序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇城市軌道通信技術(shù)范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通；通信技術(shù)；傳輸系統(tǒng)

前言

21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快，城市交通的壓力劇增，而軌道交通的出現(xiàn)有效緩解了地面交通壓力，實現(xiàn)了短途的快捷運輸。在軌道交通系統(tǒng)中，城市軌道交通通信系統(tǒng)是直接服務(wù)于軌道交通運營和管理的，不僅是軌道交通正常運轉(zhuǎn)的保障，也是其他重要系統(tǒng)的傳輸通道。軌道交通通信系統(tǒng)在提高軌道列車的工作效率和自動化程度上發(fā)揮著重要作用，使各部門之間得以密切聯(lián)系，在很大程度上使列車安全快速的運行的得到了保證。城市軌道通信系統(tǒng)包括眾多的子系統(tǒng)，主要有傳輸系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、專用電話系統(tǒng)、公話電話系統(tǒng)等。各子系統(tǒng)之間的密切配合實現(xiàn)了整個大系統(tǒng)的正常運行。未來，城市軌道交通通信系統(tǒng)將以促進(jìn)城市軌道交通健康發(fā)展、優(yōu)化軌道交通服務(wù)為目標(biāo)，主要從寬帶化、新系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用兩個方面出發(fā)進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展。

1 我國城市軌道交通通信系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀

城市軌道交通通信系統(tǒng)的正常運行是實現(xiàn)軌道列車正常、快速、安全、準(zhǔn)點以及高效率運行的重要保障。目前，我國城市軌道交通通信系統(tǒng)在城市軌道交通的各方面得到了有效的應(yīng)用，達(dá)到了城市交通系統(tǒng)和交通通信系統(tǒng)的高度契合。軌道交通通信系統(tǒng)由眾多子系統(tǒng)組成，除了主要的傳輸系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、專用電話系統(tǒng)、公話電話系統(tǒng)，還包括廣播系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、自動售票系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、報警系統(tǒng)等。這些子系統(tǒng)覆蓋在城市軌道交通系統(tǒng)的各個方面、各個工作層次，全方位地為城市軌道交通系統(tǒng)服務(wù)。其中，傳輸系統(tǒng)是所有子系統(tǒng)中的核心和骨干，承擔(dān)著及時、高效地傳遞各種重任，是其他子系統(tǒng)正常工作的前提。隨著城市化進(jìn)程的加快，城市軌道交通的發(fā)展也出現(xiàn)了變化，不僅發(fā)展方向越來越多樣化，還出現(xiàn)了大中運量并存、市郊線同在的局面，這無疑為城市軌道交通系統(tǒng)尤其是交通通信系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)城市發(fā)展的要求，為城市化建設(shè)服務(wù)，就需要從研究創(chuàng)新交通通信技術(shù)出發(fā)，進(jìn)一步提升我國城市軌道交通的整體技術(shù)水平。

2 通信技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用

2.1 WLAN局域網(wǎng)

WLAN（WirelessLocalAreaNetworks，局域網(wǎng)）的多媒體信息傳輸技術(shù)基于802.11協(xié)議族，IEEE802.11a規(guī)定WLAN的頻點為5GHz，數(shù)據(jù)傳輸速率為1-2Mb/s是一種適用于室內(nèi)移動環(huán)境的通信技術(shù)。當(dāng)前我國諸多城市的軌道交通都采用WLAN標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，但是WLAN通信技術(shù)在接入更多的子系統(tǒng)時會存在許多問題。例如在WLAN通信系統(tǒng)中介入CCTV和VOIP電話，會影響通信系統(tǒng)整體容量以及性能。

2.2 3G技術(shù)

3G（第三代移動通信技術(shù)）具有TD-SCDMA、CDMA200和WCDMA三種不同的制式，3G技術(shù)不僅可以對音頻等多媒體形式進(jìn)行處理，還能為客戶提供電子商務(wù)、網(wǎng)頁瀏覽和電話會議等多種服務(wù)。其中，3G數(shù)據(jù)服務(wù)的重點是多媒體業(yè)務(wù)，因而3G技術(shù)必須具備較高的傳輸速率才能要求。高速移動中的多媒體業(yè)務(wù)要求3G技術(shù)的傳輸速率必須達(dá)到144kb/s，滿移動和靜止?fàn)顟B(tài)下的3G技術(shù)的傳輸速率則需分別達(dá)到384kb/s和2Mb/s。雖然3G技術(shù)的高速、慢速和靜止?fàn)顟B(tài)下的傳輸速率較高，但仍不能滿足車載CCTV和PIDS系統(tǒng)（乘客信息顯示系統(tǒng)，passagerinformationdisplaysystem）對通信技術(shù)傳輸速率的要求。此外，3G技術(shù)屬于公網(wǎng)應(yīng)用的范疇，因此城市軌道交通的通信技術(shù)不適合采用3G技術(shù)。

2.3 Wi-Fi技術(shù)

Wi-Fi（WIreless-Fidelity，保真技術(shù)）和藍(lán)牙技術(shù)有一定的相似性，Wi-Fi也屬于短距通信技術(shù)。例如CBTC，它是基于802.11b網(wǎng)絡(luò)規(guī)范，頻點在2.4GHz左右浮動，其最高的寬帶可達(dá)到11Mb/s。如果存在一定的干擾或者Wi-Fi信號較弱，CBTC的寬帶可降低至5.2Mb/s和1Mb/s。Wi-Fi通信技術(shù)具備的自動調(diào)整功能使Wi-Fi通信技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性更強(qiáng)，而且Wi-Fi通信技術(shù)的可兼容性也較高，可兼容各種802.11DSS直接序列設(shè)備。此外，Wi-Fi通信技術(shù)的具有速度快和可靠性高的特點，使Wi-Fi通信技術(shù)在開放性區(qū)域的通信距離和封閉性開放區(qū)域的距離可分別達(dá)到300m和120m以上，與現(xiàn)有有限以太網(wǎng)的的整合更加便捷，組合成本也大大降低。

3 我國城市軌道交通通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

我國正處在高速城市化的進(jìn)程中，低碳、節(jié)能環(huán)保以及創(chuàng)新是目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要形式，城市軌道交通也應(yīng)在這個趨勢中得到更快的發(fā)展。目前，由于各地的實際情況不同，對于城市軌道交通通信系統(tǒng)的要求也不盡如一，但是總體的發(fā)展趨勢上應(yīng)該還是具有相當(dāng)?shù)墓餐帯?/p>

（1）安全性將成為首要評估標(biāo)準(zhǔn)。更多利用RAMS（可靠、可用、可維修、安全）標(biāo)準(zhǔn)對軌道交通通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行評估和管理。根據(jù)RAMS標(biāo)準(zhǔn)對整個軌道交通通信系統(tǒng)及其子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、建設(shè)和管理。將各系統(tǒng)中的故障降到最低，滿足整個通信系統(tǒng)的的安全可靠性。

（2）數(shù)字集群通信系統(tǒng)TETRA將更廣泛地被使用。這種技術(shù)經(jīng)過了長期的發(fā)展和實踐，在指揮調(diào)度、通信管理方面有著比較明顯的優(yōu)勢，而且其技術(shù)已經(jīng)非常成熟，應(yīng)該成為我國城市軌道交通通信中的主流技術(shù)。該技術(shù)與全PI網(wǎng)絡(luò)、政府應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)以及控制器和車載核心設(shè)備之間的聯(lián)通，可以在提供更加高效、準(zhǔn)確通信服務(wù)的同時，節(jié)省建設(shè)成本。目前我國采用的TETRA系統(tǒng)大部分都是從國外引進(jìn)的，為了支持我國各地地鐵項目的快速發(fā)展，在引進(jìn)消化基礎(chǔ)上，我國應(yīng)該加強(qiáng)對TETRA系統(tǒng)自主知識產(chǎn)權(quán)的研發(fā)，在數(shù)字集群控制器、基站、交換機(jī)和車載臺等核心部件的研發(fā)和生產(chǎn)上取得突破，盡早打破國外企業(yè)在數(shù)字集群通信系統(tǒng)的壟斷局面。

（3）傳輸系統(tǒng)是通信系統(tǒng)的骨干網(wǎng)，既要考慮發(fā)展的方向，又要考慮交通的安全，還要考慮交通通信業(yè)務(wù)的多樣性、復(fù)雜性而對通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)接口的要求，因此傳輸系統(tǒng)選用PIoverSHD和綜合業(yè)務(wù)接入相結(jié)合也是未來地鐵通信系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。

（4）提供更多地人性化服務(wù)。城市軌道交通系統(tǒng)所提供的是最基礎(chǔ)的城市公共產(chǎn)品，要滿足絕大多數(shù)城市居民出行的需求，也是軌道交通通信系統(tǒng)未來發(fā)展和優(yōu)化的重要空間。在目前，許多城市的軌道交通已經(jīng)增設(shè)了wifi網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、移動安全監(jiān)控、乘客身份識別追蹤系統(tǒng)等既能提高乘客乘坐體驗，又能增添軌道交通運行可靠性的人性化服務(wù)。在今后的發(fā)展中，隨著技術(shù)的進(jìn)步，通過對視頻、圖像、時鐘和廣播系統(tǒng)的優(yōu)化等技術(shù)的廣泛利用，一定能為乘客提供更多地可選擇，提高乘客體驗，綜合提高城市軌道交通的服務(wù)質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，通信技術(shù)在城市軌道交通中發(fā)揮著重要作用，作為關(guān)鍵部分的傳輸系統(tǒng)更起著傳輸?shù)挠?。隨著軌道交通的增多，其技術(shù)要求也不斷提升，通信技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用也受到人們的廣泛關(guān)注。

參考文獻(xiàn)：

[1]高E，韓曉亮，劉培欣，楊志華.地鐵通信系統(tǒng)建設(shè)方案研究[J].數(shù)字通信，2014（01）.

[2]薛連斌.地鐵通信系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J].中國新通信，2014（17）.

篇(2)

術(shù)在軌道交通通信系統(tǒng)中實現(xiàn)最大的價值，促進(jìn)軌道交通更良好的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】：城市軌道交通；無線通信技術(shù)；應(yīng)用

【引言】：隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，建立安全可靠、高效穩(wěn)定的車地?zé)o線通信系統(tǒng)是提高運營效率、管理質(zhì)量、用戶體驗的必要手段。地面與高速行駛車輛（時速80km/h）之間的數(shù)據(jù)傳輸通道需要在高速移動的狀態(tài)下，具備優(yōu)秀的快速接入性、實時傳輸性、帶寬調(diào)整性和抗干擾性等特點。

1. 在軌道交通使用環(huán)境下無線通信技術(shù)分析

目前，應(yīng)用于軌道交通通信、信號的主流無線通信技術(shù)有基于802.11ac的WLAN及LTE兩種，代表著未來的發(fā)展方向和趨勢。以下將結(jié)合軌道交通的實際應(yīng)用情況對兩種技術(shù)進(jìn)行介紹。

1.1 基于802.11ac的WLAN技術(shù)介紹

IEEE802.11ac，是 一 個802.11無 線 局 域 網(wǎng)（WLAN）通信標(biāo)準(zhǔn)。WLAN標(biāo)準(zhǔn)從1997年第一代頒布以來，經(jīng)歷了802.11、802.11b、802.11g/a、802.11n、802.11ac的發(fā)展過程。結(jié)合軌道交通的環(huán)境特性，其主要技術(shù)特性如下：

1.1.1在軌道交通領(lǐng)域，系統(tǒng)可支持2.4GHz/5.1GHz/5.8GHz無線頻段，具備更多的選擇，且工作在ISM頻段（公用頻率），對于頻率使用只需要進(jìn)行報備，無需專項申請；

1.1.2 WLAN技術(shù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基于數(shù)據(jù)鏈路層，系統(tǒng)開銷小，采用最高至256-QAM的調(diào)整方式，理論上在160MHz的無線頻率資源，靜止?fàn)顟B(tài)可提供不小于1Gbit/s的傳輸速率。實際軌道交通環(huán)境列車運動狀態(tài)下的平均傳輸速率300Mbit/s；頻普轉(zhuǎn)換率接近到1：1：85，業(yè)務(wù)的帶寬支持能力強(qiáng)。

1.1.3 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用雙向非對稱設(shè)計、上、下行采用統(tǒng)一正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)，但系統(tǒng)采用競爭接入模式，業(yè)務(wù)的接入無法有效實現(xiàn)保障性的帶寬控制，多業(yè)務(wù)的QOS保障存在局限性，同時也無法實現(xiàn)針對業(yè)務(wù)進(jìn)行上下、下行數(shù)據(jù)的按需靈活配置。

1.2 TD-LTE技術(shù)介紹

LTE是由3GPP組織制定的通用移動通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長期演進(jìn)。LTE系統(tǒng)引入了OFDM和MIMO等關(guān)鍵技術(shù)，顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率，在20MHz頻譜帶寬，2×2MIMO天線的模式下，理論下行最大傳輸速率為201Mbit/s，但根據(jù)實際組網(wǎng)以及終端能力限制，一般認(rèn)為下行峰值速率為100Mbit/s，上行為50Mbit/s。結(jié)合軌道交通的環(huán)境特性，其主要技術(shù)特性如下：

1.2.1在軌道交通領(lǐng)域，系統(tǒng)僅支持1.8GHz專用頻率，選擇較為單一。使用1.8GHz頻率時需要進(jìn)行專項申請，一般在合法的情況下能夠爭取到10MHz的頻率帶寬。

1.2.2 TD-LTE技術(shù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基于網(wǎng)絡(luò)層，系統(tǒng)開銷相對較大，采用64-QAM調(diào)整方式下靜止?fàn)顟B(tài)下頻譜轉(zhuǎn)化率可達(dá)到1：5，運動狀態(tài)下利用率接近1：1：5，采用10MHz的無線頻率資源，靜止?fàn)顟B(tài)可提供不小于50Mbit/s的傳輸速率，運動狀態(tài)下的邊緣有效傳輸帶寬可達(dá)15Mbit/s。

1.2.3網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用雙向非對稱設(shè)計，上行采用單載波頻分多址（SC-FDMA），下行采用正交頻分多址（OFDMA）。

1.2.4系統(tǒng)采用TDD（時分雙工）方式，同時引入同步時鐘系統(tǒng)，能夠在有效劃分業(yè)務(wù)的同時，確保各業(yè)務(wù)的QOS。業(yè)務(wù)保障性能力強(qiáng)【1】。

2通信技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用

2.1 WLAN局域網(wǎng)

WLAN（WirelessLocalAreaNetworks，局域網(wǎng)）的多媒體信息傳輸技術(shù)基于802.11協(xié)議族，IEEE802.11a規(guī)定WLAN的頻點為5GHz，數(shù)據(jù)傳輸速率為1-2Mb/s是一種適用于室內(nèi)移動環(huán)境的通信技術(shù)。

2.2 3G技術(shù)

3G（第三代移動通信技術(shù)）具有TD-SCDMA、CDMA200和WCDMA三種不同的制式，3G技術(shù)不僅可以對音頻等多媒體形式進(jìn)行處理，還能為客戶提供電子商務(wù)、網(wǎng)頁瀏覽和話會議等多種服務(wù)。其中，3G數(shù)據(jù)服務(wù)的重點是多媒體業(yè)務(wù)，因而3G技術(shù)必須具備較高的傳輸速率才能要求。

2.3 Wi-Fi技術(shù)

Wi-Fi（WIreless-Fidelity，保真技術(shù)）和藍(lán)牙技術(shù)有一定的相似性，Wi-Fi也屬于短距通信技術(shù)。

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

3.1多種網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性

無線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。

3.2使用專用頻段，無線網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強(qiáng)

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(qiáng)，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

3.3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。

3.4多種數(shù)據(jù)加密方式，數(shù)據(jù)安全性高

無線通信的鑒權(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。

3.5網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)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)。

結(jié)語

無線通信技術(shù)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?；跓o線通信系統(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(qiáng)大的技術(shù)支持。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]黃輝.基于TDD-LTE技術(shù)的城市軌道交通車地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)[J].城市軌道交通研究，2016，04：29-33.

篇(3)

【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)

[1]紀(jì)文莉，洪翔，潘志福，張立東.智能視頻分析技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用研究[J].城市軌道交通研究，2011，S1：39-43.

[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.

篇(4)

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；LTE；車地?zé)o線通信系統(tǒng)

1 背景

近年來，我國城市軌道交通建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，其安全性和舒適性得到社會的普遍關(guān)注。一方面，乘客已不滿足于少量的類型單一的文本、聲音信息服務(wù)，城市軌道交通迫切需要提高信息服務(wù)水平，從服務(wù)上吸引乘客。另一方面，國外城市軌道交通惡性事件頻發(fā)，地鐵列車需要增加足夠的監(jiān)控措施，以防范于未然，城市軌道交通需要直觀地了解現(xiàn)場情況，迫切需要高速率的車載視頻信息傳輸。總之，隨著城市軌道交通服務(wù)水平和管理水平的不斷提高，城市軌道交通對車地?zé)o線通信系統(tǒng)的性能，諸如：上下行的傳輸帶寬、高速移動接入、場強(qiáng)可控性、無線干擾等提出了更高的要求。

2 當(dāng)前主流技術(shù)比較

城市軌道交通車地?zé)o線通信系統(tǒng)作為傳輸網(wǎng)絡(luò)的延伸，提供地面與列車之間的通信，為視頻監(jiān)控系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)等提供車輛與車站、控制中心之間的無線傳輸通道。車地?zé)o線通信系統(tǒng)需要具有高可靠性，支持列車運行速度80公里/小時或更高速度下的視頻信息、多媒體信息的實時傳輸，且系統(tǒng)應(yīng)具備防止黑客和非法信息入侵的功能，確保播出信息的安全。

當(dāng)前可供選擇的無線傳輸技術(shù)主要有：TETRA、GSM、CDMA、3G、TRainCom-MT、WLAN、WiMax、LTE等。

TETRA、GSM、CDMA均為非常成熟的無線技術(shù)，有著廣泛的應(yīng)用實例，但是這三種技術(shù)對于車地之間無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊缶嬖谒俾什蛔愕娜毕荩篢ETRA的下行速率約為幾十Kb/s，上行速率約為幾Kb/s；GSM和CDMA的上下行速率大致相當(dāng)，下行速率約為幾十Kb/s，上行速率約為十幾Kb/s。三者均無法滿足車地?zé)o線通信系統(tǒng)所需要的傳輸速率。

WLAN作為一種寬帶無線接入網(wǎng)技術(shù)，其網(wǎng)絡(luò)化、寬帶化等特點具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。WLAN目前存在多種標(biāo)準(zhǔn)，如：802.11a、802.11b、802.11g等。802.11a工作在5.8G頻段，干擾較少，傳輸速率可以達(dá)到54Mb/s，但5.8G頻段屬于非免費開放頻段，需要申請。802.11b工作在2.4G頻段，傳輸速率最高達(dá)11Mb/s。802.11g也工作在2.4G頻段，由于使用OFDM調(diào)制技術(shù)，其數(shù)據(jù)傳輸速率提高至54Mb/s。但WLAN天線覆蓋范圍較小，軌旁AP在直線隧道一般每間隔200米布設(shè)一個，系統(tǒng)越區(qū)切換頻繁。

LTE（Long Term Evolution，長期演進(jìn)） 是3G的演進(jìn)，是3G與4G技術(shù)之間的一個過渡，是3.9G的全球標(biāo)準(zhǔn)，如下圖1-1所示。它改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù)，采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。與3G相比，LTE具有高數(shù)據(jù)速率、分組傳送、延遲降低、廣域覆蓋和向下兼容等技術(shù)優(yōu)勢，被視作從3G向4G演進(jìn)的主流技術(shù)。載波聚合技術(shù)，在頻譜靈活分配、系統(tǒng)容量、覆蓋等綜合方面，有著無可比擬的優(yōu)勢。而采用漏纜覆蓋模式的2X2MIMO的傳輸，將會實現(xiàn)速率的倍增。從目前看，主流運營商幾乎一致支持LTE標(biāo)準(zhǔn)。

圖1-1

3 基于WLAN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WLAN技術(shù)是目前城市軌道交通通信系統(tǒng)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)開始使用，并且逐漸成為國內(nèi)城市軌道交通通信系統(tǒng)主流的車地通信技術(shù)，已經(jīng)在北京、上海、廣州等很多大城市運用。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)制式相對通信系統(tǒng)來說較多，但是國內(nèi)的城市軌道交通已經(jīng)開通的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)已經(jīng)實施項目的實際使用情況，信號系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)的電磁兼容主要有以下三個方案：

（1）信號系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)分別使用不同的頻段，例如，PIS系統(tǒng)采用4.2GHZ的頻段，而信號系統(tǒng)采用3.1GHZ的頻段。

（2）信號系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)采用同一家WLAN供應(yīng)商，將信號系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)集成建設(shè)。

（3）信號系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)采用相同頻段，當(dāng)兩個系統(tǒng)采用相同頻段的時候，在工程實施中一般采取以下三個措施來減少相互之間的干擾：合理規(guī)劃無線頻點；協(xié)調(diào)AP點位置；選擇不同天線極化方向。

4 WLAN技術(shù)車地?zé)o線通信中存在的問題

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)備均為車地?zé)o線通信系統(tǒng)的干擾源，系統(tǒng)不可避免的會受到民用通信設(shè)備（如WiFi、MiFi、藍(lán)牙）的干擾，嚴(yán)重的可能會導(dǎo)致車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)無法正常工作，影響車地?zé)o線通信系統(tǒng)的可靠性。而且隨著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)。

5 LTE技術(shù)優(yōu)勢

若要從根本上解決車地?zé)o線通信中的干擾問題，保證通信系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定的工作，智能通過采用專用頻段及更新進(jìn)的無線通信技術(shù)來解決，如圖1-2。因此，LTE技術(shù)的出現(xiàn)，堪稱車地?zé)o線通信干擾問題的救星，其主要具備以下幾個優(yōu)勢：

（1）以分組域業(yè)務(wù)為主要目標(biāo)，系統(tǒng)在整體架構(gòu)上基于分組交換。

（2）在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率。0～120 km/h移動場景下平均吞吐速率達(dá)到60Mbps，上行速率16Mbps，下行速率44Mbps。

（3）LTE技術(shù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率和頻譜利用率高。

（4）支持成對或非成對頻譜，可靈活配置1.4MHz-20MHz間的多種系統(tǒng)帶寬。TDD LTE可以調(diào)整上下行流量。

（5）扁平化組網(wǎng)方案，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡單，網(wǎng)元節(jié)點少，系統(tǒng)可靠性高。

（6）增加小區(qū)邊界比特速率，提供1bps/Hz的小區(qū)邊緣速率。小區(qū)覆蓋半徑可達(dá)100km。

（7）嚴(yán)格的QoS機(jī)制保證實時業(yè)務(wù)（如VoIP）的服務(wù)質(zhì)量。

（8）采用頻偏補(bǔ)償機(jī)制，有效克服多普勒效應(yīng)，確保高速移動場景下的無線鏈路質(zhì)量。

（9）切換時參考頻率偏移變化，提高切換成功率，保證高速切換場景下的帶寬穩(wěn)定。

（10）多RRU共小區(qū)，減少由于切換帶來的時延、抖動、丟包，保證高速切換場景下的帶寬穩(wěn)定。

（11）無須在隧道中另外布設(shè)天線，可共用商用通信的泄漏電纜。隧道內(nèi)單個RRU覆蓋1.2KM漏纜，能夠提供穩(wěn)定的覆蓋。

（12）LTE技術(shù)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。

6 結(jié)語

本文通過介紹城市軌道交通車地?zé)o線通信技術(shù)，主要針對WLAN技術(shù)和LTE技術(shù)進(jìn)行比較，突出LTE技術(shù)在當(dāng)今的各種優(yōu)勢，由以上分析并結(jié)合各種無線傳輸技術(shù)的特點及城市軌道交通的業(yè)務(wù)需求，推薦采用LTE作為城市軌道交通車地?zé)o線傳輸技術(shù)。LTE使用專用頻段，抗干擾能力強(qiáng)，可以共用商用通信系統(tǒng)的泄漏電纜，施工難度小，且未來可以承載更多的業(yè)務(wù)，如：語音集群。雖然LTE系統(tǒng)初期投資較大，但核心網(wǎng)設(shè)備可為多條線路所共用，隨著城市軌道交通線路的不斷新建，系統(tǒng)的總體建設(shè)投資將與采用其它無線傳輸技術(shù)基本持平。

參考文獻(xiàn)

[1]TD-LTE無線通信系統(tǒng)在鐵路上的應(yīng)用 尹?？?鐵路通信信號工程技術(shù) 2013年。

篇(5)

傳輸系統(tǒng)是城市軌道交通信息通信系統(tǒng)的核心，它負(fù)責(zé)為各種應(yīng)用業(yè)務(wù)提供通道。軌道交通系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)包括：語言、數(shù)據(jù)和圖像。不同業(yè)務(wù)對系統(tǒng)的帶寬、時延、可靠性等各不相同，這就要求傳輸系統(tǒng)有足夠的靈活性和可靠性以保證各種業(yè)務(wù)的順利完成。業(yè)務(wù)按不同的類型可分為：車站-中心業(yè)務(wù)和鄰站業(yè)務(wù)兩種。

傳輸系統(tǒng)作為整個通信系統(tǒng)的核心部分，它的價比將更具優(yōu)勢。所以，當(dāng)未來城市軌道交通通信技術(shù)選擇十分重要。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，用帶寬需求進(jìn)一步提高的時候，DWDM 技術(shù)將是很于城市軌道交通的傳輸技術(shù)也不斷的更新?lián)Q代，尤好的方案。同時，由于考慮到城市軌道交通通信的其近幾年通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，為傳輸技術(shù)的選擇實際需要， 可以選擇成本更低， 使用更可靠的了提供了更廣闊的范圍。我國現(xiàn)在使用的各種傳CWDM 技術(shù)。CWDM 的特點是波長數(shù)量較少（一輸技術(shù)及其優(yōu)缺點如表1 。般在4～12 波），波長間隔較大，價格便宜。最但是，隨著通信新技術(shù)的涌現(xiàn)和成熟，隨著軌后，隨著各種新興的電信技術(shù)的涌現(xiàn)和采用，城市道交通新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)和帶寬需求的上升，以下幾種軌道交通信息通信也完全可以借鑒和運用。

面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，將?shù)據(jù)與對數(shù)據(jù)的處理方法放在一起，相對形成一個獨立的整體，即是對象，面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想是模擬自然界認(rèn)識事務(wù)、處理事務(wù)的辦法，它是從同類的對象中，抽出共性，形成類（即Class），任何一個類中的數(shù)據(jù)，都有一套自有的方法來進(jìn)行處理，類與類之間可以通過簡單的接口與外部的聯(lián)系進(jìn)行消息的傳遞，面向?qū)ο蟮某绦蛟缙诘臅r候，軟件行業(yè)曾經(jīng)專門研究過面象對象的編程，但是大型軟件的開發(fā)，編程的工作只占其中很小的一個方面，而現(xiàn)在重新提出面向?qū)ο蟮木幊谭椒▌t是因為它符合大腦的思維方式，也符合客觀世界的構(gòu)成，因此，軌道交通收費系統(tǒng)的模擬軟件將把面向?qū)ο蟮乃枷敕椒ㄘ灤┱麄€開發(fā)的過程，它的實現(xiàn)過程就是一面面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)過，面向?qū)ο蟮倪^程分五個方面：對象分析（即Object Orjented Analysis，也稱OOA）、面向?qū)ο笤O(shè)計（即Object Oriented Design，也稱OOD）、面向?qū)ο蟮木幊蹋ㄒ卜QOOP）、面向?qū)ο蟮臏y試（即Object Oriented Test，也稱OOT）、面向?qū)ο蟮木S護(hù)（即Object Oriented Soft Maintenance，也稱OOSM）這五個過程，程序?qū)⑦M(jìn)入這5個階段之后運行進(jìn)入維護(hù)期，然后投入使用。

事件驅(qū)動程序的設(shè)計思想，這次的課題研究目是的生成軌道交通收系統(tǒng)統(tǒng)的模擬軟件，因此要描述輕楚輸出文件的整個過程，在這個過程中，將會出現(xiàn)很多計費的數(shù)據(jù)，同時還需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的接口。

軟件代碼的設(shè)計原則，設(shè)計軟件的最終目的是要讓用戶能投入使用且達(dá)到預(yù)期的效果，因此，一款軟件設(shè)計得成功與失敗的徇方式則是要先按照程序設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)形成計計原則，再讓程序設(shè)計能達(dá)到正確、可拓展、可維護(hù)、可用、可重復(fù)使用、高效，這就是軟件代碼最終要實現(xiàn)的目的。

軟件界面的設(shè)計原則，軟件的界面是為了達(dá)到人機(jī)互動的目的，它是使用者和計算機(jī)互動的一個橋梁，應(yīng)用軟件中最重要、最關(guān)鍵的一個部份就是軟件界面部份，軟件界面是否合理關(guān)系著整個軟件系統(tǒng)能不能發(fā)揮出應(yīng)有的性能，用戶能不能通過軟件高效率的投入工作，因此，一個友好的軟件界面有以下幾個要求：

要求軟件界面能準(zhǔn)確可靠，用戶在通過界面使用軟件的時候，要求少出錯、容錯度高、高可靠性，用戶輸入的每一個操作都能得到適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，即使用戶在操作上失敗，也應(yīng)允許在出錯之后，軟件能進(jìn)一步與用戶互動，提供用戶修改出錯的過程，有糾錯的機(jī)制，讓用戶能接下來以正確的狀態(tài)重新再使用軟件，用戶的界面應(yīng)當(dāng)能夠有檢查用戶出錯的過程，如果用戶一旦出錯，則運行過程能中止，讓錯誤的操作不會在運行的過程中曼延，用戶的界面還應(yīng)該能讓軟件內(nèi)部的總價出現(xiàn)錯誤，一旦出現(xiàn)錯誤，軟件的界面應(yīng)該能響應(yīng)，且讓用戶繼續(xù)了解并進(jìn)行操作；

軟件的界面必須簡單直觀，因為軟件界面的目的就是為了使環(huán)境復(fù)雜程序降低，以免信息超載，同時也要使工作效率提高，軟件界面的簡單直觀包括輸入和輸出都必須簡單直觀，輸入的簡單直觀是指用戶輸入的時候不必輸入太多的信息，可以設(shè)置缺省，擊鍵的次數(shù)和難度都要降低，用戶的記憶過程和操作過程都需要降低，輸出的簡單直觀是指顯示出的信息必須是簡單和易理解，軟件界面的簡單直觀還必須一臻，所有的命令語言都要有相同的結(jié)構(gòu)，所有的關(guān)鍵詞都必須意義一致代表同一個內(nèi)容，整個系統(tǒng)的風(fēng)格要統(tǒng)一一致便于用戶理解；

軟件的界面要有易學(xué)習(xí)性和易使用性，軟件的界面要求能適用所有的操作用戶，能有多種的學(xué)習(xí)方式與使用方式，這樣才能極大的方便用戶，易學(xué)習(xí)性和易使用性還指在用戶需要的時候軟件能隨時提供幫助，這些幫助指系統(tǒng)功能的提示、用戶操作方法的提示、運行狀態(tài)進(jìn)行的提示、錯誤處理方法的提式，易學(xué)習(xí)性和易使用性要求軟件的界面能與人的理解方式、記憶方式、通性方式、解決問題的方式相兼容。

立即反饋的特性，一個友好的軟件界面應(yīng)當(dāng)能在用戶輸入之后，立即做出反饋，系統(tǒng)即使給予用戶的反饋非常簡單，也必須告訴用戶它現(xiàn)在做的每項要求正進(jìn)行的效果，以及系統(tǒng)長時間處理的時間，用戶界面要告訴用戶系統(tǒng)正運行的狀態(tài)、用戶等待信息處理的過程，以免用戶不了解運行的狀態(tài)引起再次操作失誤。

篇(6)

關(guān)鍵字：軌道交通；通信；傳輸系統(tǒng)；技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號：C913.32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

公共交通系統(tǒng)中，軌道交通在很久以前就在城市交通系統(tǒng)中出現(xiàn)了。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，軌道交通在城市發(fā)展過程中起到的作用越來越大，同時軌道交通逐漸成為交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要項目。但當(dāng)前我國的城市軌道交通的技術(shù)以及基本的理論基礎(chǔ)都處于初步開發(fā)的階段，大部分的工程項目的實施都應(yīng)引進(jìn)新的技術(shù)和設(shè)備。同時，城市軌道交通建設(shè)也沒有建立統(tǒng)一且規(guī)范的通信技術(shù)指標(biāo)，這成為了城市軌道交通建設(shè)的關(guān)鍵和限制，在很大程度上影響了城市交通建設(shè)的發(fā)展和完善。由此，要提高城市交通軌道的通信能力以及信息的利用能力，則必須實現(xiàn)通信技術(shù)在軌道交通中的普遍應(yīng)用。

一、通信傳輸系統(tǒng)在軌道交通的應(yīng)用

根據(jù)城市軌道交通的實際運行的狀況可了解到，通信系統(tǒng)的傳輸子系統(tǒng)應(yīng)符合可靠性能高、可擴(kuò)展、可維護(hù)以及防塵、防潮、防震等多種性能要求。傳輸系統(tǒng)是軌道交通通信中的關(guān)鍵和重點，軌道交通的各種信息交流都需要通信系統(tǒng)進(jìn)行信息的傳遞。例如車次、電力、公安、防災(zāi)等多種形式的調(diào)動，需要通過語音進(jìn)行信息的傳播，同時包括公務(wù)、區(qū)間和站之間的語音信息傳遞；控制中心調(diào)度臺到車站基站的語音以及控制信息；低速數(shù)據(jù)通道，例如列車信號系統(tǒng)、時鐘、電力SCADA等所需要的數(shù)據(jù)信息；控制中心到車站的自動售票、以太網(wǎng)接入等信息；控制中心的語音、控制信息，控制中心至陳展的視頻監(jiān)控信息等，這些信息都是服務(wù)于列車的正常運行。其中一些信息將對列車的運行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，甚至影響到列車的行走安全。由此信息傳輸系統(tǒng)應(yīng)保持較高的可靠性，使其透明、實時、無阻塞，同時當(dāng)產(chǎn)生緊急狀況時，還應(yīng)迅速建立災(zāi)害的處理措施，當(dāng)通信系統(tǒng)產(chǎn)生故障時，還應(yīng)具有降級使用的功能，同時實現(xiàn)對重要通道的備用，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定持續(xù)運行。

二、通信傳輸系統(tǒng)常見技術(shù)分析

1、PDH

PDH 技術(shù)，也就是準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸技術(shù)，具有多年的發(fā)展歷史，技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，在光纖數(shù)字網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而隨著通信技術(shù)的發(fā)展以及用戶需求的持續(xù)發(fā)展變化，PDH技術(shù)逐漸難以滿足發(fā)展后的用戶需求，傳輸容量無法滿足持續(xù)增長的用戶需求，僅僅只有地區(qū)性的數(shù)字信號速率以及幀結(jié)構(gòu)，開發(fā)端口自行開發(fā)，呈現(xiàn)多樣化的特征，兼容性不佳，同時PDH技術(shù)的異步復(fù)用體制致使上下路的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，同時在構(gòu)造光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)時，還應(yīng)有兩套網(wǎng)管設(shè)備對傳輸網(wǎng)絡(luò)以及接入的設(shè)備進(jìn)行管理。

2、ATM

ATM能承受實時性的業(yè)務(wù)中的TDM業(yè)務(wù)，但系統(tǒng)中的延時都應(yīng)大于SDH傳輸?shù)闹剖?，尤其在系統(tǒng)故障過程中系統(tǒng)切換的時間較長。ATM技術(shù)的設(shè)備以及技術(shù)較為復(fù)雜，尤其ATM技術(shù)往往不存在低速率接口，應(yīng)增加接入設(shè)備，設(shè)備的價格較高，付出的成本較高并且協(xié)議較為復(fù)雜。而視頻業(yè)務(wù)由于具有較高的突發(fā)程度，然而ATM往往能具有突發(fā)性的特率業(yè)務(wù)，同時ATM技術(shù)固有的特性已經(jīng)充分考慮了業(yè)務(wù)的Qo S的問題，由此實現(xiàn)了相關(guān)業(yè)務(wù)的承載。ATM也沒有音頻等低速接口，需要進(jìn)行設(shè)備的接入。

3、OTN

OTN技術(shù)實際上是專門的軌道交通開發(fā)的傳輸技術(shù)，OTN具有獨特的幀結(jié)構(gòu)。該技術(shù)在軌道交通通信傳輸系統(tǒng)中應(yīng)用較多，同時OTN技術(shù)能區(qū)分不同等級的速率，同時在同一網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的綜合，承載了實時性業(yè)務(wù)以及非實時性業(yè)務(wù)，為相應(yīng)的傳輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)提供了一定的承載，建立了從窄帶到寬帶的綜合業(yè)務(wù)傳輸。OTN傳輸設(shè)備能直接提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議接口，同時不需要進(jìn)行設(shè)備的接入。OTN技術(shù)設(shè)備較為簡單，實現(xiàn)靈活的組網(wǎng)，便于集中維護(hù)。在國內(nèi)外的交通工程項目具有廣泛的應(yīng)用。同時OTN技術(shù)的售后服務(wù)依賴于原有設(shè)備廠商，兼容性能不佳，與非OTN網(wǎng)絡(luò)連接能力不強(qiáng)。

4、SDH

SDH能實現(xiàn)實時性業(yè)務(wù)中的TDM業(yè)務(wù)承載，但無法實現(xiàn)實時性業(yè)務(wù)中視頻信號以及實時性業(yè)務(wù)中以太網(wǎng)傳輸問題。SDH接口種類較為單一，僅僅有PDH系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口。實現(xiàn)了窄帶業(yè)務(wù)，如話音、寬帶音頻以及數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)的傳輸，應(yīng)增加接入設(shè)備，無法實現(xiàn)直接的視頻以及LAN接口，應(yīng)增加Ethernet路由器以及CODEC視頻。而對于Ethernet業(yè)務(wù)，具有一定的存在性瓶頸。而針對地鐵以及輕軌中的音頻廣播業(yè)務(wù)，可提供3kHz的傳輸帶寬，無法滿足高保真廣播效果。一般可提供點對點的通信信道，無法滿足地鐵以及輕軌條件下的共線式的通信要求。并且SDH技術(shù)也可向用戶提供固定速率帶寬。無法進(jìn)行統(tǒng)計復(fù)用，而難以實現(xiàn)總線型的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和圖像業(yè)務(wù)的支撐。MSTP技術(shù)克服了SDH技術(shù)在地鐵以及輕軌應(yīng)用當(dāng)中的不足，隨著通信技術(shù)的逐漸發(fā)展成熟，越發(fā)能適應(yīng)軌道交通應(yīng)用中的承載，還需要增加接入設(shè)備。

5、IP

IP技術(shù)發(fā)展較為成熟，是當(dāng)前通信行業(yè)研究的熱點技術(shù)。IP技術(shù)在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載上具有一定的優(yōu)勢，而IP技術(shù)可承載傳統(tǒng)的TDM技術(shù)，但I(xiàn)P技術(shù)的傳送以及業(yè)務(wù)恢復(fù)所需要的時間SDH技術(shù)要長，由此并不是最好的承載技術(shù)，對于IP接口而言，IP技術(shù)沒有音頻低速接口，高端的設(shè)備一般不具有2Mb/S 接口，還需要增加輔助設(shè)備進(jìn)行接入。

6、RPR

RPR技術(shù)雖然定義了實時性的TDM業(yè)務(wù)的協(xié)議，但還應(yīng)在實際的過程中進(jìn)行驗證。RPR在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中具有絕對的優(yōu)勢，還應(yīng)根據(jù)用戶的需求進(jìn)行分配。以空間復(fù)用技術(shù)以及統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)進(jìn)行支撐，在網(wǎng)絡(luò)的正常運營的狀況下，能提高帶寬利用率相對于SDH網(wǎng)絡(luò)的3-4倍。同時RPR業(yè)務(wù)能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的優(yōu)化，

能支撐IP突發(fā)特性。對于具有實時性要求的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，RPR技術(shù)能提供不同等級服務(wù)以及基于不同等級業(yè)務(wù)環(huán)保功能保障業(yè)務(wù)的實時性要求。有效提高了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

RPR技術(shù)能實現(xiàn)對視頻業(yè)務(wù)的承載，當(dāng)前數(shù)據(jù)視頻監(jiān)控市場的主流提供商，還將在系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)建基于IP技術(shù)的MPEG2編碼以及數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，同時在IP技術(shù)視頻數(shù)據(jù)檢索、存儲以及訪問控制技術(shù)上，這些技術(shù)以及系統(tǒng)使用的攝像頭基本上可使用MPEG2編碼技術(shù)，實現(xiàn)以太網(wǎng)端口。由此通過RPR技術(shù)實現(xiàn)視頻監(jiān)控技術(shù)，用戶能持續(xù)保持以太網(wǎng)幀格式，節(jié)約了復(fù)雜的映射過程，同時實現(xiàn)了用戶分組進(jìn)行嚴(yán)格的服務(wù)質(zhì)量等級分類。

三、結(jié)束語

由此可了解到，軌道交通通信傳輸過程中，針對軌道交通發(fā)展?fàn)顩r可實現(xiàn)多種傳輸技術(shù)的并行發(fā)展。當(dāng)前，MSTP、SDH、MSTP、ATM等技術(shù)處于持續(xù)的發(fā)展過程中，同時也便于降低成本。軌道交通傳輸網(wǎng)制式的選擇上可作為一個制式上進(jìn)行獨立組網(wǎng)。也可實現(xiàn)多種制式混合組網(wǎng)體系，同時也應(yīng)根據(jù)實際的線路、具體的狀況和當(dāng)前的技術(shù)狀況進(jìn)行確定。一個制式單獨組網(wǎng)可使用OTN，也可使用MSTP。當(dāng)前的MSTP技術(shù)在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理上具有一定的限制，由此可使用MSTP 與RPR 或IP進(jìn)行混合組網(wǎng)，通過MSTP處理語音業(yè)務(wù)以及低速數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，用RPR以及IP業(yè)務(wù)承載視頻以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。不管選擇怎樣的制式進(jìn)行組網(wǎng)，系統(tǒng)中的設(shè)備在該種條件下是成熟的、穩(wěn)定可靠的，同時還應(yīng)設(shè)置冗余配置，便于通信傳輸系統(tǒng)的運行以及維護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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篇(7)

關(guān)鍵詞　列車自動控制，電力線載波通信系統(tǒng)，正交頻分復(fù)用

在城市軌道交通列車自動控制(A TC) 系統(tǒng)中， 通常利用軌道電路傳輸信息。由于鋼軌不是理想的信息傳輸通道，信息容量、傳輸速率受到了限制。本文提出了利用正交頻分復(fù)用(OFDM) 的電力線載波通信技術(shù)在接觸網(wǎng)上實現(xiàn)信息傳輸?shù)乃悸贰?/p>

1 　OFDM 的基本原理

OFDM 是一種多載波調(diào)制技術(shù)(MCM) ，可以在強(qiáng)干擾環(huán)境下高速傳輸數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的數(shù)字通信系統(tǒng)將符號序列調(diào)制在一個載波上進(jìn)行串行傳輸， 每個符號的頻譜占用信道的全部可用帶寬。OFDM 則并行傳輸數(shù)據(jù)，采用頻率上等間隔的N 個子載波構(gòu)成，它們分別調(diào)制一路獨立的數(shù)據(jù)信息，調(diào)制之后N 個子載波的信號相加同時發(fā)送。因此每個符號的頻譜只占用信道全部帶寬的一部分。在OFDM 中，通過選擇載波間隔，使這些子載波在整個符號周期上保持頻譜的正交特性，各子載波上的信號在頻譜上互相重疊;接收端利用載波之間的正交特性，可以無失真地將接收到的信號還原成發(fā)送信息，從而提高系統(tǒng)的頻譜利用率。

圖1 表示了OFDM 的基本原理[2 ] 。假設(shè)一個周期內(nèi)傳送的符號序列為(d0 ， d1 ， ?， dN-1)，每一個符號di 是經(jīng)過基帶調(diào)制后的復(fù)信號， di = ai+j bi ， 串行符號序列的間隔為Δt= 1/ fs，其中fs 是系統(tǒng)的符號傳輸速率。串并轉(zhuǎn)換之后，它們分別調(diào)制N 個子載波(f0 ， f1 ， ?fN-1)，這N 個子載波頻分復(fù)用整個信道帶寬，相鄰子載波之間的頻率間隔為1/ T ， 符號周期T從Δt增加到NΔt。合成的傳輸信～ 號可以用其低通復(fù)包絡(luò)D (t) 表示。

圖1 　正交頻分復(fù)用OFDM 的基本原理

因此，OFDM 系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)過程等效于離散付氏逆變換(IDF T) 和離散付氏變換(DF T) 處理，實際上系統(tǒng)通常采用DSP 技術(shù)和FFT 快速算法來實現(xiàn)。

由于OFDM 系統(tǒng)的符號周期延長了N 倍，增強(qiáng)了其消除碼間串?dāng)_的能力。在數(shù)字基帶調(diào)制部分，可以根據(jù)子信道特性采用不同的調(diào)制方式(如BPSK，QPSK ，QAM ， TCM 等) 。如果某個頻段信號衰減嚴(yán)重，發(fā)送端還可以關(guān)閉該頻段的子載波， 實現(xiàn)信道自適應(yīng)均衡。通過采用信道編碼技術(shù)， OFDM 還可以進(jìn)行前向糾錯(FCC) 。

由于DSP 和大規(guī)模集成電路技術(shù)的推動， OFDM 調(diào)制技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，在數(shù)字音頻廣播(DAB) 和數(shù)字視頻廣播(DVB -T) 領(lǐng)域中被歐洲地面廣播標(biāo)準(zhǔn)采納。采用OFDM 技術(shù)在電力線上高速傳輸數(shù)據(jù)也有產(chǎn)品問世，如HomePlug 組織成員中的Intellon 公司產(chǎn)品PowerPacket ， 傳輸速率可以達(dá)到14 Mbit/s ， 頻帶4. 3～20. 9 MHz ，84 個子載波，支持DQPSK ，DBPSK ，ROBO 調(diào)制。

2 　在A TC 系統(tǒng)中采用OFDM 技術(shù)

城市軌道交通對列車速度控制提出很高的要求，要達(dá)到安全性、可靠性、適用性和經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo)，還要考慮到迅速、準(zhǔn)確和價格合理等因素。這需要列車、沿線、車站、控制中心的人員和設(shè)備之間的組織協(xié)調(diào)。

A TC 系統(tǒng)主要由3 個子系統(tǒng)組成:列車自動保護(hù)(A TP) 系統(tǒng)、列車自動運行(A TO) 系統(tǒng)、列車自動監(jiān)控(A TS) 系統(tǒng)。與安全相關(guān)的A TP 是A TC 系統(tǒng)中的關(guān)鍵子系統(tǒng)。不同信號制式的A TP 子系統(tǒng)在性能、成本上有很大差異。如上海建成的軌道交通1 、2 、3 號線采用的軌道電路制式均不相同，選用的頻率也不一致，使得不同線路列車不能跨線運行。此外，由于鋼軌不是理想的信息傳輸通道，使信息容量、傳輸速率也受到了限制。

采用OFDM 調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)電力線載波高速數(shù)據(jù)傳輸，為城市軌道交通信號系統(tǒng)(見圖2) 提出了一種新思路。與其它電力通信方式不同的是，它利用給列車供電的接觸網(wǎng)(直流1 500 V/ 750 V) 進(jìn)行通信。

牽引供電回路由牽引變電所、饋電線、接觸網(wǎng)、電力機(jī)車、鋼軌與大地、回流線等構(gòu)成。牽引變電所兩側(cè)的接觸網(wǎng)電壓相位不同相，分相絕緣。相鄰牽引變電所間的接觸網(wǎng)電壓一般為同相的，其間除用分相絕緣器隔離外，還設(shè)置了分區(qū)亭。通過分區(qū)亭斷路器(或負(fù)荷開關(guān)) 的操作，實行雙邊(或單邊) 供電。接觸網(wǎng)一般在線路中心上方，利用接觸網(wǎng)上傳輸?shù)男畔⒖梢詸z測列車占用線路狀況。

圖2 　采用電力線載波設(shè)備的城市軌道交通信號系統(tǒng)框圖

接觸網(wǎng)所連接的設(shè)備比城市配電網(wǎng)要少的多， 因而在進(jìn)行電力線載波通信時常見的惡劣條件有所改善。其干擾源主要有: ① 牽引諧波。直流牽引電源是由工頻50 Hz 的電力網(wǎng)變壓整流而得到，其諧波電流集中在300 Hz 、600 Hz 、1 200 Hz 。② 車輛動力系統(tǒng)。如果直流電機(jī)采用斬波器方式，其工作電流(如上海地鐵1 號線為500 Hz) 也會產(chǎn)生諧波分量。③ 突發(fā)性信號。受電弓脫落、觸網(wǎng)時發(fā)生短路瞬時放電現(xiàn)象會產(chǎn)生較強(qiáng)的脈沖，需要一定時間延遲來防護(hù)此類故障。通過采用信道冗余、OFDM 技術(shù)和編碼技術(shù)可以進(jìn)一步提高信息傳輸?shù)目煽啃浴踩院蛡鬏斔俾省?/p>

利用接觸網(wǎng)進(jìn)行電力線載波通信的研究已經(jīng)在國外取得了一定成果。圖3 是德國西門子公司面向城市軌道交通的電力線載波通信系統(tǒng)框圖。

從圖3 可以看出，A TP 車載單元與A TP 軌旁單元通過現(xiàn)場總線和電力線進(jìn)行通信。每隔一定距離就有一個分區(qū)電力線單元SPU 通過耦合單元COU 完成現(xiàn)場總線和電力線信號的轉(zhuǎn)換。車載A TP 單元通過電力線上的信號。

面向城市軌道交通的電力線載波通信系統(tǒng)具有如下特點:

(1) 信息傳輸利用了現(xiàn)有的架空接觸網(wǎng)線，不再采用軌道或軌間電纜形式;

(2) 信息傳輸在列車運行期間保持連續(xù)，傳輸速率大大高于采用數(shù)字軌道電路所達(dá)到的傳輸速率;

(3) 耦合單元是構(gòu)成該系統(tǒng)的關(guān)鍵，通過定義現(xiàn)場總線、電力線和車載A TP 總線的信號接口和相互通信的協(xié)議，有利于實現(xiàn)系統(tǒng)的兼容;

(4) 降低建設(shè)成本。

圖3 　城市軌道交通的電力線載波通信系統(tǒng)框圖

參　考　文　獻(xiàn)

1 　焦邵華，劉萬順，鄭衛(wèi)文等. 配電網(wǎng)載波通信的損耗分析. 電力系統(tǒng)自動化，2000 ，24 (8) :37～40