地鐵列車中無線監測通信系統的研究與實現

梅震琨

【摘要】 城市地鐵是都市交通的重要部分，起骨干作用，是市民日常出行的主要選擇之一。由于乘坐地鐵的人員眾多，地鐵的安全必須嚴格保障，無線監測通信系統保護地鐵列車運營安全的重要手段。文章圍繞地鐵列車中無線監測通信系統進行研究，結合無線通信技術的應用，完善無線監測通信系統的結構和功能，進而實現地鐵列車的安全運行。

【關鍵詞】 地鐵列車 無線監測 通信系統

前言：地鐵無線監測通信系統主要負責對地鐵列車運行過程中的內外部情況予以詳盡的掌握。為了打破客觀條件的限制，WLAN以及TETRA等無線通信技術得以有效的應用，保證其高速率數據傳輸和良好的網絡覆蓋，能夠在地鐵列車高速運行過程中予以有效的監測和控制，為選擇地鐵出行的乘客提供安全保障。

一、無線通信技術在地鐵運營當中的應用

1.1 WLAN技術的應用

無線局域網簡稱WLAN，是當前地鐵列車中無線監測通信系統當中最主要的應用技術。WLAN技術的應用，是參照相應的標準進行工作。Wireless Fidelity（簡稱Wi-Fi），在2.4GHz頻段內工作運行，最高共享接入速率為11Mbit/s，采即為標準IEEE802.11b。WLAN技術應用的另一標準為802. 1 la，在5.8GHz頻段內工作運行，最高共享接入速率為54Mbit/s，在進行分頻的過程中，采用正交頻分復用（OFDM）技術，在保持最高接入速率的狀態下，無障礙接入距離卻降低至50m以下。同樣應用OFDM技術的標準802. 1 lg，兼容標準802. 1b，能夠在2.4GHz頻段和5.8GHz頻段內工作，其最高共享接入速率為54Mbit/s。WLAN技術在地鐵無線監測通信系統當中的應用，對提升地鐵列車中無線監測通信質量具有積極的作用[1]。

1.2 3G技術的應用

目前，3G技術在地鐵列車無線監測通信系統當中的應用不是特別的多。基于20 MHz 頻帶進行信號傳輸，具有良好的傳輸速度，其峰值可達50 Mbit/s（上行 ）和 100Mbit/s（下行）。3G技術的在地鐵中的使用，極大的提升了地鐵無線監測通信系統的性能，提升了信號的識別率，妥善解決了系統延遲的問題，縮短了睡眠、駐留以及激活狀態轉換的遷移時間，共享接入速率為100 kbit/s左右，適用于1.25～20 MHz 多種帶寬條件。

1.3 TETRA無線技術的應用

TETRA無線技術在地鐵無線監測通信系統當中的應用，實現了數字化傳輸、調度指揮以及電話服務等功能的有效整合，提升了它的開放性和公開性。TETRA技術并不需要通過用戶接口，在動態分配帶寬的條件下，除了能夠進行語音的接收與發送之外，數據、數字圖形、圖像以及電子郵件同樣可以利用TETRA技術來完成信息數據傳輸。通信鏈路容納時隙最多可達4個，通信能力為每個時隙7. 2kbit/s。與此同時，TETRA技術還具有對信息和數據加密的功能。

除了WLAN技術、3G技術以及TETRA技術在地鐵列車無線監測通信系統當中的應用之外，WiMAX技術、DVB-T技術以及無線Mesh技術的等無線通信技術得到有效的應用，使無線監測通信系統的功能更加完備[2]。

二、地鐵列車中無線監測通信系統的構建

無線監測通信系統基本架構主要由車載系統、軌道旁網絡以及監控中心系統組成。車載系統是利用攝像設備進行圖像和語音信號的采集、傳輸和轉化。車載系統具有圖像采集、網絡傳輸以及數據服務等功能，在進行對車載系統一系列工作流程之后，通過交替切換機傳輸至監控中心。

在軌道旁網絡的接入系統和傳輸系統當中，由接入系統的接入點AP接受無線信號，并經過交換機進入到服務器當中，進過數據融合處理，去除冗余數據，經過數據充足，將數據流由傳輸系統傳輸到控制中心。從某種意義上來說，軌旁網絡的作用主要為信息整理。

在監控中心系統當中，由軌道旁網絡系統傳入的信息數據，主要以視頻圖像為主，進而對地鐵列車進行遠程監視，加強監控系統與報警系統之間的聯系，車控室、線路控制中心、應急聯動中心等是地鐵列車中無線監測通信系統重要的控制點，及時對地鐵列車的行車異常予以發現、控制和處理，進而維護地鐵的運行安全[3]。

三、結論

地鐵列車中無線監測通信系統的構建，WLAN技術、3G技術、DVB-T技術以及TETRA技術得以有效的應用，有效保證地鐵無線監測通信的良好性能，加強對地鐵列車行車的安全控制，達到方便、安全和高效的效果，妥善解決地鐵運行過程當中存在的安全問題，促進無線監測通信系統的改進和升級，對地鐵運營的安全、可持續發展有著重大的現實意義。

參 考 文 獻

[1]田偉. WLAN技術在地鐵通信領域中的應用研究[J]. 科技信息，2014，10：155-156.

[2]李實華. 無線通信技術在地鐵列車監控系統中的應用研究[J]. 現代物業（上旬刊），2012，07：33-35.

[3]吳招鋒，周俊，林必毅. 地鐵無線通信技術的研究[J]. 現代城市軌道交通，2010，03：19-23+103.