城市轨道交通工程通信领域的变革

　　新时期发展中，随着城市化进程的加快，与之相关的城市轨道交通建设发展势头强劲，而在国民经济十五计划发展纲要中明确列入了发展城市轨道交通的计划，而结合后续的发展看来，成效也是较为显著的，截止2014年底，全国获准修建城市轨道交通线路的城市达到了37座，已运行的总线路里程达到了2933。26公里，而随之而来的便是通信领域的需求增加，针对此，本文结合近年来的城市轨道交通发展，对与之相关的通信领域的变革进行了研究分析。
　　【关键词】通信；分析；城市轨道交通
　　当前发展的大形势下，轨道交通已然成为了城市交通发展的主流，其具备了节约能源、保护生态环境等众多优势，且实现了对有限土地资源的高效、合理利用，形成了对城市规划的优化，成为了城市发展的主流标志。城市轨道交通发展中，通信系统占有十分重要的地位，是轨道交通系统正常运转的保障，有利于交通系统的运营与管理，也是其他系统的重要传输通道。既是传输系统，又是传输媒介，这是通信系统的一大特点。我们在选择传输系统时既要考虑到其工作效率及安全性，也要充分考虑信息传递的连贯性和准确性，从而促进城市轨道交通的更高效发展。
　　一、通信技术在轨道交通领域的应用分析
　　城市化过程中，为使建成后的城市轨道交通在运营方面实现安全、高效等需求，势必要配套建设易扩展的、可靠的通信网，从而实现对运营所需的各种信息进行传输和处理，完善交通的运行。
　　多年的发展和变革中，传统的通信子系统显示了其在城市轨道交通中的重要作用，以广播系统为例，其作为城市轨道交通运营行车组织的必要手段，作用广泛，通知列车到站、离站、线路换乘、列车误点、安全状况、时间表变更，对乘客广播，播放音乐以改善候车环境等等，有着极其重要的应用价值，而后续发展变革中，逐渐出现了地铁专用通信系统、轨道交通信号技术、无线通信系统等，就其控制系统看来，基于轨道电路的固定闭塞形式是传统地铁行车指挥系统的惯用方式，运用中，确保其支持的最小列车运行间隔一般为100秒，后续发展中，支持的最小列车间隙则能够达到75秒时，采用的是基于无线通信的列车控制系统，其相当于传输效率能够再提高25。特别是对于传统的轨道交通信号系统而言，基于CBTC信号系统优势显著，首先以无线通信系统代替繁杂的电缆，这显然大幅减少了电缆铺设及维护成本，是一项重要的改革；其次，实现了车辆与控制中心的双向通信，对于列车区间通过能力无疑有极大的提高；再此，对于不同车速、不同运量及不同车型等，此系统均适应，所以其体现出了极强的兼容性。第三，信息传输流量大、效率高，使得移动自动闭塞系统较易实现；最后，因为其支持信息分类传输，基于此，运行过程中，能集中发送和处理信息，促使对应的调度效率得到了有效的提高〔1〕。
　　新时期的城市轨道交通中，传统的语音功能已经不仅仅是无线通信系统的唯一功能了，因为除此之外，其在发展中还肩负了列车控制数据的传输通道功能，据笔者分析，就当前的CBTC系统运用而言，经过长期改善，已然有趋于成熟的基于GSMR网络的CTCS3列控系统，而随着逐步推进的城市化发展，已经在逐渐尝试对覆盖WiFi的列车控制系统的运用，这对于城市轨道交通的发展具备了划时代的意义。所以，在支撑列车高效和安全运行方面，也凸显了通信系统作用的重大性，是变革的引领者。
　　二、通信的列车控制系统存在的问题分析
　　具体分析而言，其问题首先表现为频率受限方面，分析以往发展现状不难看出，大铁领域仅分配有4M的GSMR带宽，势必加大了频率规划的难度，当前的城市轨道交通领域，是与民用WiFi2。4G共享频段，而缺乏专门给CBTC系统分配专属频谱；其次，体现在频率干扰方面，以往是分配的4MGSMR带宽与中国移动共享，使得互相干扰这一现象长期存在，而在城市轨道交通领域，则表现为与民用共享2。4G频谱，这一发展形势下，显然对于与其他WiFi系统的严重干扰问题无法彻底解决，使得其安全隐患增大；最后，体现在传输瓶颈方面，以往承载列控业务方面，是GSMR系统采用低速CSD实现的，最高为9。6kbps的带宽，局限性较大，但新时期发展中，借助于GPRS承载的一些PS域业务，其传输能力方面，最多可提供171kbps，显然仍难以满足城市轨道交通发展，高速运行时，随着新时期的WiFi技术，传输宽带更高，但存在的与其他车载民用WiFi系统及乘客信息系统共享信道的现象，对于传输速度影响较大。这一问题也亟待解决〔2〕。
　　三、未来大轨道交通通信系统的融合趋势
　　新时期的城市轨道交通领域，基于CBTC系统存在的问题，为实现数据传输方面的可靠性和安全性，满足乘客对无线宽带接入的需求，亟待改革来完善。而城际和市郊铁路也在同步快速发展，使得改造城市周边以往废弃的大铁轨道成了当前绝大部分建设方式，利于土建成本的缩减，从而使得出现了城市轨道车辆复用，大幅节约了运营和维护成本等。未来通信系统承载需求方面，还需完善高速上网、乘客信息系统等方面的建设，全面推动城市轨道交通运行。
　　结束语
　　综上所述，新时期的发展中，城市轨道交通伴随着城市化进程发展迅速，通信领域的变革更是日新月异，本文分析了基于通信的列车控制系统，也就是CBTC系统的运用及不足之处，透视了通信技术发展过程，以期能为新时期的轨道交通建设提供有益的参考。
　　参考文献
　　〔1〕杨秀。城市轨道交通应急通信指挥车通信系统组网方案的探讨〔J〕。北京交通大学学报：自然科学版，2012，36（3）：4751。
　　〔2〕赵鹏，华尧，刘子扬，等。一种用于轨道交通领域的通信方法及轨旁设备，CN103929234A〔P〕。2014。