5G通信在城市轨道交通的应用探讨

5G通信在城市轨道交通的应用探讨

亓晓武

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广东华之源信息工程有限公司 广东省广州市 510000

摘要：城市轨道交通的发展和应用过程中，5G通信技术的应用能够提升其通信传输效率和质量，对于提升轨道交通控制水平有积极作用。因此，在城市轨道交通工程的发展和运行中，需要重视5G通信技术的应用要点和特点，结合区域轨道交通需求，完善技术应用模式，优化通信体验。本文结合城市轨道交通发展现状，提出科学的5G通信技术应用策略，为城市轨道交通活动的开展提供参考。

关键词：5G通信技术；城市轨道交通；应用

引言

随着社会经济进步和城市现代化的稳步落实，城市轨道交通凭借其速度快，安全系数高、经济成本低以及运输量大等优势，成为人们出行的主流交通方式。同时，伴随着5G通信技术的逐步成熟，让城市轨道交通能够有更高的信息数据传输速度、更稳定的连接以及更低的延迟，对于各个场景中实现交通技术信息化支持也有推动效果。因此，相关单位及其技术团队需要重视5G通信技术在城市轨道交通中的应用，结合技术优势和特点，为城市轨道交通通信模式的升级提供助力。同时，相关单位需要结合5G通信技术为城市轨道交通的智能发展打好基础，实现通行效率的进一步优化。

一、5G通信技术在城市轨道交通中的应用背景

在移动设备的普及以及移动数据的爆炸性增长下，5G通信技术的研究发展水到渠成。同时，云计算、物联网等技术内容的兴起和发展，让传统的移动通信网络无法适应当前的社会发展需求。在日常生活和工作过程中，人们需要更快速、更可靠的通信技术，从1G到5G，移动通信技术的传输速率越来越高，延迟越来越低，同时，5G通信技术有更好的网络覆盖率，在实际的应用和发展中有非常良好的效果。

城市轨道交通是城市交通体系的关键部分，能够在城市现代化以及人口增长的大环境下，有效地降低人民群众的出行压力，对于提升城市内交通运输效率，有积极作用。但是，在新时代背景下，城市轨道交通运输逐渐产生网络容量不足和延迟极高等数据传输问题。因此，通信技术人员提出将5G通信技术运用在城市轨道交通上的策略，以提升城市轨道交通系统的运行效率、安全性以及信息数据传输效率。同时，结合5G通信技术的运用，还能够在轨道交通运输中实现实时监控和智能化控制管理，对于城市轨道交通体系的升级发展有重要意义。

当前城市发展背景下，5G通信技术的高密度连接能力和高容量是大规模设备连接的关键。在城市轨道交通信号设备以及安全监控系统的功能升级有中良好应用效果。同时，5G通信技术能够实现不同设备之间的高效互联互通，也能够为智能票务系统和智能安全监控提供支持，保障城市轨道交通体系的稳步发展。

二、5G通信技术概述

1.5G通信技术的概念

5G网络通信技术指第五代移动通信技术，是对现有4G移动通信网络的一次重大升级和演进。相对于传统的通信技术，5G通信技术在使用过程中的各类性能和水平都要“更上一层楼”。5G通信技术有更高的数据传输速率，能够充分提升信息数据传输的效率，让城市轨道交通中的通信活动更直接、高效。同时，5G通信技术具备更低的延迟，在实际的技术应用中，能够避免因为信息数据延迟导致的城市轨道交通控制风险问题。它还有更大地网络容量，能够结合不同地区城市轨道交通运行需求，实现网络信息数据的规范传输管理。5G通信技术的连接稳定性也要优于4G技术，在实际的通信过程中能够带给用户更好地通信服务体验。在当前城市轨道交通不断增长的移动通信需求下，5G通信技术能够充分发挥自身的技术优势，实现通信传输体验的升级，为城市轨道交通活动的稳步开展打好基础，提供支持帮助。

2.5G通信技术的主要技术内容

在城市轨道交通体系中，5G通信技术主要是在MIMO基础技术上实现的。结合新技术和架构，5G通信技术能够在交通网络通信中发挥其通信传输优势，从而进一步提升城市轨道交通的通信水平和移动数据服务体验。具体包含高频段利用、多天线技术、网络切片技术、边缘计算技术、网络功能虚拟化技术以及智能无线技术等。

3.5G通信技术的技术特点

高速率、低延迟是5G通信技术的主要技术优势和特点。相对于前一代的移动通信技术，5G通信技术有数倍于它的传输速率，也有更大地网络容量，在实际使用的过程中，支持更多类型的连接，能够为不同的城市轨道交通设备提供通信传输和智能化支持。同时，5G通信技术能够更大规模地数据传输，能够同时连接多个网络，让网络覆盖率和网络容量进一步提升，对于轨道交通运行安全性和运行效率有积极保障。因此，5G通信技术的效率性、低延时性以及技术性是其在城市轨道交通应用的关键优势。

三、城市轨道交通中5G通信技术的应用需求

1.5G通信技术应用的效率需求

在城市轨道交通系统的发展过程中，大量的数据传输是5G通信技术应用的关键任务。结合轨道交通的实际运行和发展情况，需要对安全监控、乘客信息以及列车运行数据进行传输。结合5G通信技术，能够实现大量信息数据的高速传输和实时传输，对于列车的安全运行有积极作用。

2.5G通信技术应用的网络容量需求

城市轨道交通中存在大量的通信设备和乘客信息数据，因此，在实际通信传输中需要能够契合大规模设备连接和传输的技术。5G通信技术能够以其大规模设备连接的优势，实现城市轨道交通设备群的连接，并在轨道交通运行过程中满足用户的移动通信需求，对于网络稳定性和可靠性也有积极作用。

3.5G通信技术应用的控制需求

在城市轨道交通系统的运行中，需要对列车的实际情况进行实时监控，从而明确信号设备问题，保障列车控制目标的顺利实现。5G通信技术能够为列车、设备的实时监控以及智能监控提供支持，及时发现解决存在的通信问题，从而进一步提升列车运行的效率和安全性，为城市轨道交通运行效率和控制质量的提升打好基础。

4.5G通信技术应用的智能需求

智能化城市轨道服务的构建是新时代背景下城市轨道发展的重要任务。结合5G通信技术的应用，能够实现智能售票、实时导航以及高清视频传输等功能。同时，5G通信技术在互联网连接以及智能化服务的过程中能够更好地提升乘客的体验，对于构建全新的智能化服务体系，促进城市交通模式的升级有积极作用。

四、5G通信技术在城市轨道交通中的应用要点

城市轨道交通的稳步发展是城市经济建设的关键。5G通信技术在当前城市轨道交通发展和运行中有重要意义，只有明确其技术应用优势和要点，才能够推动技术应用目标的实现，为城市轨道交通活动的顺利展开提供支持帮助。

首先，随着5G通信技术的不断成熟，进一步加快了信息共享的传播速度，将5G通信技术这一优势应用于轨道交通通信和控制过程中，能够实现列车监控、调度以及乘客服务功能的优化。因此，技术人员需要重视列车速度、位置、状态以及能耗等实时数据在通信传递中的需要，利用5G通信技术，有效改善通信技术上的不足，进一步提高通信工作的质量以及效率。

其次，城市轨道交通运行过程中，实时数据传输和分析工作的落实也非常重要。管理者需要重视5G通信技术在列车调度以及运行计划设计中的应用，从而提升准点率，解决轨道交通的拥堵和延误问题。同时，结合5G通信技术，能够实现通信智能化发展，有利于城市轨道交通控制水平的进步。

再次，5G通信技术能够通过高速率，低延迟的特点，提升通信控制效率。城市轨道交通中通信活动对维持社会稳定起着重要的作用，传统的通信方法较为落后，信息传达的效率较低，不具有良好的信息共享功能。结合5G通信技术，能够有效保障轨道交通的安全管理，对于信息传输和水平的提升也有积极作用。

最后，传统的通信技术、效率不足，网络容量低，在一定程度上阻碍了通信工作的开展。5G通信技术的应用可以有效提高通信的质量和效率之外，还可以打破固有的时间和空间的限制，为城市轨道交通管理和控制提供帮助。因此，技术人员需要结合5G通信技术的应用优势，构建现代化、智能化的控制体系，让城市轨道交通活动和通信活动的开展都能够符合城市发展需求。

在新时代背景下，5G通信技术在轨道交通中的应用能够提供多样化的发展支持，是落实轨道管理部门管理工作的关键。同时，5G通信技术是如今科学技术发展创新的重要成果，该技术有效促进了轨道管理部门交流沟通效率的提升，在维护社会和谐稳定方面有重要意义。因此，技术人员以及管理队伍，需要重视5G通信技术在轨道交通运行中的重要意义，明确实际应用内容，为现代化交通体系建设做出贡献[1]。

五、5G通信技术在城市轨道交通中的应用策略

在实际交通活动中，会受到各种外来或者内在因素的影响，对交通设备造成损害，从而威胁到轨道交通的安全性。技术人员需要重视5G通信技术在城市轨道中的应用，为轨道交通设备维护提供支持，提升轨道交通设备维护的质量和效率。同时，管理单位还需要将5G通信技术融入到城市轨道交通的应急防灾以及运行管理服务中，推动城市轨道交通运行的进一步落实，为交通活动的顺利展开打好基础。

1.5G通信技术在城市轨道交通设备维护中的应用

交通设备维护是避免轨道交通风险，提升轨道交通运行安全的基础。结合5G通信技术的应用，可以对维护工作进行合理的优化，保障全面的控制工作正常运行，为轨道交通运行大碗内构建一套完整的控制系统。因此，管理者需要结合数据远程检测、设备故障诊断以及预测性维护等工作需求，利用5G通信技术为城市轨道交通远程操作和技术维护提供支持，实现设备维护目标，从根本上提高设备维护的整体工作水平[2]。

首先，城市轨道交通单位需要通过5G网络传输设备的事实数据，对轨道设备设施进行连接，将信号设备、轨道交换机等设备的具体情况进行实时监控。同时，技术人员需要明确设备维护职责，对设备的温度、振动以及电流数据进行监控记录，保障设备维护和管理的效率，降低设备维护成本，推动城市轨道交通活动的稳步开展[3]。

其次，在城市轨道交通设备的维护过程中，可以利用5G通信技术实现机器学习以及智能检测，从而实现设备的故障诊断和预测，协助维护人员解决设备风险问题。同时，5G通信技术能够及时发现潜在故障，推动预防性维护的落实，对于安全性提升有积极作用

[4]。

最后，利用5G通信技术对设备的连接，维护技术能够实现远程设备控制和检测，对于降低人工维护压力，减少工作人员的工作量有帮助。同时，5G通信技术能够通过通信传输实现现场的指导维护，有利于维护准确率的提升[5]。

2.5G通信技术在城市轨道交通应急防灾中的应用

在城市轨道交通应急防灾过程中，5G通信技术能够为智能预警、实时通信以及技术维护指导提供支持，并结合数据内容提升应急决策的准确性。因此，管理单位可以借助5G通信技术，为城市轨道交通应急防灾提供帮助，促进轨道交通活动运输安全性的提升。

首先，轨道交通单位需要利用5G通信技术，进行应急实时数据的传输，将地震震动、降雨量以及实际风速情况等数据进行高效传输。同时，技术人员需要结合实际数据，对潜在灾害风险问题进行预防和监测，并利用紧急广播和通信系统，通知轨道交通控制中心，进行预警和疏散群众工作[6]。

其次，5G通信技术对在城市轨道交通的视频监控以及图像识别过程中能够充分发挥其技术优势。管理单位可以通过人工智能算法，对相关数据进行预测分析，及时发现灾害事件，对于措施落实以及乘客权益的保障有重要意义。同时，借助5G通信技术，能够减少现场操作需求，有助于操作安全性和效率的提升。

最后，5G通信技术在实现对大量数据的实时分析和处理的具体过程中，通过数据分析结果还可生成可视化的报告和图表，以便决策者能够直观地理解和利用数据。技术人员可以结合报告与数据图片，对应急情况的关联性进行梳理，为应急决策的制定和落实提供支持，推动轨道交通运行的稳步落实[7]。

3.5G通信技术在城市轨道交通运行管理中的应用

与传统的4G LTE技术相比，5G的理论峰值下载速度可以达到数十Gbps，而4G LTE的最高下载速度一般在几百Mbps到一Gbps之间。这意味着5G具有更快的数据传输速度，可以更快地下载和上传大型文件。同时，5G网络的延迟远低于4GLTE网络。5G的理论延迟为1毫秒左右，而4G LTE的延迟通常在20毫秒到50毫秒之间。因此，5G可以实现更快的响应时间，对于实时应用和互动体验（如虚拟现实和远程操作）更加适用。因此，在城市轨道交通运行管理中，相关单位可以通过5G通信实现低延迟、高速率的通信交流，以推动管理指令下达，让城市轨道交通管理能够契合时代需求，从而保障管理目标的实现，避免城市轨道交通因为管理滞后产生风险问题。

在当前社会环境下，5G通信技术在城市轨道交通中的应用是非常重要的，能够提升轨道交通运行的安全性、稳定性，能够降低设备维护成本，提升乘客的乘坐体验。因此，管理单位需要结合实际的轨道交通管理需求，逐步丰富5G通信技术的应用模式，提升通信质量，升级控制体系，为城市轨道交通活动的顺利开展打好基础[8]。

六、结语

5G通信技术在城市轨道交通中的应用能够为现代化轨道交通体系建设提供帮助。因此，相关单位需要重视5G通信技术，结合轨道交通当前运行存在的问题，逐步优化5G通信技术的应用模式，为城市轨道交通运行发展提供支持。同时，相关单位需要重视技术升级优化，逐步完善内部技术控制，推动轨道交通发展目标的实现。

参考文献

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[8]孙全涛,崔晓军,杜振振等.城市轨道交通车辆制动系统的车地无线通信数据传输各环节常见问题分析及解决方法[J].城市轨道交通研究,2022,25(08):162-165.