通信技術在城市軌道交通中的應用

高皚瓊

（甘肅工業職業技術學院，甘肅 天水 741025）

0 引 言

軌道交通包含了多種交通方式，如有軌電車、地鐵以及磁懸浮列車等，具有運量大、速度快等優勢。隨著科學技術的發展，這些先進的交通方式不僅普及率相較以往有著明顯提升，而且已經成為現階段衡量一個國家發展速度的重要因素。該類型交通方式的運用在有效緩解交通壓力的同時，也能夠滿足節能環保要求，符合現代社會發展趨勢。軌道交通在我國多個城市中均具有較高的普及率，覆蓋范圍極廣，凸顯出了其節能與解壓的重要應用優勢。其中所應用的通信技術更是提高軌道交通整體安全系數的重要手段，為人們提供了便利且安全的出行條件。通信技術是重要的技術類型，因此深入分析其在軌道交通中的應用步驟具有極為重要的現實意義。

1 城市軌道交通中通信技術的組成

通信在很多人的傳統思想認知中指的就是利用電話或其他工具完成信息傳遞。但城市軌道交通系統中所應用的通信技術卻不是那么簡單，不僅包含了基礎的電話系統，還包含了對應不同列車功能的廣播系統、通信電源、視頻系統以及無線子系統等，是軌道交通工具中多類型功能的實現前提。

電話系統在人們的日常生活中較為常見的，是簡單的信息傳遞體系。得益于多種先進的技術條件，軌道交通工具中所應用的電話系統穩定性極高。專用的無線子系統指的是在不借助任何通信光纜連接線的情況下，利用電磁波進行信息傳遞的一種方式[1]。傳輸系統是信號傳輸的子系統，起到了連接各個通信模塊的作用，能夠保證整個通信系統的正常運行。廣播系統是通信系統中的專用系統類型，為城市軌道交通質量的進一步提升奠定了基礎，也是充分發揮應急救援體系應用效果的關鍵環節。乘客信息是指在通信系統的輔助應用下為乘客們在列車室、站臺或是站廳等提供所需信息的方式。通信電源則是列車中所有系統供電的核心部分。視頻與報警系統是指在攝像頭和多個傳感器的幫助下對城市軌道交通進行視頻監控的系統，能夠對沒有遵循相關規定進行施工的工作人員或閑雜人等做報警處理。其中，多個系統包含文字、圖像以及語音等形式，可為城市軌道交通的運營安全性與穩定性奠定堅實的基礎。

2 城市軌道交通中通信技術的多種應用優勢

2.1 信息交互手段的完善

信息交互手段的完善與應用可靠性是城市軌道交通中對通信技術的基本應用要求，也是為城市軌道交通提供一系列安全且穩定運行條件的核心技術。而想要實現有效的城市軌道交通目標，就應提高對系統設計環節的重視，為系統設備和運營的相關人員提供具有可靠應用特征的多類型交互途徑。系統設計過程中，設計人員應提高對子系統中存在安全隱患的重視，以保證接口故障發現的及時性，提高系統運行的有效性[2]。為更好地發揮系統的應用效果，工作人員還應重點關注系統擴展與維護環節，確保所應用技術的先進性，為系統在多種應用環境下的協調工作提供基礎條件。

2.2 子系統故障檢測與報警

通信系統中包含多類型的子系統，負責文字和圖像等信息的傳輸過程，與軌道交通工具是否能夠保持穩定運行狀態有著極為密切的聯系。因此，為使系統能夠時刻處于穩定的運行狀態，保證子系統的使用效果，工作人員應做好子系統的內部功能及時檢測工作。這樣在問題產生后就能夠保證警報發出的及時性，為通信系統能夠穩定且健康運行提供基礎條件[3]。實際的設計過程中，設計人員還應使用更多的現代化管理手段，并聯系軌道交通系統的運行實際制定有效的通信系統故障應急處理方案。由于部分城市采取了軌道交通分段開通的方式，因此設計人員應與不同城市的軌道交通發展實際相結合才能構建出具有多樣化功能的先進通信系統，從而為滿足不同環境下的軌道交通運營需求提供基礎條件[4]。

3 通信技術在城市軌道交通中的具體應用

3.1 通信系統中的傳輸框架設計

通信系統中的傳輸系統框架設計，是城市軌道交通中的重要環節，起到了提供車站與控制中心信息傳輸通道的作用，為保證系統的整體性奠定了堅實的基礎。傳輸系統框架設計環節需要構建獨立的傳輸系統，并應聯系通信系統的實際應用環節建立點與點以及點與面的專用通道。各個傳輸通道之間的相互連接組成了城市軌道交通的龐大信息網絡，為突顯其中的通信效果提供了完備條件[5]。電話系統包含了公務電話與專用電話兩部分。專用電話指的是控制中心與車站之間的語音調度通信系統，是接收與發布調度指示的重要部分。公務電話則是以遠端模塊為核心實現與控制中心交換機的交換，從而達到公務電話的互通目的，具有外線的應用優勢?？刂浦行乃鶓脮r鐘系統為一級母鐘，而車站屬性為二級，想要保證正常交通則必須要將二者同步?？刂浦行脑谝患壞哥姷闹甘鞠掳l出車站同步信號，并以此為基礎發出相應指令，在保證軌道交通到達及時性的同時為乘客們提供準確的乘車信息[6]。視頻監控系統需要以網絡為基礎聯系控制中心與車站才能組合成二級控制網絡，以實現對車站的實時監控。若有應用需要，系統也可在控制中心的幫助下傳輸視頻資料。多個系統的共同應用為交通運營效果的進一步提升奠定了基礎，是設計通信系統傳輸框架的重要意義。圖1為常見的部分通信框架設計圖。

3.2 SDH技術

圖1 通信框架設計

該技術形成的路由配置能力具有智能化的應用特點，表現出了極強的監控能力與維護效果。該類技術融入城市軌道交通能夠確保各類子系統的運用安全性與穩定性，且由于其應用優勢使其成為了提高軌道交通信息傳輸效率的新式手段，為適應靈活多變的軌道交通路線提供了完備條件。從實際的應用情況來看，圖像信號的傳輸過程依舊存在一些問題，影響通信效果。為解決問題應考慮聯合IP技術以彌補技術的單獨應用缺陷，并應突顯SDH網絡單元在組建的傳輸網絡中的重要應用地位[7]。另外，還應與光纖以及微波等共同聯合才可保證信息的同步應用效果，并能夠在傳輸與交換等功能融為一體的背景下實現網絡管理與操作的統一，構建強大的綜合信息網絡，為網絡的及時維護與管理提供多種便利條件。

3.3 IP技術

IP技術簡單來說就是具有數據包傳輸作用的技術類型，是凸顯廣域異種網絡互聯優勢的重要基礎。通過IP技術在城市軌道交通中的有效應用能夠表現出多種技術便利條件。例如，可以以停車場作為信息采集節點，并聯合應用以太網與SDH技術將不同站點實時產生的信息上傳到云端，以達到預期的網絡管理效果。IP技術同樣也是解決軌道交通通信系統信息傳輸業務的重要手段，能夠為數據和語音等提供多類型的選擇接口[8]。先進化與模塊化是通信系統應遵循的設計理念，在這一背景下所構建的通信系統，為后期有擴容需求時提供了更多的方便條件，是城市軌道交通運營與管理水平持續提升的重要基礎。圖2為數據信息節點應用示意圖。

圖2 數據信息節點應用示意圖

3.4 5G通信技術在城市軌道交通中的應用

當前5G技術依舊處于初期發展階段，雖然已經通過建設多類型基站實現了多區域的信號覆蓋，但距離真正將其融入軌道交通且充分發揮其應用效果依舊存在一定距離。想要實現5G通信技術的靈活運用，需要在確定的通信環境下安裝大規模的天線陣子單元，為系統提供完善的硬件保障。但需注意，若設備體積較大，將無法安裝在列車上，繼而影響列車部分區域的信號覆蓋。目前，我國主要應用的是5G的毫米波段。該波段的實際應用需要大量的低功耗設備的支持，需要對部分軌道交通網絡進行重新改造。由于目前我國的5G通信技術尚未處于成熟運用的狀態，再加上當下國際尚未制定統一的技術應用標準，無法提供完善的硬件支持，使得技術應用功能不夠穩定，增大了信息泄露風險，也不利于后續技術人員對設備進行檢修與日常維護。因此，5G通信技術若有軌道交通的運行需要，應嚴格遵循循序漸進的基本技術應用原則，應將列車的安全運行作為基本要求。

4 結 論

城市軌道交通中通信技術具有多種應用優勢，是有效緩解我國交通壓力的重要技術類型，不僅滿足了時代的發展所需，更是貫徹落實節能環保措施的前提。通信技術隨著科學的不斷發展獲得了進一步更新與完善的機會，為我國經濟與城市建設的持續性發展提供了完備的發展條件。