地鐵中的無線通信系統及其制式

張春杰

（東軟集團股份有限公司，沈陽 110003）

0 引言

隨著當前我國城市化建設步伐的加快，地下軌道交通隨之發展，大規模的地鐵線路開發和建設，有效緩解了地面交通壓力和市內出現狀況。而無線通信系統作為地鐵運行系統中的一個重要組成部分，是提高地鐵運營能力的一個關鍵途徑，能夠為地鐵的各應用系統和管理、操作人員提供準確的數據支持，同時也實現了地鐵運行的安全性和穩定性。

1 專用無線通信系統及制式

在地鐵運行整體系統中，專用無線通信系統是核心子系統之一。當前其可以分為兩大部分，一是地鐵運營線路調度無線通信子系統，另外一種是車輛段列檢庫無線通信子系統。主要發揮的功能是為地鐵的調度和指揮提供快捷、順暢、可靠的語音和數據傳輸，也可以為乘客提供必要的乘車信息服務等，具體功能有五點。第一點是能夠為各個地鐵線路的工作人員提供無線語音通信服務，并能夠通過調度臺實現相應的通話儲存。其中固定工作人員包括地鐵列車調度員、維修調度員、公安值班員、環控調度員等，流動人員包括現場組織人員、維護人員、列車駕駛員等；第二點是可以實現車載控制臺與管理中心調度臺進行無線數據通信，并且能夠對相關的信息和數據進行儲存和記錄；第三點是通過調度臺對列車乘客播報無線廣播；第四點是為地鐵列車段列檢值班人員和列檢人員提供相互的無線語音通信；第五點是通過總控調度臺的轉接工作為地鐵公務電話和專用電話等提供無線傳輸服務。

針對以上功能地鐵專用無線通信系統制式主要采用數字集群，通常情況下運營線路調度無線通信子系統工作的頻段在800MHz左右，而車輛段列檢庫無線通信子系統約為400MHz頻段。并且專用無線地鐵通信系統是一個無線結合有線的網絡系統，從控制中心到地鐵線路中的各個基站都采用的是有線傳輸方式，而在地鐵隧道內采用的是漏泄同軸電纜強覆蓋方式，在車輛段以及地面站和車站站廳層則是采用天線的方式實現無線電數據傳輸。

2 警用無線通信系統

警用無線通信系統在地鐵中主要是為了與消防指揮調度員以及站點執勤公安建立的無線通信方式，其制式采用的是數字集群中的350MHz頻段，與公安部門現有的網絡頻段有效進行結合，從而構建出一個相對完整的通信調度網絡。此外警用無線通信系統是與當地公安系統的無線通信系統制式相同的同播網組成，其中主要包括有地鐵分局網絡、消防專網以及公安指揮網，從根本上來看警用無線通信系統是公安無線系統的延伸。

在地鐵內部同樣也存在三個同播頻道，分別為地鐵、指揮和消防，主要覆蓋的區域是隧道區間和地下車站等。相比于外部同播網內部同播網是由公安局交換中心控制器和地鐵車站同播基站作為主要組成部分，能夠實現數據在相同頻段下進行傳輸，具有通信不斷層、信道無轉換的特點。

3 列車控制系統車-地無線通信

地鐵軌道交通方式和其他地面城市交通方式相比，具有密度高、速度快、客流量大的特征，所以地鐵運營的壓力十分巨大，不但要保障地鐵的安全性、可靠性，還要保障其運行效率和服務質量。通過列車控制系統中的車-地無線通信能夠實現高精準的列車定位、對車載和地面的安全功能進行有效的自動化控制處理。因為列車控制系統所應用的技術是無線通信手段，也能夠打破固定或者準移動閉塞的限制，保障車-地間雙向的信息傳輸，在一定程度上也實現了列車的閉環控制。

車-地無線通信網絡采用的是標準局域網技術，通過天線的空間波覆蓋各漏泄同軸電纜無線信號覆蓋以及波導管信號覆蓋等方式保障無線信號能夠支持數據的傳輸。而且其無線網絡的組成主要是軌旁無線單元和車載無線單元，二者都具有比較固定的位置，從而能夠統一的完成信號傳輸功能，實現車-地的信息雙向交換。

4 公眾無線通信系統

地鐵中的公眾無線通信也可以稱作民用無線通信系統，主要的功能是為了乘客在稱作地鐵的過程中能夠使用和地面一樣的無線通信服務，所以在每個地鐵車站的公共通信設備室內都安裝有無線多系統接入平臺，能夠將各個無線運營商的制式信號進行合路覆蓋，從而保障乘客在地下也能夠使用無線網絡服務。實現這一系統的功能主要是在地鐵車站內裝有各通信運營商的信源設備，如聯動、移動、3G基站等在經過無線多系統接入平臺合路之后，能夠覆蓋相應的區域。因此公眾無線通信系統主要的組成部分有無線多系統接入平臺、同軸電纜和相關的有源和無源配套設備、寬帶漏泄電纜和寬帶全向天線等，即是列車在駛入隧道式也能夠保障乘客正常使用無線網絡服務，是地鐵無線通信系統中重要的一個子系統。

5 結束語

綜上所述，根據地鐵運行中不同的業務要求，產生了不同的無線通信系統，其中最主要的是專用無線通信系統、警用無線通信系統、列車控制系統中的車-地無線通信網絡以及公眾無線通信系統，通過各種無線制式保障數據傳輸和信息交換功能的實現。因此在未來的地鐵無線通信系統發展中，應該開發出能夠集成多種制式的綜合性無線通信系統管理控制平臺，通過兼容數字集群實現無線調度，為乘客提供更加優質、順暢的地下交通網絡服務，從而更進一步的提高我國地鐵的運營能力。