地鐵車地無線通信實施方案

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【摘要】隨著軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，對地鐵的運行安全性提出了更高的要求。而軌道交通信息系統(tǒng)作為地鐵軌道運行的核心，一旦其出現(xiàn)故障問題，不僅會引發(fā)相應的交通安全事故，而且還會造成交通堵塞，影響列車的正常通行。車地無線通信技術的使用，就能有效的保障地鐵的安全穩(wěn)定運行。因此，我們就應加強對地鐵車地無線通信當實施方案的研究，確保提高地鐵的運行質量。

【關鍵詞】地鐵；車地無線通信；實施方案

引言

車地無線通信網絡的作用主要就是將與列車行駛有關的信息及時的傳遞到車站或者控制中心，確保實現(xiàn)控制中心與列車的數(shù)據(jù)交流，這樣就能促進控制中心能夠及時的了解地鐵的運行狀況，避免地鐵在運行過程中出現(xiàn)安全事故。因此，就應合理的設計和運用車地無線通信方案，確保信息數(shù)據(jù)傳遞的安全性和可靠性，避免不安全事故的發(fā)生，切實的保障人們的出行安全。本文就針對地鐵車地無線通信實施方案展開具體的分析與討論。

1地鐵車地無線通信概述

通過對地鐵車地無線通信概述的分析與了解，可在一定程度上有效的幫助我們實現(xiàn)車地無線通信系統(tǒng)應用性能的合理優(yōu)化，確保提高該系統(tǒng)的運行可靠性，不斷的向地鐵運行提供更多安全可靠信號，保證地鐵的安全穩(wěn)定運行。下面，就針對地鐵車地無線通信概述展開具體的分析與討論。車地無線通信系統(tǒng)是在乘客信息系統(tǒng)的發(fā)展基礎上演變而來的。其中，乘客信息服務系統(tǒng)主要就是通過組播的方式將信息下發(fā)到線路播控中心，并通過廣播和尋址功能，將特定的信息發(fā)送到指定的列車，這樣就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效傳遞。而視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對車輛運行的監(jiān)控，并將監(jiān)控到的信息發(fā)送到服務器中，這樣列車員就能在駕駛室的終端看到相應的車輛行駛路線。而車地無線通信系統(tǒng)的使用，不僅可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而且還能在一定程度上滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捫枨?，提高圖像呈現(xiàn)的清晰度。因此，車地無線通信系統(tǒng)就具備以下幾種特點：①在地鐵運行期間，可以實現(xiàn)無線網絡的線狀覆蓋，且能確保通訊系統(tǒng)切換的及時性和可靠性，這樣就能避免信號在傳輸?shù)倪^程中出現(xiàn)中斷的情況。②地鐵一般都在隱蔽且狹小的空間運行，而地鐵車地無線通信系統(tǒng)的使用一般需要使用較多的設備。因此，在使用該系統(tǒng)時，就應統(tǒng)一調整設備的頻率，避免造成信號相互干擾的情況。③地鐵的車載機柜設備所存放的空間一般都有限，而列車行駛的空間又較為狹小，列車在行駛的過程中還會受到溫度、振動以及電磁環(huán)境的影響。因此，為了有效的保障地鐵列車的運行安全性，就應選擇使用防護等級高且抗干擾能力較強的機柜設備，減少外界環(huán)境對其的影響程度[4]。

2地鐵車地無線通信實施方案解析

2.1頻段

2.4G傳輸時鐘同步網車地無線通信方案該方案的實施過程中，無線通信主要采用2.4G頻段，且無線骨干之間所連接的帶寬速度可達到15Mbps，而區(qū)間基站與車站交換機之間有線信息傳輸?shù)倪B接寬帶能達到100Mbps。其中，該方案中的傳輸系統(tǒng)主要采用數(shù)字同步多業(yè)務傳輸平臺和時鐘同步網絡，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效傳輸，確保保障地鐵的運行安全性。該方案還在一定程度上解決了地鐵信號發(fā)送同步問題，通過提供相應的時鐘同步功能，而確保區(qū)間基站信息發(fā)送的同步性，這樣就能避免出現(xiàn)信號干擾的情況。隨著互聯(lián)網技術的不斷更新，互聯(lián)網技術的高效應用，對于有效的保障地鐵的安全運行具有十分重要的作用。其中，區(qū)間無線基站與無線管理機控制模塊之間主要就是通過有線網絡實現(xiàn)連通，并選用標準的隧道協(xié)議，來提高整個數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。但是，該種方案的使用，對帶寬的使用仍有局限性，限制在30M左右，控制中心一般可調看列車6路的監(jiān)控圖像，且施工成本較高。因此，就應根據(jù)列車行駛的具體情況來選擇合適的車地無線通信方案。

2.2頻段

5.8G-GSU同步車地無線通信方案隨著互聯(lián)網技術的快速更新，我國已經進入了5G時代，且國內的許多通信設備廠家都生產了5.8G的區(qū)間基站設備。該種設備的使用，不僅可以提高帶寬，而且還可以實現(xiàn)無線信號的同步轉發(fā)，這樣就能有效的保障列車行駛的安全性和可靠性[2]。此外，為了減少施工成本，就可在車站安裝時分同步設備，確保衛(wèi)星信號的實時同步。其中，該方案較以往傳統(tǒng)的車地無線通信方案而言，其信號的穿透能力更強。因此，在布置區(qū)間基站時，就應確保其布置的密集性，這樣才能增加光纜的數(shù)量，確保提高數(shù)據(jù)的傳輸效率。但是，每當一個車站增加一個GSU同步設備，就會在一定程度上增加工程的施工量。因此，該方案在編碼技術方面還應得到有效的創(chuàng)新和改進，這樣才能確保在控制中心呈現(xiàn)出更加清晰的列車行駛狀況。

3提出改進車地無線通信方案

3.1頻段

5.8G分組傳輸網時鐘同步車地無線通信方案隨著軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展，近幾年地鐵系統(tǒng)也逐漸采用分組傳送傳輸設備，在一定程度上有效的保障了帶寬的傳輸效率，而且還具有一定的時鐘同步功能。其中，PTN傳輸設備還能向車地無線系統(tǒng)提供相應的光接口，并結合時鐘同步功能來解決車地無線發(fā)射信號的同步問題。此外，該系統(tǒng)區(qū)間內還采用收發(fā)一體區(qū)間基站設備，并通過采取敷設光纜的方式實現(xiàn)與相鄰車站交換機的有效相連，確保實現(xiàn)信號的傳遞互通。因此，新改進的車地無線通信方案主要通過使用PTN設備的同步機制，來實現(xiàn)信號的傳輸，這樣就無需在單獨的車站增加GSU同步設備，以此不僅可以節(jié)約設備的安裝成本，而且還能將列車的行駛畫面流暢的顯示出來，確保促進列車的穩(wěn)定運行[3]。

3.2當前車地無線通信方案的問題

隨著人們生活水平的不斷提高，對列車行駛的安全性提出了更高的要求。而當前的車地無線信號頻也逐漸的由過去的1.8G、2.4G向5G時代邁進，不僅提高了信號傳輸?shù)念l率，而且還縮短了信號的傳輸波長，增強了其的穿透能力。但是，5G時代的到來，需要布設更多的基站設備和安裝較多的天線，確保實現(xiàn)對5G信號的有效接收和傳遞。但是，這樣就會在一定程度上增加工程的施工量，增大工程的施工成本。而5.8G屬于開放頻段，倘若在較為廣闊的地區(qū)安裝相應的基站設備，其信號強度會受到影響，進而也就給列車的安全穩(wěn)定運行帶來了影響。因此，為了確保5G信號能夠得到有效傳輸，就可將該頻段指定為地鐵專用，這樣就能避免其他信號對其造成干擾[1]。

4結論

不斷的研究與分析地鐵車地無線通信方案，對于有效的保障信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性以及促進地鐵的安全穩(wěn)定運行都具有至關重要的作用。因此，我們就應首先認識與了解地鐵車地無線通信概述，進而從頻段2.4G傳輸時鐘同步網車地無線通信方案以及頻段5.8G-GSU同步車地無線通信方案兩個方面展開對地鐵車地無線通信方案的闡述，確保充分的發(fā)揮出車地無線通信系統(tǒng)的運行性能，以此就能有效的保障列車的安全穩(wěn)定運行，進而不斷的提升我國軌道交通發(fā)展水平。

參考文獻

[1]劉治民.地鐵車地無線通信實施方案探討[J].通訊世界，2019，26（04）：154-155.

[2]鄭志威.基于無線通信的地鐵車地通信中的干擾分析[J].技術與市場，2017，24（06）：123+125.

[3]郭健.地鐵乘客信息系統(tǒng)車地無線通信網絡方案分析[J].科技創(chuàng)新導報，2016，13（22）：92-93+95.

[4]趙林.車-地無線通信在地鐵中的應用[J].科技與創(chuàng)新，2016（01）：153.

作者：祝志明 單位：中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司