軌道交通車地?zé)o線傳輸技術(shù)探討

        隨著中國軌道交通建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展的階段，軌道交通的車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)對移動性的要求也越來越高，本文則就這一部分目前最新的技術(shù)開發(fā)情況作簡要的介紹。

　　軌道交通具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點(diǎn)。當(dāng)前，各國已普遍認(rèn)識到，解決交通問題的根本出路在于優(yōu)先發(fā)展以軌道交通為骨干的公共交通系統(tǒng)。

　　城市軌道交通和鐵路同屬于軌道交通的范疇。城市快速軌道交通包括地鐵、輕軌、有軌電車、磁懸浮列車等多種類型。因?yàn)橛熊夒娷嚭痛艖腋×熊囌际袌龅姆蓊~很少，所以一般泛指地鐵和輕軌。劃分兩者的依據(jù)是單向最大高峰小時(shí)客流量的大小：采用中等載客量車廂，能適應(yīng)遠(yuǎn)期單向最大高峰小時(shí)客流量1.5~3.0萬人次的稱為輕軌;采用大載客量車廂，能適應(yīng)遠(yuǎn)期單向最大高峰小時(shí)客流量為3.0~6.0萬人次的統(tǒng)稱為地鐵。《中華人民共和國鐵路法》上所稱鐵路，包括國家鐵路、地方鐵路、專用鐵路和鐵路專用線。國際上根據(jù)鐵路線路允許運(yùn)行的最高時(shí)速進(jìn)行劃分：鐵路包括普通鐵路(100~160km/h)、快速鐵路(160~200km/h)和高速鐵路(既有線改造>200km/h;新建線>250km/h)。目前中國高鐵的最高時(shí)速接近400公里。隨著軌道交通進(jìn)入快速發(fā)展的階段，軌道交通的車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)對移動性要求也越來越高。

　　無線傳輸技術(shù)

　　軌道交通無線傳輸技術(shù)，即無線通信技術(shù)，分為民用無線通信、專用無線通信和列車控制無線通信。民用無線通信系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)尋呼、GSM、CDMA、3G(含3G-UMTS、3G-UWB、3G-LTE)等公用移動信號的覆蓋，用于軌道交通的民用通信;專用無線通信系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)TETRA、GOTA、GT-800、iDen、WLAN、DVB-T、WIMAX等專用信號的覆蓋，用于軌道交通的運(yùn)營、生產(chǎn)，提供行車調(diào)度指揮與其他相關(guān)部門之間的聯(lián)系，包括列車調(diào)度、環(huán)境控制調(diào)度、公安調(diào)度、車輛段站場、維修部門等無線通信，用于軌道交通專用通信、公安通信、PIS/CCTV無線傳輸、移動電視;列車控制無線通信是軌道交通信號系統(tǒng)中最重要的組成部分之一，用于控制列車間的行駛間隔。

　　目前，國內(nèi)軌道交通行業(yè)使用的無線通信技術(shù)主要有：WLAN、GSM-R、TETRA、GSM、CDMA、3G、WiMAX、DVB-T等。

　　車地?zé)o線傳輸需求分析

　　城市軌道交通行業(yè)車地?zé)o線傳輸需求

　　城市軌道交通的列車與地面之間通信越來越多地采用無線通信技術(shù)，除了民用通信外，目前有三個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)需求車地?zé)o線通信：乘客資訊系統(tǒng)(PIS)中的下行流帶寬需求約為8Mbps(1路標(biāo)清)、車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)的帶寬共約為6~8Mbps(1路上行，1路下行)、CBTC信號系統(tǒng)帶寬需求為數(shù)百Kbps。

　　乘客咨詢系統(tǒng)(PIS)

　　系統(tǒng)通過分布于列車車廂的液晶顯示器(一節(jié)車廂最多設(shè)置8臺)，乘客可以實(shí)時(shí)了解列車運(yùn)行狀態(tài)和到站信息，還可以觀看實(shí)時(shí)電視節(jié)目及廣告。

　　車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　列車運(yùn)行安全事關(guān)重大，而列車運(yùn)行中的事故時(shí)有發(fā)生，造成了重大損失，如英國倫敦地鐵爆炸案等。列車車廂內(nèi)部的實(shí)時(shí)監(jiān)控一直是軌道交通安全系統(tǒng)中關(guān)鍵而薄弱的一環(huán)。車載圖像監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)列車司機(jī)、控制中心值班員、車輛段DCC和車站值班員對列車車廂情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。運(yùn)營列車每節(jié)車廂裝設(shè)2個(gè)小型半球型攝像機(jī)，用于監(jiān)視車廂內(nèi)乘客情況;兩端駕駛室各設(shè)置廣角半球攝像機(jī)，正常情況下監(jiān)視列車司機(jī)位，緊急情況下，監(jiān)視車內(nèi)旅客疏散情況。兩端駕駛室設(shè)置一臺觸摸顯示器，根據(jù)需要顯示車內(nèi)圖像或前方車站發(fā)送的站臺圖像。