浅谈轨道交通通信系统的发展现状及前景

2018-11-29冯冰

科技与创新 2018年20期

冯冰

浅谈轨道交通通信系统的发展现状及前景

冯冰

（太原市轨道交通建设管理办公室，山西太原 030002）

轨道交通是现代都市公共交通体系中的重要组成部分，通过兴建轨道交通体系将有利于城市构建完善的城市交通网络，从而为人们出行提供极大的便利。在兴建轨道交通的过程中，应该认真搭建轨道通信系统。轨道交通通信系统主要用于轨道交通运营监控和各项运营信息的发布，良好的轨道交通通信系统将有助于保障轨道交通的行车安全。

轨道交通通信；通信传输；系统建设；公共交通

长期以来，轨道交通一直是城市公共交通的重要组成部分。随着科技的发展和时代的变迁，世界上许多国家都选择建设轨道交通来缓解城市交通拥堵和完善城市的公共交通系统。轨道交通的建设给这些国家带来了更好的发展机会，但是也随之产生了一些需要解决的问题。以我国为例，我国轨道交通的通信系统目前还没有完全统一的验收程序和建设标准。城市不同、地域不同，对发展轨道交通的需求也不同。为了满足城市不同项目里对轨道交通的不同需求，通信技术就必须不断地自我更新其在轨道交通里的应用。基础设施系统与运营设备的建设共同组成了一个城市的轨道交通系统，在运营设备的模块中，通信系统又是一个重要的组成部分。然而，比起一些发达的国家，我国轨道交通起步晚，观念落后，技术陈旧，尤其是通信系统，最开始设计的时候只是为了满足地铁建设的基本要求。到了20世纪末期，经过一段时期的探索和实践，我国才终于形成了一套基本完整的无线通信、电子监控、公私电话、广播系统和一整套轨道交通通信系统。轨道交通通信系统形成了一个完整的结构框架，基本功能的实现，也为以后的发展做了充分的准备。

1 轨道交通的发展历程

1.1 国外城市轨道交通的发展历程及现状

在解决城市交通拥堵问题的过程中，轨道交通系统应运而生，并且已经出现了相当长的时间。各个国家都在为建设发展速度快、运力大、污染少、消耗小的城市轨道交通而努力着。纵观世界各国的城市发展史，地铁的出现都为缓解城市的交通堵塞问题作出了相当大的贡献。国外有些国家还特别重视城市地铁建设的规模和合理布局，为其发展轨道交通打下了坚实的基础。现在，国外已有数不胜数的城市建设和发展了快速轨道交通体系，而且从最开始的单一模式扩展到目前的单轨、轻轨等多样形式。

1.2 国内城市轨道交通的发展历程及现状

观察整个世界发展城市轨道交通的历程不难发现，我国发展地铁的时间相对来说要晚。城市轨道交通行业不仅是技术密集型行业，也是资本密集型产业。以现在我国建设模式、运营模式、管理模式来看，还不足以有效地控制、引导和监督轨道交通建设项目。目前，我国的许多大中型城市都在大力修建轻轨和地铁等交通项目。随着科技和经济的发展，在轨道交通建设中，通信系统已经成为不可或缺的一部分。目前，在我们国内主要使用的通信系统有开放式的传输网、弹性的分组环、多点业务的传输系统和准同步的数字传输平台4种类型。由于通信系统性能的好坏会给城市轨道交通的运行带来直接的影响，选择通信系统时必须先考虑安全问题。保证传输信号的连续性和传输信息的准确快捷，还要确保通信系统组网的灵便性和扩展性。

2 轨道交通通信技术的发展现状

2.1 国外通信技术的发展现状

目前，世界上经济比较发达的国家和地区已经逐渐形成了比较成熟和完善的轨道交通通信体系。集音频信息、信息数据、视频信息等多样化的通信网于一身，对地铁通信全程进行有效监管；集智能化、网格化、信息传输、分配调度、数据交换等于一体，主要给用户展现出功能性相对完善、集成度相对较高、性能指标相对优秀的通讯系统。同时，运用现代化的互联网技术构建全面性的通信服务系统，这一系统涵盖了服务、监管以及运行等方面。此外，为了确保在某一种通信方式失灵的情况下城市轨道交通能够正常运行，国外的城市还在轨道交通的通信系统中使用了多种类型的通信技术。

以下4类轨道交通的通信技术已经被国外的城市普遍采用：①音频的传送技术可以第一时间确保技术人员精准地进行信息沟通；②图像的通信技术可以真实地反馈和呈现出通信数据有效的状态，填补信号传送技术和音频通信技术的某些缺陷；③传输信号的电子通信技术能及时发现容易被忽略的问题并给予有效反应，使得各种零部件和通信的子系统之间应用的逻辑及时、准确和完善；④调度监控的通信技术是为了有效地反馈各种数据，确保监控中心和各站点间有效地对接各种任务，同时解决相应的问题。

2.2 国内通信技术的发展现状

为了达到地铁稳定、安全和可持续运营的目标，我国经过很长一段时间的探索后，在城市轨道交通的通信技术方面也已经有了相对比较完善的系统。这一通信系统涵盖了信息的加密和流转、数字和语音的处理、信息和图像的交互、多用户的交叉和共存等多个方面，分为十几个子系统。这些系统相互协调运作，为各种集中的指挥场所，比如地铁的运营监控中心和地铁的公安分局等提供了足够的数据上的支持，用以应付各种场景的需要。不管是日常工作中的相互联络，还是在出现紧急情况时及时地指挥救灾工作，都能体现出其集成服务的强大能力。同时，针对出现巨大的客流量时容易爆发的各种安全问题、安全事故和自然灾害，城市地铁通信系统还提供了广播子系统和实时的闭路监控子系统等安全保障系统，这些都能在发生突发事件时有效、及时疏散乘客。

3 轨道交通通信系统的发展趋势

在轨道交通建设过程中，通信工程的建设既是难点，也是重点。由于受轨道项目实际情况的各种影响，目前，我国在建设轨道交通通信体系过程中，会根据轨道交通项目的不同而在设计时采取不同的理念。为了使地铁的通信系统和它的各个子系统传输的控制信息、网管信息、音频信息和视频信息等都可以与标准的通讯接口对接，在建设地铁通信工程的过程中，需要优化通信体系各个设备的接口，加强对通信体系各项设备的管理。同时，为了安全、高效、稳定地运行地铁的通信系统，在设计通信系统时，应该注意强化地铁通信工程的适应性建设。此外，还要注意提升地铁通信体系的经济性，通过对通信体系的各个接口进行优化和整合，逐步用标准化的高速接口取代低速的接口。

3.1 稳定性是衡量轨道交通通信系统的标准

在我国，伴随着科技的不断发展和创新，系统的稳定性必将成为规划城市轨道交通通信系统时考虑的首要标准。未来轨道交通发展的趋势必然是运用安全、稳定、可靠的设计和规划标准来有效地监管、评价通信系统。为了进一步提升地铁运行时的稳定性，降低潜在事故的发生率，需要全程监管整个城市的通信体系及其各个子系统。

3.2 综合的传输系统是构建轨道交通系统的网络

对一个城市来说，在构建轨道交通通信系统的时候，不仅要遵循城市的发展趋势，还要充分考虑系统的稳定性和安全性。把城市轨道交通中，比如综合监控和AFC等各类型信息系统（通信业包含在内）进行深入研究和一体化整合，并逐渐地构建起一个集成、可控、庞大、稳定、高效的综合性的传输系统，最终建成一个统一的城市轨道交通信息网。

3.3 集群的无线通信系统会被大范围运用

经过长时间的实践，目前无线通信体系发展已经比较完善，在城市轨道交通的通信监管和调度指挥等方面都已经占据了绝对优势，在现有基础上未来还会持续地升级和融合，融合后的集群无线通信将会被更大范围运用。通过搭建政务的紧急通信网和TCP/IP网络化的技术平台，有效地完成车载设备和监控设施之间的互相通联，同时保证提供精准的通讯信息，都能一定程度上节约投入在建设轨道交通上的成本。所以说，我国在发展城市轨道交通的过程中，一定要不断加强研发新一代无线系统，使我国轨道交通无线网络的建设拼图更加完善。

3.4 人性化服务是轨道交通发展的重要一环

目前，开通了轨道交通的大多数城市都实现了地铁或轻轨区域各种无线网络的全覆盖。很多人性化的设施比如乘客的身份识别和移动的安全监测等也不断得以应用。加强各种人性化的服务，不但提高了乘客出行的效率，提升了出行感受，还有效地降低了出行的人工成本，树立了轨道交通人性化和智能化的美好形象。现在，随着人们的生活水平越来越高，物质文化生活越来越丰富，地铁的通信系统将会多角度、全方位地为乘客提供更多的人性化服务，全面提升轨道交通的服务质量。