无线通信技术在轨道交通通信中的应用分析

无线通信技术在轨道交通通信中的应用分析

岳葵

身份证号码：430621198904091859

摘要：中国城市地铁的发展不但缓解了中国都市建设压力大的问题，同时也可以很直观体现出中国都市的建设进展状况。无线通信技术在保障都市轨道交通安全可靠、平稳运营中起着关键作用，政府发展无线通信技术，并将之合理运用于地铁中，是都市地铁系统在未来仍然可以安全地平稳运营的重要保证。

关键词：无线通信技术；轨道；交通通信；应用；

引言

交通对城市建设而言具有十分重要的意义，不仅仅是提升经济水平的有效方式，同时关乎民众日常生活。通过轨道交通能够减轻城市交通承受的压力，为日常出行提供更多便利，避免车辆拥挤。对轨道交通建设而言，无线通信是不可缺少的技术，具有十分重要的作用。为此要合理应用无线通信技术，进一步提升通讯服务水平，减少信息传输能耗，为车辆运行提供安全保障，降低意外情况出现概率。

1.轨道交通无线通信技术的重要性

和传统公交不同，地铁交通也存在特殊性，虽然轨道交通线路必须在固定在铁轨上运行，但是地铁线路，由于车速较快，无法使用肉眼进行观测前方路况，因此一旦轨道交通线路在运行流程中出现了突然事故，将很容易导致工作人员的死亡，其不但给旅客造成了身体和经济上的严重伤害，同时对社会建设也会产生很大负面影响。将无线通信技术运用到地铁系统，其主要目的是确保地铁系统可以在比较安全的条件下运营，对地铁系统实施监测和调度，并准确收集旅客信号，从而为旅客提供更加优良的服务。

2.城市轨道交通车地无线通信的应用要求

以地铁的无线通信需求为依据，可具体分为数据、语音、服务、控制、安全等类的信息。城市轨道交通车地无线通信的应用要求可概括为如下几点：

2.1要求拥有大带宽的传输能力，可顺利完成各种语音以及视频业务，更好地适应地铁系统的带宽需求，划分各种等级的业务，体现出信息传输的选择性，即是主次分明。

2.2拥有高速移动性，目前我国的地铁时速大约为80km/h，要求车地无线通信可满足在此时速之下的稳定传输需求，同时要求其具备足够的发展余地，可满足日后地铁时速高达120km/h的传输需求。具备一定的先进性，保证其核心技术在未来的30年之间不会被完全淘汰，系统标准化鲜明，满足相关的国家标准，适应产业链的发展需求。

2.3具有高度的可实施性，适应高架、隧道、轨道交通地下等特殊场合的实施需求，预留后期工程系统扩容的余地。可分为三个阶段：一是初期，要求具备承载乘客信息的多媒体功能，包括车载火灾自动报警系统信息、司机室客室图像信息等。二是近期，要求具备CBTC列车控制、无线集群调度、车载广播等功能。三是远期，要求具备承载其余各种无线信息的功能。

3.无线通信技术在轨道交通通信中的应用

3.1ZigBee技术

比较其余无线通信工艺来说，ZigBee工艺拥有效率低、价格便宜、输出功率高、稳定性大等优势，但用于一个中短长度的无线通信工艺来说，其通讯距离一般在10~100m左右，通过各种措施使其发射的输出功率提升之后，其通讯距离也可增加至1~3km左右，此外，由于主ZigBee工艺的响应较快，由休眠状态转换至真正运行阶段只需要15ms，通过节点链接进入到互联网则只需30ms。城轨所使用的备电体系中的动力电池状态变化，会对城市，特别是轨道交通的常规供电产生一定影响，所以在电池使用总量较多的情形下，仅通过线缆实现通讯在运行速度和成本方面，都会对城市的常规运营产生一些压力。

3.24G技术

4G技术当前国内应用比较普遍的无线通信技术之一，传输速率快是4G技术的主要优点，而且在近年来得到了许多应用的青睐。将4G技术运用到地铁，可以实现地铁的高清晰视频传输，而它可以为地铁沿线的专业技术带来更为清晰的地铁运营状况，以及为公安带来更清晰、更稳定、更准确的视频监测资料。轨道交通运营期间，如果发生了紧急或突发性的事件，4G技术便会优先处理有关消息，将相关紧急事件的消息即时传递给有关负责人以及技术人员，从而为紧急事件提出了科学可行的处置方法，而有关工作人员则根据情况并结合自己经历，也可以制定较为稳妥的处置方法，以便于尽可能的保护旅客的生命安全。

3.35G技术

5G信息技术是近年来倍受重视的无线通信高新技术，同样就是在原4G通讯基础上更新更新换代而形成的高新技术，5G信息技术不但采用了原来的相关高新技术，而且还把光纳米信息技术和数据加密技术运用于当中，这样使人类在运用移动5G信息技术的整个过程中，不但可以更为灵巧、便捷的应用于无线互联网，而且使人类在运用无线互联网整个过程中所生成的数据信息也更为私密，与此同样，对比于其他无线通讯高新技术，5G可以给人类带来更快的数据信息传输速度。而数据传输中公用，移动通讯基站也可以通过更新的IP网址实现有效建立，是移动5G发展以来的较大技术突破，总分了总的信息数据趋势，一方面提高了信息数据的速率，另一方面也有效地增强了信息数据的稳定性。将5G无线通信技术运用到地铁，不但可以给旅客带来低流量的移动宽带业务，而且还可以在地铁自主行车的系统中充当关键角色，地铁车辆运营期间，司机可以利用5G技术手段获取更多高清晰的录像、照片，汽车行驶轨迹也能进行可视化和可控化。

3.4WLAN局域网

WLAN的多媒体信息传输技术基于802.11协议族，IEEE802.11a规定WLAN的频点为5GHz，数据传输速率为1-2Mb/s是一种适用于室内移动环境的通信技术。当前我国诸多城市的轨道交通都采用WLAN标准和技术，但是WLAN通信技术在接入更多的子系统时会存在许多问题。例如基于WLAN的车地无线系统存在与轨道交通信号系统及公共无线网络系统相互干扰的风险，且由于轨道旁边布设的AP点较多维护量较大。基于DVB-T的移动电视系统基于DVB-T的移动电视系统仅仅实现了控制中心到列车的单向数据传输，只能实现PIS系统资讯节目的下传，而无法实现车载视频上传控制中心的功能和车载无线设备的网络管理功能，无法满足轨道交通运营管理要求。

4.无线通信技术在城轨交通车地通信中应用的优势

4.1多种网络覆盖方案，提高系统稳定性

无线通信站点是通过基站进行无线网络覆盖，单个分布在隧道的基站覆盖范围可达1.2km。另外，基站的组网设置原则比较灵活，依据列车的运行速度设置基站的安装位置，增大或者减少基站网络覆盖的重叠长度，可保证高速环境下成功的进行越区切换，提高数据传输的稳定性。

4.2使用专用频段，无线网络抗干扰能力强

移动通信技术采用的是专用频段，不同于WLAN的公共频段，其干扰源少，抗干扰能力强，保证了数据传输的可靠性。

4.3蜂窝网络技术，数据传输容量大

移动通信技术也称为蜂窝网络通信，通过设置基站，划分小区，成百上千倍地增大了频率的空间复用率，极大提高了数据传输量。

4.4多种数据加密方式，数据安全性高

无线通信的鉴权中心主要有两个功能：一是对用户的IMSI号进行鉴权，防止非本网络用户接入网络；二是为无线路径上的通信数据进行加密，保证了通信数据的安全性。

5.结束语

由上述内容可以看出，对轨道交通来说融合无线通信技术能够降低安全事故发生概率，为轨道交通运行提供保障。而针对早期无线通信技术进行创新，能够加快信息传输速率，强化信号稳定性，提升安全等级，避免数据外泄，弱化故障出现之后造成的负面影响。通过无线信息技术满足乘客的通信需求，体现智能特征，提升通信服务水平，加快城市建设进程，促进交通运输业发展。

参考文献

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[2]宋志明.无线通信技术在城市轨道交通中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2015,5(28):2582.

[3]朱伟.无线通信技术在城市轨道交通中的应用[J].商品与质量,2016(25):149-149.