淺談無線通信技術(shù)應(yīng)用于軌道交通通信及信號業(yè)務(wù)

邱月嬌，李美健

（長春市軌道交通集團有限公司，吉林 長春 130000）

城市發(fā)展也帶來了巨大的交通壓力，軌道交通能夠有效緩解這一問題。在軌道交通中積極應(yīng)用無線通信技術(shù)，對于提升軌道交通的安全性能，穩(wěn)定性，以及可靠性等諸多方面具有重要價值。以下將針對軌道交通中較為常見的通信技術(shù)，進行有效探討。

1 無線通信技術(shù)使用優(yōu)勢

無線通信技術(shù)的有效應(yīng)用關(guān)系到軌道交通能否正常運行，并保證其安全性和穩(wěn)定性。如果在交通運行當(dāng)中缺乏無線信號的應(yīng)用，有可能會影響乘客正常出行，造成停運等不良現(xiàn)象，嚴重時還會對周邊交通情況帶來不良影響?；诖耍梢耘卸o線通信技術(shù)在軌道交通運行當(dāng)中所占據(jù)的重要地位。以下將從優(yōu)化調(diào)度方案遭遇緊急事故時的處理，以及對于軌道交通穩(wěn)定性方面的重要影響展開分析。

1.1 優(yōu)化調(diào)度方案

通過無線通信技術(shù)，能夠在軌道交通的運行當(dāng)中有效獲取乘客信息，同時針對運行情況進行實時監(jiān)控，掌握了這些信息以后，就能夠根據(jù)具體需求對調(diào)度方案進行有效的優(yōu)化，使其更符合民眾需求，為提升城市軌道交通運行能力帶來幫助。同時有效應(yīng)用無線通信技術(shù)，還能夠提升調(diào)度工作的合理性和科學(xué)性，使得調(diào)度運行更加有序地開展。具體來說應(yīng)用無線通信技術(shù)能夠有效地判斷出列車運行的高峰時段和低峰時段，并據(jù)此進行車輛密度的有效調(diào)控。還能夠依據(jù)乘客信息判斷哪個區(qū)間內(nèi)是乘客使用較多的，哪個區(qū)間乘客較少，并據(jù)此有效的劃分區(qū)間車與非區(qū)間車，同時還可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息去調(diào)整不同車站的車輛停留時間，使乘客感受到更多的人性化與便利性。

1.2 緊急事故處理

引入公安無線通信系統(tǒng)，能夠促使軌道交通的通信可靠性與穩(wěn)定性更強，同時也能夠促使安全性更高，點主要表現(xiàn)在當(dāng)遭遇緊急事故時，利用該技術(shù)能夠與外界快速地進行聯(lián)系，讓外界知道事故的發(fā)生，從而開展有效援助，對緊急事件進行迅速的處理。此外，在軌道交通的運行當(dāng)中，由于環(huán)境的限制，有時無法對突發(fā)狀況進行有效規(guī)避，一旦出現(xiàn)這些情況嚴重時，可能會造成人員傷亡，而輕者也會造成財產(chǎn)損失或身心傷害，不利于社會發(fā)展和乘客體驗感提升。而有效引入無線通信技術(shù)，能夠保證軌道交通的運行環(huán)境更為安全可靠，減少突發(fā)狀況的發(fā)生。

1.3 提升軌道交通穩(wěn)定性

當(dāng)前的軌道交通中，對于通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用特點較為突出，其主要體現(xiàn)在承載量大，運行速度較快，且安全性更高方面，依據(jù)這些特點，能夠為使用的乘客提供更加穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，使乘客能夠與外界暢通無阻地進行溝通，網(wǎng)絡(luò)使用流暢，體驗感更好。同時還具有環(huán)保性更高的特點，能夠在通信過程中降低對于環(huán)境的污染。此外，通信信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性也是其中一大重要優(yōu)勢。利用無線通信技術(shù)，能夠保證行駛中的列車與調(diào)度站和外界通信系統(tǒng)進行有效的連接，實時傳輸列車的信息數(shù)據(jù)，當(dāng)列車一旦遭遇到故障時，就能夠快速發(fā)現(xiàn)問題所在，進而快速地解決問題，提升軌道交通穩(wěn)定性。

2 無線通信技術(shù)應(yīng)用要求

在具體的無線通信技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，包含了車載閉路電視CCTV，信號系統(tǒng)CBTC，以及通信PIDS等方面的業(yè)務(wù)，為了保證這些業(yè)務(wù)的順暢運行，就需要無線通信系統(tǒng)為其提供高寬帶、低延遲、且穩(wěn)定性極強的通信網(wǎng)絡(luò)，而為了滿足以上要求，就需要應(yīng)用于軌道交通的無線通信技術(shù)，達到以下幾點運行目標。

2.1 覆蓋面廣

由于在軌道交通的運行當(dāng)中，通常涉及了諸多站點且線路較長，因此這就對無線通信技術(shù)提出了更高的要求，需要其擁有極廣的覆蓋面才能夠保證列車正常運行，以及不同站點之間的信息能夠進行有效傳輸，使列車無論運行至哪一部分，其信息都能夠傳遞到調(diào)度站，同時也為乘客帶來良好的網(wǎng)絡(luò)使用體驗感。此外，全方位的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，還能夠確保在單個點位出現(xiàn)問題時，不影響整個系統(tǒng)中其他部分的有效運行，使得軌道交通通信系統(tǒng)穩(wěn)定性更高。

2.2 系統(tǒng)連接

除了需要擁有極廣的覆蓋面，外在具體的車載通信系統(tǒng)應(yīng)用過程當(dāng)中，系統(tǒng)單元與車輛的控制基站之間應(yīng)該要實現(xiàn)有效的聯(lián)系，才能夠保證運行車輛接收到及時的調(diào)度信息和運行安排。為了實現(xiàn)這一目標，就應(yīng)當(dāng)對系統(tǒng)的有效連接進行關(guān)注，從而保證部分與整體之間數(shù)據(jù)交流的穩(wěn)定性，促使列車能夠正常運行。

2.3 通信服務(wù)

此外還有一點極為重要，即通信服務(wù)。這一點主要強調(diào)在信息的傳輸過程中，需要保障雙向信息溝通的穩(wěn)定性，以及信息傳輸?shù)募皶r性，使得列車的運行信息與控制基站之間的指揮能夠快速而及時的傳遞到位。此外還應(yīng)當(dāng)保證系統(tǒng)運行過程當(dāng)中乘客對于媒體使用的需求，如列車上的車載電視，以及乘客對于播放器的使用需求等，進一步提升乘客使用感受。

在具體的應(yīng)用當(dāng)中，為了能夠有效提升無線通信技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，為軌道交通的通信應(yīng)用帶來更高質(zhì)量的體驗，就應(yīng)當(dāng)隨時關(guān)注系統(tǒng)的運行情況，使其保證一定的技術(shù)要求，達到及時性、穩(wěn)定性等通信系統(tǒng)運行目標。

3 在軌道交通中的應(yīng)用

在長遠的發(fā)展當(dāng)中，軌道交通的通信系統(tǒng)運行和構(gòu)建會受到諸多限制性因素的影響，其中還包含了大量不可控因素，可能會導(dǎo)致通信系統(tǒng)出現(xiàn)各種各樣的問題，危害城市軌道交通運行。那么在實際應(yīng)用當(dāng)中就應(yīng)當(dāng)致力于解決這些問題，通過高效率、高安全性、高穩(wěn)定性的科學(xué)設(shè)計理念和技術(shù)的不斷發(fā)展，使得通信系統(tǒng)能夠滿足不同運行條件下的需求，以及相關(guān)工作人員和乘客的使用需求，來保證通信系統(tǒng)更為安全穩(wěn)定的運行保障。

3.1 ZigBee 技術(shù)

在軌道交通運行當(dāng)中，備電系統(tǒng)處于電池狀態(tài)時，會對其整體的供電系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，而在電池數(shù)量較多時，如果僅利用電纜進行通信，那么就會導(dǎo)致成本增加，難度提升，還有可能造成通信質(zhì)量較差的問題，整體使用感受較差。但有效地引入ZigBee技術(shù)，就能夠解決這一難題，因此，該項技術(shù)在軌道交通通信系統(tǒng)當(dāng)中占據(jù)了較為主要的地位。從具體使用上來說，該技術(shù)屬于低功耗的局域網(wǎng)協(xié)議，是中短距離無線通信技術(shù)中的重點內(nèi)容。其具有技術(shù)功耗較低，造價成本較低，但容量和安全性卻展現(xiàn)出了極高的優(yōu)勢，也因此被廣泛應(yīng)用。此外該項技術(shù)還擁有響應(yīng)速度較快的巨大優(yōu)勢，這一點主要表現(xiàn)為該技術(shù)從睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎５倪\行狀態(tài)時長只需要15ms，而連入網(wǎng)絡(luò)的時間則為30ms。從其使用間距上來看，利用該技術(shù)在10～100m之間能夠滿足正常的通信需求，而有效的利用技術(shù)優(yōu)勢還能夠?qū)ζ渫ㄐ啪嚯x進行高質(zhì)量的提升，具體表現(xiàn)為能夠使通信技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)?000～3000m之間，最大區(qū)間提升至原先的30倍左右。

3.2 LTE 技術(shù)

這項技術(shù)是3gpp主導(dǎo)的無線通信技術(shù)通過不斷地提升和演變，發(fā)展形成的新技術(shù)類型，該技術(shù)具有高頻譜效率，加大寬帶，形成了高吞吐率，以及低時延的特點。此外該項技術(shù)還擁有高速率，低成本，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單等諸多優(yōu)勢。在具體的應(yīng)用當(dāng)中，該項技術(shù)主要結(jié)合了正交頻分復(fù)用技術(shù)以及多信息渠道技術(shù)，針對多徑衰落現(xiàn)象能夠有效地進行緩解，提升無線通信的利用效率，使信息傳輸更為便捷高效。LTE技術(shù)在具體的應(yīng)用當(dāng)中，其所形成的通信系統(tǒng)能夠分組域、分階段的完成管理目標任務(wù)，還能夠減少不同設(shè)備信號的干擾情況發(fā)生，因此也獲得了大量應(yīng)用。具體如在20MHz波普頻段寬帶下，利用該項技術(shù)提供的信號傳輸率及峰值速率這兩項內(nèi)容，能夠達到50～100mbps，而這樣的信息傳輸率對于通信效果來說，能夠起到很好的保障作用。

3.3 SDH 技術(shù)

信息傳輸系統(tǒng)是軌道交通通信系統(tǒng)中的重中之重，而為了保證通信的高質(zhì)量進行，就應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)的設(shè)計中，盡可能地保證企業(yè)穩(wěn)定性與安全性能，為了達到這一目標，就應(yīng)當(dāng)積極結(jié)合先進技術(shù)，同時進行有效的創(chuàng)新，促使系統(tǒng)設(shè)計滿足軌道交通運行以及乘客的使用需求。SDH技術(shù)在當(dāng)下的無線通信當(dāng)中，屬于一種較為成熟的技術(shù)，總體來說其可靠性較高，利用該項技術(shù)能夠有效地保證列車運行當(dāng)中點對點，以及點對多點信息的有效傳輸，同時還能保證信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性能，促使信息傳遞質(zhì)量得到提升。但該項技術(shù)在具體使用當(dāng)中還存在一些缺陷，為了有效地解決這一問題可以將SDH技術(shù)與IP技術(shù)進行有效結(jié)合，使得二者能夠達到互補的目標，更好地為軌道交通通信提供高質(zhì)量、高精準度的服務(wù)。

3.4 WiFi技術(shù)

WiFi技術(shù)在當(dāng)前的無線通信當(dāng)中屬于最常見、最廣泛的技術(shù)之一，將該項技術(shù)應(yīng)用于軌道交通中具有顯著的優(yōu)勢。這項技術(shù)靈活性較強，且較為成熟，因此可靠性極高，那在具體的使用當(dāng)中，還需要關(guān)注該項技術(shù)容易受到干擾的問題，以提升應(yīng)用效果。為了有效地減緩干擾，以下從三個方面展開分析。首先是固定頻段的設(shè)置，通過實踐可以發(fā)現(xiàn)，若將頻段固定在5.8GHz，就能夠有效的提升其抗干擾能力，提升WiFi技術(shù)使用穩(wěn)定性。但是隨之而來的也存在一定問題，如固定頻段之后設(shè)備與2.4GHz智能終端將無法進行聯(lián)系，短期來看，未能找到適合的解決方式。其次，可以利用pads和cbtc系統(tǒng)，結(jié)合這兩個系統(tǒng)的優(yōu)勢，與WiFi技術(shù)進行有效結(jié)合，有效提升其抗干擾能力，但是在該技術(shù)的應(yīng)用和結(jié)合當(dāng)中，就需要針對軌道交通通信系統(tǒng)進行全面的改造和升級，相對來說造價成本較高，且執(zhí)行難度較大，因此實際使用中應(yīng)用較少。那么，為了在軌道交通中順利的推廣WiFi技術(shù)，就應(yīng)當(dāng)不斷地加強技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，針對WiFi技術(shù)在軌道交通中的應(yīng)用，不斷地進行創(chuàng)新實踐，以期尋求最有力的解決之道。

3.5 4G 技術(shù)

4G技術(shù)經(jīng)過了多年的發(fā)展，已經(jīng)是相當(dāng)成熟的無線通信技術(shù)，該技術(shù)擁有傳輸速度快，技術(shù)成熟，穩(wěn)定性高等諸多優(yōu)勢，將之應(yīng)用于軌道交通通信系統(tǒng)中，對于交通運行中的視頻傳輸，能夠?qū)崿F(xiàn)高清晰度的還原和傳遞，從而使控制基站獲取高清運行情況，能夠幫助相關(guān)工作人員及時了解列車運行當(dāng)中的存在問題，及時進行解決。此外，從安全方面來看，利用4G技術(shù)也能夠為公安部門提供穩(wěn)定和及時的監(jiān)控資料，有利于軌道交通治安環(huán)境的提升。具體如當(dāng)列車運行當(dāng)中一旦出現(xiàn)突發(fā)事故，相關(guān)工作人員就可以第一時間通過4G技術(shù)掌握現(xiàn)場的相關(guān)信息，同時及時進行人員的調(diào)配和解決方案的制定，提升軌道交通突發(fā)問題的應(yīng)急處理能力。而快速有效的處理問題，既能夠保證軌道交通的正常運行，還能夠保證乘客的個人生命安全和財產(chǎn)安全，促使乘客擁有更好的乘坐體驗，也為穩(wěn)定社會治安貢獻了巨大的力量。

3.6 5G 技術(shù)

在當(dāng)下5G技術(shù)也逐漸趨于成熟，該技術(shù)是基于4G通信技術(shù)基礎(chǔ)之上的新技術(shù)，因此5G技術(shù)不僅擁有傳輸速度較快，且穩(wěn)定性較高的優(yōu)勢之外，還在原本的基礎(chǔ)上利用納米技術(shù)與數(shù)字加密技術(shù)進行有效的融合，使得通信系統(tǒng)的安全性，以及數(shù)據(jù)傳輸過程中的私密性能得到了有效保障。利用5G技術(shù)可以使得數(shù)據(jù)信息，相關(guān)視頻內(nèi)容等傳輸速度得到快速提升，還能夠利用，高質(zhì)量的傳輸速度和私密性優(yōu)勢，為客戶提供低流量的寬帶服務(wù)，大幅度提升了乘客使用感受，獲得了廣泛好評。在具體的應(yīng)用當(dāng)中，利用5G技術(shù)能夠獲取列車運行當(dāng)中更多更清晰的監(jiān)控視頻和圖片，對列車行駛當(dāng)中全程都進行可視化的監(jiān)控，使得列車運行安全性能更高。

4 結(jié)語

綜上，將無線通信技術(shù)與軌道交通通信系統(tǒng)進行有效結(jié)合，對于提升列車運行當(dāng)中的安全性能和穩(wěn)定性來說，都具有重要優(yōu)勢，使得交通信息數(shù)據(jù)的傳輸效率得到提升，同時還能夠保證其數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院退矫苄?，進一步推動軌道交通運行質(zhì)量的穩(wěn)步提升。