简析通信技术在城市轨道交通中的应用

王伟民

摘 要：城市轨道交通的发展，可以很好地解决因城市人口的增加带来的巨大交通压力，同时还可以解决能源，提高城市土地的使用率。通信技术是保证城市轨道交通安全、稳定运营的关键所在。因此，文章首先对城市轨道交通中通信系统的组成部分和设计原则进行仔细的分析，在此基础上，对城市轨道交通中通信技术的具体应用进行了探讨。

关键词：通信技术；城市轨道交通；传输系统；传输框架；通信接口

引言

随着我国经济的快速发展，城市化进程在不断加快，城市面临的人口压力也在与日俱增，给城市交通带来了很大的压力。经过多年的实践和总结，在城市中进行轨道交通项目的建设，可以有效缓解这一问题。通过城市轨道交通的发展，人们的出行变的更加便利，而且节省了城市的土地资源。当前，在城市轨道交通中，轻轨和地铁是两种主要的组成部分，其对节能能源和缓解交通压力带来了不可磨灭的贡献。而通信技术在城市轨道交通安全、稳定运营中发挥了重要作用，基于此，文章对相关的内容进行了探讨。

1 城市轨道交通中通信系统的设计概述

1.1 城市轨道交通中通信系统的组成部分

轨道交通的通信系统，承载着运营管理中的语音、数据、图像和文字等各种信息，为确保行车安全、提高运输效率和现代化管理水平、提升旅客舒适度以及突发情况下提供应急处理手段等方面，提供重要的通信保障。而且在城市轨道交通的通信系统的各个子系统来说，需要能够对各自系统内部的故障具有检测和报警功能，以保证系统的稳定运行。

一般情况下，城市轨道交通的通信系统主要由传输系统、专用电话子系统、公务电话子系统、时钟子系统、视频监控子系统、专用无线子系统、乘客导乘子系统和公安/消防子系统等组成。而在这些子系统中，传输系统是最为关键的部分，其为其他的业务子系统提供了传输的通道。正是由于传输系统的核心地位，其稳定性与其他业务子系统的业务能否正常运行有着非常直接的关系。因此，在对城市轨道交通通信系统的设计中，要尤其注重对传输系统的设计。

1.2 城市轨道交通中通信系统的设计原则

在对城市轨道交通的通信系统进行设计时，要保证其可以为运营相关人员和系统设备等提供可靠的信息交互手段，以保证轨道交通系统可以安全、可靠地将乘客送往目的地。因此，对于通信系统来说，要满足以下的设计原则。第一，满足可靠性原则，将各个子系统的隐患进行消除，或者将因为接口匹配而产生的故障进行消除；第二，满足先进性的原则，通信系统的技术应该是当前应用成熟的技术，而且预留了升级的条件；第三，满足扩展性和易维护性的原则。通信系统应该可以方便扩展，为今后后续线路的扩展提供条件，而且通信系统的维护应该比较方便。

2 城市轨道交通中通信技术的具体应用

2.1 传输系统框架设计

城市轨道交通通信系统主要由传输系统、专用电话子系统、公务电话子系统、时钟子系统、视频监控子系统、专用无线子系统、乘客导乘子系统和公安/消防子系统等组成。具体的传输框架如下所示：（1）传输系统。传输系统是整个城市轨道交通通信的核心，因此，需要采用通信技术建立起点对点或者点对面的传输通道，综合数个传输通道建立起城市轨道间的通信连接，只有这样才能有效发挥城市轨道交通中的通信效用。（2）专用电话子系统。通过专用电话子系统可以建立其轨道交通车站和控制中心的语音调度通信功能。控制中心的各类调度台可以很直接地向各个车站发起相应的调度指令。（3）公务电话子系统。公务电话系统各个车站的模拟和数字电话业务通过远端模块连接到控制中心的中心交换机上进行交换后实现公务电话互通，同时中心交换机通过与市话中继连接，实现公务电话的外线业务。（4）时钟系统。对于时钟系统来说，控制中心存在着一级母钟，而各个车站存在着二级母钟。控制中心的一级母钟可以对各个车站的二级母钟实现同步，然后在对各个子系统提供相应的时钟同步信号。各车站的二级母钟对车站中的各个位置的子钟进行同步，供乘客正确掌握时间信息。（5）视频监控子系统。在轨道交通通信系统的视频监控子系统中，可以在控制中心、车站之间形成二级控制网络，而且通过控制中心的视频监控系统控制键盘可以对轨道交通车站内的某路监控视频发起调用命令，从而将该路图像输送到相关的显示器上显示。

2.2 SDH技术的应用

传输系统是整个城市轨道通信系统的核心所在，在对其设计上，不仅要考虑到城市轨道交通的安全、稳定性，还要对未来通信系统的发展方向进行把控，同时要适应城市轨道交通通信业务的复杂性、多样性。基于该种原因，采用综合业务接入和IPover SDH是当前最好的选择。

SDH具有突出成熟、可靠、标准、通用以及可用性等突出特性，不过其在点对多点或者多点对点的传输以及图像信号的传输不理想。因此，在使用中可以结合IP技术的应用对其缺点进行弥补，同时，SDH技术的应用也反过来弥补了IP技术的不足。基于该种因素考虑，IPover SDH将是最佳的选择。SDH网络单元是SDH传输网络的主要组成部分，在光纤、微波或卫星上进行同步信息传送，融复接、传输、交换功能于一体，由统一网络管理操作的综合信息网。其可以有效实现对网络的动态维护和管理，从而有效提升网络资源的利用效率，而且也能有效满足城市轨道交通的信息数据传输要求。

2.3 IPover SDH的具体实现

IPover SDH在城市轨道交通中的应用具有多种优势，在每个车站和停车场作为信息采集节点，通过以太网接入以及PCM设备接入方式将本站点的信息通过SDH传输通道送到控制中心和其他中心，在控制中心将采用统一的网管来管理整个网络是目前最佳的选择。不过，对于轨道交通通信系统传输业务来说，许多都可以通过IP进行解决，但是针对其中一些实时性强的业务，而对这些事实性强业务的接入选择综合业务接入将是最好的选择。

对于综合业务的接入来说，采用的传输通道为标准的2M通道，而且采用PCM30/32制式，可以直接为数据、语音等提供多样化的接口。而且综合业务的组网灵活，可以方便地对链路、环形和点对点的网络结构进行组成。而且综合业务接入具有64K交叉能力，沿途上下电路无阻塞，在沿线可根据用户需要自由上下电路。同时，设计了冗余的双电源对系统进行供电，具有更有利的安全系统。系统采用模块化设计理念，具有较高的可靠性，后期扩容方便，不需要太多的投资。

3 结束语

综上所述，城市轨道交通的快速发展为缓解城市交通压力，提高城市土地利用率发挥巨大作用，而通信技术的应用则又为城市轨道交通的安全、稳定运营提供了重要的保障。在文章中，对城市轨道交通中应用的通信技术组成及详细实现进行了分析，作者认为，未来中，在城市轨道交通的通信系统中要积极采用新的通信技术，以进一步提升城市轨道交通的运营管理水平，从而为广大城市人民的出行提供更好的保障，助力我国城市建设的飞速发展。

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