无线通信在城市轨道交通中的应用

通信技术在城市轨道交通中的应用研究摘要：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。

由于受到许多因素的影响，城市轨道交通中无线通信系统的建设仍不完善。

基于此，本文从我国城市轨道交通中通信技术的应用现状入手，对相关方面展开分析。

关键词：城市轨道交通；通信技术；信息技术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。

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。

下面，笔者结合相关资料，以及自身工作的实际经验，对通信技术应用方面的相关内容展开论述。

1我国城市交通中通信技术的应用现状目前，我国许多城市交通中都应用了通信技术，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，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[1]。

随着3G技术、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通信技术在城市轨道交通中的应用优势2.1提高稳定性移动通信站点能够利用基站实现无线网络的覆盖，在隧道中的单个基站的覆盖范围就可以达到 1.2km。

而且，基站的组网设置原则非常灵活，不仅能够根据列车的运行速度来布置基站的安装位置，还能够增大或减少基站网络覆盖的重叠长度，以此保障高速运行环境下的越区切换的成功，多样化的网络覆盖方案，能够提高数据传输的稳定性。

城市轨道交通车地通信中LTE技术的应用车地无线通信系统是保证列车的控制与运行的主要系统，城市轨道交通车地通信系统的组成主要是CBTC、PIS、CCTV等等。

在当前情况下。

它们的运营主要是依靠公开局域网的技术。

根据调查显示，WLAN具有的交通运输效率高、稳定性高、控制化程度高、自动化程度高等都是符合城市轨道交通运输的特点之一，因此无线局域网技术对于城市交通轨道的发展有很重要的作用。

但是无线局域网并非具备所有的优势，同时也存在很多缺陷。

比如在开放路段的WLAN,与处在相同路段的民用WIFI设备相撞，对彼此的信号都造成干扰。

这就会导致在这个路段的城市交通轨道会失去信号，无法通信。

WLAN技术在高速运转的城市交通轨道上使用没有优势可言。

根据调查显示, 某些城市地铁就因为车地无线通信受到干扰而造成的多起以外事故, 对社会大众带来了很多不好的影响。

同时WLAN 的覆盖范围有限，对于节约成木方而来说，WLAN技术很难做到。

1LIT技术通信LIT技术主要是采用正交频反复用、多输入多输出、自适应调制编码、混合反馈重发技术的融合，依靠这些优势LIT技术达到了具有极强的稳定性、可靠性、覆盖面积广等目的。

实际上LIT技术最初的设计初衷是满足移动宽带的要求，在LIT技术实现了MIMO、OFDMS 等等技术以后，己经具备了极强的传输能力和抗干扰能力。

因此，LIT 技术具有极强大的优势［1］。

TD-LTE技术是TDD的LIT技术，是一种专门为移动宽带设计的通信标准，同时也是中国自主独立设计的4G移动通信标准o TD-LTE技术采用了扁平化的网络结构来减少延时的可能性，能够提供高效的移动支持，具有极强的抗干扰能力，同时具备极强的安全性，保证了数据传输的安全性。

目前我国在TD-LTE技术方而进行大量研发的厂家有华为、中兴等等。

随着TD-LTE技术逐渐商用化多年，己经为移动通信业务方提供了非常优质的服务。

与WLAN 技术相比较，TD-LTE技术具备以下的优势：①具备极强的抗干扰能力。

城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用摘要：交通系统实现网络化，对于无线通信要求有一个网络化的专用系统，这样才能支持整个轨道交通系统，也不会造成连接障碍。

作为专业的无线通信，集群无线通信数字集群标准成为了解决问题的方案，它能够保证轨道交通全线的调度通信，而且还是网络化服务，更有节约投资、保障系统生命周期的优势。

关键词：轨道交通；无线通信系统；集群无线通信如今我国各地的城市化进程加快，而轨道交通作为城市交通的重要工具，其发展建设也势头良好。

而为城市轨道交通内部专用运营管理和业务需求提供服务的无线通信同样应该为公众提供移动通信服务，这样能一定程度上改善当今的移动通信现状，真正做到为人民群众谋福利。

所以，引进集群无线通信系统，不仅能够满足城市轨道交通专用的无线通信，又能在一定程度上减弱专用、民用无线通信之间的影响。

本文探讨分析的是集群无线通信系统技术在城市轨道交通中的应用。

1 集群无线通信技术概述欧洲电信标准协会制定的集群无线通信使用tdma技术。

集群无线通信主要有开放标准，能够满足不同的需求，也有严密制定的标准，所以目前已成为世界性的标准，而且集群无线通信也是获得了国际电联承认的数字集群通信标准。

1.1 工作方式。

集群无线通信技术的工作方式集群无线通信数字集群有3种，语音+数据、分组数据优化和直通模式。

v+d可以同时提供语音、数据和图像通信。

pdo则只能分组数据通信，这种数据传输方式比较优化，能够用在快速管理的调度、媒介信息、远端数据基本接入、计算机文件传输、信息和电子信箱、视频和多媒体诸多领域。

dmo之两个或者更多移动台之间的直接通信，在直通模式下，两个或者更多移动台之间不用经过上层网络的转发就能实现通信。

即在集群无线通信网络的承载地区内外，移动用户之间端与端之间的通信模式。

因为直通模式没有系统基站的参与，它需要的是简单而稳定的通信标准，直通模式下的通信数据也要尽量和v+d系统的差异不大。

直通模式下的猝发结构有三：直通模式线性猝发、常规猝发和同步猝发。

5G技术在城市轨道交通中的应用摘要：5G技术在城市轨道交通领域的应用，为智能调度、车辆联网、安防监控和乘客服务等方面带来了诸多优势。

借助5G技术高速稳定的数据传输和多连接性与低时延特性，实现了智能化、高效率的运行管理。

建设高密度基站和引入车载终端设备，可进一步提升5G网络覆盖能力和服务质量。

关键词：5G技术；城市轨道；交通；应用15G技术在城市轨道交通领域的应用方向1.1 智能调度与管理首先，采用5G技术能够实现实时数据传输和处理。

在传统的调度系统中，数据的传输速率和实时性有限，导致调度决策可能存在延迟和不准确的情况。

而5G技术提供高速稳定的数据传输，能够实时传输大量的车辆信息、乘客需求、交通状况等数据。

这使得调度中心可以及时获取准确的数据，进行实时监控和分析，从而做出更精确的调度决策。

通过智能调度和管理能够优化车辆的发车间隔、调整车辆运行速度，提高运输效率和减少拥堵现象。

其次，5G技术支持车辆之间的实时通信和协同操作。

通过在轨道交通车辆中嵌入5G通信设备，车辆之间可以进行高效的通信，共享实时信息。

这种车辆间的协同操作可以实现列车的自主调度和运行控制，提高运输系统的灵活性和适应性。

车辆之间可以通过5G技术实时交换车速、位置、故障等信息，实现智能的车辆调度和运行控制。

智能调度和管理能够提高轨道交通系统的运行安全性，减少人为错误和事故发生的风险。

最后，借助5G技术，轨道交通系统可以构建智能调度中心。

智能调度中心通过实时监控和数据分析，能够对车辆、信号系统和乘客需求等进行全面管理。

调度中心可以根据实时数据和分析结果，调整列车的发车间隔和运行速度，避免拥堵和提高运输效率。

同时，智能调度中心还能够实时响应突发事件和故障，进行紧急调度和应急响应，保障运输系统的安全性和可靠性。

1.2 车辆联网与通信首先，5G技术支持车辆之间的实时通信和数据交换。

通过在轨道交通车辆中嵌入5G通信设备，车辆之间可以进行高速稳定的数据传输，这使得车辆能够实时共享关键信息，如位置、速度、乘客负载等，以实现精确的运行控制和调度。

轨道交通系统的无线通信技术研究在当今快节奏的社会中，轨道交通系统已成为人们日常出行的重要方式之一。

从地铁、轻轨到有轨电车，这些高效、便捷的交通方式在改善城市交通拥堵、提高出行效率方面发挥着关键作用。

而在轨道交通系统的背后，无线通信技术则是保障其安全、高效运行的重要支撑。

无线通信技术在轨道交通系统中的应用十分广泛。

首先，列车与控制中心之间需要实时、稳定的通信，以确保列车的运行状态、位置等信息能够准确无误地传递给控制中心，同时控制中心的指令也能及时下达给列车。

其次，乘客在列车内也希望能够享受到稳定的网络服务，如上网、通话等。

再者，轨道交通系统中的各种设备，如信号设备、监控设备等，也需要通过无线通信技术进行数据传输和协同工作。

在众多无线通信技术中，GSMR（铁路全球移动通信系统）是一种专门为铁路通信设计的技术。

它具有良好的可靠性和稳定性，能够满足列车控制和调度等关键业务的需求。

GSMR 采用专用频段，减少了外界干扰，确保通信的安全性和保密性。

通过 GSMR，列车司机可以与调度员进行清晰、流畅的语音通信，及时获取行车指令和路况信息。

同时，列车的运行数据，如速度、位置等也可以通过 GSMR 实时传输到控制中心，为调度决策提供依据。

LTE（长期演进技术）在轨道交通系统中的应用也逐渐增多。

LTE具有更高的数据传输速率和更低的延迟，能够为乘客提供更好的网络体验。

例如，在地铁车厢内，乘客可以通过LTE 网络流畅地观看视频、浏览网页。

此外，LTE 还可以用于列车的视频监控系统，实现高清视频的实时传输，提高安全监控的效果。

除了 GSMR 和 LTE，WiFi 技术在轨道交通系统中也扮演着重要角色。

在车站、候车区域等场所，WiFi 为乘客提供了免费的网络接入服务，方便乘客查询列车时刻表、路线信息等。

同时，一些轨道交通系统还利用 WiFi 实现列车与站台之间的数据传输，如列车的故障信息、维护数据等。

然而，轨道交通系统中的无线通信技术也面临着一些挑战。

通信技术在城市轨道交通中的应用摘要：城市轨道交通具有超大的载客量，而且运行速度也远远超过一些地面交通工具，因此成为城市居民出行的首选同时为城市交通效率的提升做出了突出贡献。

对于城市轨道交通来说，通信系统可以说是整个城市轨道交通系统的中枢神经，发挥着保证机车正常稳定运行等多种作用，随着5G无线通信技术的诞生，城市轨道交通通信技术革新的重要时刻随之来临，基于此，本文将重点分析通信技术在城市轨道交通中的具体应用，希望能为城市轨道交通的整体良性发展提供一些助力。

关键词：通信技术；城市轨道交通工程；技术应用1 5G通信技术在轨道交通中的应用价值5G在当前的通信领域中发展非常迅速，能够通过高速网络实现数据传输，并在传输的过程中使得信息处理效率得到了极大的提升，5G技术采用了多种不同的技术进行整合，是在移动互联网高速发展的环境中为了适应市场发展所产生的技术类型。

当前5G通信技术已经广泛涵盖了社会各个阶层和行业的商用和民用领域，及高效的传输速率以及较强的安全性已经渗透至生产生活的各个领域，5G技术的传输速度相比较4G技术有了大幅度的提高，我国在五G技术中的领先优势反映出了我国在通信技术方面的技术已经达到了世界领先的水平。

5G通信技术的发展更好地利用了频谱资源，拥有更大的系统容量，增强了用户的网络体验感，减少了能量消耗。

通过有效科学地使用频谱资源，提升了在网络使用中的信息交换速度。

通信层面实现数字化，通信数据的使用数量得到大幅提升，就要求数据交换必须具有稳定性，但4G通信技术无法满足网络层次标准，必须发展5G无线通信网络技术。

用户对于数据传输和交换的速度要求也越来越高，5G的高效率、高安全性可以使人们更好地享受网络。

我国对于能源消耗和生态环境保护的关注有限，5G通信网络技术的发展理念也在一定程度上减少了能源消耗。

同时，5G通信技术可以构建万物互联的大规模物联网结构，让物体之间的连接不受空间限制。

2 轨道交通网络当前存在的问题2.1车地通信水平仍然需要提高在轨道交通指挥系统中，地铁中的视频监控系统能够帮助轨道交通指挥过程提供重要的监控数据，使得保障轨道交通安全的过程中发挥着重要的作用，例如在某城市开通的多条铁路线路中，其中两条地铁车厢中所采用的监控信号传输以无线LET1.8G赫兹的频谱专网作为传输基础，其10兆赫兹的带宽能够保证车厢内两路视频图像所采集的相关信息传输至控制终端中，另一路地铁线路则采用传统的WLAN802.11技术，这种技术在应用的过程中存在着明显的卡顿和不流畅问题，能够查看车厢内约2~3条监控线路，但是不能将这些监控线路的数据进行实时传输，在使用监控的过程中只能通过人工拷贝的方式来完成。

城市轨道交通集群无线通信系统技术及应用探究摘要：本文深入探讨城市轨道交通集群无线通信系统的技术原理、发展历程以及当前的应用现状，分析不同无线通信技术在轨道交通领域的应用优势和局限，并提出未来技术创新和应用拓展的方向。

此外，还从安全性、可靠性、智能化等方面对集群无线通信系统的未来发展进行展望，以期为推动城市轨道交通通信技术的持续进步和实际应用提供有益参考。

关键词：城市轨道交通；集群无线通信技术；应用随着城市化进程的加快和交通拥堵问题的日益严重，城市轨道交通以其高效、便捷、环保的特点成为城市交通的重要组成部分。

作为城市轨道交通系统中的重要支撑，集群无线通信系统为列车调度、乘客服务、安全保障等方面提供关键的技术支持。

一、城市轨道交通集群无线通信系统技术（一）无线局域网无线局域网（WLAN）是城市轨道交通集群无线通信系统中的重要组成部分，主要用于列车与地面之间、车站内部以及调度中心之间的数据传输和通信[1]。

WLAN技术通过无线传输介质替代传统的有线连接，实现了设备间的自由移动和灵活组网。

在城市轨道交通中，WLAN网络覆盖了整个车站和列车，为乘客提供了高速、稳定的网络连接，同时满足了车站内部管理系统和列车控制系统对数据传输的需求。

在WLAN网络中，通常采用基于802.11标准的无线协议，如802.11a、802.11b、802.11g和802.11n等。

这些协议提供了不同的传输速率和频段选择，以适应不同的应用场景和传输需求。

通过合理的频段规划和信道分配，WLAN技术能够在高密度的用户环境下提供稳定的通信服务。

此外，WLAN技术还具有易扩展、易维护的优势。

通过增加无线接入点（AP）的数量和分布，可以方便地扩展网络覆盖范围，满足不断增长的通信需求[2]。

（二）5G技术随着5G技术的快速发展和广泛应用，它已经成为城市轨道交通无线通信系统的重要发展方向。

5G技术以其高速率、低时延和高可靠性的特点，为城市轨道交通带来了革命性的变革。

5G通信技术在城市轨道交通中的应用摘要:本文分析了5G通信技术在城市轨道交通应用中的不足，并提出了5G 通信技术在轨道交通中的具体应用。

关键词:5G通信技术;城市轨道交通；运用轨道交通作为城市的动脉和流行的交通方式，是中国重要的基础设施和重要的基础产业，在经济社会发展，人民生活水平的提高和城市安全方面具有不可替代的作用。

随着对移动通信需求的不断增长，5G频谱利用率和能源效率将显着提高，从而在传输的靠性，安全性和覆盖范围以及城市轨道交通中实现更大的性能改善，成为实现城市轨道交通智能的重要支撑。

1 5G通信技术的特点与优势1.1 5G通信技术的特点1.1.1 拓展性5G通信信息技术可以有效地集成2G，3G和4G通信技术，并可以为人们提供更加多样化的体验和应用功能。

根据相关研究数据，5G通信技术的覆盖范围约为4G通信技术的10倍，其信号非常稳定，可以确保不同地区不同人群的通信更加便捷。

随着5G通信设备的不断创新和改革，5G通信频谱得到了极大的改善，因此，5G通信技术在未来的发展过程中，可以创造更高质量的通信环境，促进社会文明的发展与进步。

1.1.2 可靠性通信技术的能力可以满足新时代群众的需求。

它是评估通信技术水平的重要标准，同时也是评估5G通信技术能否真正为人民服务的重点。

5G通信技术可以为人们带来更好的体验，而延迟时间却更少。

1.2 5G通信技术的优势1.2.1 毫米波通常，毫米波是指移动通信中使用的高频带，这是非常重要的发展趋势。

它的优点在于其非常充足的可用带宽，还具有使用小型设备天线的便利性以及其他毫米波通信的优点。

1.2.2 小基站由于传统基站中心型服务在不同情况下无法满足用户的移动通信服务使用标准环境，不仅如此，还需要提高传统基站中心型服务的灵活性，并且它需要大量的成本投资。

使用5G技术的小型基站可以成功扩展网络访问模式，并改变当前的通信状况。

小型基站适合短距离直接通信，信道质量较高，数据传输速率高，通过通信终端的大规模分布，具有功能低，时延低的优点。

城市轨道交通车地无线通信的应用摘要：随着社会经济发展和科学技术进步，我国城市化建设速度不断加快。

在此背景下，为了提高城市轨道交通运营效率与服务水平，对于列车运行控制系统提出了更高的要求，而车载通信系统作为其中重要组成部分，其作用也越来越受到人们关注。

目前车载通信系统主要采用有线传输方式，车载无线网络就是一种新型的通信手段，其具有传输距离远、抗干扰性强等优点，但是存在着较大的局限性。

本文概述了车地无线通信技术的特征，叙述了当前用于城市轨道交通领域的主要车地无线通信技术，并进一步提出了未来车地无线通信的主要应用方向，着重探讨了功能安全与信息安全融合的应用与挑战。

关键词：轨道交通；车地无线通信；应用前言目前，我国城市轨道交通运营管理采用行车控制中心（CTC）与车站之间通信的方式，存在传输距离短、设备数量多、系统资源浪费等问题。

作为现代城市轨道交通的重要组成部分，在列车运行过程中需要通过计算机网络控制车辆与信号系统之间的通讯连接，完成列车的自动运行控制。

随着我国城市化建设速度加快和人们对生活质量要求提高，城市轨道交通已成为了现代人出行中不可或缺的交通工具。

而在这个过程当中需要利用车载设备实现与地面之间的通信联系。

目前车载系统主要是通过无线电波来进行信息传输的。

由于车载设备具有体积小、重量轻以及成本低等特点，因此受到了广泛关注，并且也得到了快速的发展。

其中最为重要的一点就是车载通信技术。

1无线通信技术的特征1.1复杂的信道环境无线信道与物理环境有着紧密联系。

使无线通信系统在应用中具有很大优势，但是也存在一些问题。

为了提高通信质量和效率，需要对无线网络进行合理设计。

无线网络主要包括3类：有线网络、无线局域网以及无线专网。

其中，无线专网是一种新型的无线通信方式，它可以通过无线电波来完成数据传输，并且不受时间与空间限制，因此受到了广泛关注。

在城市轨道交通系统当中，车载终端设备与有线传输设备之间通过无线网络进行信息交互和数据交换。

无线局域网技术在地铁轨道交通建设中的应用研究随着城市化进程的加快以及人口的不断增长，城市中的地铁系统得到了空前的发展和普及。

地铁列车作为地铁系统的主要组成部分之一，它们需要在运行时能够与控制中心保持稳定的数据通信，保障列车的正常运行，确保地铁系统的安全运行。

因此，现代地铁系统需要用到一种稳定且高效的通信方式，以实现列车的远程监控与指挥。

现代的地铁系统使用无线局域网技术（WLAN）作为其列车通信网络。

WLAN是无线传输技术的一种，它能够通过无线信号将数据传输到不同的设备上。

WLAN技术可以适用于地铁系统中的移动车辆，因为该技术能够通过无线信号实现相对较高的速度和实时性，从而支持地铁车辆之间的快速通信和数据传输。

WLAN技术的实现需要使用一系列的设备，例如路由器、交换机、无线接入点等。

在地铁系统中，这些设备主要具有两个作用：一是将列车与车站之间的网络连接在一起形成一个完整网络；二是提供高可靠性与稳定性的通信环境。

在地铁系统中，无线接入点是WLAN技术的核心组件之一。

通过安装无线接入点，可以将地铁车辆与车站无线网络连接起来。

这些接入点可以被放置在车站和车辆之间复杂的环境中，例如隧道和地下车道中，可以为列车提供稳定的连接并确保数据的传输可靠性。

此外，还需在列车内部安装接收器以接收无线信号。

为了确保列车通信的稳定性和实时性，必须解决在地铁系统中常见的信号干扰问题。

由于车辆运行在高速电磁场中，会引起噪声干扰和信号衰减，使信号质量下降。

为了克服这一问题，地铁系统的WLAN通信网络应设计专业耐敏度和抗干扰性的接收器，并在技术方面不断进行更新和改进，使其能最大化地减少信道干扰和抗干扰能力。

总的来说，无线局域网技术在地铁轨道交通中的应用为我们带来了颠覆性的革命，极大地提高了地铁系统的通信效率和安全性，同时也为地铁轨道交通未来的发展指明了方向。

0 引言现代城市轨道交通的主要运行特点是行车密度高、站间距离短及行车间隔时间短。

信号系统是实现行车指挥、列车运行监控和管理所需技术措施及配套装备的集合体，控制中心和车载计算机之间数据传输的稳定和高效尤为重要。

由于行车间隔非常短，所以必须采用高度自动化的手段来保证列车安全准点运行，一般采用车地通信为基础的超速防护系统最为妥当，其中包括应用移动闭塞系统[1]。

基于通信的列车自动防护系统的车地通信宜采用无线通信方式，其无线场强覆盖可采用天线、漏缆和裂缝波导管等方式，车地通信系统应保证列车高速移动时的漫游切换，不应影响列车控制的连续性，且应采用冗余的场强覆盖[2]。

基于通信的列车控制系统（C B T C）可以实现双向信息传输和更高的传输速率及更多的信息量[1]。

随着我国城市轨道交通客流量的大幅攀升、网络化运营及装备自动化程度的不断提高，对CBTC信号系统的安全可靠性提出了更高的要求。

车地无线通信是信号系统数据传输子系统的重要组成部分，是确保CBTC信号系统识别列车信息，实现轨旁设备和车载设备连续双向、安全可靠进行数据交换及实现列车速度控制的重要技术手段。

目前，国内城市轨道交通CBTC信号系统的车地无线通信技术多采用基于IEEE802.11系列标准的无线局域网络（WLAN）技术，该技术采用的2.4G公共频段对公众开放，同时承载如个人热点、医疗、蓝牙等数据，并且随着无线智能城市的发展即将有更多的干扰源出现，存在影响行车安全的不可控因素，对城市轨道交通安全运营产生威胁[3]。

时分长期演进系统（TD-LTE）是第三代合作伙伴计划3GPP组织制定的以正交频分复用技术（OFDM）和多输入多输出技术（MIMO）为核心技术的新一代无线通用技术标准，其显著提高了频谱利用率和数据传输速率（在20M 带宽下，上/下行峰值速率分别为50 Mb/s和100 Mb/s），并支持多种频带配置（1.4M、3M、5M、15M、20M 等），其目标是为无线通信网络提供更高的传输速率和更稳定的传输质量[4]。

城市轨道交通车地无线通信的应用摘要：当前城市发展当中，轨道交通的发展进程也在不断加速，而将无线通信技术应用于轨道交通之中，能够为其安全运行和稳定性发挥重要作用。

随着城市化进程推进，城市轨道交通信号系统越来越复杂，实现通信互联能够优化轨道交通运行效率、发挥轨道交通作用和实现交通资源最大化利用。

本文概述了车地无线通信技术的发展历程，叙述了当前用于城市轨道交通领域的主要车地无线通信技术，并进一步提出了未来车地无线通信的主要应用方向和面临的挑战，着重探讨了功能安全与信息安全融合的应用与挑战。

关键词：轨道交通；车地无线通信；应用中图分类号：U231 文献标识码：A引言我国人口不断向着城市集中，传统的交通网络已无法满足现代城市发展需求，全国各大城市都在积极建设完善的轨道交通网络系统，随着轨道交通信号系统的完善，交通通信系统也需要不断拓展，实现通信系统互联是一项关键的任务。

交通信号系统互联互通工程的建设能够为城市交通管理者提供更多优质的通信服务，从而优化城市交通结构，最大限度地发挥城市轨道交通的作用，为人们提供优质的出行服务。

1 无线通信技术的特征1.1 复杂的信道环境无线信道与物理环境有着紧密联系。

列车运行的场景复杂多样，如隧道、高架、城市、郊区、山丘等多种地形环境，这些特殊通信场景往往会导致信号的深度衰落。

同时，障碍物，如过往的列车、布设在轨旁的隔音板、挡风板等也会引起信号的反射、衍射和散射，带来额外的路径损耗。

1.2 高速的移动高速移动是轨道交通无线通信的另一个典型特征。

特别在高铁中，列车移动速度超过300km/h,甚至达到500km/h，无线信道呈现快速时变非平稳特性。

另外，列车高速移动也会产生较大的多普勒频移。

例如，当列车速度达450km/h，载波频率为2.6GHz时，最大多普勒频移可达1083Hz，很大程度上超出了当前无线通信系统可以处理的范围。

同时列车频繁移动在不同的物理环境，则会导致多径结构的快速变化，从而增加信道估计和多普勒频移估计的难度。

浅谈轨道交通信号系统无线传输应用轨道交通信号系统是指在铁路、地铁等轨道交通系统中用于保障安全、提高运行效率的信号设备和通信系统。

无线传输是其中的一个重要应用，通过无线传输技术可以实现信号设备之间的互联互通，提高信号系统的可靠性和灵活性。

一、无线传输在轨道交通信号系统中的作用无线传输广泛应用于轨道交通信号系统中，其主要作用如下：1. 信号设备之间的互联互通：信号系统中的各个设备需要实时地交换信息，无线传输技术可以方便地实现这一目的，避免了铺设传统有线通信线路的麻烦。

2. 实时监控和控制：轨道交通信号系统需要实时监控列车的运行状态，并根据列车的位置和速度等信息做出相应的控制决策，无线传输可以使监控中心实时地获取列车的运行信息，并将控制指令传输给各个信号设备。

3. 故障诊断与维护：无线传输可以将信号设备的状态信息传输给维护人员，以便对设备进行故障诊断和维护，提高设备的可靠性和运行效率。

二、无线传输在轨道交通信号系统中的技术应用轨道交通信号系统中常见的无线传输技术包括：1. 无线电通信技术：利用无线电波进行通信，如无线电通信技术可以实现不同信号设备之间的通信，比如信号机之间的通信、信号机与控制中心的通信等。

2. 无线传感技术：利用无线传感器网络实现对轨道交通系统各个部分的实时监测和数据采集，比如通过无线传感器监测列车的位置、运行速度等信息。

3. 卫星定位技术：利用全球定位系统（GPS）等卫星定位技术，可以实时地获取列车的位置和速度等信息，为信号设备的控制提供准确的参考。

三、无线传输在轨道交通信号系统中的应用案例1. 无线联动系统：在目前的轨道交通信号系统中，信号机之间的通信通常是通过有线通信线路实现的，这会带来不少布线和维护的麻烦。

而采用无线传输技术，信号机之间可以通过无线网络进行通信，大大简化了通信拓扑结构，并且提高了系统的可靠性和灵活性。

2. 实时监控与控制系统：现代的轨道交通信号系统需要对列车的位置、速度等信息进行实时监控，并根据情况作出相应的控制决策。

2 城市轨道交通无线通信系统的应用
城市轨道交通无线通信系统是城市轨道交通通信系统的重要组成部分，其主要 任务是提供可靠的话音和数据通信，为列车调度、维修调度、防灾环控调度、 车辆段调度提供无线通信保障，实现城市轨道交通的集中调度指挥，同时也为 列车上的乘客提供必要的信息服务。 早期的城市轨道交通无线通信系统沿用大铁路的无线列车调度通信方式，采用 专用信道，如北京轨道交通1号线和2号线，上海轨道交通1、2号线等。后来， 随着集群技术的出现，城市轨道交通无线系统采用集群通信系统，实现了列车 运行调度和公安、维修、环控等调度共用一个无线移动通信系统。例如，上海 明珠线轻轨和广州轨道交通1号线采用了MPT1327模拟集群系统，广州轨道交 通2号线、北京轻轨等采用了TETRA系统。
1 城市轨道交通无线通信系统的运作
4. 列车资源的动态管理
城市轨道交通车辆段调度员与正线行调的管辖范围有着明显的区别，当 列车由车辆段进入正线时，列车的运营信息将通过ATS传送给无线通信 系统，该车载电台立即从车厂调度台的通话组中删除，并加入正线行车 调度台通话组，反之亦然。 当列车越过车辆段和运营线路的分界点时，由ATS将相关信息传送给无 线调度系统的调度台服务器，并通过特定指令传送到相应的车载电台上， 车载电台将实时显示转换后的效果。 通常情况下，无线通信系统控制中心的设备会根据ATS提供的车辆位置 及线路信息来确定是否需要自动转组。如果ATS未开通或出现故障，司 机可以通过手动方式请求转组。请求转组时，只有相应的调度台能接收 到信息，其他调度台接收不到信息。
Fi无线局域网技术、宽带视频技术等），而一些延续使用的技术平台，如2G（GSM/CDMA） 无线通信网络和有线通信网络（PSTN/PABX）也正在积极地进行技术升级换代。

城市轨道交通的信息传输与信号控制城市轨道交通作为现代城市的重要公共交通方式，其安全、高效、准点的运行对城市经济发展和社会生活具有重要意义。

信息传输与信号控制是城市轨道交通系统的核心技术之一，它直接关系到列车的运行安全、运行效率以及乘客的出行体验。

本文将详细分析城市轨道交通的信息传输与信号控制技术，探讨其工作原理及其在轨道交通系统中的应用。

信息传输技术信息传输技术在城市轨道交通中起着至关重要的作用。

它主要包括列车间、列车与地面间以及地面各系统之间的信息传输。

列车间信息传输列车间的信息传输主要是通过车载通信系统实现的。

该系统使用无线通信技术，如WLAN、蓝牙等，实现列车之间的实时通信。

它可以传输列车运行状态、故障信息、速度、位置等数据，以确保列车运行的安全和准点。

列车与地面间信息传输列车与地面间信息传输主要通过无线电通信系统实现。

该系统包括车载设备和地面设备，可以传输列车运行状态、乘客信息、调度指令等。

地面设备可以通过无线电波将信息发送给列车，同时也可以接收列车发送的信息，以便进行实时监控和控制。

地面各系统间信息传输地面各系统间的信息传输主要通过计算机网络实现。

轨道交通控制系统、信号系统、调度系统、车辆管理系统等各子系统通过网络相连，实现数据共享和信息交换。

这样可以确保各系统之间的协同工作，提高整个轨道交通系统的运行效率。

信号控制技术信号控制技术是城市轨道交通系统的核心技术之一，主要包括自动列车控制系统（ATC）、自动列车保护系统（ATP）和自动列车驾驶系统（ATO）。

自动列车控制系统（ATC）自动列车控制系统（ATC）是一种基于计算机的列车运行控制系统，主要用于控制列车的运行速度、安全距离和运行间隔。

ATC系统通过接收来自车载设备和地面设备的信号，自动调节列车的运行速度，以确保列车的安全运行。

自动列车保护系统（ATP）自动列车保护系统（ATP）是一种列车安全保护系统，主要用于监测列车运行状态和轨道条件，确保列车在运行过程中的安全。

般适 用 于较短 的独 立 的线路 。 ２ ）井字 单 区制—— 按 照 “ ” 井 区域分 片 ， 线 网 将 分 成 Ⅳ 个 矩形 区域 ， 每个 区域为 一个 独 立 的频 率 区
（ 图 １。 见 ）
大幅调整了， 在每个分区中， 轨道交通的频率小区数 不变 ， 轨道交通的每个频率小 区内使用 的频率也一 致 。将这种象限的分区划分可以更多 ， 这对于频率 的复用 度也 会更 高 。
另外 ， 轨道交通存 在高架 区域 和地下 区域 。在 高 架 区域复用政 务共 网频率 实 施难 度 较大 ， 因此 ， 在 仅
３ ）象限分区法一
按照象限分片， 将线网分成 Ⅳ
地下区域复用政务共 网频率。即轨道交通无线通信
网地下频率与地面频率分开配置 。结合轨道交通线 网的换乘方式（ 最多 ５ 线换乘）则线路地下区域可按 ， ４Ａ， ， ， ） 的复用方式布置频率区， （ Ｂ Ｃ Ｄ ×１ 并设置 Ｅ 频率区作为最大换乘站或特殊站点 的补充频率区。 高架频率区使用专用频率 ， 根据线路和车场的情况 ，
群无线通信系统制式建设无线通信网， 异地设置 并 两个集 群 交 换 机 ， 交 换 机 处 于 主 备 热 备 份 状 态 。 两
正 常情 况 下 ， 轨道 交 通 线所 有 基 站 通 过 轨道 交 通 各
ｕ ｉ ｔ ｎ ｉ ｅ ｗｏ ｋ ｓｒ ｃｕ ｅ ｉ ｒ ． ｎ ｃ ｉ ｎ ｎ ｔ ｒ ｔｕ ｔ ， ｔ ｆｅ ａ ｏ ｒ ｓ
１ ２ 上海 市轨 道 交通 无线通 信 的频 率配 置 ．
・ ｓ
／ ／ ／
图 ２ 象 限分 区法 频 率 配置 方 式
结合 政务 共 网 目前 的频 率规 划 以及轨 道交通 基 本 网络规 划 的特 点 ， 道交 通 可 对 网络 进行 象 限分 轨 区； 每个分 区 中轨 道 交 通 网配 置 的频 率 与政 务 共 网

通信技术在城市轨道交通中的具体应用作者：蒋影来源：《科学导报·学术》2020年第49期摘要：随着5G时代的到来，我国已逐步将这种新型通信技术应用于各个领域，其中就包括城市轨道交通的建设。

本文详细分析了通信技术在城市轨道交通中的具体应用，旨在增强将5G通信技术在城市轨道交通中的应用效果。

关键词：5G通信技术;城市轨道交通;研究;应用现如今，5G通信技术已进入了人们的衣食住行中，在“行”方面，我国利用5G通信技术进行城市轨道交通建设，使其轨道建设更具有安全性与可靠性。

通过5G通信技术的应用，实现了公共基础设施的优良建设，并创造了重要价值，是当下被广泛重视的课题之一。

一、5G无线通信技术的概述第五代移动通信技术简称为5G技术，不同于3G与4G等移动网络，5G通信技术是数字蜂窝网络，特色优势是数据的高速传输能力，最高可达到10Gbit/s，速度超于当前有线互联网，是4G技术的100倍。

这种高速传输能力不仅便于人们对手机的日常使用，更对企业的高效办公起到了重要作用。

同时，网络延迟时间也较低。

例如4G网络的响应时间是30-40毫秒，而5G技术则是1毫秒甚至更低。

5G技术还可以运用于远程医疗等网络连接，具有极强的稳定性与安全性。

通过对大规模天线阵列技术、全频谱接入技术的运用，在很大程度提升系统频谱效率的同时，也增强了其资源处理能力，使其具有超大网络容量及提供千亿设备的连接能力，满足了物联网的通信需求。

二、5G技术应用在城市轨道交通中的可行性以往将4G技术应用在城市轨道交通中，虽在通信技术上有很大提升，但在一些特殊条件下还是会受到诸多限制。

例如，在列车高速运行或通过一些城市建筑时，会出现信号较弱或无信号的情况，尤其对于我国目前在轨道交通运作中产生较多的信息，这一点已经使4G技术出现不适应的状况，对轨道交通通信产生了不良影响。

而通过5G技术的使用，则可以有效地改善通信状况，帮助轨道交通建立了良好的通信能力，更好的服务于轨道交通的通讯需求。