城市軌道交通中5G通信技術(shù)的應(yīng)用探討

張哲

（蘭州市軌道交通有限公司 甘肅蘭州 730000）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，城市軌道交通（輕軌和地鐵）越來越普及，其占地小，運(yùn)行快，進(jìn)一步削弱了城市的交通負(fù)擔(dān)，極大地便利了人們的交通方式。先進(jìn)技術(shù)的使用可以對(duì)社會(huì)的發(fā)展起到一定的推動(dòng)作用。5G通信技術(shù)是當(dāng)今誕生的新技術(shù)之一。與傳統(tǒng)的2G，3G和4G通信技術(shù)相比，它具有更為明顯的應(yīng)用優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景。以下是筆者對(duì)5G通信技術(shù)在城市軌道交通應(yīng)用過程的介紹。

1 5G通信技術(shù)的相關(guān)概述

基于對(duì)上一代無線通信技術(shù)的技術(shù)不斷地進(jìn)行改進(jìn)，就出現(xiàn)了5G無線通信技術(shù)。使得無線通信技術(shù)將更加靈活方便，傳輸速度將非常高。與以前的無線通信技術(shù)相比，5G通信技術(shù)可以更有效地保護(hù)個(gè)人信息。5G通過使用新的IP地址作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕?，并將匯總信息傳輸?shù)揭苿?dòng)設(shè)備以確保數(shù)據(jù)安全。5G無線通信主要分為以下幾個(gè)層次：①局域網(wǎng)；②核心網(wǎng)。該系統(tǒng)將具有不同屬性的數(shù)據(jù)組合在一起，以便對(duì)其進(jìn)行分類并進(jìn)行信息傳輸。操作人員給出指示后，無線設(shè)備將啟動(dòng)數(shù)據(jù)分析功能并按要求完成測試，制定最準(zhǔn)確和最全面的結(jié)果，并將其傳達(dá)給通用服務(wù)平臺(tái)；③接入網(wǎng)。構(gòu)建簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是其主要工作，它消除了網(wǎng)絡(luò)連接欄的不合理事件的發(fā)生頻率，從而使信息的全面覆蓋得以順利實(shí)現(xiàn)。

2 5G通信技術(shù)在城市化交通軌道中的重要性

城市軌道通信系統(tǒng)主要包括無線通信系統(tǒng)和有線通信系統(tǒng)。但是，在信息技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，城市軌道交通中使用無線通信技術(shù)的范圍越來越廣，它可以主要與實(shí)時(shí)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)通信并節(jié)省時(shí)間。5G通信技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用已成為一種新的實(shí)用方法，它可以縮短信息傳輸?shù)臅r(shí)間，從而確保城市軌道交通系統(tǒng)的正常運(yùn)行?？梢哉f，5G通信技術(shù)已成為城市軌道運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，以確保信息傳輸?shù)募皶r(shí)性和可靠性。此外，5G通信技術(shù)的發(fā)展還可以創(chuàng)建廣泛的物聯(lián)網(wǎng)，從而使用戶之間的通信不僅限于一個(gè)區(qū)域，人們可以隨時(shí)隨地進(jìn)行通信。同時(shí)，在輕軌系統(tǒng)的運(yùn)營中使用5G通信技術(shù)還可以提高運(yùn)營效率，從而有助于輕軌運(yùn)輸?shù)某掷m(xù)發(fā)展。5G通信技術(shù)還增加了D2D通信功能，在某種程度上減輕了基站的負(fù)擔(dān)并減少了通信延遲。同時(shí)，5G通信技術(shù)還顯著提高了安全性和可靠性，這有助于提高城市軌道交通系統(tǒng)的安全運(yùn)行[1]。

3 簡述5G技術(shù)應(yīng)用時(shí)可能存在的問題

3.1 頻譜資源問題

用于5G通信的異構(gòu)超密集網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)是多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的集成，理想情況下可以在5G通信上建立足以滿足通信需求的專用通信頻譜。但是，頻率資源當(dāng)前相對(duì)有限，并且分配的頻率數(shù)量有限。另外，涂覆過程是毫米波，但是城市軌道運(yùn)輸中使用的電纜波與此技術(shù)不兼容。

3.2 5G通信技術(shù)應(yīng)用不完善

當(dāng)前，隨著5G通信技術(shù)的發(fā)展，它將在實(shí)際應(yīng)用過程中面臨許多問題。為了可以在城市軌道的發(fā)展中充分利用5G通信技術(shù)，專業(yè)人員應(yīng)遵循5G通信技術(shù)應(yīng)用逐步發(fā)展的原則，不斷提高該技術(shù)的適用性和可擴(kuò)展性。如果5G網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生事故，則必須及時(shí)使用其他設(shè)備以保持通信，以確保城市交通的安全運(yùn)行。

4 5G通信技術(shù)在城市軌道交通過程中的應(yīng)用

4.1 加強(qiáng)了列車與列車之間的通信

目前，5G通信技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于列車控制系統(tǒng)，以改善列車控制系統(tǒng)并防止其由于城市軌道附近的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障而引發(fā)的問題。由于5G通信是一種無線通信技術(shù)，因此它可以在列車設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而不受其他限制。另外，D2D通信技術(shù)可以用作另一種備用通信方法。在發(fā)生城市軌道故障的情況下，列車可以彼此直接通信并報(bào)告彼此的位置和運(yùn)行狀態(tài)信息，以確保列車的安全運(yùn)行。同時(shí)，5G通信技術(shù)可以進(jìn)一步減少列車與列車之間的通信延遲，從而縮短列車之間的間隔，提高列車的發(fā)車效率，并提高列車與列車之間通信的可靠性。另外，在列車之間交換數(shù)據(jù)時(shí)，可以采用5G通信技術(shù)進(jìn)行信息傳輸，互聯(lián)網(wǎng)+通信是快速而安全的，它可以建立安全的網(wǎng)絡(luò)連接，以便可以通過終端傳輸信息和數(shù)據(jù)。這有效地實(shí)現(xiàn)了車輛之間的信息交互，并確保了城市軌道交通的安全[2]。

4.2 提高城市軌道的可靠性

隨著通信技術(shù)的發(fā)展和5G通信技術(shù)的出現(xiàn)已經(jīng)引發(fā)了新一輪的科學(xué)技術(shù)革命。它不再由傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)，而是由高科技產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)。在城市交通中使用5G通信技術(shù)是一種有效促進(jìn)城市軌道交通系統(tǒng)更加自動(dòng)化和系統(tǒng)化的一種手段。因此，與新技術(shù)發(fā)展相關(guān)的研究應(yīng)充分利用5G通信技術(shù)，并了解這些技術(shù)在軌道交通中的應(yīng)用，以促進(jìn)中國通信技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。跟蹤間隔是衡量列車控制系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一，也是確保氣體效率的重要指標(biāo)[3]。在這一過程中使用5G通信技術(shù)可以有效縮短跟蹤間隔，提高了列車通行的可靠性和安全性，從而保證了乘客的安全[3]。

4.3 5G通信技術(shù)的應(yīng)用方面

目前經(jīng)常提到中國經(jīng)濟(jì)的新常態(tài)，中國所謂的經(jīng)濟(jì)新常態(tài)主要涉及人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的深度整合。隨著新一輪的科學(xué)技術(shù)革命和工業(yè)革命開始發(fā)展，5G通信技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣。在城市交通中使用5G通信技術(shù)的主要目的是促進(jìn)城市軌道運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化系統(tǒng)化，并不斷提高城市軌道運(yùn)輸?shù)撵`活性。在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的發(fā)展背景下，有必要充分利用5G技術(shù)并不斷提高信息技術(shù)的靈活性。

4.3.1 使用基于小型蜂窩技術(shù)的通信技術(shù)

交通建設(shè)領(lǐng)域在不斷發(fā)展，增加傳輸信息的長度和寬度非常重要。有必要在城市軌道交通中加強(qiáng)小蜂窩技術(shù)的實(shí)施，擴(kuò)大小蜂窩技術(shù)的覆蓋范圍，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的改進(jìn)以有效應(yīng)對(duì)各種緊急情況，從而滿足城市軌道交通的需求并改善5G通信技術(shù)的應(yīng)用效果[4]。

4.3.2 促進(jìn)車輛之間的更好溝通。

在車輛之間交換數(shù)據(jù)時(shí)，信息傳輸?shù)囊笫侵С志哂写罅繑?shù)據(jù)的快速，安全發(fā)送。而使用5G通信技術(shù)可以完全創(chuàng)建一個(gè)安全的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以使有關(guān)人員通過終端傳輸數(shù)據(jù)，并在車輛之間有效地交互信息。

4.4 在城市軌道交通中使用5G通信技術(shù)的可能性

由于輕軌系統(tǒng)中每列車的速度都很高，它也可能駛過一些高層建筑。常規(guī)的衛(wèi)星通信技術(shù)在建造城市輕軌中無法更好地應(yīng)用，盡管4G通信系統(tǒng)可以解決某些問題，但由于資源有限，它在某些地方不太適合。尤其是在當(dāng)前的城市軌道交通中的4G通信技術(shù)，其應(yīng)用過程出現(xiàn)了許多影響城市交通軌道運(yùn)輸效率的情況。但是借助5G無線通信技術(shù)，就可以更好地解決這些問題，從而大大減少了城市軌道交通的延誤。

5 結(jié)束語

隨著中國各城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，城市軌道建設(shè)工程的范圍將不斷擴(kuò)大。通過在城市軌道系統(tǒng)中引入5G通信技術(shù)可以顯著改善城市軌道運(yùn)輸信息系統(tǒng)的處理結(jié)果，還可以顯著提高城市軌道運(yùn)輸?shù)闹悄苄院铜h(huán)境友好性。因此，各城市軌道建設(shè)公司的技術(shù)人員應(yīng)積極了解現(xiàn)代條件下的5G通信技術(shù)，并深入掌握該技術(shù)在城市軌道運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用手段，以便5G通信技術(shù)在城市城市軌道運(yùn)輸中發(fā)揮出最大的作用。