5G技術(shù)在軌道交通上的運(yùn)用

胡振遠(yuǎn)

摘要：近幾年來，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，為人們的日常生活帶來了較大的便利。而4G網(wǎng)絡(luò)在滿足人們?nèi)粘Ｉ钪袑菊Z言和數(shù)據(jù)傳遞基本需求的基礎(chǔ)上，針對觸手可及的5G通信技術(shù)提出了更加強(qiáng)烈的需求，并側(cè)重于海量物聯(lián)、增強(qiáng)寬帶、垂直行業(yè)等。通過對5G技術(shù)在城市軌道交通乘務(wù)工作中的應(yīng)用進(jìn)行分析，提高地鐵軌道交通乘務(wù)工作開展的便捷性，為人們的日常出行提供更好的服務(wù)體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù);軌道交通;乘務(wù)工作;應(yīng)用分析

引言

社會的建設(shè)發(fā)展促使通信信息技術(shù)得到了應(yīng)用發(fā)展，所以，在4G通信技術(shù)方便人們?nèi)粘Ｉ畹倪^程中，5G通信技術(shù)（第五代移動通信技術(shù)The fifth generation mobile communication network）得到了更好的創(chuàng)新發(fā)展機(jī)遇。相較于4G通信技術(shù)而言，5G通信技術(shù)在傳輸速度、連接數(shù)量、安全性能等諸多起到了積極的促進(jìn)作用。由于地鐵軌道交通系統(tǒng)中承載了大量的運(yùn)行監(jiān)控信息乘客通信需求，這就使得5G通信技術(shù)在地鐵乘務(wù)工作中得到了深化應(yīng)用，再為人們乘車出行便利的同時(shí)，促使乘客進(jìn)行良好的出行乘務(wù)體驗(yàn)。

1 5G通信技術(shù)中的關(guān)鍵性技術(shù)組成

5G通信技術(shù)中涵蓋了高頻段傳輸技術(shù)、多天線技術(shù)（Massive-MIMO）、端對端通信、全雙工技術(shù)、超密集組網(wǎng)技術(shù)等諸多技術(shù)形式，這些技術(shù)形式的結(jié)合應(yīng)用，促使5G通信技術(shù)的應(yīng)用功能呈現(xiàn)出了多樣化的功能特征。如圖一所示，5G通信技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用。

第一，多天線技術(shù)（Massive-MIMO）能夠提高移動通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)目煽啃?，并通過使用天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行空分復(fù)用，在發(fā)送端接收端之間建立起多條并行應(yīng)用的信息通信通道，從而能夠增加通信系統(tǒng)的信息容量。

第二，超密集組網(wǎng)技術(shù)在5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，是將不同的無線接入方式進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，形成全新的通信系統(tǒng)，并由此形成多層次覆蓋的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。而且，未來有關(guān)無線網(wǎng)絡(luò)的部署密度將會不斷提高，形成了超密的組網(wǎng)。

第三，端對端通信（D2D，Device-to-Device）是5G通信技術(shù)中新增的通信功能，主要是設(shè)備與設(shè)備之間直接進(jìn)行通信的技術(shù)形式，有效的減小通信時(shí)間的延遲，減輕通信基站的實(shí)際運(yùn)行負(fù)擔(dān)，提高頻譜資源的實(shí)際效率。

第四，高頻段傳輸技術(shù)構(gòu)建形成，多是因?yàn)閭鹘y(tǒng)移動通訊網(wǎng)絡(luò)頻段集中位于在3GHz之下。而5G頻段涉及到的毫米波范圍，使得通信頻段有效提高。而高頻段也帶了高帶寬，這樣為5G通信技術(shù)的應(yīng)用提供高速傳輸。

第五，全雙工技術(shù)是5G通信技術(shù)中的重要技術(shù)組成，能夠?yàn)?G技術(shù)的應(yīng)用提高高效頻譜效率，促使5G通信技術(shù)能夠在相同的物理信道上，將相同方向上兩個(gè)信號進(jìn)行傳輸利用，并在接收信號的位置消除信號的干擾。

第六，5G通信技術(shù)在城市軌道交通工程中的應(yīng)用，能夠及時(shí)將終端區(qū)域的實(shí)際情況經(jīng)由基站位置發(fā)送至地鐵核心網(wǎng)絡(luò)，并上傳到軌道交通業(yè)務(wù)平臺，由相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行處理。而在這個(gè)過程中，5G通信技術(shù)能夠及時(shí)將故障問題發(fā)送至軌道交通業(yè)務(wù)平臺，縮短不良影響的時(shí)間和范圍。

2 城市軌道交通乘務(wù)管理核心職能

2.1突發(fā)情況下調(diào)度策略

面對地鐵運(yùn)行過程中的突發(fā)事件，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)保證冷靜、理智的態(tài)度，科學(xué)有效的部署相應(yīng)的補(bǔ)救措施。在進(jìn)行地鐵行車的過程中，一旦發(fā)生兩車交會應(yīng)當(dāng)保證處理機(jī)制的穩(wěn)定與科學(xué)。根據(jù)車輛運(yùn)行的需求與當(dāng)下整體行車組織的運(yùn)轉(zhuǎn)流程，對矛盾車輛進(jìn)行部署與安排。

在城市軌道交通運(yùn)行的過程中需要協(xié)調(diào)眾多方向的內(nèi)容，進(jìn)而才能夠保障地鐵運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和有效性，實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)和乘客出行之間的供應(yīng)和提升。地鐵線網(wǎng)運(yùn)營控制中心為視頻監(jiān)督監(jiān)管工作提供相應(yīng)的保障，降低乘客、工作人員、信息系統(tǒng)在信息獲取和搜集過程中的時(shí)間和精力消耗。需要將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與當(dāng)下的視頻監(jiān)督工作進(jìn)行協(xié)調(diào)和處理，進(jìn)而形成堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定的地鐵視頻監(jiān)督系統(tǒng)。建立完善的地鐵應(yīng)急保障系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息化、高效化、便捷化的運(yùn)行機(jī)制，將地鐵運(yùn)行的相關(guān)信息與技術(shù)實(shí)現(xiàn)線上整合使用遠(yuǎn)程操控技術(shù)可視化技術(shù)自動化智能化技術(shù)等等，建立具有科技因素的地鐵應(yīng)急保障機(jī)制。

乘務(wù)人員的管理工作是軌道交通企業(yè)部門的核心職能。而針對乘務(wù)人員開展管理工作，則能夠充分調(diào)動所有職工的工作積極性，是推動軌道交通系統(tǒng)安全運(yùn)行的根本基礎(chǔ)。而在這個(gè)過程中，需要軌道交通企業(yè)不斷完善內(nèi)部的各項(xiàng)管理職能，提高乘務(wù)人員的專業(yè)素質(zhì)和服務(wù)技術(shù)，從而更好的完成軌道交通企業(yè)的各項(xiàng)運(yùn)營指標(biāo)。從事地鐵駕駛工作較為枯燥，需要長時(shí)間面對相同的工作環(huán)境和工作內(nèi)容，調(diào)度員自身的抗壓能力和自我調(diào)節(jié)能力應(yīng)當(dāng)與工作環(huán)境相結(jié)合。并且入職時(shí)間較短的調(diào)度員由于自身的工作時(shí)間、專業(yè)技能等方面均存在較大的提升空間，進(jìn)而自身的收入較低，生活在大中型城市中，自身的經(jīng)濟(jì)壓力較大，調(diào)度員需要針對當(dāng)下的工作、生活環(huán)境進(jìn)行自我的心里疏導(dǎo)與調(diào)節(jié)。

2.2確保地鐵組織行車安全

行車安全在公共交通和地鐵交通中具有相同的重要地位，在城市地鐵中引進(jìn)信息化設(shè)備管理是十分重要的，能夠?qū)Τ鞘械罔F中的設(shè)備進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，并且結(jié)合一定的人工智能進(jìn)行處理和分析。電子信息化管理能夠提升相關(guān)部門經(jīng)營管理中的實(shí)效性和可操作性，提升相關(guān)部門中設(shè)備作業(yè)和處理的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。視頻監(jiān)督相關(guān)部門在進(jìn)行信息化管理中能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備整體的完善和有效配置，并且緩解了設(shè)備單一化管理中出現(xiàn)的問題，有效對設(shè)備進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修，節(jié)省了檢查設(shè)備人員的工作壓力和工作時(shí)間。

在乘務(wù)人員的管理工作，為了保證管理效果，需要嚴(yán)格遵循以下基本原則：第一，制定企業(yè)乘務(wù)部門的發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展目標(biāo)，保證乘務(wù)人員能夠按照工作計(jì)劃，來完成各項(xiàng)工作任務(wù);第二，建立起完善的乘務(wù)人員管理職能和管理職責(zé)，強(qiáng)化軌道交通企業(yè)的管理目標(biāo);第三，不斷完善軌道交通企業(yè)內(nèi)部的各級層管理制度和管理標(biāo)準(zhǔn)，提高乘務(wù)工作人員的整體服務(wù)水平;第四，制定科學(xué)合理的乘務(wù)人員輪班工作表，保證乘務(wù)工作安排的合理性和科學(xué)性;第五，需要建立完善的軌道交通車輛駕駛?cè)藛T培養(yǎng)制度，保證上崗司機(jī)的專業(yè)性，為乘客日常出行提供良好服務(wù)。

3 5G通信技術(shù)在軌道交通乘務(wù)工作中的應(yīng)用分析

城市軌道交通列車在運(yùn)行過程中具有“兩頭大，中間小”的特性，這也使得列車駕駛?cè)藛T在高峰時(shí)期的人數(shù)多于平峰時(shí)期的人數(shù)。在對軌道交通企業(yè)乘務(wù)人員進(jìn)行工作排班總結(jié)分析的基礎(chǔ)上，可以利用5G通信技術(shù)，結(jié)合高峰時(shí)期和平峰時(shí)期的運(yùn)行特點(diǎn)，對乘務(wù)人員的工作排班進(jìn)行優(yōu)化，為乘客出行提供良好的乘車體驗(yàn)服務(wù)。

3.1利用5G通信技術(shù)來優(yōu)化人員配置

按平峰時(shí)期軌道交通車輛的使用情況，來縮減乘務(wù)人員的編制，并通過增設(shè)日勤車隊(duì)的方式來完成高峰時(shí)期列車的運(yùn)行。日勤車隊(duì)的增設(shè)多是采用“上兩天休一天”的方式，在早高峰時(shí)期值乘之后返回車場待乘，再對晚高峰時(shí)期進(jìn)行值乘。這種設(shè)置方案雖然能夠?qū)Τ藙?wù)人員工作進(jìn)行優(yōu)化配置，但是，在融合了5G通信技術(shù)之后，能夠及時(shí)告知乘務(wù)人員的工作配置調(diào)整，提高乘務(wù)人員管理工作的通信效率。

根據(jù)相關(guān)的調(diào)查數(shù)據(jù)能夠明確，地鐵駕駛員的工作任務(wù)模型應(yīng)當(dāng)由三個(gè)部分組成，其中有業(yè)務(wù)層、行為層和操作層。業(yè)務(wù)層有學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)信息化管理的大數(shù)據(jù)，將地鐵運(yùn)行的路程、經(jīng)停位置、存在的安全隱患與問題、相對應(yīng)的機(jī)動處理機(jī)制等進(jìn)行詳細(xì)的研究與整合，在數(shù)據(jù)庫建設(shè)的過程中不斷充實(shí)其中的內(nèi)容。行為層有分析能力、推理能力、實(shí)證分析能力以及知識創(chuàng)造能力等，建立完善的地鐵保障系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息化、高效化、便捷化的運(yùn)行機(jī)制，將地鐵運(yùn)行的相關(guān)信息與技術(shù)實(shí)現(xiàn)線上整合使用遠(yuǎn)程操控技術(shù)可視化技術(shù)自動化智能化技術(shù)等等，建立具有科技因素的地鐵運(yùn)行機(jī)制。操作層指的是工作人員的專業(yè)素養(yǎng)與能力，明確應(yīng)急機(jī)制建設(shè)的重要性和必要性，在數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建中爭取引進(jìn)公安系統(tǒng)、醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)、貨運(yùn)系統(tǒng)的幫助和聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)而能夠保障地鐵保障系統(tǒng)的安全性和完善性。

3.2利用5G通信技術(shù)來調(diào)整司機(jī)搭班

在軌道交通企業(yè)運(yùn)行過程中，通過改變原有排班模式，以高峰時(shí)期運(yùn)行的列車數(shù)量作為基數(shù)配置人員，并采用交接班方式來完成高峰時(shí)期的列車駕駛問題。針對司機(jī)駕駛?cè)藛T按照平峰時(shí)期列車使用數(shù)量進(jìn)行配置之后，會出現(xiàn)車輛駕駛?cè)藛T短缺的問題。因此，在對駕駛?cè)藛T進(jìn)行排班優(yōu)化時(shí)，可以利用5G通信技術(shù)對高峰行車時(shí)間段內(nèi)容，采用交班人員和接班人員進(jìn)行重疊駕駛的形式，來滿足列車運(yùn)行需求。

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，也使經(jīng)濟(jì)管理問題日益凸顯，這就要求職業(yè)學(xué)校與高校的教師應(yīng)該加強(qiáng)重視現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)問題，進(jìn)行有價(jià)值、有意義的科學(xué)研究。這也充分體現(xiàn)職業(yè)學(xué)校在科研與教學(xué)中的特殊作用。因此，職業(yè)學(xué)校與高校應(yīng)該做到與時(shí)俱進(jìn)，全面把握問題研究的時(shí)代性與有效性，不斷提升教師的學(xué)術(shù)修養(yǎng)，使教師掌握更多的知識與技能。明確地鐵駕駛員自身的職業(yè)組成要素，在教學(xué)中各個(gè)擊破，逐一培養(yǎng)，不斷提升地鐵駕駛員自身的能力水平與心理素質(zhì)。

與此同時(shí)，地鐵駕駛員的教育和培訓(xùn)需要與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展情況、人文特點(diǎn)等因素相結(jié)合，分析駕駛員的職業(yè)能力。從事地鐵駕駛工作較為枯燥，需要長時(shí)間面對相同的工作環(huán)境和工作內(nèi)容，駕駛員自身的抗壓能力和自我調(diào)節(jié)能力應(yīng)當(dāng)與工作環(huán)境相結(jié)合。并且入職時(shí)間較短的駕駛員由于自身的工作時(shí)間、專業(yè)技能等方面均存在較大的提升空間，進(jìn)而自身的收入較低，生活在大中型城市中，自身的經(jīng)濟(jì)壓力較大，駕駛員需要針對當(dāng)下的工作、生活環(huán)境進(jìn)行自我的心里疏導(dǎo)與調(diào)節(jié)。面臨培訓(xùn)、教育、晉升等壓力，需要強(qiáng)化自身的學(xué)習(xí)意識，面對輪班、竄休等生活狀態(tài)，也應(yīng)當(dāng)克服相對不規(guī)律的作息時(shí)間，將自身工作狀態(tài)調(diào)節(jié)到最佳水平，增強(qiáng)自身的適應(yīng)能力。

3.3以5G技術(shù)支撐地鐵應(yīng)急保障系統(tǒng)

應(yīng)急通信系統(tǒng)平時(shí)為地鐵搶險(xiǎn)救災(zāi)、應(yīng)對突發(fā)事件提供通信保障，暫時(shí)為地鐵的搶修提供指揮聯(lián)絡(luò)，是地鐵戰(zhàn)備應(yīng)急通信系統(tǒng)的重要組成部分。首先，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)信息化管理的大數(shù)據(jù)，將地鐵運(yùn)行的路程、經(jīng)停位置、存在的安全隱患與問題、相對應(yīng)的機(jī)動處理機(jī)制等進(jìn)行詳細(xì)的研究與整合，在數(shù)據(jù)庫建設(shè)的過程中不斷充實(shí)其中的內(nèi)容。一旦出現(xiàn)緊急情況應(yīng)有效協(xié)調(diào)相關(guān)的工作人員開展處理與補(bǔ)救活動。

在城市地鐵應(yīng)急保障機(jī)制建設(shè)的過程中主要的問題是相關(guān)的工作人員并不能夠有效的認(rèn)識到應(yīng)急系統(tǒng)建設(shè)的意義和目的，一部分工作人員甚至認(rèn)為“應(yīng)急系統(tǒng)可有可無，緊急事件未必發(fā)生?！边@種不科學(xué)的想法，在工作人員的消極工作狀態(tài)中產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，不利于工作的順利穩(wěn)定開展，也在一部分工作人員的內(nèi)心埋下了安全隱患。因此，應(yīng)完善和強(qiáng)化工作人員的專業(yè)素養(yǎng)與能力，明確應(yīng)急機(jī)制建設(shè)的重要性和必要性，在數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建中爭取引進(jìn)公安系統(tǒng)、醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)、貨運(yùn)系統(tǒng)的幫助和聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)而能夠保障地鐵應(yīng)急保障系統(tǒng)的安全性和完善性。

3.4以5G技術(shù)保障地鐵應(yīng)急保障系統(tǒng)

應(yīng)急通信系統(tǒng)由應(yīng)急救援中心通信設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)急通信接入設(shè)備三部分構(gòu)成。應(yīng)急通信接入設(shè)備含應(yīng)急現(xiàn)場設(shè)備、應(yīng)急搶險(xiǎn)電話設(shè)備、圖像采集發(fā)送設(shè)備。在地鐵信息系統(tǒng)建設(shè)的過程中還應(yīng)當(dāng)建設(shè)信息化的信息處理機(jī)制，進(jìn)行信息獲取和整合的過程中保證穩(wěn)定性、有效性、便捷性。在事件出現(xiàn)的初期就能夠進(jìn)行有效的處理，避免緊急事件的發(fā)酵與惡化。在對于工作人員培訓(xùn)的過程中應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)其信息化素養(yǎng)和專業(yè)化能力，保證自身工作能夠有效進(jìn)行的同時(shí)，為乘客提供更為完善的出行環(huán)境和保障。

應(yīng)當(dāng)在地鐵應(yīng)急通訊系統(tǒng)建設(shè)的過程中，保證信息的高效與同步，及時(shí)更新落后錯(cuò)誤信息，保障當(dāng)下大數(shù)據(jù)中信息的真實(shí)性與有效性，由于地鐵運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中會出現(xiàn)大量的分支系統(tǒng)和衍生系統(tǒng)。在一上系統(tǒng)工作的過程中，也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的維護(hù)。更新不斷建立健全地鐵通信系統(tǒng)中的管理機(jī)制與信息覆蓋面積，進(jìn)而保證地鐵的高效平穩(wěn)運(yùn)行。

當(dāng)下大數(shù)據(jù)信息化互聯(lián)網(wǎng)等不同的平臺的發(fā)展與完善過程中，應(yīng)當(dāng)加以利用和整合，建立完善的地鐵應(yīng)急保障系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息化、高效化、便捷化的運(yùn)行機(jī)制，將地鐵運(yùn)行的相關(guān)信息與技術(shù)實(shí)現(xiàn)線上整合使用遠(yuǎn)程操控技術(shù)可視化技術(shù)自動化智能化技術(shù)等等，建立具有科技因素的地鐵應(yīng)急保障機(jī)制。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著城市軌道交通工程的建設(shè)發(fā)展，成為人們?nèi)粘３鲂惺走x的交通工具，推動了城市的建設(shè)發(fā)展。因此，為了保證軌道交通車輛的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在做好設(shè)備維護(hù)管理和車輛運(yùn)行管理的基礎(chǔ)上，針對乘務(wù)人員進(jìn)行科學(xué)的管理和工作的優(yōu)化，充分利用5G通信技術(shù)來強(qiáng)化工作人員之間的溝通交流，為指令信息的傳遞提供便捷的通信，為人們提供良好的出行體驗(yàn)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡昌桂.5G技術(shù)在軌道交通內(nèi)的應(yīng)用探討[C]//2017城市軌道交通關(guān)鍵技術(shù)論壇暨第26屆地鐵學(xué)術(shù)交流會.2017.

[2]張澤馳.城市軌道交通中5G通信技術(shù)的運(yùn)用探討[J].通訊世界，2019（6）：22-23.

[3]高翔.5G移動通信技術(shù)在城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].城市軌道交通研究，2018，21（S2）：66-69.

[4]黃欣榮. 5G通信技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用分析[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用， 2019（8）.

[5]楊亮， 劉艷霞. 淺析5G通信技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用[J]. 電子世界， 561（03）：191+193.

[6]凌力. 5G與物聯(lián)網(wǎng)融合在城市軌道交通運(yùn)維中的探究[J]. 鐵道建筑技術(shù)（6）：18-22.

[7]江波， 段俊， 王津升， et al. 5G通信技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用探討[J]. 現(xiàn)代城市軌道交通（12）：12-15.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營一分公司）