轨道交通通信系统的发展现状及前景研究

赵晶

随着现代经济社会的快速发展和科技水平的不断提升，城市居民对城市轨道交通运输的实际运行效率和管理能力提出了更高要求，为切实满足人们日常生活、学习和工作的需要，国家和地方政府大力推动了城市交通网络系统的进一步完善，城市轨道交通通信系统成为现代化城市交通网络建设的重要内容。另一方面，城市轨道交通通信网络系统属于专用通信网络系统的重要组成部分，该系统的实际管理水平、运行质量和建设在一定程度上和城市轨道交通网络运输能力有着密切关联。因此，在探究城市轨道交通通信系统发展情况的基础上，对通信系统未来前景做一定的研究具有不容忽视的重要理论意义和现实价值。

一、城市轨道交通发展概况

众所周知，我国于1970年左右正式开始建设城市轨道交通系统，整个轨道交通系统的实际发展过程主要经历了初始起步阶段和后续探索阶段。其中，初始起步阶段主要是指当我国建造北京地铁一期工程这一重要的标志性城市轨道交通工程时，相关工作人员从轨道交通系统工程蓝图、构想、设计、施工甚至后续运营的全部过程，前后共经历大约11年时间。该工程的成功建设和运营不仅标志着我国城市轨道交通系统的建设和发展正式起步，并在极大程度上鼓励和直接推动了我国后续城市轨道交通系统的发展。就我国城市轨道交通系统后续探索阶段而言，在北京地铁一期工程这一重要轨道交通工程完工后，随着我国经济社会的快速发展和科技实力的不断增强，国民生活水平富足程度的提高使得越来越多民众对我国城市轨道交通网络系统的实际运输要求进一步提高，我国城市轨道交通系统的建设力度和发展力度持续加大。

二、轨道交通的通信系统发展现状与组成

（一）传输系统

传输系统是城市轨道交通系统的重要子系统之一，在对城市交通轨道系统进行总体方案设计及系统容量设计时，相关设计人员应考虑到城市轨道交通的近期建设需求和远期发展目标，尽可能地确保城市交通轨道系统容量可扩展、功能可靠及系统构建的灵活多变。一般情况下，为最大程度上满足城市轨道交通系统关于城市轨道交通信号监管、救灾及环境设备监控等诸多业务数据信息传递的需要，传输系统大多采用光纤通信，以双环逻辑拓扑结构作为传输网络结构，以此最大程度上保证传输系统在整体系统运行出现微小故障时仍具备一定程度的系统恢复能力，从而提高整个城市轨道交通系统的安全可靠性和运行稳定性。在此情况下，网络节点和用户的接口模块是城市轨道交通网络系统用户接入通信系统的唯一途径，系统也进一步为网络用户提供了丰富的接口类型，满足了多手段获取信息、设备界面友好及系统功能强大等要求。

（二）电话系统

城市轨道交通网络通信系统中的电话系统主要包括公务电话系统和专用电话系统两大类型。公务电话系统是作为专线网络为城市轨道交通网络通信系统构建的，由远程交换控制、电话机及其他附属设备组成，公务电话通信系统与公用电话网络的连接方式相同，都是采用全自动呼入和呼出的方式，借助数字中继电路进行工作。该电话系统功能主要包括电话交换、电路释放、数据传真、电路选择甚至是复原控制、号码存储及译码等。专用电话系统是城市轨道交通网络通信系统实现电力供应、设备维护及防震救护等诸多功能的重要组成，该系统主要由系统调度总机、调度台和调度分机三大部分组成，经过传输网络通信系统进行连接。在城市轨道交通通信系统的实际应用过程中，专用电话系统主要包括通信功能、会议功能和录音功能等，它能最大程度上维护城市轨道交通网络通信系统的正常运行。

（三）专用无线通信系统

无线通信网络系统是城市轨道交通通信系统的重要组成部分，是为进一步控制城市轨道交通网络系统中调度员、车辆和站点值班员等固定用户和司机列车、公安防护移动用户之间提供专用通信手段的工具系统，该系统采用有线和无线相结合的传输方式，借助传输系统和车站、车辆基地及其他无限基站等连接，借助天线空间及声波传输或漏缆辐射等多样化手段与移动台进行通信，进而实现城市轨道交通系统运行过程中行车调度、防灾救护、综合运营和检修维修等诸多功能。

（四）乘客信息显示系统

乘客信息系统主要由信息管理系统和乘客信息终端显示两大部分组成。在城市轨道交通网络系统的实际运营过程中，乘客信息主要通过传输系统进行远距离传输，而进一步借助乘客信息系统在轨道交通的全线车站及车辆候车室内设置的乘客信息显示屏显示城市轨道交通列车的实际发车时间、乘车须知、到点时间和时事新闻等诸多数据信息，并在城市轨道交通突发安全事故时，借助其联动报警装置，在终端乘客信息显示屏上显示相关报警信息，为城市轨道网络交通系统的安全稳定运营奠定一定基础。

三、轨道交通通信系统的发展趋势

（一）稳定性

就我国现阶段城市轨道交通通信系统的发展现状可知，随着我国科技水平的不断提升和轨道交通通信技术的不断创新，轨道交通通信网络系统的稳定性和可靠性必将成为未来一定时间内城市规道交通通信系统规划时考虑的首要条件。城市轨道交通通信系统的安全性、可靠性、稳定性和结构合理性能在极大程度上增强城市轨道交通通信系统的监管能力和调配能力，进而降低城市轨道交通网络在实际运行过程中发生潜在安全事故的可能性，为满足城市居民出行需求奠定坚实的基础。

（二）构建综合传输系统

通常情况下，城市在构建轨道交通通信系统时，不仅需要遵循未来一定时间内该城市的发展规划和城市道路设计，更应该尽可能地考虑到城市轨道交通系统的实际稳定性和安全可靠性，尽可能地利用较低的建造成本实现更多的功能。例如，在城市轨道交通网络系统中，相关设计人员可借助综合监控系统和AFC等各类型网络信息系统对城市轨道交通网络通信系统进行深入研究和一体化设计，尽可能地将各类型数据信息包含在城市轨道交通网络通信系统中，从而构建稳定高效及可控和可操作性强的综合性城市交通轨道传输系统，为建设统一的整体性城市轨道交通信息网络做出应有的贡献。

（三）集群无线通信系统

无线通信系统在经过长时间的实践和操作后，在城市轨道交通网络通信系统的监管和指挥调度等方面都积累了较为丰富的经验，占据了较为明显而绝对的优势。而在现有经验优势和技术基础的基础上，对其无线通信系统进行升级和融合设计，将融合后的集成性较强的无线通信系統纳入更大范围内，能进一步增强现阶段城市轨道交通通信系统的实际传输能力。

（四）人性化服务

随着现阶段国民生活水平的稳步提升和人们服务意识的不断增强，人性化服务成为城市轨道交通系统发展的重要内容。就现阶段而言，开设了城市轨道交通系统的绝大部分城市实现了地铁或轻轨区域内的无线网络全覆盖，可借助乘客身份证识别、移动安全支付和移动安全检测等诸多人性化的设施和手段，将城市轨道交通网络系统的搭乘程序降到最少，借助各类型人性化服务措施提高乘客出行的实际效率和照顾乘客出行的具体感受，尽可能地降低城市居民出行的实际人工成本，更在极大程度上直接塑造了城市轨道交通系统的人性化、智能化和自动化形象。而随着人们物质生活水平的逐步提升，人性化的城市轨道交通系统将秉持着更全面、更便捷、更优质的服务原则为轨道交通乘客提供更优质的人性化服务，在提升城市形象的同时，全面提升城市轨道交通系统的实际服务质量和服务效率。

四、结语

现代化的城市轨道交通网络是一个涉及内容较多、安全度和精确度要求较高的复杂大系统网络，而轨道交通通信系统作为支撑该网络高效运行和平稳发展的最重要构成部分，对整个城市轨道交通网络的安全稳定和高效运行起着不可忽视的决定性作用。因此，在实现整个城市的轨道交通信息网络现代化建设及智能化发展的过程中，相关工作人员必须深入研究城市轨道交通通信系统在轨道交通网络系统中的发展现状和未来趋势，在把握未来发展方向的基础上不断突破现有通信网络系统的发展障碍，从而促进城市轨道交通网络系统的安全高效和稳定运行。

作者单位：北京信息职业技术学院交通工程系