探析5G通信在轨道交通中的应用

探析5G通信在轨道交通中的应用

茆雨洁

苏州市轨道交通运营有限公司运营二分公司  江苏苏州 215000

摘  要：5G通信环境下，城市轨道交通应用各种智能设备，保证地铁安全顺畅运行，维护乘客安全，轨道交通信号系统正常发挥功能，本论文针对5G通信在轨道交通中的应用展开研究。

关键词：5G通信；轨道交通；稳定可靠性；人工智能控制系统；传感器

引言

互联网技术在各个领域应用，人工智能技术普及，5G通信技术不断扩大应用范围，在城市轨道交通中一个用，使得各项设备运行过程中实现智能化，以更好地发挥其性能，促使轨道交通企业提高经济效益。本文的研究中，明确应用5G通信促使轨道交通系统更加稳定，促使轨道列车监控到位，确保列车控制水平提高，通信优化系统结构，提高小蜂窝结构利用率，具体如下：

一、应用5G通信促使轨道交通系统更加稳定

    我国各个城市的轨道交通工程项目增加，交通效率提高。如果采用传统卫星通信技术，会存在一个弊端，就是信息传输缺乏稳定性，如果数据丢失，必然影响交通系统正常运行。对于5G通信技术合理应用，构建列车专用的无线通信系统，保证信息传输稳定，提高通信质量。

    城市轨道交通中应用5G通信技术，主要发挥作用的是无线通信技术，其主要发挥信息传输作用，用于轨道交通业务中，满足交通运输需求，还有助于提高网络频谱效率，所产生的数据信息都能够快速上传，满足业务需求。所以，技术人员列车运行情况详细分析，了解业务状况，设置无线交路接收点的时候要选择合适的位置，通常可以在列车中，也可以在站台中，经过无线交路将数据信息传输给调度中心，确保调度中心能够合理控制轨道列车，保证其安全运行。

二、应用5G通信促使列车监控到位

    为了确保轨道列车运行过程中极具安全可靠性，经常使用监测设备跟踪监测列车运行情况，保证轨道列车平稳运行。技术人员在列车监控系统中应用5G通信技术，所所得的监控信息更加准确、全面，且实现快速传输并保证质量，同时在运营的过程中，减少监控设备故障发生率。

    比如，技术人员可以将各项功能系统安装在监控系统中，保证监控信息准确并且及时传输到监控中心。监控系统长期使用，会受到各种因素的影响出现问题，人工智能系统此时所发挥的作用是及时定位影响因素，分析其原因，传输到管理部门。技术人员获得信息之后，及时进行到现象对监控系统进行维修并采取措施解决，使得监控系统的价值切实发挥出来。

    再比如，为了保证监控系统更好地发挥功能，技术人员可以使用大型天线阵列提高其功能性。具体的操作中，就是在5G环境下应用频率相同的资源，服务于多个目标用户，这样做的目的是可以提高频谱效率，保证数据稳定传输，抗干扰能力同时增强，监测系统运行的过程中，不仅快速获得监测信息，而且保持良好的稳定状态。应用天线阵列技术能够促使波束按照规定的方向传输，所以，在规格轨道交通站应用，可以获得良好的效果。即使将天线阵列技术应用于非车辆段所安装的监控系统中，也可以获得列车运行状信息，并对其准确位置。比如，轨道交通运营中，用户使用智能装置就可以明确列车所在具体位置以及车站，真正意义地做到服务于居民，提高居民满意度。

三、应用5G通信确保轨道列车控制水平提高

    5G通信技术通信系统具有更强的稳定性，城市居民乘坐城市轨道列车出行的要求得以满足，且提高交通安全系数，而且能够阶段性地对列车予以控制。如此操作，即便有外部因素有不会影响列车正常运行，保证信息持续不断传输。

    如果无线通信技术在区间内不能正常发挥作用，信息不能准时传输，就会导致延迟问题，智能设备能够重新传输信息，即下一个列车运行区间，所有的数据信息都可以重新传输。

    比如，应用5G通信技术可以缩短延迟时间，无线设备组网运行的过程中，信息保持正常传输状态。

    应用这种操作方式，能够减少有线设备使用数量，主要发挥无线传感器的作用，维护系统安全。应用智能算法诊断技术，结合使用定位技术就能够发现潜在故障，列车运行中产生难度数据信息快速传输且保证质量。

四、应用5G通信优化系统结构

    在4G通信系统中，城市轨道交通列车运行情况通过指挥调度中心规划并按照发出的指令运行，列车之间则不能相互通信。5G通信技术的应用，对于4G通信系统的不足有效弥补，提列车之间可以通信，提高了运营舒适性，列车内部人员对于列车可以实时检测，保证列车各项指标符合要求，可以正常工作。

    比如，现在列车运行控制系统应用于城市轨道交通中，这意味着根据运营线路设计通信网络，一共是两套，即列车通信网络和地面通信网络，各自独立运行。如果网络运行的过程中出现故障，列车无法维持正常运营状态。这就需要有关部门将大量通信设施安装在铁轨附近，建设成本以及后续运营中的技术维护成本都比较高。

    通过应用端到端技术，列车之间可以直接数据通信，不需要发挥基站的传输作用，这样可以拨正列车之间信息及时准确传输其具有很高的可靠性。技术人员应用该技术的时候，将原有的通信设备拆开，在列车的末端找到合适的位置安装无线通信设备，就可以相互传输信息。

    该技术的一个重要优点是，能够多种类型技术同时使用，通过运行自组织网络，即便是其他的设备也可以获得通信信息，同时还能够掌握网络路径，基站运行的过程中即便发生故障，也能够减少次数，否则，如果出现干扰信号，列车就无法传输正确的信息。比如，运行原始通信系统的时候，设备运行中所产生的信息传输到调度中心，之后这项指令会从调度中心传输出来，反馈给轨道列车，由此通信目标得以实现。5G通信技术应用于轨道交通列车，其运行的时候，信息可以同步传输并及时反馈，促使信息传输时间缩短，有助于更好地展开通信结构后期的技术维护工作，通信成本因此降低。

五、应用5G通信提高小蜂窝结构利用率

    小型蜂窝通信技术在城市轨道交通中的应用，促使网络信息传输过程中保证质量，当有突发情况的时候，列车保持高速运行状态的同时还能够维持稳定性。小蜂窝技术即为“小基站技术”，为低功率基站采用的技术，其所采用的是局域网，为局域区域范围内提供各种服务，主要包括移动通信服务、互联网服务。如果需要应用小蜂窝技术，需要信号全面覆盖轨道交通车站的各个角落，包括车站外末端搜设置的低电流基站也要被信号所覆盖。这样，建设过程中所投入各项资源减少，轨道交通运营成本降低，技术维护过程中的消耗减少。

    比如，技术人员适应通信设备的时候，要将其在低功率基站中安装好，具体的位置是在站内的网络集成箱当中。低功率基站处于运行状态的时候，每个基站都要有足够大的覆盖面积，满足5G技术应用需求。此外，城市轨道交通部门应用5G通信网络的时候，发挥其优势的同时，还要明确其带来的不良影响，这就需要合理应用小型移动技术，通过发挥其作用，促使轨道交通的各项工作顺利实施。

结束语：

    通过研究明确，现在的城市轨道交通智能化方向发展，所有的设备自动化运行，智能化操作，特别是应用5G通信技术，各项工作优化，安全管理到位，列车运行过程中提高效率。在城市轨道运输运营中，5G通讯技术的应用加快了数据和信息传输的速度，提高了经济效益，创造了良好的社会效益。

参考文献：

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[2] 毛剑敏，陈一峰.5G无线通信技术在城市轨道交通中的应用研究[J].数码设计， 2023，000（8）：75-77.

[3] 胡雪.5G无线通信技术在城市轨道交通中的应用[J].集成电路应用， 2023， 040(6):260-261.