现代城市轨道交通无线通信技术与应用

现代城市轨道交通无线通信技术与应用

张大纯

身份证号码： 452123198509101***

摘要：在新时代背景下，城市轨道交通成为城市交通体系中尤为重要的组成部分，是人们出行的主要方式。城市轨道交通在缓解城市交通堵塞问题、提高人们出行效率方面发挥着重要的作用，所以目前城市轨道交通建设工程也在不断增多。城市轨道交通建设工程主要为地下工程，这就对通信系统的建设提出了更高的要求。为了提高城市轨道交通建设水平，就必须加强对通信系统建设的重视，而无线通信技术在保证轨道交通通信质量和效率方面就发挥着重要的作用。基于此，本文就现代城市轨道交通无线通信技术的应用进行详细分析，以供参考。

关键词：现代城市;轨道交通;无线通信技术;应用

引言

随着我国许多城市中轨道交通工程的建设，轨道交通在整个城市交通系统中发挥着越来越重要的作用。在城市交通领域中，轨道交通逐渐成为一种十分重要的出行方式，有效缓解了城市交通堵塞的问题，但也对通信系统的建设提出了更高的要求。而在构建城市轨道交通系统的过程中，通信系统是保障轨道交通安全、可靠运行的重要部分，而无线通信技术是通信系统中一种重要的技术应用方式，是保障整个轨道交通系统有效管控的重要手段。

1我国城市交通中无线通信技术的应用现状

目前，我国许多城市交通中都应用了无线通信技术，用以保证车辆行驶的安全，保障人们的出行安全，并为交通管理者提供车辆运行过程中的相关信息。城市交通中无线通信技术的应用，是建立在专用的无线网络系统之上的，其系统功能比较强大，信号覆盖面的区域也比较广，能够支持远距离的交通管理工作。可以说，无线通信技术在城市交通轨道中的应用，有效地保障了轨道交通的日常运行，使轨道交通管理者能够实时监控交通情况，再利用智能控制系统完成对轨道列车的控制，有力地保障乘客的出行安全。随着WLAN技术及多媒体技术在城市轨道交通中的广泛应用，近几年我国城市轨道交通得到了飞速的发展。不过，在其发展过程中也存在一些问题，现阶段许多城市轨道交通中的专网无线通信已经难以满足人们对无线通信网的需求，再加之城市轨道交通中公网无线系统的建设仍不完善，阻碍了城市轨道交通的发展。

2现代城市轨道交通无线通信技术与应用措施

2.1Zigbee技术及应用措施

Zigbee技术也称为紫峰协议，是基于IEEE802.15.4标准的一种无线通信技术，其具有短距离、低功耗、低数据速率、自组织的特点，目前在各种工业现场的遥测遥控领域中都有着广泛的应用，且发挥着重要的作用。Zigbee在室内可以达到30~50m的作用距离，如在室外空旷地带，其作用距离可以达到400m。基于Zigbee技术低功耗、低成本、低速率、远距离的特点，也可以加强其在城市轨道交通无线通信系统中的应用。城市轨道交通备用系统电池状态的监测对地铁供电系统的运行起到了至关重要的作用，但是地铁备电系统电池组数量较多，如果每个电池采用专用电缆的方式进行通信，则会造成较大的成本，而通过应用Zigbee技术就可以有效解决这些问题。在具体应用过程中，可以在每个被检测电池组及测量端子处安装Zigbee终端模块，通过自组网方案，以一定数量的终端模块作为群组，向中继Zigbee传输检测数据，最终将传输的监测数据上传至检测系统微机管理系统中，就可以对备电系统电池状态进行有效监测，进而为地铁供电系统的可靠运行提供保障。

2.2WiFi技术及应用措施

目前在生活生产中，WiFi技术都属于一种非常常见的无线通信技术，其在通信方面具有较高的灵活性和可靠性，可以满足人们多样化的通信需求。作为一种高效可靠的无线通信技术，其也可以在城市轨道交通无线通信系统中发挥作用和价值。但是在WiFi技术应用于城市轨道交通无线通信系统实践中也发现了一些问题，WiFi技术与列车移动电视、信号系统CBTC、PIDS乘客信息系统的同在2.5GHz频段，所以会产生一定的干扰。对此，就需要在WiFi技术应用过程中采取一定的措施来保证无线通信质量和效率。比如在WiFi技术应用过程中，为了保证城市轨道交通通信的稳定性和可靠性，可以将WiFi频段固定在5.8GHz，这对于减少干扰问题具有重要的作。在WiFi技术应用过程中，也可以应用PIDS和CBTC系统，这对于提高WiFi技术的整体应用可靠性也具有重要的作用。但是如果应用PIDS和CBTC系统，则需要对轨道交通系统进行较大的改造，所以这需要根据轨道交通系统的建设需求和现状慎重实施。为了更好地避免干扰问题，也可以对WiFi技术进行创新和完善，比如可以将WiFi与地铁的信号系统设置在不同的信道当中，以此来起到避免干扰的效果。

2.3数字集群技术的应用

在城市轨道交通系统的运行过程中，为了保证数据、信息的及时、有序传输，通常还会应用到数字集群技术。而在该技术的应用过程中，主要是采用多种数字技术，将整个系统构建成一个规范性的控制系统，并对系统运行中产生的数据信息进行一定的处理。事实证明，数字集群技术的应用，能够明显提高城市轨道交通系统的管理水平。此外，在该技术应用的过程中，还可以有效规避系统运行中存在的矛盾与问题，提升整个系统运行的有效性。

2.45G通信技术及应用措施

第五代移动通信技术是现代通信的前沿技术，5G通信技术的出现和应用，可以为城市轨道交通的无线通信系统带来技术上的革命，对提高城市轨道交通无线通信系统的整体水平具有重要的意义。比如基于5G移动通信技术的轨道交通无线通信系统，可以实现高达1Gbit/s的通信速率。MIMO大规模天线技术的应用，可以使得无线接入层的频谱效率和接入终端数量有10倍以上的提升，且通过引入MEC技术，还可以将业务“下沉”到车站接入网侧，为乘客带来零时延的体验。作为新一代移动通信技术，其具有高可靠、低时延的特点，对解决目前城市轨道交通无线通信系统存在的时间延长、故障频繁、干扰多的问题具有重要的作用。在5G通信技术具体应用中，可以利用LTE-A技术构建车地无线通信系统核心网络，LTE-A技术具有融合性高的特点，有利于构建高可靠、低延时的轨道交通无线通信系统。在5G通信技术具体应用中，还可以利用MIMO增强技术来实现接入层的大规模高密度的无线网络覆盖，MIMO增强技术的应用可以在很大程度上提高频率效率和系统容量。不过目前对于5G通信技术的应用还处于研究和开发阶段，所以为了提高5G通信技术的应用水平，还需要结合轨道交通无线通信系统的需求和要求，加强对5G通信技术的研究。

结束语

总而言之，在我国城市轨道交通的发展过程中，无线通信技术的应用对促进轨道交通发展起到非常重要的作用，其对保证轨道交通通信质量和效率、轨道交通安全运行，以及满足乘客对通信的需求和要求方面都具有重要的意义。所以在现代城市轨道交通建设过程中，要加强对无线通信技术应用的重视，对无线通信技术不断研究，发展更强、更稳、更经济的轨道交通无线通信技术，这对于促进城市交通发展、城市经济发展都具有重要的意义。

参考文献

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