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城市軌道通信技術(shù)范文第1篇

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通；移動通信技術(shù)；車地?zé)o線通信；交通控制

1城軌交通車地?zé)o線通信現(xiàn)狀

城市軌道交通控制是基于CBTC實現(xiàn)的列車自動化控制系統(tǒng)，通過實時監(jiān)控列車運行狀態(tài)，控制列車安全行駛。因此，車地?zé)o線通信就決定了CBTC運行的穩(wěn)定性與可靠性。當(dāng)前地鐵車地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)，主要是采用是基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的WLAN技術(shù)，主要存在以下問題：

（1）系統(tǒng)穩(wěn)定性低

WLAN無線網(wǎng)絡(luò)單站點AP覆蓋范圍有限，最多不超過200米，所設(shè)站址較多，從而造成隧道內(nèi)維護(hù)困難，在高速移動情況下無法保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。

（2）抗干擾能力弱

地鐵WLAN無線通信沒有專用頻段，只能使用免費開放的2.4GHz和5.0GHz公共頻段，干擾源太多，干擾太大，也許一個普通手機(jī)用戶的手機(jī)熱點都可能對WLAN的傳輸質(zhì)量產(chǎn)生影響

（3）數(shù)據(jù)傳輸帶寬受限

隨著城軌信息化的發(fā)展，無線通信領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)傳輸帶寬提出了新的要求。車內(nèi)旅客信息系統(tǒng)（PIS）要求車地通信能夠提供單車6～8Mbit/s的下行傳輸帶寬，CCTV監(jiān)控系統(tǒng)要求能夠為單車提供4～6Mbit/s的上行傳輸帶寬。在保證CBTC列車控制信息正常傳輸?shù)幕A(chǔ)上，滿足上述PIS、CCTV業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸，對現(xiàn)有的WLAN通信系統(tǒng)提出了新的要求。

（4）數(shù)據(jù)傳輸安全性低

由于WLAN采用公共電磁波作為載體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，任何人都有條件和可能竊聽或干擾信息，存在電磁波泄露或者數(shù)據(jù)被截聽的安全隱患。因此，對于WLAN的安全保密問題顯得尤為突出。

（5）組網(wǎng)成本高

城軌車地專用無線通信業(yè)務(wù)主要分為三部分：以TETRA為代表的語音調(diào)度業(yè)務(wù)；保障CBTC系統(tǒng)運行的WI-FI網(wǎng)絡(luò)；車載PIS（乘客信息系統(tǒng)）與CCTV（閉路電視）的專用WI-FI網(wǎng)絡(luò)。這三種業(yè)務(wù)彼此獨立，各自單獨組建網(wǎng)絡(luò)，所建成本較高，不利于軌道交通業(yè)務(wù)的長期發(fā)展。

2移動通信技術(shù)

（1）第一代移動通信技術(shù)

第一代移動通信技術(shù)產(chǎn)生與上世紀(jì)80年代，是最初的模擬蜂窩網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，稱為FDMA（頻分多址）技術(shù)。第一代移動通信技術(shù)的一大成就就在于用戶第一次能夠在移動的狀態(tài)下?lián)艽螂娫挘撬鼈冎荒芴峁┗镜恼Z音會話業(yè)務(wù)，不能提供非語音業(yè)務(wù)，并且容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通話質(zhì)量不高、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和漫游業(yè)務(wù)等，上世紀(jì)90年代就基本被淘汰了。

（2）第二代移動通信技術(shù)

也稱為2G通信技術(shù)，是為解決第一代移動通信四分五裂的局面而提出來的數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其數(shù)字無線標(biāo)準(zhǔn)有：GSM和CDMAIS-95。第二代移動通信系統(tǒng)在引入數(shù)字無線電技術(shù)以后，數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)提供了更好的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不僅改善了語音通話質(zhì)量，提高了保密性，防止了并機(jī)盜打，而且也為移動用戶提供了無縫的國際漫游。

（3）第三代移動通信技術(shù)

第三代移動通信技術(shù)簡稱3G，它是一種真正意義上的寬帶移動多媒體通信系統(tǒng)，它能提供高質(zhì)量的寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)，并且實現(xiàn)了全球無縫覆蓋，它的數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)2Mbit/s，其通信容量是第二代移動通信技術(shù)的2-5倍。目前，最具代表性的3G標(biāo)準(zhǔn)有有美國提出的CDMA2000，歐洲和日本提出的WCDMA以及中國提出的TD-SCDMA。

（4）第四代移動通信技術(shù)

第四代移動通信同樣被稱為4G技術(shù)，它是3G技術(shù)的進(jìn)一步演化，是基于LTE標(biāo)準(zhǔn)（長期演進(jìn)技術(shù)）之上，為我們提供高速移動的網(wǎng)絡(luò)帶寬業(yè)務(wù)，它的最高無線傳輸速度可達(dá)每秒100Mbps。4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像，并且能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求，有著不可比擬的優(yōu)越性。

3移動通信技術(shù)在城軌交通車地通信中應(yīng)用的優(yōu)勢

（1）多種網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性

移動通信站點是通過基站進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，單個分布在隧道的基站覆蓋范圍可達(dá)1.2km。另外，基站的組網(wǎng)設(shè)置原則比較靈活，依據(jù)列車的運行速度設(shè)置基站的安裝位置，增大或者減少基站網(wǎng)絡(luò)覆蓋的重疊長度，可保證高速環(huán)境下成功的進(jìn)行越區(qū)切換，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

（2）使用專用頻段，無線網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強

移動通信技術(shù)采用的是專用頻段，不同于WLAN的公共頻段，其干擾源少，抗干擾能力強，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

（3）蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸容量大

移動通信技術(shù)也稱為蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信，通過設(shè)置基站，劃分小區(qū)，成百上千倍地增大了頻率的空間復(fù)用率，極大提高了數(shù)據(jù)傳輸量。另外，LTE技術(shù)的應(yīng)用，為第四代移動通信技無線寬帶業(yè)務(wù)提供了技術(shù)基礎(chǔ)，使得無線傳輸速度可達(dá)100Mbps/S。

（4）多種數(shù)據(jù)加密方式，數(shù)據(jù)安全性高

移動通信的鑒權(quán)中心主要有兩個功能：一是對用戶的IMSI號進(jìn)行鑒權(quán)，防止非本網(wǎng)絡(luò)用戶接入網(wǎng)絡(luò)；二是為無線路徑上的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證了通信數(shù)據(jù)的安全性。

（5）網(wǎng)絡(luò)功能強大，降低組網(wǎng)成本

移動通信網(wǎng)絡(luò)具有多種業(yè)務(wù)功能，除了基本語音通信業(yè)務(wù)之外，也可實現(xiàn)高速傳輸數(shù)據(jù)、音頻、視頻和圖像等大數(shù)據(jù)量業(yè)務(wù)。因此可完全替代TETRA集群通信和WLAN網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)語音調(diào)度業(yè)務(wù)，保障CBTC系統(tǒng)運行和車載PIS與CCTV的專用車地通信無線網(wǎng)絡(luò)，避免單獨建網(wǎng)，降低組網(wǎng)成本。

4結(jié)語

無線通信系統(tǒng)是城市軌道交通車地通信的命脈，它直接影響著城軌控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性?；谝苿油ㄐ畔到y(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢以及良好的發(fā)展形式，移動通信車地通信系統(tǒng)的優(yōu)越性也值得我們?nèi)リP(guān)注和研究，為城軌交通業(yè)務(wù)的發(fā)展需求提供強大的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

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城市軌道通信技術(shù)范文第2篇

【關(guān)鍵詞】無線通信；技術(shù)；組網(wǎng)

【中圖分類號】TN921 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）01―0172-02

1 前言

伴隨著我國科技與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，我國地鐵行業(yè)也在不斷發(fā)展改進(jìn)，其中通信技術(shù)承擔(dān)著提高地鐵運營效率、保障行車安全的重要任務(wù)。那么，地鐵無線通信系統(tǒng)應(yīng)該確保高通信質(zhì)量和全線場強全覆蓋。同時，通過高清晰數(shù)字視頻通信，使各級行車指揮調(diào)度對列車車載電話、車廂內(nèi)電視圖像以及行駛列車對前方車站客流情況進(jìn)行實時監(jiān)視。列車無線通信所提供的車地之間的數(shù)據(jù)傳輸通道必須兼?zhèn)涓邤?shù)據(jù)容量號快速移動性能。

2 無線通信標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用

目前，國內(nèi)地鐵行業(yè)使用的無線通信技術(shù)主要有以下幾種。

2.1 TETRA技術(shù)

TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ETSI）制訂的唯一支持?jǐn)?shù)字集群專用移動通信的開放標(biāo)準(zhǔn)，可以在同一平臺上提供指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)傳輸及電話服務(wù)，并具有公開、開放的優(yōu)點，其功能特點：①提供必要的帶寬，無需通過用戶接口即可同時發(fā)送或接收話音和數(shù)據(jù)；②支持?jǐn)?shù)字圖形、圖像傳輸、電子郵件等多種數(shù)據(jù)通信；③動態(tài)分配帶寬，一個通信鏈路最多容納4個時隙；④每個時隙的通信能力為7.2k bit/s，總體傳輸速率可達(dá)28.8kbit/s；⑤在一個物理信道機(jī)內(nèi)可容納4個時分信道，可在不同的時隙內(nèi)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，頻譜利用率高；⑥具有話音和數(shù)據(jù)加密功能，支持開放式信道信令。即允許來自不同廠商的產(chǎn)品進(jìn)入同一個公共通信信道。

2.2 3G技術(shù)

第三代移動通信（3G）能夠在20 MHz頻譜帶寬提供下行100Mbit/s、上行50 Mbit/s的峰值傳輸速率；改善小區(qū)邊緣用戶的性能；提高小區(qū)容量；降低系統(tǒng)延遲，用戶平面內(nèi)部單向傳輸時延低于5 ms，控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)遷移時間低于50 ms，從駐留狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時間小于100 ms；支持100 km半徑的小區(qū)覆蓋；能夠為3 50 km/h高速移動用戶提供大于100 kbit/s的接入服務(wù)；支持成對或非成對頻譜，并可靈活配置1.25 20 MHz多種帶寬。

2.3 WLAN技術(shù)

無線局域網(wǎng)（WLAN）的主要標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.11，具體包括IEEE802.11b、802.11a和802.11g等。802.11b通常也被稱為wi-Fi（WirelessFidelity），工作在2.4GHz頻段，可支持最高11Mbit/s的共享接入速率；802.11a工作在5.8GHz頻段，其速率高達(dá)54Mbit/s，分頻采用OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)，但最高速率的無障礙接入距離降到30-50m；802.11g也采用OFDM技術(shù)，與802.11a一樣可支持最高54Mbit/s的速率，同時它工作在2.4GHz頻段，因此，可以做到與802.11b兼容，而最高速率是802.11b的5倍。

2.4 WiMAX技術(shù)

WiMAx是建立在IEEE 802.16和ETSI HiperMAN無線城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，支持點對點或點對多點的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可選擇在需執(zhí)照頻段或免執(zhí)照的頻譜中操作。它可為固定站提供達(dá)50 km的寬帶無線接入，可為移動站提供5-15 km的寬帶無線接入。但WiMAx核心網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)至今仍在制定和完善中，空中接口標(biāo)準(zhǔn)也存在信令開銷大的問題，由于目前尚未通過中國通信標(biāo)準(zhǔn)委員會審定，未被頻率分配，技術(shù)開展緩慢。

2.5 DVB-T技術(shù)

數(shù)字視頻地面廣播（DVB-T）是DVB一系列標(biāo)準(zhǔn)中的一個標(biāo)準(zhǔn)，用于地面開路數(shù)字電視系統(tǒng)，采用國際標(biāo)準(zhǔn)的MPEG-2編碼，COFDM（編碼正交頻分復(fù)用）調(diào)制方式。在地鐵列車運行過程中連續(xù)不斷地接收到由泄漏電纜或地面發(fā)射基站發(fā)射的實時信號，通過數(shù)字機(jī)頂盒進(jìn)行解碼，并轉(zhuǎn)換為模擬復(fù)合視頻和音頻信號，再經(jīng)過視音頻分配器輸出到終端顯示屏上。DVB-T具有容量大、接入方便等特點，其技術(shù)使用于下行高速數(shù)據(jù)的傳輸，可以工作在多個頻點，減少無線頻段干擾。

2.6 Mesh技術(shù)

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)所需設(shè)備小巧輕便，易于安裝。由于其路由選擇特性使得鏈路中斷，所以局部擴(kuò)容和升級不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的運行。在Mesh網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)通過中間節(jié)點進(jìn)行多跳轉(zhuǎn)發(fā)，每一跳至少都會帶來一些延遲，隨著無線Mesh網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，跳接越多，積累的總延遲就會越大，一些對通信延遲要求高的應(yīng)用（如話音或流媒體應(yīng)用等），可能面臨無法接受的延遲過長的問題。目前，解決這一問題主要是增加Mesh節(jié)點以及合適的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。盡管在有線網(wǎng)絡(luò)中使用的各種端到端安全技術(shù)（如虛擬專用網(wǎng)VPN）同樣可以用來解決無線Mesh的安全問題，但正如Internet一樣，安全是選擇無線Mesh網(wǎng)絡(luò)不容忽視的問題。

2.7 TRainCom

TRainCom無線電系統(tǒng)是一種適用于各種數(shù)據(jù)服務(wù)和運用的列車無線電系統(tǒng)。與現(xiàn)行的其他列車無線電系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)能提供更多的帶寬。全雙工模式下總數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)16 Mbit/s（取決于無線通信系統(tǒng)的架構(gòu)）。由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造可升級，無線通信系統(tǒng)幾乎適用于所有列車系統(tǒng)――輕軌車、高速列車和高速磁懸浮列車。TRainCom是一套交鑰匙系統(tǒng)。而且，符合列車市場要求的CCTV和VoIP模塊也可有多種應(yīng)用。

3 無線組網(wǎng)

地鐵無線信號覆蓋主要是站廳、站臺以及隧道區(qū)間。站廳及站臺區(qū)域多呈長條形，且站廳支柱及其他障礙物較多，為此，站廳層和站臺層多采用天線覆蓋。隧道區(qū)間無線信號的覆蓋是關(guān)鍵，隧道區(qū)間中無線組網(wǎng)的方式主要有裂縫波導(dǎo)、漏泄電纜和無線電臺等。

3.1 裂縫波導(dǎo)

裂縫波導(dǎo)網(wǎng)主要由中空鋁質(zhì)矩形管（WG）、無線接入設(shè)備（TRE）、波導(dǎo)管連接器（TGC）、雙面連接法蘭（DFL）、末端負(fù)載等組成。波導(dǎo)信息網(wǎng)移動站由車載計算機(jī)、車載無線電臺、數(shù)據(jù)采集卡、窄縫探測接收器等組成。信號傳輸是通過中心控制室、車站計算機(jī)、車載計算機(jī)、車載電臺和列車上的定向天線發(fā)射和接收信號，軌旁單元通過同軸電纜與裂縫波導(dǎo)連接，以裂縫波導(dǎo)為載體雙向傳輸列車實時信息。

3.2 漏泄電纜

漏泄電纜系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)通常采用基站與漏纜中繼方式。全線通常設(shè)1個控制中心，1個或若干個基站，1個無線移動交換機(jī)，基站信道數(shù)根據(jù)用戶數(shù)及話務(wù)量大小靈活配置，動態(tài)分配。調(diào)度員發(fā)出的信息經(jīng)控制中心及無線移動交換機(jī)傳至基站，基站各無線信道發(fā)射機(jī)通過合路器、光電轉(zhuǎn)換器、光分路器與光纜相接，基站發(fā)出的信息通過光纜傳送至各車站中繼器，由中繼器將信號放大后饋送至全線漏泄同軸電纜輻射出去，使列車司機(jī)、車站值班員、手持臺持有者能很好地收到來自控制中心的信息。反過來，列車司機(jī)、車站值班員、手持臺持有者發(fā)出的信息由漏泄同軸電纜接收后傳送至中繼器，中繼器將信號放大后經(jīng)光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、光合路器與光纜相連，通過光纜將信息傳送至基站，再由基站經(jīng)控制中心及無線移動交換機(jī)傳至控制中心。需要說明的是，有時無線覆蓋是直接由基站將電信號傳至漏泄同軸電纜等終端設(shè)備進(jìn)行無線信號覆蓋的，不需要經(jīng)過具備光電轉(zhuǎn)換功能的中繼設(shè)備，這主要取決于無線場強覆蓋的范圍和距離。

3.3 無線電臺

無線電臺組網(wǎng)方式是指利用1根光纜將每兩站一區(qū)間上下行隧道組成一個封閉的光環(huán)網(wǎng)，通過以太網(wǎng)與車站無線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及隧道接入點（AP）連接?？刂浦行陌l(fā)出的信息經(jīng)骨干網(wǎng)傳輸?shù)杰囌咀酉到y(tǒng)，再從車站交換機(jī)發(fā)送到隧道區(qū)間交換機(jī)，由隧道區(qū)間交換機(jī)把信息下發(fā)到連接到該交換機(jī)的所有AP上，最后通過AP與地鐵列車相互通信。

4 應(yīng)用方案

到目前為止，地鐵行業(yè)無論是在通信系統(tǒng)的無線引入、PIS的無線布網(wǎng)還是信號系統(tǒng)的無線組網(wǎng)以及使用的標(biāo)準(zhǔn)方面并沒有形成一套成熟的系統(tǒng)。各種不同的無線引入、組網(wǎng)方式和標(biāo)準(zhǔn)都在試驗中。

4.1 建議在車站的站廳層和站臺層分別加裝手機(jī)信號接入設(shè)備，直接與控制中心連接；在車廂內(nèi)同樣加裝手機(jī)信號接入設(shè)備，通過和乘客資訊系統(tǒng)（PIS）或信號系統(tǒng)使用同一個無線通信信道傳輸?shù)杰囌??？刂浦行呐c運營商連接，這樣一來就可以減少商用通信系統(tǒng)的引入設(shè)備，大大地減少了干擾源特別是區(qū)間隧道內(nèi)的干擾。

4.2 無線標(biāo)準(zhǔn)的選擇

地鐵在追求性能的同時更應(yīng)該注重的是穩(wěn)定和成熟。目前能夠滿足802.11a標(biāo)準(zhǔn)系列的產(chǎn)品比較少，布置密度大，TRainCom無線電系統(tǒng)則屬于私有的技術(shù)，不具備開放性，對其二次開發(fā)、升級與維護(hù)等均需要依賴技術(shù)持有方；其他的無線標(biāo)準(zhǔn)不是傳輸?shù)膸捫?，無法滿足地鐵的功能需求，就是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還不夠成熟。目前國內(nèi)絕大多數(shù)城市地鐵都是采用WLAN技術(shù)。

其中，城軌信號CBTC系統(tǒng)和乘客資訊系統(tǒng)（PIS）都使用同一個WLAN無線標(biāo)準(zhǔn)，802.11g無線標(biāo)準(zhǔn)只有3個互不干擾的信道，由于信號系統(tǒng)是保證列車的行車安全，必須保證其帶寬，所以，一般信號系統(tǒng)分配2個信道，PIS系統(tǒng)占1個信道。

雖然PIS系統(tǒng)只使用1個信道，但是實踐證明基本上能夠滿足地鐵功能的需求。西門子（SIEMENS）在北京地鐵10號線測試PIS系統(tǒng)中無線傳輸系統(tǒng)的帶寬，其中信號系統(tǒng)也是使用802.11g標(biāo)準(zhǔn)，并且由于其重要性占用了1和11信道。這樣PIS系統(tǒng)只能使用其中的6信道，經(jīng)過測試在移動的狀態(tài)下有15M bit/s，靜止的狀態(tài)下可達(dá)到20 Mbit/s。

如果兩條線的信號系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)都是采用802.11g標(biāo)準(zhǔn)，那么會在換乘站有比較大的同頻干擾，所以在采用標(biāo)準(zhǔn)和分配信道的時候應(yīng)該綜合考慮整個地鐵網(wǎng)。

城市軌道通信技術(shù)范文第3篇

本文分析了信號系統(tǒng)基于通信的列車自動控制系統(tǒng)（C B T C）與乘客信息系統(tǒng)（P I S）在城市軌道交通環(huán)境下使用WL A N技術(shù)存在的問題，對L T E技術(shù)在車-地?zé)o線通信中應(yīng)用的可行性進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞

L T E；城市軌道交通；車-地?zé)o線通信

1 基于WL A N技術(shù)的車-地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)兼容性分析

基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的WALN技術(shù)是城市軌道交通信號系統(tǒng)，目前主要可用的寬帶數(shù)據(jù)無線通信技術(shù)，該技術(shù)于2004年在國內(nèi)運用，并成為國內(nèi)城市軌道交通信號系統(tǒng)主流的車-地通信技術(shù)，已在北京、上海、廣州、深圳、成都、西安、杭州等城市廣泛運用。近年來，通信PIS系統(tǒng)可用的寬帶數(shù)據(jù)無線通信技術(shù)制式相對信號系統(tǒng)較多，但國內(nèi)城市軌道交通已開通和正在實施中的線路采用WLAN方案占多數(shù)。綜上，目前城市軌道交通環(huán)境中車-地?zé)o線通信系統(tǒng)以兩張WLAN網(wǎng)絡(luò)共存的情況為主。

兩個無線通信網(wǎng)絡(luò)電磁兼容是工程實施中必須考慮的問題。根據(jù)已實施項目的實際使用情況，信號系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)的電磁兼容主要有三個方案：

方案一：信號系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)采用同一家WLAN供貨商，將信號系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)集成建設(shè)。例如，北京機(jī)場線采用該方案。

方案二：信號系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)分別使用不同頻段，例如：信號系統(tǒng)使用2.4GHz頻段，PIS系統(tǒng)使用5.8GHz頻段或其它無線頻段。目前，上海地鐵10號線和西安地鐵2號線均采用該方案。

方案三：信號系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)采用同頻段，當(dāng)兩系統(tǒng)采用同頻段（如ISM頻段）時，在工程實施中一般采取以下三項措施以盡量減少相互間的干擾：選擇不同天線極化方向；合理規(guī)劃無線頻點；協(xié)調(diào)AP點位置。

2 目前城市軌道交通車-地通信存在的問題

車-地?zé)o線通信系統(tǒng)采用 2.4GHz開放頻段，所有使用2.4GHz WLAN技術(shù)的設(shè)備均為信號無線車-地通信系統(tǒng)的干擾源，系統(tǒng)不可避免的會遭到民用通信產(chǎn)品（MiFi，WiFi，藍(lán)牙等）的干擾，可能導(dǎo)致信號車-地?zé)o線通信傳輸系統(tǒng)無法工作，影響信號系統(tǒng)的可用性。而且隨著將來無線智能城市的建設(shè)以及手機(jī)上網(wǎng)應(yīng)用的普及，將會有更多的干擾源出現(xiàn)。而且近期發(fā)生的城市軌道交通信號系統(tǒng)車地通信受到民用3G熱點設(shè)備干擾，導(dǎo)致列車正常運行受到較為嚴(yán)重影響的情況已逐漸顯現(xiàn)，如2012年10月份以來，深圳蛇口線（2號線）、環(huán)中線（5號線）信號車-地?zé)o線受外界干擾，列車多次發(fā)生信號保護(hù)功能動作而產(chǎn)生的列車緊急制動，造成了列車嚴(yán)重晚點，使旅客大量滯留，產(chǎn)生較大的社會影響。成都、重慶等城市的城市軌道交通線路也發(fā)生了類似的情況。

3 L T E技術(shù)在車-地?zé)o線通信中應(yīng)用的可行性分析

若要從根本上解決目前車-地?zé)o線通信中的干擾問題，保證信號系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定工作，只能通過采用專用頻段及更先進(jìn)的無線通信技術(shù)解決。因此，工業(yè)和信息化部無線電管理局正在開展城市軌道交通采用專用頻段的前期調(diào)研工作。

城市軌道交通車-地通信系統(tǒng)主要應(yīng)具備以下幾個特點：高可靠性、高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸速率和低數(shù)據(jù)傳輸時延、良好的移動性能。LTE技術(shù)較WLAN技術(shù)可以更好的滿足上述需求[1]。

第一，LTE系統(tǒng)采用扁平化組網(wǎng)方案，簡化了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，減少了網(wǎng)元數(shù)量，系統(tǒng)可靠性高。

第二，LTE技術(shù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率和頻譜利用率高，優(yōu)于窄帶系統(tǒng)TETRA、GSM-R，也優(yōu)于WIFI、WiMAX。

第三，LTE系統(tǒng)采用扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有效地縮短了端到端的數(shù)據(jù)傳輸時延，更加滿足城市軌道交通特別是信號系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

第四，LT E技術(shù)可支持高達(dá)350km/h的移動性能，雖然城市軌道交通列車移動速度一般不會大于100km/h，但會造成由于移動性而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸性能下降。

第五，LTE系統(tǒng)具有頻譜靈活性特點，可支持不同大小的頻譜分配，可在不同大小的頻譜中部署，包括1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz，以及20MHz，支持成對和非成對頻譜。

4 信號與P I S共享L T E車-地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)可行性分析

信號CBTC系統(tǒng)承載安全信息，對數(shù)據(jù)傳輸實時性、丟包率、安全性要求高，但數(shù)據(jù)量較小；PIS系統(tǒng)承載的為非安全性信息，數(shù)據(jù)量大，但對時延、丟包率要求相對較低[2]。

結(jié)合LTE方案提供的網(wǎng)絡(luò)通信條件，為充分利用寬帶移動通信平臺的能力、實現(xiàn)資源共享和投資最大化，信號CBTC系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)在理論上可以共用車-地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)，可以通過設(shè)定不同優(yōu)先級的方式保證信號系統(tǒng)信息的可靠傳輸。

5 LTE在車-地?zé)o線通信應(yīng)用中的頻段選擇

3GPP組織在制定LTE協(xié)議的時候已經(jīng)制定了頻率范圍，并且制定FDD與TDD各自的頻段，兼容了全球現(xiàn)有無線通信的頻段。

工業(yè)和信息化部于2013年12月4日向中國移動、中國電信和中國聯(lián)通頒發(fā)了TD-LTE的經(jīng)營許可，中國移動1880 -1900 MHz、2320-2370 MHz、2575-2635 MHz；中國聯(lián)通的頻譜資源為2300-2320 MHz、2555-2575 MHz；中國電信的頻譜資源為2370-2390 MHz、2635-2655 MHz。FDD系統(tǒng)使用頻段尚未能確定。

為了推動新一代寬帶無線接入技術(shù)（含數(shù)字集群功能）在重點領(lǐng)域的行業(yè)應(yīng)用，國家在政策和頻率上也給予大力支持。針對行業(yè)信息化應(yīng)用的新需求，2008年無線電管理局了工信部無[2008]332號文擴(kuò)展了1785-1805MHz頻段的業(yè)務(wù)應(yīng)用范圍，不僅可以開展語音、低速數(shù)據(jù)等窄帶應(yīng)用，也可以開展無線視頻傳輸?shù)葘拵?yīng)用。

近年來，我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-LTE專網(wǎng)寬帶集群產(chǎn)品已在政務(wù)網(wǎng)和重點行業(yè)開展商用。目前，北京、天津等城市已部署基于TD-LTE技術(shù)的政務(wù)網(wǎng)，我國為TD-LTE政務(wù)網(wǎng)分配了1447-1467MHz共20MHz試用頻率。

目前在中國可申請用于城市軌道交通車-地?zé)o線通信系統(tǒng)中頻段主要包括1.8G H z（1785-1805MHz）和1.4GHz（1447-1467MHz）?？紤]到信號系統(tǒng)車-地?zé)o線通信系統(tǒng)采用雙網(wǎng)同時工作的需求，且為了降低兩張網(wǎng)絡(luò)同頻干擾的概率、提高系統(tǒng)的可用性和可靠性，建議在1.8GHz和1.4GHz各申請一定頻段，建立異頻雙網(wǎng)。

參考文獻(xiàn)

城市軌道通信技術(shù)范文第4篇

摘 要：《城市軌道交通信號檢測技術(shù)》是城市軌道交通信號與控制專業(yè)一門必修的專業(yè)課。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解信號系統(tǒng)在城市軌道交通中的作用，掌握信號系統(tǒng)的工作原理及系統(tǒng)組成，并具備將理論知識應(yīng)用到工程實踐之中的能力。該課程具有專業(yè)性強、與工程實踐聯(lián)系緊密、知識點繁雜、不易理解等特點。該文梳理了課程架構(gòu)，研究了課程的特點，并在此基礎(chǔ)上提出了合理規(guī)劃教學(xué)順序、理論教學(xué)與實際案例相結(jié)合及采用多媒體技術(shù)三種教學(xué)策略，以提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到培養(yǎng)卓越工程師的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：軌道交通信號與控制 工程實踐 教學(xué)策略 多媒體技術(shù)

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）09（c）-0116-02

《城市軌道交通信號檢測技術(shù)》課程是軌道交通信號與控制專業(yè)的一門專業(yè)必修課程。信系統(tǒng)是城市軌道交通確保行車安全、指揮列車運行、提高行車效率的核心控制系統(tǒng)。該課程內(nèi)容基本覆蓋了道岔、軌道電路、信號機(jī)、聯(lián)鎖系統(tǒng)等軌道交通信號系統(tǒng)的各組成設(shè)備及信號控制技術(shù)。通過學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生可了解信號系統(tǒng)在城市軌道交通系統(tǒng)中的作用、信號系統(tǒng)的組成及各設(shè)備之間的聯(lián)系；掌握車站、區(qū)間、聯(lián)鎖、閉塞等基本概念，熟悉信號系統(tǒng)各組成設(shè)備的工作原理、現(xiàn)場應(yīng)用原則，掌握簡單的設(shè)備調(diào)試方法，進(jìn)而對城市軌道交通信號系統(tǒng)有一個比較全面的認(rèn)識，同時為學(xué)生牢固樹立故障導(dǎo)向安全的信號設(shè)計、應(yīng)用理念。

1 課程特點

該課程作為軌道交通信號與控制專業(yè)的專業(yè)課程，課程特點跟其它基礎(chǔ)課不同，課程內(nèi)容與行業(yè)聯(lián)系緊密，具有其特有的專業(yè)特征。

（1）課程內(nèi)容緊密聯(lián)系行業(yè)動態(tài)，專業(yè)性強。

該課程主要講述城市軌道交通信號系統(tǒng)中各設(shè)備的組成、作用、工作原理及現(xiàn)場應(yīng)用特性。課上所授設(shè)備均在全國各城市的地鐵、輕軌、有軌電車中廣泛應(yīng)用，授課內(nèi)容與工程應(yīng)用和行業(yè)動態(tài)聯(lián)系非常緊密，專業(yè)性很強。

（2）課程目標(biāo)以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力為導(dǎo)向。

該課程的培養(yǎng)目標(biāo)是以軌道交通信號與控制的相關(guān)理論和技術(shù)為主線，面向工程實際，注重理論知識、能力與工程實踐的融合，強調(diào)理論聯(lián)系實際，著力提高學(xué)生的動手實踐能力，培養(yǎng)高級工程技術(shù)人才。

（3）知識點繁雜，不易理解。

該課程內(nèi)容幾乎覆蓋了軌道交通信號系統(tǒng)的所有設(shè)備和控制技術(shù)，共講述信號設(shè)備/控制技術(shù)28種，每種信號設(shè)備/控制技術(shù)應(yīng)用場景、工作原理各不相同，知識點繁雜，學(xué)生掌握起來有一定的難度。

2 課程內(nèi)容

該課程內(nèi)容共包含6章，28個知識點，知識點分布詳見表1。其中，第一章和第三章的內(nèi)容為信號系統(tǒng)的基本概念，為信號系統(tǒng)設(shè)備的講解做鋪墊；第二章為信號系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備，此章講述的設(shè)備是為信號系統(tǒng)控制行車提供基本支撐的獨立信號設(shè)備；第四章、第五章、第六章為信號系統(tǒng)控制的核心設(shè)備，包含信號控制的原則和原理。

3 教學(xué)策略

鑒該于該課程的上述特點，研究人員經(jīng)過多次課程實踐教學(xué)與探索后，特針對該課程制定了以下3項教學(xué)策略，用以提升教學(xué)效果，使其能夠達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)。

（1）合理規(guī)劃教學(xué)、實驗順序，做到課堂教學(xué)與動手實踐相結(jié)合。

由于該課程講授設(shè)備繁多，因此需要合理安排教學(xué)順序和實驗順序，以使學(xué)生能夠順暢、有條理地吸收、消化各知識點。如圖1所示，該課程的教學(xué)順序采用了“由易到難、先基礎(chǔ)后系統(tǒng)”的原則，先介紹原理相對簡單、應(yīng)用較獨立的基礎(chǔ)信號設(shè)備，再逐步深入，講解結(jié)構(gòu)、原理復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)備，使學(xué)生掌握起來較容易。另外，在實驗的安排上，也遵循了由簡入深的原則。先安排基礎(chǔ)實驗，用眼看；再安排生產(chǎn)實習(xí)，動手做。學(xué)生經(jīng)過“用眼看―課堂理論學(xué)習(xí)―動手做”三步以后，基本能夠掌握每種設(shè)備的工作原理，并且能親自動手操作、應(yīng)用。

（2）課堂教學(xué)中理論分析與實際案例相結(jié)合。

該課程內(nèi)容與實際應(yīng)用結(jié)合非常緊密，因此研究人員在課堂理論講解的過程中，采用發(fā)現(xiàn)教學(xué)法，為每個知識點設(shè)計實際案例，并將實際案例作為教學(xué)內(nèi)容引入，提供一種問題情境，讓學(xué)生積極思考，引導(dǎo)學(xué)生自覺、主動地探索知識和解決問題的方法及步驟，發(fā)現(xiàn)事件發(fā)展的起因和內(nèi)部聯(lián)系，從中找出規(guī)律，學(xué)到原理。例如，在講述城市軌道交通信號系統(tǒng)作用這個知識點時，先以“7.23甬溫線特別重大鐵路交通事故”這個實際案例作為引入點，引導(dǎo)學(xué)生分析事故原因及影響，再從事故原因中分析出課程知識點，即“城市軌道交通信號系統(tǒng)最重要的作用是確保列車行車安全”。這種方法既培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力、探索的技巧，也有利于學(xué)生記憶的保持。

（3）運用多媒體技術(shù)提高教學(xué)效果。

該課程專業(yè)性強，涉及多種設(shè)備硬件原理和控制技術(shù)，一味采用傳統(tǒng)教育手段講解，容易讓學(xué)生產(chǎn)生枯燥乏味感，失去學(xué)習(xí)興趣。因此研究人員在傳統(tǒng)教學(xué)中穿插采用多媒體技術(shù)，通過文本、圖形、圖像、動畫、聲音、影像等多種表現(xiàn)形式，將復(fù)雜枯燥的原理直觀生動地展示給學(xué)生，增強學(xué)生的感官效應(yīng)，提高其學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

4 結(jié)語

《城市軌道交通信號檢測技術(shù)》這門課程內(nèi)容繁雜、知識點零散、專業(yè)性強、不易理解。文中探索的教學(xué)策略可以在一定程度上改善教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。但要達(dá)到理想的教學(xué)效果，還需要在其它方面繼續(xù)努力探索，完善教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)活動組織，以更好地完成教學(xué)目標(biāo)的要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭增平，朱純義.談現(xiàn)代化教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方法的合理運用[J].教育探索，2007（8）：134-135.

城市軌道通信技術(shù)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】自動化技術(shù) 城市軌道交通 應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平日益提高，私家車保有量大量增加。在這樣的背景下，城市交通正面臨著越來越大的壓力。隨著城市交通擁堵狀況的日益嚴(yán)重，很多城市都開始進(jìn)行軌道交通的建設(shè)，對城市立體空間進(jìn)行充分的應(yīng)用，從而緩解巨大的交通壓力。而在城市軌道交通的建設(shè)和發(fā)展當(dāng)中，對自動化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠極大的提升城市軌道交通的智能化、信息化、自動化程度，從而為人們的日常出行提供更大的便利。

1 城市軌道交通中自動化技術(shù)的特點

在城市軌道交通中，自動化技術(shù)的應(yīng)用具有很多方面的特點。在車站里，對快速可靠的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建立，同時針對全線建立中央監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心。通過骨干網(wǎng)，連接中央和車站的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，利用分層分布計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對其進(jìn)行建立。在軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計中，應(yīng)滿足可靠性要求，確保安全保障系統(tǒng)有效。利用工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建立，因而具有良好的可靠性。同時，在骨干網(wǎng)當(dāng)中，也具有安全性、可靠性等要求。城市軌道交通自動化技術(shù)具有較高的響應(yīng)性，具有三層結(jié)構(gòu)的特點，從頂層到底層，只需2秒以下的時間就能夠完成遙控響應(yīng)。同時，城市軌道交通自動化技術(shù)具有同一平臺、專業(yè)子系統(tǒng)互聯(lián)的特點，能夠有效的對資源共享，實現(xiàn)綜合自動化的監(jiān)控。

基于通信技術(shù)、自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，在城市軌道交通中，傳統(tǒng)的多島分立自動化已經(jīng)逐漸被淘汰。城市軌道交通自動化技術(shù)的應(yīng)用，整逐漸形成統(tǒng)一化、計算機(jī)集成化的模式，基于綜合監(jiān)控軟件體系的實現(xiàn)，能夠?qū)φ９r、阻塞模式、災(zāi)害模式等情況下的系統(tǒng)聯(lián)動加以實現(xiàn)。城市軌道交通自動化系統(tǒng)當(dāng)中，具有大資源帶寬、良好可靠性的計算機(jī)集成我那個落。因此，在城市軌道交通的管理和監(jiān)控當(dāng)中，可以對計算機(jī)多媒體技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，例如地理信息系統(tǒng)、車站動態(tài)信息服務(wù)系統(tǒng)、聲訊查詢系統(tǒng)、數(shù)字視頻系統(tǒng)等進(jìn)行應(yīng)用。由此可見，在城市軌道交通自動化技術(shù)中，具有良好的開放性、擴(kuò)展性、集成性等特點。

2 城市軌道交通中自動化技術(shù)的意義

在當(dāng)前的城市軌道交通當(dāng)中，具有較多的交通設(shè)備和廣泛的分布范圍，因此，傳統(tǒng)人工操作的方式，已經(jīng)不能滿足城市軌道交通的實際需求。因此，對自動化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠有效的降低發(fā)生錯誤的記錄，同時提高運行效率。在城市軌道交通當(dāng)中，自動化技術(shù)具有十分重要的意義。利用自動化技術(shù)，能夠有效的控制和監(jiān)測城市軌道交通全線的實時運行情況，極大的節(jié)省了人力，提升了管理效率。城市軌道交通與人們的安全出行息息相關(guān)，通過對自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠提升城市軌道交通體系的安全，使其更加可靠、安全的運行。此外，自動化技術(shù)的應(yīng)用，還能夠確保城市軌道交通穩(wěn)定、高效的運行，防止交通擁堵狀況的發(fā)生。通過各個相關(guān)部門的信息共享和共同作業(yè)，能夠?qū)煌?zāi)害進(jìn)行有效的應(yīng)對和預(yù)防。

3 城市軌道交通中自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 自動通信技術(shù)

自動化技術(shù)在城市軌道交通當(dāng)中的應(yīng)用，自動通信技術(shù)是重要的基礎(chǔ)。通過通信技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)、共享信息等要求。在通信技術(shù)當(dāng)中，云計算、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等，都是十分重要的。在自動通信技術(shù)中，利用互聯(lián)網(wǎng)，能夠在不同線路之間交流信息，并且綜合控制和管理城市交通線路。同時，利用通信技術(shù)，能夠提升乘客信息系統(tǒng)智能化程度，為乘客出行提供便利。此外，在通信技術(shù)中，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)能夠技術(shù)，能夠?qū)ψ詣踊O(shè)備的接口進(jìn)行減少，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，從而推動城市軌道交通自動化系統(tǒng)的智能化、高效化發(fā)展。

3.2 自動駕駛技術(shù)

在城市軌道交通車輛的研究和發(fā)展當(dāng)中，自動駕駛技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效的提升車輛控制運行效率，同時節(jié)省大量的人力。在自動駕駛技術(shù)中，GPS導(dǎo)航技術(shù)十分重要，利用衛(wèi)星對電子地圖進(jìn)行獲取，并利用導(dǎo)航定位系統(tǒng)，將道路等信息加入到電子地圖中，利用軟件檢索規(guī)劃運行道路，并采用圖像、語音等方式進(jìn)行提示，最終到達(dá)目的地。在自動駕駛技術(shù)中，自動駕駛列車定位技術(shù)也是至關(guān)重要的，利用軌道、列車之間的相對位置來控制和定位列車。在列車軌道上，從一端將電信號發(fā)射到另一端。如果軌道上沒有列車，另一端會對完整信號進(jìn)行接收，從而分析軌道狀態(tài)。如果軌道中有列車，會使電信號短路，另一端將無法接收信號。因此，通過分析和處理信號，能夠監(jiān)測與定位列車，從而對列車的運行和控制效率進(jìn)行提升。

3.3 自動監(jiān)控技術(shù)

在城市軌道交通當(dāng)中，包含了很多固定軌道設(shè)備、車輛等，應(yīng)用自動化監(jiān)控技術(shù)，能夠更好的控制和監(jiān)測這些固定設(shè)備。在自動監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)中，主要包括了軟件設(shè)備和硬件設(shè)備，其中，軟件設(shè)備中包含了圖形處理軟件、數(shù)據(jù)分析軟件等，硬件設(shè)備中則包含了計算機(jī)、采集卡等。通過聯(lián)系站點分系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)，自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測及傳輸數(shù)據(jù)，從而更好的監(jiān)控整個軌道交通線路。在城市軌道交通中，自動監(jiān)控技術(shù)能夠進(jìn)行火災(zāi)預(yù)警、設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、電力監(jiān)測等，更好的保證城市軌道交通線路的安全。

4 結(jié)論

在當(dāng)前的社會當(dāng)中，城市軌道交通是城市交通系統(tǒng)當(dāng)中一個十分重要的組成部分。這一交通形式的出現(xiàn)，極大的緩解了城市交通擁堵的情況，同時也提升了城市交通體系的立體化、完善化程度。在城市軌道交通當(dāng)中，可以對自動化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠更加高效、可靠的監(jiān)控和管理城市軌道交通，使其更好的為人們的日常出行提供方便。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉運明，馬全明，陳大勇，徐玉明.D-InSAR技術(shù)在城市軌道交通變形監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用[J].都市快軌交通，2014（04）：62-66.