城市軌道交通通信系統(tǒng)的發(fā)展分析與現(xiàn)狀研究

趙琪

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對城市交通發(fā)展提出了更高要求，現(xiàn)代交通事業(yè)發(fā)展非常迅速。城市軌道交通具有獨特優(yōu)勢，當(dāng)前發(fā)展速度非?？?，城市發(fā)展對其依賴程度不斷提升。通信系統(tǒng)在城市軌道交通系統(tǒng)運行過程中發(fā)揮著非常重要的作用，一旦出現(xiàn)問題，不僅對城市軌道交通的正常運行造成影響，還有可能導(dǎo)致事故發(fā)生。為此，文章對城市軌道交通通信系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)行分析，并對其發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究，以期能促進(jìn)我國軌道交通事業(yè)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】城市軌道交通;發(fā)展分析;現(xiàn)狀研究

【中圖分類號】TN929.52;U285.2【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-0688（2020）10-0068-03

0 引言

在我國社會高速發(fā)展的今天，人們對城市軌道的依賴程度不斷提升。城市軌道交通運行在緩解城市通行壓力方面發(fā)揮重要作用，但是由于我國軌道交通發(fā)展相對滯后，技術(shù)和國外相比還有較大差距，發(fā)展理念也比較落后，特別是在軌道通信系統(tǒng)建設(shè)上，經(jīng)過多年的發(fā)展，才建成一套城市軌道交通通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)將無線通信、電子監(jiān)控、公私電話、廣播系統(tǒng)有效結(jié)合起來，為城市軌道交通的正常運行打下堅實基礎(chǔ)。

1 軌道交通的發(fā)展過程及現(xiàn)狀

英國是世界上首個完成工業(yè)革命的國家，其在18世紀(jì)60年代就建成了世界上第一條以蒸汽動力為主要牽引力的軌道交通。該軌道交通經(jīng)過多年的發(fā)展，逐漸發(fā)展成為現(xiàn)代化的電力牽引機(jī)車軌道交通系統(tǒng)。但該產(chǎn)業(yè)目前還處于發(fā)展階段，其發(fā)展速度相對較慢，從整個世界范圍來看，建成完整城市軌道交通體系的國家不足20個。進(jìn)入21世紀(jì)之后，我國人口快速增長，城市軌道交通建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，投入城市軌道交通系統(tǒng)建設(shè)的力量越來越大，軌道交通的布局變得越來越合理。

我國第一條軌道交通線路正式運營開始于20世紀(jì)60年代末，比國外晚了100多年，整個建設(shè)過程非常艱難，該地鐵工程的建設(shè)完成，標(biāo)志著我國軌道交通發(fā)展進(jìn)入新的發(fā)展紀(jì)元。改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)實力不斷提升，這為城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)，我國軌道交通行業(yè)隨之迅速發(fā)展。

2 城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展及現(xiàn)狀分析

軌道交通是城市立體交通的重要組成部分，是城市發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，為各種公共產(chǎn)品的供應(yīng)奠定交通基礎(chǔ)。在世界范圍內(nèi)，很多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)都有自己一套獨特的發(fā)展理念，這對發(fā)展城市交通非常有利。在這種發(fā)展理念引導(dǎo)之下，很多發(fā)達(dá)國家開始將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)過程中，如音頻傳輸技術(shù)、圖像通信技術(shù)、傳輸信號電子技術(shù)、監(jiān)控調(diào)度技術(shù)等，形成了集通信、控制、指揮、信息反饋于一體的城市軌道信息系統(tǒng)，可以有效保證信息通信的及時性，為軌道交通的正常運行打下了一個非常好的基礎(chǔ)。在保證城市軌道系統(tǒng)運行安全的前提下，很多國家開始發(fā)展輕軌項目。在城市軌道通信系統(tǒng)建設(shè)過程中，往往離不開業(yè)務(wù)傳輸平臺、開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)、準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)、彈性分組環(huán)等通信系統(tǒng)的應(yīng)用。

隨著我國通信技術(shù)應(yīng)用不斷成熟，人們對通信的認(rèn)識更上一層樓，已經(jīng)能夠充分意識到通信的本質(zhì)，不再單純將其看成電子通信技術(shù)，而是以更加整體的觀念來看待該系統(tǒng)。經(jīng)過多年的發(fā)展，當(dāng)前我國已經(jīng)總結(jié)出一套相對完整的通信系統(tǒng)，其在軌道交通運營過程中發(fā)揮重要作用，進(jìn)一步提升了軌道交通運輸?shù)陌踩?。該系統(tǒng)在實際運行過程中，可以將圖像信息數(shù)字語音處理、信息流轉(zhuǎn)有效融合，為開展城市軌道交通指揮提供了有力的數(shù)據(jù)保障，讓我國城市軌道交通系統(tǒng)變得更加完善。

3 當(dāng)前我國城市軌道交通通信系統(tǒng)實際運行過程出現(xiàn)的問題

3.1 對軌道交通發(fā)展整體性認(rèn)識不足

我國軌道交通發(fā)展初期，對發(fā)展過程中的問題認(rèn)識不足，對運營管理的重視程度不夠。在城市軌道交通現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，各種問題仍比較多，未能將城市軌道交通當(dāng)作一個完整的系統(tǒng)工程看待。由此可以看出，在城市軌道交通系統(tǒng)研究過程中，應(yīng)該直接將投資建設(shè)和建后運營當(dāng)成一個整體來看待，加強(qiáng)交通系統(tǒng)整體性的研究。

當(dāng)前，我國城市軌道交通通信主要包含以下3個方面內(nèi)容：①保證軌道交通系統(tǒng)的正常運營和管理。②進(jìn)一步保證軌道交通運營過程中乘客的安全性，為乘客提供更多安全保障。③保證使用城市軌道交通的人員正常使用公共通信系統(tǒng)。這3個方面是相互促進(jìn)的，只有全面滿足這些要求，才能為城市軌道交通系統(tǒng)的正常運營打下良好的基礎(chǔ)。

3.2 功能定位相對單一

當(dāng)前，我國在城市軌道交通通信系統(tǒng)建設(shè)過程中，對城市軌道交通規(guī)劃理念設(shè)定仍不夠合理，建設(shè)過程出現(xiàn)的問題比較多。在開展城市規(guī)劃建設(shè)的過程中，過于看重軌道交通公共交通因素的影響，對系統(tǒng)功能定位劃分不清晰。對于城市軌道通信系統(tǒng)的定位，經(jīng)常將其看成一種服務(wù)設(shè)施，不能全面發(fā)揮其作用，而且對其后續(xù)的維護(hù)和升級工作也不是非常重視。隨著城市的高速發(fā)展，城市軌道交通設(shè)施需要量不斷增加，單一的軌道交通設(shè)施往往不能滿足時代發(fā)展的需要，這對城市軌道交通多元化發(fā)展提出了更高的要求。

3.3 影響城市軌道交通發(fā)展的因素較多

當(dāng)前，影響城市軌道交通系統(tǒng)發(fā)展的因素較多，且相互關(guān)聯(lián)，其主要體現(xiàn)在以下3個方面。

（1）城市的底蘊。城市歷史文化底蘊是城市發(fā)展的重要保障。城市軌道交通發(fā)展應(yīng)該與城市內(nèi)在文化建設(shè)有效統(tǒng)一。

（2）城市軌道交通運行的安全性。由于城市軌道交通的特殊性，其對交通工程運行的安全性有較高的要求。只有不斷建立和完善軌道交通安全系統(tǒng)，才能為軌道交通的發(fā)展奠定一個良好的基礎(chǔ)。

（3）城市軌道交通的便民服務(wù)功能。城市軌道交通系統(tǒng)建設(shè)的主要目標(biāo)是緩解當(dāng)前城市交通壓力，給人民出行創(chuàng)造更好的條件。

4 我國城市軌道交通通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢

在城市軌道交通系統(tǒng)建設(shè)過程中，確保通信系統(tǒng)運行穩(wěn)定至關(guān)重要。城市軌道交通通信系統(tǒng)運行是否良好，直接影響軌道交通的安全性，如果系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)通信失敗或者通信異常的情況，就無法保證各種交通系統(tǒng)正常運營，容易導(dǎo)致事故發(fā)生。只有保證城市軌道交通通信系統(tǒng)穩(wěn)定運行，才能確保城市軌道系統(tǒng)的正常運行。

4.1 無線集群通信技術(shù)應(yīng)用越來越多

經(jīng)過我國科研和技術(shù)人員的不斷努力，我國無線通信技術(shù)快速發(fā)展，通信系統(tǒng)越來越完善，為開展城市交通指揮調(diào)度和通信監(jiān)管打下良好基礎(chǔ)，技術(shù)發(fā)展非常迅速，實際應(yīng)用不斷增加。政府應(yīng)該加大TETRA技術(shù)的研究力度，滿足時代發(fā)展需要，構(gòu)建將TCP/IP網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、政務(wù)緊急通信網(wǎng)、監(jiān)控設(shè)備、車載設(shè)備融為一體的綜合系統(tǒng)，這樣可以進(jìn)一步保證通信的精準(zhǔn)性和可靠性。為了適應(yīng)未來城市軌道交通發(fā)展，我國需要在新一代無線通信技術(shù)的研究中投入更大力量，逐步完善城市軌道交通無線通信系統(tǒng)建設(shè)。

4.2 綜合運輸系統(tǒng)是構(gòu)建通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)

在城市軌道交通系統(tǒng)建設(shè)過程中，需要考慮的因素非常多，而系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性是著重考慮的地方。此外，系統(tǒng)建設(shè)還應(yīng)該與當(dāng)前的城市發(fā)展有效統(tǒng)一起來。我國在城市軌道交通通信系統(tǒng)建設(shè)中，通過對MSTP技術(shù)、ONT技術(shù)和RPR技術(shù)的綜合運用，讓城市軌道交通通信系統(tǒng)和信號系統(tǒng)有效融合，形成更智能的系統(tǒng)，并有效融合通信、控制、指揮等功能，建成一個完整的城市軌道交通通信網(wǎng)絡(luò)，保證運營管理、行程調(diào)度、信息存儲和處理的高效性，為提升通信的可靠性打下堅實的基礎(chǔ)。

4.3 不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

我國過去采用的層次化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以滿足現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)IP化的發(fā)展需要，很多部門正在研究扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就是一種非常不錯的技術(shù)。當(dāng)前移動通信部門正在大力提高無線承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展質(zhì)量和對無線空口技術(shù)的改進(jìn)工作，扁平化網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為發(fā)展目標(biāo)。此外，讓上層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有效融合，也是一個比較棘手的問題。通過綜合考量各種因素，如網(wǎng)絡(luò)成本問題、網(wǎng)絡(luò)延伸問題等，認(rèn)為PTN扁平化發(fā)展是未來運營商發(fā)展的主要趨勢，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對運營商的幫助很大。

4.4 5G技術(shù)應(yīng)用到城市軌道交通通信系統(tǒng)建設(shè)

5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，相比過去的4G通信技術(shù)，5G在通信性能指標(biāo)上得到長足提高，數(shù)據(jù)傳輸速率更高。在移動傳輸過程中，5G數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到100 Mbit/s，在理想環(huán)境條件下，其通信速率甚至可以達(dá)到1 Gb/s，這是傳統(tǒng)技術(shù)所無法比擬的。雖然5G通信技術(shù)的完善程度已經(jīng)相當(dāng)高，但該技術(shù)在實際應(yīng)用過程中仍存在不足，還需要在5G技術(shù)持續(xù)研究中投入力量。在未來5G技術(shù)的發(fā)展過程中，其更加注重快捷性、可發(fā)展性、多種制式、模式的聯(lián)合運作、網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建的成本控制。隨著時代的不斷發(fā)展，5G技術(shù)的發(fā)展還會遇到更多問題，尤其對通信速度要求會不斷提高，這就需要對覆蓋面積、通信質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化。通過將5G技術(shù)應(yīng)用到城市軌道交通通信系統(tǒng)建設(shè)，能夠進(jìn)一步提升通信效率，提高通信系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性，降低通信成本，是一個重要的技術(shù)發(fā)展方向。

5 結(jié)語

隨著時代的不斷發(fā)展，人們對城市軌道交通通信系統(tǒng)的運行提出了更高要求。針對當(dāng)前城市軌道交通通信系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的問題，相關(guān)部門應(yīng)該引起足夠重視，認(rèn)真分析問題存在的原因，及時采取針對性措施，加強(qiáng)系統(tǒng)優(yōu)化，在技術(shù)應(yīng)用上不斷創(chuàng)新，保證通信的效率和穩(wěn)定性。

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