地铁无线通信系统现状及发展趋势研究

薛连斌

【摘要】 城市地铁交通方式的应用，在很大程度上使我国城市交通拥堵的问题得到了缓解，为城市居民的生活提供了便利。本文将主要在对地铁无线通信系统中存在的问题进行介绍与分析的基础上，对地铁无线通信系统的应用现状与发展趋势进行研究。

【关键词】 地铁 无线通信系统 现状 发展趋势

无线通信是地铁通信系统的重要组成部分，在保障列车运行安全方面起重要作用。本文主要对地铁无线通信系统的现状与发展趋势进行分析与研究。

一、地铁通信系统的组成

地铁作为一种极为便利的交通运输方式，以其运输量大、速度快、安全舒适和节省土地等诸多优点，在城市综合运输格局中占有着越来越重要的地位。据统计，国内城市具有一定规模的地铁系统一般日均客运量为十几万至几十万人次，京、沪等拥有大型网络的地铁系统，日均客运量更是达到了几百万人次。穿梭于城市地下的地铁已经成为市民出行不可少的交通工具。

然而随着地铁客运量的不断增高，地铁交通的安全和服务水平越来越受到关注，安全保障的标准也越来越高。通信系统是地铁运营指挥、业务管理、公共安全治理、服务乘客的网络平台，它是地铁正常运转的神经系统，为列车的安全、快捷、准点运行提供了基本的保障。通信系统在正常情况下应保证列车安全高效运营、为乘客出行提供高质量的服务保证，在异常情况下应能迅速转变为可供防灾救援和事故处理的指挥通信系统，确保完成关键性任务。地铁工程的通信系统一般由专用通信系统、公安通信系统和公用通信系统三部分组成。专用通信系统按技术类别又可划分为传输、无线通信、公务电话、专用电话、闭路电视监控、广播、乘客信息、时钟、办公数据网络及综合布线、集中告警、弱电电源等子系统。

地铁专用通信系统中的无线通信系统是车地之间唯一的通信手段，其主要任务是通过移动通信、无线传输、识别及定位功能的实现，为列车运行调度、车辆段调度、维修调度可灾害防控提供无线通信保障。

二、无线通信技术在地铁工程中的应用现状

地铁工程专用的无线通信技术应用经历了三个阶段的演进：20世纪80年代之前基本为专用信道方式，80年代期间主要采用的模拟集群方式，90年代至今普遍采用数字集群方式。专用信道技术主要适用于较小规模的无线调度系统，不能适应现代地铁交通对内部无线调度系统大规模和大容量的需求，早已让位于集群通信。而随着通信技术的不断发展， 在地铁工程中，模拟集群方式已普遍被数字集群方式替代，目前仅在地铁公安通信等辅助系统中还有应用。2000年以来，随着TETRA标准被选为我国数字集群移动通信的标准体制，TETRA制式数字集群通信系统在国内地铁无线通信系统的新建和改造工程中被广泛采用。

早期的地铁无线通信存在的主要问题就是信号的稳定性和抗干扰能力较差，信号传输质量不高，功能较单一，在很大程度上制约着地铁运输的安全性与可靠性的提高。技术上更为先进的数字集群通信技术的应用为地铁交通运输的进一步发展提供了更为可靠的保证。数字集群通信的优势主要体现在三个方面：一是高效，通过信道动态分配实现多用户共享多频率，有效提高频率利用率，能进一步提高系统容量。二是稳定，采用分集接收、扩频、跳频、交织编码和各种数字信号处理技术实现抗信道衰落衰，能够保证信号可靠传输。三是功能强，在传输数字语音信号外，还能适应数据和图像传输等多业务服务，保密性好，网络管控有效、灵活。

三、地铁无线通信系统的发展趋势

数字集群通信系统具有丰富指挥调度功能且技术成熟，在较长的时期内，仍将延续其在国内地铁无线通信应用中的主流地位。随着数字通信技术的不断进步和需求标准的不断提高，国内地铁无线通信将在以下几个方面得到较快发展。

一是采用基于全IP网络的TETRA系统，使话音、数据、控制等不同业务类型在统一的核心网络进行交换控制，以获得更高的频率利用率、更快的反应部署速度、更强的保密性和更低的运行维护成本。

二是在不同轨道线路TETRA网络交换中心的交换机之间全透明互联互通，从而开通终端相互漫游的应用，实现地铁网内信息资源和设备资源的共享；地铁TETRA网络与地面政府应急网之间互联互通，既能实现地铁和政府的高效应急管理，又能避免重复建设，节省工程投资。

三是在引进消化基础上，加强研发具有自主知识产权的TETRA系统，在数字集群交换机、控制器、基站和车载台等核心部件的研发和生产上取得突破，以期打破在数字集群通信系统核心设备方面受制于人的局面。

四、结束语

本文主要对地铁无线通信系统的发展现状与其未来的发展趋势进行了分析与研究。希望能够在增进人们对地铁无线通信技术了解的同时，促进我国地铁无线通信技术的发展，提高我国地铁运输的安全性与可靠性。

参 考 文 献

[1] 孙玲.地铁无线通信网络与有线通信功能特点的对比[J].世界通信，2010，14（12）：34-36.

[2] 庞晓琳.信息产业发展背景下地铁无线通信科技的应用[J].中国科技信息，2011，20（16）：43-45.