下载文档原格式
DOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2023.11.016成都地铁1号线信号系统车地无线改造工程方案张世铭1，张建明2，许 瑜3（1．中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610000;2．成都地铁运营有限公司，成都 610000；3．浙江众合科技股份有限公司，杭州 310000）摘要：基于1.8 G H z专用频段的L T E-M车地无线系统，在安全性、时延、通信质量、覆盖范围、对更高速度的适应性和互联互通方面均优于WLAN制式，已成为承载信号系统CBTC业务的标准配置。
以不影响既有线运营为切入点，分析LTE-M制式替换WLAN制式不同阶段的关键要素，提出城市轨道交通信号系统车地无线改造方案，为同类工程提供参考。
关键词：城市轨道交通;LTE-M;改造中图分类号：U231+.7 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2023)11-0092-05Vehicle-ground Wireless Renovation Project of Signaling System forChengdu Metro Line 1Zhang Shiming1, Zhang Jianming2, Xu Yu3(1. China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu 610000, China)(2. Chengdu Metro Operation Co., Ltd., Chengdu 610000, China)(3. UniTTEC Co., Ltd., Hangzhou 310000, China)Abstract: LTE-M vehicle-ground wireless system based on 1.8 GHz dedicated frequency band is superior to WLAN in terms of security, delay, communication quality, coverage, adaptability to higher speed and interconnection. It has become the standard configuration for carrying CBTC service of signaling system. This paper analyzes the key elements in different stages of LTE-M replacing WLAN without affecting the operation of existing lines, and puts forward the vehicle-ground wireless system renovation scheme of urban rail transit signaling system, which provides reference for similar projects.Keywords: urban rail transit; LTE-M; renovation收稿日期：2022-07-02；修回日期：2023-09-08第一作者：张世铭（1982—），男，高级工程师，硕士，主要研究方向：无线通信，邮箱：***************。
浅析上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统
上海轨道交通5号线是上海轨道交通系统中的一条主要线路，该线路贯穿了上海市内的多个区域，为市民提供便捷的出行服务。
其中，无线双网车地通信系统是该线路上的一个重要部分，为整个轨道交通系统的运营提供了强有力的保障。
该系统的主要作用是实时监测列车的运行状态，提供数据传输和通信服务，确保列车的安全性、准时性和高效性。
其结构由地面基站、隧道基站和列车三部分组成，其中地面基站和隧道基站通过通信线路相连接，再与列车通过无线信号实现数据传输和通信。
无线双网车地通信系统采用的是GPRS和CDMA双网结构，其中GPRS网络可实现数据的高速传输和多媒体通信，CDMA网络则主要负责语音通信和数据传输。
此外，该系统还具有许多高级功能，如自动接电话、呼叫转移、电话会议、语音信箱等，可以为列车乘客提供更加优质的通信体验。
在实际运营中，无线双网车地通信系统的表现也十分出色。
通过实时监控列车运行状态，系统可以及时发现和解决潜在的安全隐患，从而确保列车的运行安全。
与此同时，系统也能够为列车乘客提供及时、准确的信息服务，让他们能够更好地了解列车运行情况和出行规划，提高出行的舒适性和便利性。
总之，无线双网车地通信系统是上海轨道交通5号线的一项重要技术，为该线路的运营和管理提供了强有力的支撑。
未来随着技术的不断升级和完善，相信这个系统能够进一步提高运营效率和服务质量，更好地满足市民的出行需求。
城市轨道交通车地无线通信系统中 LTE技术的应用摘要：如今在我城市轨道交通领域中LTE技术运用已非常广泛，其具有安全性、实时性等优点，保证轨道交通车辆保持平稳的运行。
LTE技术是当前新型的无线接入技术手段，它能够实现对轨道交通信息数据的有效收集，且对外界有效的防干扰性能。
全面分析轨道交通车地无线通信系统中LTE技术的优势，阐述无线通信系统的构建思路，明确LTE技术的应用要点，结合城市轨道交通当前的切实需求设计针对性的无线通信系统。
关键词：轨道交通；车地无线通信系统；LTE技术；应用要点引言：LTE技术作为当前新兴的网络通信技术，重新构建了无线接入框架，保证无线通信系统始终呈现高质量的运行状态，有效推进轨道交通车辆的运行安全。
在城市轨道交通运行中，车地无线通信系统可以实时传输信号数据，有效维持行车的安全效益。
LTE技术要全面结合当前的实际情况，根据精确的信息数据传输，来准确判断地铁的行车安全，帮助相关系统随时接收到车辆的重要信息。
一、城市轨道交通车地无线通信系统中LTE技术的优势LTE技术方案设备大致包括位于控制中心的LTE设备、光缆、各类无线设备等等，LTE技术的全称又叫做长期演进技术，主要是将多输入输出技术与正交频分复用技术相结合，便以此为基础可以使信息传输的速度更快。
同时还能够对频谱进行灵活性的分配，有效支持后期新增加的无线通信频段，建立更见全面的无线覆盖范围和扩大通信容量。
从车的无线通信轨道交通网络来看，该技术能够确保最低的通信时延且达到覆盖范围更广、传输速率更快的通信媒体车地无线通信作为当前最为重要的领域需要建立良好的无线接入模式以便于后期的数据传输，实现网络通信系统的优化目标。
以无线通信手段作为基础及保障了数据信息的传输，在一定程度上也增强了系统防干扰性能。
LTE技术在轨道交通领域有着重要的意义，对于提升地铁的服务品质也有着直接的影响，考虑到地铁可能出现的安全紧急事故，将LTE技术充分运用到轨道运行中去，能够最大保持12路的车载视频的上传与下载，一道遇到了紧急状况，工作人员可以根据实时的传输信息来及时了解轨道车辆内的情况变化，将上层领导的指示以多种方式途径传送至地铁车厢内部，及时安抚并疏导乘客的慌张心理。
基于TDD-LTE技术的城市轨道交通车地无线通信网络化技术摘要：现代交通行业与以往存在明显差别，这种差别体现在信息技术的广泛应用以及交通压力的持续增加等多个方面，给予优化十分必要。
基于此，本文以城市轨道交通车地无线通信网络化技术要求作为切入点，对相关内容给予简述，再以此为基础，重点论述TDD-LTE技术下的城市轨道交通车地无线通信网络化技术，包括各条线路之间的连通网络、LTE 核心网的布置等，为后续工作提供参考。
关键词；TDD-LTE技术；城市轨道交通；无线通信网络化前言：TDD-LTE技术也被简称为TD-LTE技术，即TimepisionLongTermEvolution（分时长期演进），该技术早在3g时代就得到了广泛的重视，是移动通信技术使用的双工技术之一，TD-LTE是TDD版本的LTE的技术，能够在现有基础上极大提升数据速率和频谱效率，同时控制延迟问题，在繁忙的现代交通管理作业中，TDD-LTE技术的应用价值十分突出，前景也极为广阔。
前言由于我国各城市的规模、社会经济发展水平不同，使得各城市的轨道交通建设发展有较大差异，但在行业发展的趋势下，在建及拟建轨道交通的城市目前都已树立了网络化建设的理念，编制了城市轨道交通网络规划。
截止2010年底，我国已有近50个城市编制了轨道交通网络规划，并陆续编制建设规划，用以指导轨道交通的网络化建设。
本文基于TDD-LTE(时分双工一长期演进)技术在轨道交通车地无线通信系统中的应用分析，提出利用LTE技术优势和特点建立城市轨道交通互联互通无线通信网络，并讨论其可行性，从而为城市轨道交通无线通信网络的长期技术演进提供参考。
l城市轨道交通无线通信系统网络化目标及内容城市轨道交通网络化的主要内容是形成网络规划、建设、运营、城市发展的良性循环。
中关于无线网络技术支撑体系方面的目标和内容为：(I)解决网络无线通信系统的互联互通；(2)结合各城市轨道交通路网和控制中心规划，解决无线交换组网架构、分布实施方案，以及基于系统网络架构的路网无线频点的统一规划、编号计划、网络无线通信的互联互通技术标准。
轨道交通中的无线技术原理
轨道交通中的无线技术主要有以下几种原理：
1. 无线通信：轨道交通中的无线通信技术主要采用无线电波进行数据传输，其中包括无线电对讲、车载通信、列车间通信等。
无线通信技术使用的原理包括调频调制和解调技术、频分多路复用、碰撞避免技术等，以保证数据在有限的频谱资源下进行高效的传输。
2. GPS定位：轨道交通中的无线技术还使用了全球定位系统（GPS）来实现列车的准确定位。
GPS系统通过卫星信号的接收和解码，能够计算出列车的位置和速度等信息，以便做出相关的控制和调度。
3. 无线信号传输：在轨道交通中，列车会使用电磁波来进行信号的传输。
无线信号传输技术主要采用微波通信、红外线通信等无线电波进行信号传输。
这种技术可以实现信号的快速传输，并且能够适应不同的环境和距离要求。
4. 无线传感器网络：轨道交通中的无线传感器网络技术主要用于监测列车运行状态和环境参数。
无线传感器网络通过分布在轨道上的传感器节点采集列车的数据，并通过无线通信技术将数据传输到监控中心，以实时监测列车的状态。
总的来说，轨道交通中的无线技术主要利用无线通信、GPS定位、无线信号传输和无线传感器网络等原理，实现列车之间、列车与调度中心之间的信息传输和
数据交换，从而实现列车的调度、安全控制和运行监测等功能。
浅析车地无线通信传输系统构成及原理摘要：随着无线通信技术的发展。
基于自由空间传输的无线传输技术在CBTC系统中得到了应用。
无线的频点一般采用共用的2．4GHZ或5．8GHZ频段，采用接入点(AP)天线作为和列车进行通信的手段。
接下来本文对地铁的车地无线通信传输系统构成及原理做具体阐述，希望给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：CBTC;AP;DCS;TＲE引言早期的地铁车地无线传输系统存在的最大问题就是抗干扰能力较差，信号传输的质量较弱，在一定程度上会制约地铁运输的安全性。
为了提高地铁车地无线传输系统的通信能力，需要加强技术设计。
1车地无线通信传输系统构成及原理1.1无线网络的构成DCS无线网络用于承载车载和轨旁CBTC系统间信号数据流的通信，它由位于轨旁的无线接入点(AP)、功分器、轨旁定向天线，及车载无线天线、车载无线调制解调器组成。
1.2无线网络系统原理1)车地双向通信网络。
每个TＲE(轨旁无线设备)由红网、蓝网接入点组成，此红、蓝接入点与其各自的无线网络相连接。
无线网采用802．11gq协议，采用带宽为6MHz的窄带技术，红网采用中心频率为2．472GHz，蓝网采用频点2.417GHz。
2)轨旁无线网络。
TＲE是配置于轨旁的无线传输设备，用于与车载无线设备之间进行无线通信。
TＲE箱内主要有2个无线调制解调器、2个电源转换器、2个光电转换器。
红色、蓝色无线调制解调器分别连接到各自的功分器上，功分器连接到定向天线上用于传输射频(ＲF)信号。
3)车载无线网络。
每辆列车安装2个无线调制解调器，用于CBTC业务传输，每个无线调制解调器连接2个位于车体上方的天线，用于与轨旁天线进行无线信息传输。
为满足列车双向行驶以及在岔区和车辆段等处保持通信，列车每端必须配置两个车载天线。
车载无线调制解调器在无线覆盖区域能与无线网络快速完成握手及授权并接入，保证列车正常投入运营及故障恢复满足系统功能、性能及运营效率要求。
地铁旅客信息系统(PIS)车地无线传输网络地铁作为一种旅客载运量大、快速、便捷的交通工具，近年来在我国有了很大的发展。
对于正在建设或已经建成的地铁运输网络，提供现代化的人性化的旅客信息系统是地铁发展的需要。
艾克赛尔（Axelwave）无线网络提供高可靠性的无线传输产品，应用于地铁旅客信息系统（PIS）地铁车辆与地铁站场间的数据传输。
实现了列车上信息与车站局域网内信息的双向传输，保证对运行过程中的列车车厢内情况进行实时监控，同时为车厢内的乘客提供电视直播信息等服务。
系统要求：1、地铁隧道、站场、车站内实现无线信号覆盖。
2、列车时速80Km/h时，网络保持高带宽连接。
网络视频不中断。
3、系统支持各种数据系统的传输和联网，可以同时传输多路图像和声音信号。
4、系统支持TCP/IP协议，可以与各种现有的计算机网络无缝连接。
5、系统组网方式灵活，易于扩展，系统结构可根据需要做多种安排。
6、系统所有设备具有通用性和互换性，最大程度上减少设备备份成本。
7、系统设备要求防水、防尘、防冲击，即使在恶劣环境条件下也要保持良好的工作状态。
系统设计：地铁隧道无线宽带覆盖系统设计包括两部分：艾克赛尔（Axelwave）无线网络的WLAN 无线基站系统和艾克赛尔（Axelwave）无线网络的WLAN车载快速漫游客户端设备。
作为车站局域网和列车内局域网之间通信的桥梁，WLAN 基站沿隧道架设，并通过光缆与车站的局域网连接；艾克赛尔（Axelwave）车载快速漫游客户端设备放置在列车车头及车尾，与车厢内的局域网连接。
在列车行驶过程当中，车载设备通过无线电波始终保持和隧道内基站通信，将车内的信息传回地铁指挥控制中心，并将车站局域网的相关数据信息传至列车车厢内。
隧道内无线信号的覆盖方式采用天线作为辐射源的空间波覆盖方式。
由于地铁隧道内无线电波在传输时产生隧道效应，导致信号衰减加快，无法长距离传输。
因此，采用无线基站接入需要增加无线基站的布建密度，以实现全线路宽带无线网络信号无缝覆盖。
上海地铁二号线车地通信系统分析简介上海地铁二号线是上海地铁系统中最为重要的一条线路，共有30个车站，全长40.4公里，是一条横贯东西的主干线路。
为了保证地铁列车与信号设备之间的通讯系统稳定，上海地铁二号线采用了车地通信技术。
本文将会对上海地铁二号线车地通信系统进行分析。
车地通信系统车地通信系统是指地铁列车与信号设备之间的通讯系统。
它是地铁列车安全运行的重要保障之一。
车地通信系统主要由列车无线通讯系统和地面设备组成，它们共同实现双向通讯。
列车无线通讯系统列车无线通讯系统包括列车无线设备和列车控制中心。
列车无线设备通过车载天线向地面设备发送信号，并接收来自地面设备的反馈信号。
列车控制中心主要负责列车通讯系统的数据处理和控制。
地面设备地面设备是指布置在地铁隧道内部的通讯系统设备，主要包括信号采集单元、数据传递单元和控制中心。
信号采集单元可以同步地收集线路信息、列车状态和信号信息，并反馈给数据传递单元。
数据传递单元将数据传输到控制中心，控制中心将数据处理后通过数据传递单元发送回车载设备。
通讯协议车地通信系统通过一定的协议来管理通讯，协议需要保证快速、稳定、可靠、实时的数据传输。
在车地通信系统中，常用的协议具有以下几个特点：•实时性：车地通信系统需要保证信号传输的实时性，以确保列车准确控制和安全运行。
•可靠性：通讯协议需要具有很高的可靠性，以防止因通讯故障引起的事故。
•安全性：车地通信系统中的数据传输需要加密保护，以确保传输数据的机密性和完整性。
上海地铁二号线车地通信系统分析应用场景上海地铁二号线运营过程中，车地通信系统实现了以下几个重要功能：•列车运行控制：运营控制中心通过车地通信系统向列车发送控制命令，以实现列车运行控制。
•列车状态检测：车地通信系统可以实时检测列车的状态，例如列车行驶速度、列车位置等，以为运营控制中心提供精准数据。
•工作模式切换：车地通信系统可以实时检测列车所处的工作模式，并及时切换工作模式，以适应实时变化的工作环境。
浅析上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统【摘要】本文主要对上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统进行浅析。
在文章介绍了研究背景，即上海5号线作为城市主要交通工具的重要性；研究意义在于提升地铁通信系统的效率和安全性；研究目的是探讨无线双网车地通信系统的运作机制。
在详细介绍了系统架构设计，通信原理分析，关键技术探讨，实际应用效果评估以及安全性分析。
在总结了系统的优点与不足，展望了未来的发展方向，提出了对于类似系统的启示与建议。
通过本文的浅析，可以更好地了解上海5号线无线双网车地通信系统的设计与运作机制，为地铁通信系统的未来发展提供参考与借鉴。
【关键词】上海轨道交通，5号线，无线双网车地通信系统，系统架构设计，通信原理，关键技术，实际应用效果，安全性分析，总结评价，展望未来，启示建议。
1. 引言1.1 研究背景随着上海城市化进程的加快，交通拥堵成为了制约城市发展的一个重要问题。
为了解决这一问题，上海市政府提出了发展轨道交通的措施，其中5号线作为上海市轨道交通网络的重要组成部分，承担着连接城市不同地区的重要功能。
由于地铁车辆在行驶过程中会遇到信号干扰、信道阻塞等通信问题，因此开发一种稳定可靠的无线通信系统变得尤为重要。
目前，上海轨道交通5号线通过引入无线双网车地通信系统，旨在提高车辆间通信的稳定性和可靠性，从而保障乘客的安全出行。
针对这一系统的具体机制和原理尚存在一定的研究空白，因此有必要对其进行深入探讨和分析。
本文将围绕5号线无线双网车地通信系统的系统架构设计、通信原理分析、关键技术探讨、实际应用效果评估以及安全性分析等方面展开讨论，旨在为上海轨道交通5号线的通信系统提供可靠的技朧算支持，并为未来类似系统的设计与改进提供借鉴和参考。
1.2 研究意义轨道交通是城市公共交通系统的重要组成部分，对城市交通运输质量和效率起着至关重要的作用。
而无线双网车地通信系统作为轨道交通系统中的关键技术之一，具有极其重要的意义。
城市轨道交通车地无线通信技术的演进历程及未来发展摘要：随着城市轨道交通的发展，地下无线通信技术也在不断演进。
最开始采用无线电通信技术，但受限于频段资源和传输距离。
随后发展出了基于移动通信网络的GSM-R技术，提供了更广阔的通信范围和更可靠的通信质量。
未来，随着5G技术的应用，城市轨道交通将拥有更高速率、更低延迟和更大容量的通信能力，支持车载设备之间及与基础设施之间的实时数据交换，提高运行安全性和乘客体验，并推动智慧城市的发展。
地下无线通信技术的演进为城市轨道交通的高效运营和可持续发展奠定了基础，并将在未来继续推动城市轨道交通系统的创新发展。
关键词：城市轨道；无线通信技术；演进历程引言随着城市轨道交通的快速发展，地下无线通信技术在确保车辆运行安全、提升乘客体验以及推动智慧城市建设方面发挥着重要作用。
本论文旨在探讨地下无线通信技术的演进历程及其未来发展趋势。
回顾了无线通信技术的起步阶段，重点介绍基于移动通信网络的发展过程和优势。
着眼于5G技术的应用前景，探讨了其带来的高速率、低延迟和大容量的通信能力。
此外还探讨了实时数据交换对车载设备和基础设施之间的意义，并讨论了地下无线通信技术对城市轨道交通系统运营和可持续发展的重要影响。
1.地下无线通信技术的初始阶段在地下无线通信技术的初始阶段，主要采用了无线电通信技术。
这一阶段的主要挑战是频段资源和传输距离的限制。
由于地下环境的特殊性，无线信号在传输过程中容易受到衰减和干扰，从而导致通信质量下降。
此外，频段资源的有限性也限制了无线通信的发展。
此时的地下无线通信技术仅能提供有限的通信范围和较低的数据传输速率。
然而，随着科技的进步和需求的增加，人们对地下交通系统的通信需求也不断提高。
因此，为了克服这些问题，地下无线通信技术逐渐演进为基于移动通信网络的技术，为城市轨道交通提供了更广阔的通信范围和更可靠的通信质量。
2.基于移动通信网络的演进2.1.GSM-R技术的应用与优势在地下无线通信技术的演进过程中，GSM-R技术的应用带来了重要的突破和优势。
