城市轨道交通通信系统的发展分析与现状研究

赵琪

【摘 要】随着我国经济的高速发展，人们对城市交通发展提出了更高要求，现代交通事业发展非常迅速。城市轨道交通具有独特优势，当前发展速度非常快，城市发展对其依赖程度不断提升。通信系统在城市轨道交通系统运行过程中发挥着非常重要的作用，一旦出现问题，不仅对城市轨道交通的正常运行造成影响，还有可能导致事故发生。为此，文章对城市轨道交通通信系统的发展进行分析，并对其发展现状进行研究，以期能促进我国轨道交通事业的发展。

【关键词】城市轨道交通;发展分析;现状研究

【中图分类号】TN929.52;U285.2【文献标识码】A【文章编号】1674-0688（2020）10-0068-03

0 引言

在我国社会高速发展的今天，人们对城市轨道的依赖程度不断提升。城市轨道交通运行在缓解城市通行压力方面发挥重要作用，但是由于我国轨道交通发展相对滞后，技术和国外相比还有较大差距，发展理念也比较落后，特别是在轨道通信系统建设上，经过多年的发展，才建成一套城市轨道交通通信系统。该系统将无线通信、电子监控、公私电话、广播系统有效结合起来，为城市轨道交通的正常运行打下坚实基础。

1 轨道交通的发展过程及现状

英国是世界上首个完成工业革命的国家，其在18世纪60年代就建成了世界上第一条以蒸汽动力为主要牵引力的轨道交通。该轨道交通经过多年的发展，逐渐发展成为现代化的电力牵引机车轨道交通系统。但该产业目前还处于发展阶段，其发展速度相对较慢，从整个世界范围来看，建成完整城市轨道交通体系的国家不足20个。进入21世纪之后，我国人口快速增长，城市轨道交通建设进入快速发展阶段，投入城市轨道交通系统建设的力量越来越大，轨道交通的布局变得越来越合理。

我国第一条轨道交通线路正式运营开始于20世纪60年代末，比国外晚了100多年，整个建设过程非常艰难，该地铁工程的建设完成，标志着我国轨道交通发展进入新的发展纪元。改革开放以来，我国经济实力不断提升，这为城市轨道交通事业的发展打下坚实基础，我国轨道交通行业随之迅速发展。

2 城市轨道交通系统的发展及现状分析

轨道交通是城市立体交通的重要组成部分，是城市发展的重要基础设施，为各种公共产品的供应奠定交通基础。在世界范围内，很多经济发达地区都有自己一套独特的发展理念，这对发展城市交通非常有利。在这种发展理念引导之下，很多发达国家开始将互联网技术、计算机技术应用到轨道交通系统的建设过程中，如音频传输技术、图像通信技术、传输信号电子技术、监控调度技术等，形成了集通信、控制、指挥、信息反馈于一体的城市轨道信息系统，可以有效保证信息通信的及时性，为轨道交通的正常运行打下了一个非常好的基础。在保证城市轨道系统运行安全的前提下，很多国家开始发展轻轨项目。在城市轨道通信系统建设过程中，往往离不开业务传输平台、开放式传输网络、准同步数字传输系统、弹性分组环等通信系统的应用。

随着我国通信技术应用不断成熟，人们对通信的认识更上一层楼，已经能够充分意识到通信的本質，不再单纯将其看成电子通信技术，而是以更加整体的观念来看待该系统。经过多年的发展，当前我国已经总结出一套相对完整的通信系统，其在轨道交通运营过程中发挥重要作用，进一步提升了轨道交通运输的安全性。该系统在实际运行过程中，可以将图像信息数字语音处理、信息流转有效融合，为开展城市轨道交通指挥提供了有力的数据保障，让我国城市轨道交通系统变得更加完善。

3 当前我国城市轨道交通通信系统实际运行过程出现的问题

3.1 对轨道交通发展整体性认识不足

我国轨道交通发展初期，对发展过程中的问题认识不足，对运营管理的重视程度不够。在城市轨道交通现阶段的发展过程中，各种问题仍比较多，未能将城市轨道交通当作一个完整的系统工程看待。由此可以看出，在城市轨道交通系统研究过程中，应该直接将投资建设和建后运营当成一个整体来看待，加强交通系统整体性的研究。

当前，我国城市轨道交通通信主要包含以下3个方面内容：①保证轨道交通系统的正常运营和管理。②进一步保证轨道交通运营过程中乘客的安全性，为乘客提供更多安全保障。③保证使用城市轨道交通的人员正常使用公共通信系统。这3个方面是相互促进的，只有全面满足这些要求，才能为城市轨道交通系统的正常运营打下良好的基础。

3.2 功能定位相对单一

当前，我国在城市轨道交通通信系统建设过程中，对城市轨道交通规划理念设定仍不够合理，建设过程出现的问题比较多。在开展城市规划建设的过程中，过于看重轨道交通公共交通因素的影响，对系统功能定位划分不清晰。对于城市轨道通信系统的定位，经常将其看成一种服务设施，不能全面发挥其作用，而且对其后续的维护和升级工作也不是非常重视。随着城市的高速发展，城市轨道交通设施需要量不断增加，单一的轨道交通设施往往不能满足时代发展的需要，这对城市轨道交通多元化发展提出了更高的要求。

3.3 影响城市轨道交通发展的因素较多

当前，影响城市轨道交通系统发展的因素较多，且相互关联，其主要体现在以下3个方面。

（1）城市的底蕴。城市历史文化底蕴是城市发展的重要保障。城市轨道交通发展应该与城市内在文化建设有效统一。

（2）城市轨道交通运行的安全性。由于城市轨道交通的特殊性，其对交通工程运行的安全性有较高的要求。只有不断建立和完善轨道交通安全系统，才能为轨道交通的发展奠定一个良好的基础。

（3）城市轨道交通的便民服务功能。城市轨道交通系统建设的主要目标是缓解当前城市交通压力，给人民出行创造更好的条件。

4 我国城市轨道交通通信系统发展趋势

在城市轨道交通系统建设过程中，确保通信系统运行稳定至关重要。城市轨道交通通信系统运行是否良好，直接影响轨道交通的安全性，如果系统运行不稳定，经常出现通信失败或者通信异常的情况，就无法保证各种交通系统正常运营，容易导致事故发生。只有保证城市轨道交通通信系统稳定运行，才能确保城市轨道系统的正常运行。

4.1 无线集群通信技术应用越来越多

经过我国科研和技术人员的不断努力，我国无线通信技术快速发展，通信系统越来越完善，为开展城市交通指挥调度和通信监管打下良好基础，技术发展非常迅速，实际应用不断增加。政府应该加大TETRA技术的研究力度，满足时代发展需要，构建将TCP/IP网络化技术、政务紧急通信网、监控设备、车载设备融为一体的综合系统，这样可以进一步保证通信的精准性和可靠性。为了适应未来城市轨道交通发展，我国需要在新一代无线通信技术的研究中投入更大力量，逐步完善城市轨道交通无线通信系统建设。

4.2 综合运输系统是构建通信系统的网络

在城市轨道交通系统建设过程中，需要考虑的因素非常多，而系统运行的安全性和稳定性是着重考虑的地方。此外，系统建设还应该与当前的城市发展有效统一起来。我国在城市轨道交通通信系统建设中，通过对MSTP技术、ONT技术和RPR技术的综合运用，让城市轨道交通通信系统和信号系统有效融合，形成更智能的系统，并有效融合通信、控制、指挥等功能，建成一个完整的城市轨道交通通信网络，保证运营管理、行程调度、信息存储和处理的高效性，为提升通信的可靠性打下坚实的基础。

4.3 不断优化网络结构

我国过去采用的层次化网络结构难以满足现代通信网络IP化的发展需要，很多部门正在研究扁平化的网络结构，如LTE网络技术就是一种非常不错的技术。当前移动通信部门正在大力提高无线承载数据业务发展质量和对无线空口技术的改进工作，扁平化网络已经成为发展目标。此外，让上层网络结构和当前网络结构有效融合，也是一个比较棘手的问题。通过综合考量各种因素，如网络成本问题、网络延伸问题等，认为PTN扁平化发展是未来运营商发展的主要趋势，网络结构对运营商的帮助很大。

4.4 5G技术应用到城市轨道交通通信系统建设

5G网络通信技术是最新的网络技术，相比过去的4G通信技术，5G在通信性能指标上得到长足提高，数据传输速率更高。在移动传输过程中，5G数据传输速度可以達到100 Mbit/s，在理想环境条件下，其通信速率甚至可以达到1 Gb/s，这是传统技术所无法比拟的。虽然5G通信技术的完善程度已经相当高，但该技术在实际应用过程中仍存在不足，还需要在5G技术持续研究中投入力量。在未来5G技术的发展过程中，其更加注重快捷性、可发展性、多种制式、模式的联合运作、网络创建的成本控制。随着时代的不断发展，5G技术的发展还会遇到更多问题，尤其对通信速度要求会不断提高，这就需要对覆盖面积、通信质量进行优化。通过将5G技术应用到城市轨道交通通信系统建设，能够进一步提升通信效率，提高通信系统的可靠性、稳定性，降低通信成本，是一个重要的技术发展方向。

5 结语

随着时代的不断发展，人们对城市轨道交通通信系统的运行提出了更高要求。针对当前城市轨道交通通信系统运行中出现的问题，相关部门应该引起足够重视，认真分析问题存在的原因，及时采取针对性措施，加强系统优化，在技术应用上不断创新，保证通信的效率和稳定性。

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