軌道交通通信系統的發展現狀及前景研究

趙晶

隨著現代經濟社會的快速發展和科技水平的不斷提升，城市居民對城市軌道交通運輸的實際運行效率和管理能力提出了更高要求，為切實滿足人們日常生活、學習和工作的需要，國家和地方政府大力推動了城市交通網絡系統的進一步完善，城市軌道交通通信系統成為現代化城市交通網絡建設的重要內容。另一方面，城市軌道交通通信網絡系統屬于專用通信網絡系統的重要組成部分，該系統的實際管理水平、運行質量和建設在一定程度上和城市軌道交通網絡運輸能力有著密切關聯。因此，在探究城市軌道交通通信系統發展情況的基礎上，對通信系統未來前景做一定的研究具有不容忽視的重要理論意義和現實價值。

一、城市軌道交通發展概況

眾所周知，我國于1970年左右正式開始建設城市軌道交通系統，整個軌道交通系統的實際發展過程主要經歷了初始起步階段和后續探索階段。其中，初始起步階段主要是指當我國建造北京地鐵一期工程這一重要的標志性城市軌道交通工程時，相關工作人員從軌道交通系統工程藍圖、構想、設計、施工甚至后續運營的全部過程，前后共經歷大約11年時間。該工程的成功建設和運營不僅標志著我國城市軌道交通系統的建設和發展正式起步，并在極大程度上鼓勵和直接推動了我國后續城市軌道交通系統的發展。就我國城市軌道交通系統后續探索階段而言，在北京地鐵一期工程這一重要軌道交通工程完工后，隨著我國經濟社會的快速發展和科技實力的不斷增強，國民生活水平富足程度的提高使得越來越多民眾對我國城市軌道交通網絡系統的實際運輸要求進一步提高，我國城市軌道交通系統的建設力度和發展力度持續加大。

二、軌道交通的通信系統發展現狀與組成

（一）傳輸系統

傳輸系統是城市軌道交通系統的重要子系統之一，在對城市交通軌道系統進行總體方案設計及系統容量設計時，相關設計人員應考慮到城市軌道交通的近期建設需求和遠期發展目標，盡可能地確保城市交通軌道系統容量可擴展、功能可靠及系統構建的靈活多變。一般情況下，為最大程度上滿足城市軌道交通系統關于城市軌道交通信號監管、救災及環境設備監控等諸多業務數據信息傳遞的需要，傳輸系統大多采用光纖通信，以雙環邏輯拓撲結構作為傳輸網絡結構，以此最大程度上保證傳輸系統在整體系統運行出現微小故障時仍具備一定程度的系統恢復能力，從而提高整個城市軌道交通系統的安全可靠性和運行穩定性。在此情況下，網絡節點和用戶的接口模塊是城市軌道交通網絡系統用戶接入通信系統的唯一途徑，系統也進一步為網絡用戶提供了豐富的接口類型，滿足了多手段獲取信息、設備界面友好及系統功能強大等要求。

（二）電話系統

城市軌道交通網絡通信系統中的電話系統主要包括公務電話系統和專用電話系統兩大類型。公務電話系統是作為專線網絡為城市軌道交通網絡通信系統構建的，由遠程交換控制、電話機及其他附屬設備組成，公務電話通信系統與公用電話網絡的連接方式相同，都是采用全自動呼入和呼出的方式，借助數字中繼電路進行工作。該電話系統功能主要包括電話交換、電路釋放、數據傳真、電路選擇甚至是復原控制、號碼存儲及譯碼等。專用電話系統是城市軌道交通網絡通信系統實現電力供應、設備維護及防震救護等諸多功能的重要組成，該系統主要由系統調度總機、調度臺和調度分機三大部分組成，經過傳輸網絡通信系統進行連接。在城市軌道交通通信系統的實際應用過程中，專用電話系統主要包括通信功能、會議功能和錄音功能等，它能最大程度上維護城市軌道交通網絡通信系統的正常運行。

（三）專用無線通信系統

無線通信網絡系統是城市軌道交通通信系統的重要組成部分，是為進一步控制城市軌道交通網絡系統中調度員、車輛和站點值班員等固定用戶和司機列車、公安防護移動用戶之間提供專用通信手段的工具系統，該系統采用有線和無線相結合的傳輸方式，借助傳輸系統和車站、車輛基地及其他無限基站等連接，借助天線空間及聲波傳輸或漏纜輻射等多樣化手段與移動臺進行通信，進而實現城市軌道交通系統運行過程中行車調度、防災救護、綜合運營和檢修維修等諸多功能。

（四）乘客信息顯示系統

乘客信息系統主要由信息管理系統和乘客信息終端顯示兩大部分組成。在城市軌道交通網絡系統的實際運營過程中，乘客信息主要通過傳輸系統進行遠距離傳輸，而進一步借助乘客信息系統在軌道交通的全線車站及車輛候車室內設置的乘客信息顯示屏顯示城市軌道交通列車的實際發車時間、乘車須知、到點時間和時事新聞等諸多數據信息，并在城市軌道交通突發安全事故時，借助其聯動報警裝置，在終端乘客信息顯示屏上顯示相關報警信息，為城市軌道網絡交通系統的安全穩定運營奠定一定基礎。

三、軌道交通通信系統的發展趨勢

（一）穩定性

就我國現階段城市軌道交通通信系統的發展現狀可知，隨著我國科技水平的不斷提升和軌道交通通信技術的不斷創新，軌道交通通信網絡系統的穩定性和可靠性必將成為未來一定時間內城市規道交通通信系統規劃時考慮的首要條件。城市軌道交通通信系統的安全性、可靠性、穩定性和結構合理性能在極大程度上增強城市軌道交通通信系統的監管能力和調配能力，進而降低城市軌道交通網絡在實際運行過程中發生潛在安全事故的可能性，為滿足城市居民出行需求奠定堅實的基礎。

（二）構建綜合傳輸系統

通常情況下，城市在構建軌道交通通信系統時，不僅需要遵循未來一定時間內該城市的發展規劃和城市道路設計，更應該盡可能地考慮到城市軌道交通系統的實際穩定性和安全可靠性，盡可能地利用較低的建造成本實現更多的功能。例如，在城市軌道交通網絡系統中，相關設計人員可借助綜合監控系統和AFC等各類型網絡信息系統對城市軌道交通網絡通信系統進行深入研究和一體化設計，盡可能地將各類型數據信息包含在城市軌道交通網絡通信系統中，從而構建穩定高效及可控和可操作性強的綜合性城市交通軌道傳輸系統，為建設統一的整體性城市軌道交通信息網絡做出應有的貢獻。

（三）集群無線通信系統

無線通信系統在經過長時間的實踐和操作后，在城市軌道交通網絡通信系統的監管和指揮調度等方面都積累了較為豐富的經驗，占據了較為明顯而絕對的優勢。而在現有經驗優勢和技術基礎的基礎上，對其無線通信系統進行升級和融合設計，將融合后的集成性較強的無線通信系統納入更大范圍內，能進一步增強現階段城市軌道交通通信系統的實際傳輸能力。

（四）人性化服務

隨著現階段國民生活水平的穩步提升和人們服務意識的不斷增強，人性化服務成為城市軌道交通系統發展的重要內容。就現階段而言，開設了城市軌道交通系統的絕大部分城市實現了地鐵或輕軌區域內的無線網絡全覆蓋，可借助乘客身份證識別、移動安全支付和移動安全檢測等諸多人性化的設施和手段，將城市軌道交通網絡系統的搭乘程序降到最少，借助各類型人性化服務措施提高乘客出行的實際效率和照顧乘客出行的具體感受，盡可能地降低城市居民出行的實際人工成本，更在極大程度上直接塑造了城市軌道交通系統的人性化、智能化和自動化形象。而隨著人們物質生活水平的逐步提升，人性化的城市軌道交通系統將秉持著更全面、更便捷、更優質的服務原則為軌道交通乘客提供更優質的人性化服務，在提升城市形象的同時，全面提升城市軌道交通系統的實際服務質量和服務效率。

四、結語

現代化的城市軌道交通網絡是一個涉及內容較多、安全度和精確度要求較高的復雜大系統網絡，而軌道交通通信系統作為支撐該網絡高效運行和平穩發展的最重要構成部分，對整個城市軌道交通網絡的安全穩定和高效運行起著不可忽視的決定性作用。因此，在實現整個城市的軌道交通信息網絡現代化建設及智能化發展的過程中，相關工作人員必須深入研究城市軌道交通通信系統在軌道交通網絡系統中的發展現狀和未來趨勢，在把握未來發展方向的基礎上不斷突破現有通信網絡系統的發展障礙，從而促進城市軌道交通網絡系統的安全高效和穩定運行。

作者單位：北京信息職業技術學院交通工程系