轨道交通车地无线通信技术应用情况分析

吴建军

轨道交通车地无线通信技术应用情况分析

吴建军

南京畅卓网络科技有限公司，江苏 南京 210019

随着我国社会经济水平的提高，轨道交通也得到高速发展。但在轨道交通建设过程中，车地无线通信系统存在着多制式、多系统、多网并存等问题，这对轨道交通的进一步发展和运营，带来了严重的阻碍。因此，针对我国轨道交通车地无线通信发展的现状，通过系统的分析，可以利用第四代移动通信技术，也就是4G移动网络技术，以LTE作为传输平台，解决传统轨道交通车地无线通信多制式、多系统、多网并存等问题，推动我国轨道交通车地无线通信技术有效应用，为促进我国轨道交通的全面发展贡献力量。

轨道交通；车地无线通信技术；应用

随着现代城市的发展，人口越来越多，各种公民建筑规模越来越大，数量也越来越多，在完善城市功能，提高城市服务水平的同时，也给交通运输带来了更大的压力。轨道交通作为解决城市交通拥堵问题，提高城市交通服务质量的重要措施，是衡量城市发展建设程度的重要指标，也是人们正常工作和生活的重要交通保障力量。在城市轨道交通运行过程中，为了保证列车正常运行，满足人们的交通需求，必须保持列车与地面持续、稳定的通信联系，这就需要无线通信技术和无线通信系统的支持。但受到无线频谱资源和无线技术标准体制的限制，在车地通信系统中，常常存在易受干扰、稳定性差等问题，导致信息传输质量较差，时常出现延时、通信中断等现象，严重影响了城市轨道交通的服务质量，还带来了安全隐患。因此必须采用新技术方案，提高轨道交通车地无线通信技术的应用质量，保障轨道交通安全，提高城市的交通服务水平，为人们带来更舒适、更便捷、更安全的交通感受。

1 城市轨道交通车地无线通信业务简析

城市轨道交通车地无线通信业务主要包括CBTC系统、列车运行状态监测系统、无线列车调度系统、CCTV系统、PIS系统以及城市轨道交通车地无线通信带宽等。

当前城市轨道交通信号系统的主要制式采用的就是CBTC系统。CBTC系统的主要功能是实现列车的自动监控、防护和运行，是城市轨道交通自动化体系中最关键的部分，能保证列车的安全运行，还能提高列车的运行效率。

列车运行状态监测系统能对列车运行状态进行监测，还能传输数据，使地面监测中心处理和分析列车运行过程中的设备参数数据，从而远程实时监测和诊断列车的运行状态及故障[1]。

无线列车调度系统是一种能够提高运输效率、保障行车安全的关键系统，能对突发事件能够起到必要的保障作用。

CCTV系统是一种视频监控系统，主要作用是通过无线传输，让地面的控制中心实时监控列车驾驶室、列车车厢的视频图像，保障列车和旅客的安全。

PIS是乘客信息系统的简称，能够在多个显示终端显示信息，向乘客展示各种有用信息。

2 轨道交通车地无线通信新技术

2.1 专用无线频段

在城市轨道交通车地无线通信技术中，使用1785～1805 MHz频段作为专用的无线频段，并应用于城市轨道交通车地无线通信系统中，达到提高车地无线通信质量的目的。需要注意的是，要使用专用无线频段，需要先向省线无线电管理机构申请，申请通过后，才可以使用[2]。

2.2 TD-LTE技术

在第四代移动通信技术中，LTE是非常重要的长期演进技术，充分考虑了350 km时速下无线传输性能以及业务优级、实时性和高吞吐率等多方面的需求设计而成的。应用LTE技术能够保证4G移动无线网络的高安全性和高可靠性。TD-LTE是我国拥有核心自主知识产权的国际通信标准技术，目前已形成较为成型的产业链，并在全国范围内实现了商业应用。

3 轨道交通车地无线通信技术的应用情况介绍

目前，我国的城市轨道交通建设项目大部分都已开始应用LTE技术。改进传统城市轨道交通车地无线通信技术在应用过程中存在的问题和不足，应用综合承载这一新型设计方案，对车地无线通信系统进行有效的整合及统一，从而全面提高城市轨道交通车地无线通信技术的应用质量和服务质量，提高城市轨道交通运行的安全性和可靠性，为乘客提供更加安全可靠的交通服务，为城市的发展和进步，提供重要的推动力量[3]。

3.1 乘客咨询系统（PIS）

目前，乘客咨询系统是城市轨道交通应用的主要车地无线通信技术之一，主要分布于列车的各个车厢，以液晶显示器作为载体，向乘客实时发布列车的运行状态和到站信息，此外还可以播放节目和广告。

3.2 基于通信的列车控制系统（CBTC）

基于通信的列车控制系统也是轨道交通普遍应用的车地无线通信技术之一，该系统与列车控制系统相结合，实现车地连续、双向无线通信，目前被越来越多的轨道列车采用。

3.3 数字式无线通信系统（GSM-R）

数字式无线通信系统在列车控制系统、铁路维护通信、列车诊断、旅客服务和货运跟踪服务中得到广泛应用，满足了铁路行业对车地无线传输的需求。

3.4 其他技术

目前，在北京、上海、广州、深圳等城市的轨道交通中。除了上述技术外，WiMAX等技术的发展成熟，也将成为未来轨道交通广泛应用的车地无线通信技术。

4 结束语

随着城市的发展和进步，人们对城市的功能和服务，特别是城市交通服务提出了更高的要求。在这一环境下，加强城市轨道交通车地无线通信建设，提高车地无线通信服务质量，促进城市轨道交通的发展和进步，不仅能为城市居民提供更加便捷、安全、稳定的城市交通服务，使城市交通功能更加完善，解决城市交通拥堵问题，同时对推动我国的城市化建设和社会经济建设具有极为深远的意义。

[1]黄辉. 基于TDD-LTE技术的城市轨道交通车地无线通信网络化技术[J]. 城市轨道交通研究，2016（4）：29-33.

[2]彭显辰. 基于LTE技术的车地无线通信传输方案在城市轨道交通中的应用[J]. 电子测试，2017（22）：75-76，74.

[3]牛宇. 城市轨道交通车—地无线通信网络化技术研究[J]. 交通世界（上旬刊），2017（10）：162-163.

Effective Application of Train-Ground Wireless Communication Technology in Rail Transit

Wu Jianjun

Nanjing Changzhuo Network Technology Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210019

With the improvement of social and economic level in our country, rail transit has also developed rapidly. However, in the process of rail transit construction, there are many problems in the train-ground wireless communication system, such as multi-system, multi-network coexistence, which has brought serious obstacles to the further development and operation of rail transit. Therefore, in view of the present situation of the development of train-ground wireless communication in China, through systematic analysis, we can use the 4th generation mobile communication technology, namely the 4G mobile network technology, and use LTE as the transmission platform to effectively solve the problems of multi-system and multi-network coexistence in the traditional train-ground wireless communication, and promote the effective application oftrain-ground wireless communication so as to contributes to the overall development of rail transit in China.

rail transportation; wireless communication; application

U237

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