淺析5G時代軌道交通行業發展趨勢

焦光林

摘 ?要：伴隨著科技的進步和普及，5G 通信技術已經得到了飛躍發展。5G 通信技術具有移動性高和覆蓋范圍大等特點，所以它在城市軌道交通中的應用，給乘客上網和視頻通話等提供了非常大的便利。此外，區域5G 通信技術的研究的逐步成熟，讓其在我國城市軌道的交通過程中發揮出最大的作用，與列車無人駕駛技術結合，是無人駕駛技術質的飛躍。列車的安全性、平穩性、準時性，將在5G的配合下達到新的水平，必是大勢所趨。

關鍵詞：5G通信技術;軌道交通;無人駕駛

近幾年，隨著信息技術的不斷成熟和穩健，第五代移動通訊技術（簡稱5G下同）信息科技時代的到來實現了我們人類質的飛躍。5G是具有高速率、低時延和大連接特點的新一代寬帶移動通信技術，是實現人機物互聯的網絡基礎設施，它的出現已經被成功的應用到我國部分城市軌道交通發展的過程中。

5G時代對于軌道交通來說將是一個至關重要節點，比如我們的列車可以全部實現全自動化無人駕駛作業，具體指列車在沒有司機的情況下，僅僅由控制中心（DCC）統一指揮控制實現全自動運營。可以實現的功能有：運營前列車自動喚醒、自動自檢、整備作業;始發站自動按點發車、區間運行、自行停車開關門以及發生故障后的有序處理;晚上運營結束回庫自動洗車、列車休眠等。相比我們現在的有人駕駛方式相比，當運行間隔緊湊時，列車穩定性不能保證，地鐵運行中，最輕微的中斷對整個地鐵線路網絡都會帶來重大的聯鎖影響。無人駕駛可以減少更多的人力介入，還可以避免人為操作失誤導致運營故障，它的安全性和可靠性更高。列車采取了基于無線通信技術的移動閉塞系統，通過與車輛的高度控制系統的技術接口來實現列車的定位、運行、跟蹤和自動折返，列車單位時間通過量更密集，適應大客流的需求。人工智能和5G無人駕駛的核心技術的發展，使得列車系統與控制中心的鏈接速度更快，能夠第一時間完成系統升級，命令更改，能夠保證列車安全行駛的可控性。與道路交通相比，軌道交通的線路相對固定，運量大速度快，時間的可控性會更好。

上海軌道交通14號線，采取8節編組A型車，全長185.6m，車寬3m。司機室與客室空間融為一體，定員人數相比較增加了18%，超員人數增加了16%，功能上還增加了車門對位隔離、跳躍停車、遠程控制、微斷復位等功能，更特殊的功能在于采用了新一代的5G技術。成都地鐵9號線，列車最高運行速度達到100km/h，列車是8A型長大編組地鐵車輛，列車全長185m，寬3m，最大載客量可達3496人，相比較上海14號線，首次配備了，蓄電池，走行部，車門等部位的在線檢測系統，近6000個監測點將車輛子系統數據實時傳輸至地面控制中心。廣州珠江新城旅客自動運輸系統開通試運行，是世界上第一條全地下、無人駕駛的捷運系統。廣州APM線列車采用膠輪-自動導向制式，也是廣州第一條使用膠輪路軌系統的路線，全長約3.94公里，共設9座車站。采用龐巴迪CX-100車型，定員138人/輛，車輛最高運行速度為55km/h。香港南港島線，是我國第一條正式運營的4級全自動駕駛地鐵車輛的線路，南港島線東段于2016年12月28日正式啟用。這條線路貫穿了港島南北，全長約7公里。香港南港島線是100%由中國公司——中車長客主研發，是我國首個進入全球技術要求最高的香港市場無人駕駛項目。列車最高時速為80公里，可實現真正意義上的自動控制，包括自動喚醒、自動運營、自動故障診斷及自動清洗功能。而燕房線列車提供者為中國北車長客股份公司，由于是中國制造，所以媒體稱“中國大陸首批無人駕駛地鐵列車”。燕房線是中國大陸首條全自動無人駕駛線路，滿足IEC62267標準GOA4最高自動化等級，此批無人駕駛地鐵列車是全自動等級最高的地鐵列車。根據北京市的規劃，除了燕房線外，3號線、12號線、17號線、19號線和新機場線等新一輪軌道交通線路建設都將全部采用全自動運行系統技術。預計到2020年，在北京地鐵版圖上，其全自動駕駛的運營里程將超過五分之一。國內大部分無人駕駛列車采取的都是8節編組的列車，與四號線的6節車編組相比有很大差異，但是這是車輛編組影響的是載客，并不影響列車自動駕駛功能。

由于5G通信引入了端到端通信技術，它讓列車設備之間的數據通信不需要基站的傳輸。當軌側網絡出現故障的時候，它可以讓列車直接相互通信，并相互報告各自的位置信息以及運行狀態信息，進一步減少列車與列車之間的通信延遲，提高縮短列車的運行間隔，保證信息傳輸快速和安全。同時5G通信技術還讓車輛兩端的車輛控制器能夠直接通信，而不需要通過車輛的地面網絡在兩端之間鋪設直通線路，這在一定的程度上大大地縮短了其運作系統的建造周期，為列車的后期維護工作提供的保障和便利，從而保障列車的安全運行。國家將加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設，新基建成為新一輪數字經濟發展的重點。在廣東河源，容納30萬臺服務器投資百億的阿里云數據中心不久前正式啟用，為華南地區上百萬個企業提供云上數字服務，推動傳統企業加快數字化轉型。在上海，中國移動上海公司成功部署了全球首個采用32T高傳播速率設備的5G站點。中國移動今年計劃投資1000億元，建成5G基站30萬個。

綜上所述，隨著5G通信技術時代的到來，5G技術將在列車無人駕駛的發展中將發揮不可替代的作用，對于未來全面實現無人駕駛具有非常重要的意義。故將5G技術運用到無人駕駛列車中，是軌道交通行業未來發展的必要趨勢，合理運用5G關鍵技術，推動軌道交通無人駕駛行業跨越式發展。5G和云計算技術必將是支撐無人駕駛軌道列車實現的核心關鍵技術！

參考文獻

[1] 佚名.5G移動通信技術在城市軌道交通車地無線通信系統中的應用[J].城市軌道交通研究，2018，21（s2）：66-69.

[2] 董磊.無人駕駛軌道車輛設計淺談[J].科技展望，2016，26（22）.