城市軌道交通無線通信技術應用

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了城市軌道交通無線通信技術應用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

【摘要】在新時代背景下，城市軌道交通成為城市交通體系中尤為重要的組成部分，是人們出行的主要方式。城市軌道交通在緩解城市交通堵塞問題、提高人們出行效率方面發揮著重要的作用，所以目前城市軌道交通建設工程也在不斷增多。城市軌道交通建設工程主要為地下工程，這就對通信系統的建設提出了更高的要求。為了提高城市軌道交通建設水平，就必須加強對通信系統建設的重視，而無線通信技術在保證軌道交通通信質量和效率方面就發揮著重要的作用。本文就現代城市軌道交通無線通信技術的應用進行詳細分析。

【關鍵詞】軌道交通；城市；無線通信技術；應用；措施

引言

現代城市交通建設中，軌道交通建設是尤為重要的內容，這是因為軌道交通具有用地省、運能大、運行時間穩定的特點，對促進城市發展、交通發展都具有重要的意義。但是軌道交通在建設過程中也具有一定的局限性，比如城市軌道交通的地下空間較為狹小、緊張，所以不利于各類通信電纜的敷設。而通信系統對軌道交通建設而言尤為重要，其直接關系到軌道交通的運行和安全。基于此，就需要根據城市軌道交通的特點和需求，加強對通信系統建設方面的研究。無線通信技術是利用電磁波信號進行信息傳播、交換的一種通信方式，其傳播不受通信電纜敷設的限制，所以可以解決城市軌道交通通信系統建設的問題。而分析現代城市軌道交通無線通信技術與應用也顯得十分重要。

1現代城市軌道交通對通信系統的要求

現代城市軌道交通堵通信系統的要求較高，其不僅要滿足軌道交通的安全穩定運行需求，同時還需要滿足乘客對通信的多樣化需求。所以現代城市軌道交通通信系統必須要達到相應的要求，比如無線網絡系統的覆蓋面要更廣，要實現全覆蓋；車載通信系統單元要與控制基站相聯系并授權，以此確保系統信息的交流穩定性；基本的通信要保障信息的及時性和雙向信息通信的穩定性等[1]。另外，城市軌道交通通信系統中還需要包括PIS系統，以此來為乘客提供媒體服務，如視頻播放、廣播廣告等。基于此，在城市軌道交通建設中，如圖1所示，加強對通信系統的建設就顯得十分重要。

2現代城市軌道交通無線通信技術與應用措施

2.1Zigbee技術及應用措施

Zigbee技術也成為紫峰協議，是基于IEEE802.15.4標準的一種無線通信技術，其具有短距離、低功耗、低數據速率、自組織的特點，目前在各種工業現場的遙測遙控領域中都有著廣泛的應用，且發揮著重要的作用。Zigbee在室內可以達到30~50m的作用距離，如在室外空曠地帶，其作用距離可以達到400m[2]。基于Zigbee技術低功耗、低成本、低速率、遠距離的特點，也可以加強其在城市軌道交通無線通信系統中的應用。城市軌道交通備用系統電池狀態的監測對地鐵供電系統的運行起到了至關重要的作用，但是地鐵備電系統電池組數量較多，如果每個電池采用專用電纜的方式進行通信，則會造成較大的成本，而通過應用Zigbee技術就可以有效解決這些問題。在具體應用過程中，可以在每個被檢測電池組及測量端子處安裝Zigbee終端模塊，通過自組網方案，以一定數量的終端模塊作為群組，向中繼Zigbee傳輸檢測數據，最終將傳輸的監測數據上傳至檢測系統微機管理系統中，就可以對備電系統電池狀態進行有效監測，進而為地鐵供電系統的可靠運行提供保障。

2.2WiFi技術及應用措施

目前在生活生產中，WiFi技術都屬于一種非常常見的無線通信技術，其在通信方面具有較高的靈活性和可靠性，可以滿足人們多樣化的通信需求。作為一種高效可靠的無線通信技術，其也可以在城市軌道交通無線通信系統中發揮作用和價值。但是在WiFi技術應用于城市軌道交通無線通信系統實踐中也發現了一些問題，WiFi技術與列車移動電視、信號系統CBTC、PIDS乘客信息系統的同在2.5GHz頻段，所以會產生一定的干擾。對此，就需要在WiFi技術應用過程中采取一定的措施來保證無線通信質量和效率。比如在WiFi技術應用過程中，為了保證城市軌道交通通信的穩定性和可靠性，可以將WiFi頻段固定在5.8GHz，這對于減少干擾問題具有重要的作用[3]。在WiFi技術應用過程中，也可以應用PIDS和CBTC系統，這對于提高WiFi技術的整體應用可靠性也具有重要的作用。但是如果應用PIDS和CBTC系統，則需要對軌道交通系統進行較大的改造，所以這需要根據軌道交通系統的建設需求和現狀慎重實施。為了更好地避免干擾問題，也可以對WiFi技術進行創新和完善，比如可以將WiFi與地鐵的信號系統設置在不同的信道當中，以此來起到避免干擾的效果。

2.35G通信技術及應用措施

第五代移動通信技術是現代通信的前沿技術，如圖2所示，5G通信技術的出現和應用，可以為城市軌道交通的無線通信系統帶來技術上的革命，對提高城市軌道交通無線通信系統的整體水平具有重要的意義。比如基于5G移動通信技術的軌道交通無線通信系統，可以實現高達1Gbit/s的通信速率。MIMO大規模天線技術的應用，可以使得無線接入層的頻譜效率和接入終端數量有10倍以上的提升，且通過引入MEC技術，還可以將業務“下沉”到車站接入網側，為乘客帶來零時延的體驗[4]。作為新一代移動通信技術，其具有高可靠、低時延的特點，對解決目前城市軌道交通無線通信系統存在的時延長、故障頻繁、干擾多的問題具有重要的作用。在5G通信技術具體應用中，可以利用LTE-A技術構建車地無線通信系統核心網絡，LTE-A技術具有融合性高的特點，有利于構建高可靠、低延時的軌道交通無線通信系統。在5G通信技術具體應用中，還可以利用MIMO增強技術來實現接入層的大規模高密度的無線網絡覆蓋，MIMO增強技術的應用可以在很大程度上提高頻率效率和系統容量[5]。不過目前對于5G通信技術的應用還處于研究和開發階段，所以為了提高5G通信技術的應用水平，還需要結合軌道交通無線通信系統的需求和要求，加強對5G通信技術的研究，如圖2所示。

3結束語

無線通信技術在現代城市軌道交通建設中發揮著重要的作用，其對保證軌道交通通信質量和效率、軌道交通安全運行，以及滿足乘客對通信的需求和要求方面都具有重要的意義。所以在現代城市軌道交通建設過程中，要加強對無線通信技術應用的重視，對無線通信技術不斷研究，發展更強、更穩、更經濟的軌道交通無線通信技術，這對于促進城市交通發展、城市經濟發展都具有重要的意義。

參考文獻

[1]熊珂.淺談無線通信技術在城市軌道交通通信業務中的應用[J].數字技術與應用，2019，37（10）：29-30.

[2]孫贇.城市軌道交通無線通信專網綜合平臺構建分析[J].信息通信，2019（5）：91-92.

[3]李俊亮.城市軌道交通中無線通信技術的應用研究[J].電子測試，2018（24）：128-129.

[4]鄧宇殷.淺談現代城市軌道交通無線通信技術及應用[J].通訊世界，2017（16）：26-27.

[5]黃輝.基于TDD-LTE技術的城市軌道交通車地無線通信網絡化技術[J].城市軌道交通研究，2016，19（4）：29-33.

作者：孫飛 單位：重慶軌道交通（集團）有限公司