會(huì)十分受歡迎的出行方式，在一定程度上，這緩解了城市交通堵塞問題，但在通信系統(tǒng)方面也有了新的要求。由于眾多因素的限制，城市軌道交通的無線通信技術(shù)還不完善，本文簡要闡述了目前城市交通中無線通信技術(shù)的應(yīng)用狀況，分析了城市軌道交通中無線通信技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用及其不足，并提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;無線通信技術(shù);應(yīng)用

近些年，軌道交通在城市交通系統(tǒng)中占據(jù)了重要地位，與其他交通方式相比，軌道交通具備速度快、運(yùn)量大等特點(diǎn)，是現(xiàn)代人出行的首要選擇。通信系統(tǒng)是建設(shè)城市軌道交通系統(tǒng)過程中的重要組成部分，發(fā)揮了保障軌道交通安全運(yùn)行等作用，而無線通信技術(shù)是通信系統(tǒng)中的重要的技術(shù)應(yīng)用方法，能夠高效地管理并控制軌道交通。

一、目前城市交通中無線通信技術(shù)的應(yīng)用狀況

無線通信技術(shù)不僅保障了車輛行駛的安全，也保證了人們出行的安全，并且為交通管理部門提供了車輛運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)分析，因此，我國絕大多數(shù)城市將無線通信技術(shù)運(yùn)用到城市軌道交通中，無線通信技術(shù)是以無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為依托，其信息覆蓋范圍較廣、系統(tǒng)功能較強(qiáng)，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程交通管理工作。一般來說，將無線通信技術(shù)運(yùn)用到城市軌道交通中，促使交通管理部門可以實(shí)時(shí)監(jiān)控交通狀況，保障軌道交通的正常運(yùn)行，并且通過智能控制系統(tǒng)對(duì)軌道列車進(jìn)行控制，從而保障人們的出行安全。隨著WIFI技術(shù)和多媒體技術(shù)在軌道交通管理中的運(yùn)用，近些年我國城市軌道交通行業(yè)蓬勃發(fā)展，但是其中仍然存在不少問題，比如，城市軌道交通中的專網(wǎng)無線通信已經(jīng)不能滿足人們的需求，不完善的公網(wǎng)無線系統(tǒng)建設(shè)等，嚴(yán)重阻礙了城市軌道交通的進(jìn)一步發(fā)展。

二、城市軌道交通中無線通信技術(shù)應(yīng)用的不足

軌道交通是現(xiàn)代化城市建設(shè)的重要組成部分，保障了城市交通的穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)了城市交通業(yè)的發(fā)展。相比于其他交通方式，軌道交通列車一直保持高速行駛，在高速運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)通信系統(tǒng)有了更高要求。因此，為保障軌道交通運(yùn)行的安全性，有必要加強(qiáng)通信技術(shù)建設(shè)，滿足乘客多元化的通信需求。但是，目前我國城市軌道交通的通信系統(tǒng)尚不完善，部分通信技術(shù)的應(yīng)用仍存在一些問題。就城市軌道交通運(yùn)行速度而言，列車行駛速度正從60km/h 向120km/h 過度，最高速度可達(dá)到200km/h。在這樣的速度下，對(duì)高速運(yùn)行狀態(tài)下網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能有了新的標(biāo)準(zhǔn)，要求網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。不完善的通信技術(shù)、落后的管理方式和理念等原因，引發(fā)了一系列的無線通信建設(shè)方面的問題。總之，不論是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性還是可靠性，我國城市軌道交通的無線通信系統(tǒng)建設(shè)仍需改善。

三、城市軌道交通中無線通信技術(shù)的應(yīng)用

1、無線保真技術(shù)的應(yīng)用

無線保真技術(shù)是在城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行中最常見的一種技術(shù)，同時(shí)也是軌道無線通信系統(tǒng)的重要組成部分。無線保真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行中對(duì)安全性與穩(wěn)定性的要求，并及時(shí)高效地處理了系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在的安全隱患和信息漏洞等問題，通過密碼保護(hù)、防護(hù)墻等方法，保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。一般來說，運(yùn)用該技術(shù)時(shí)要求在其范圍內(nèi)有相應(yīng)的WIFI連接設(shè)備。但目前，該技術(shù)在城市軌道交通系統(tǒng)中的運(yùn)用仍存在很多干擾因素，因此，技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)管理，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕Ｕ宪壍澜煌ㄏ到y(tǒng)的高效運(yùn)行。

2、無線短程網(wǎng)的應(yīng)用

目前我國城市軌道交通中的無線通信技術(shù)主要還是依靠人工控制，適當(dāng)結(jié)合現(xiàn)場總線技術(shù)與無線通信技術(shù)，進(jìn)而提高無線通信技術(shù)的整體應(yīng)用水平。與此同時(shí)，在城市軌道交通運(yùn)行中，無線短程網(wǎng)也是常見的技術(shù)應(yīng)用，在使用過程中一般選擇 ZIGBEE 網(wǎng)絡(luò)，ZIGBEE 網(wǎng)絡(luò)是一種短距離、低耗能的無線通信技術(shù)，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)傳輸率又快又高，且安全可靠。此外，與其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相比，ZIGBEE 網(wǎng)絡(luò)的使用成本較低。基于此，在未來的城市軌道交通發(fā)展中，相關(guān)部門應(yīng)深入研究無線短程網(wǎng)應(yīng)用，為現(xiàn)代化城市建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

3、無線局域網(wǎng)的應(yīng)用

就無線局域網(wǎng)應(yīng)用而言，在城市軌道交通通信系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，涵蓋了數(shù)以萬計(jì)的電子設(shè)備，主要有感應(yīng)器、檢測(cè)器、計(jì)算機(jī)、讀卡器等，這些電子設(shè)備構(gòu)成了完整的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。一般來說，對(duì)于上述電子設(shè)備，其通信接口的型號(hào)主要是RS-232 與RS-485 。與此同時(shí)，相比于先前的有線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用過程中具有較高的兼容性與數(shù)據(jù)處理能力。此外，從施工角度分析，無線局域網(wǎng)的應(yīng)用不需要進(jìn)行有線網(wǎng)絡(luò)的布線工作，在一定程度上減輕了技術(shù)人員的工作負(fù)擔(dān)，并且工作環(huán)境也有所改善，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的有效性和數(shù)據(jù)的傳輸率。總的來說，無線局域網(wǎng)具備覆蓋范圍廣、應(yīng)用率高等優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了城市軌道交通的進(jìn)一步發(fā)展。

4、數(shù)字集群技術(shù)的應(yīng)用

就城市軌道交通運(yùn)行而言，為保障數(shù)據(jù)和相關(guān)信息的及時(shí)、高效地傳輸，經(jīng)常將數(shù)字集群技術(shù)應(yīng)用其中。數(shù)字集群技術(shù)主要是利用多種數(shù)字技術(shù)，讓整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，并保證其規(guī)范性，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。實(shí)踐證明，將數(shù)字集群技術(shù)應(yīng)用到城市軌道交通運(yùn)行中提高了城市交通系統(tǒng)的整體管理水平。此外，該技術(shù)的應(yīng)用還有效避免了系統(tǒng)運(yùn)行過程中的其他細(xì)小問題，從而保障系統(tǒng)運(yùn)行的有效性。

四、城市軌道交通中無線通信技術(shù)應(yīng)用的解決策略

1、配置干擾與控制對(duì)策

無線通信技術(shù)具有一定的復(fù)雜性，將該技術(shù)運(yùn)用到在城市軌道交通運(yùn)行中，由于受到很多因素的影響，在運(yùn)行過程中會(huì)引發(fā)各種各樣的問題。因此，為保障城市軌道交通穩(wěn)定且安全地運(yùn)行，應(yīng)結(jié)合無線通信系統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)際情況，不斷加強(qiáng)對(duì)無線通信系統(tǒng)的控制力度，促使無線通信技術(shù)充分發(fā)揮其作用，高效處理干擾系統(tǒng)運(yùn)行的配置。首先，找出干擾系統(tǒng)安全運(yùn)行的配置，并對(duì)其進(jìn)行有效處理，以免造成整個(gè)軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行的不便。此外，工作人員還可以依據(jù)干擾配置進(jìn)行進(jìn)一步分析，挖掘?qū)е略O(shè)備故障的根本因素，保障整個(gè)無線通信系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。

2、局域電子通信干擾與控制對(duì)策

局域網(wǎng)的應(yīng)用是城市軌道交通運(yùn)行中較為常見的環(huán)節(jié)，但在局域網(wǎng)的應(yīng)用過程中，其系統(tǒng)內(nèi)部的各種電子設(shè)備常出現(xiàn)通信干擾問題。一般來說，不同的電子設(shè)備在同一系統(tǒng)中產(chǎn)生相互作用力，從而影響其他電子設(shè)備的使用是不可避免的，因此，相關(guān)技術(shù)人員必須加強(qiáng)管理，有效控制局域網(wǎng)中通信干擾因素。目前在我國城市軌道交通業(yè)，最有效的方法是找出引發(fā)問題的干擾因素，并采取科學(xué)合理的方式進(jìn)行處理，確保整個(gè)系統(tǒng)可以穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。此外，技術(shù)人員還應(yīng)該做好預(yù)防工作，并提前制定應(yīng)對(duì)策略，一旦出現(xiàn)問題，可以及時(shí)采取應(yīng)對(duì)策略，避免造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，從而保障城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行的有效性。

綜上所述，在城市軌道交通發(fā)展過程中，無線通信技術(shù)朝著功能多樣化、高寬帶化、智能化的方向發(fā)展，使得人們乘車更加便利。因此，研究人員應(yīng)該深入研究無線通信技術(shù)，不斷完善軌道交通的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)，確保管理系統(tǒng)的信息化、自動(dòng)化以及智能化，保障城市交通系統(tǒng)可以順利進(jìn)行改革，促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)更進(jìn)一步發(fā)展。

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作者簡介：

張宏強(qiáng)（1981—）男，本科，高級(jí)工程師，甘肅通渭縣人，研究方向：鐵路建設(shè)通信信號(hào)。