地鐵列車中無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

梅震琨

【摘要】 城市地鐵是都市交通的重要部分，起骨干作用，是市民日常出行的主要選擇之一。由于乘坐地鐵的人員眾多，地鐵的安全必須嚴(yán)格保障，無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)保護(hù)地鐵列車運(yùn)營(yíng)安全的重要手段。文章圍繞地鐵列車中無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)進(jìn)行研究，結(jié)合無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用，完善無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)地鐵列車的安全運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】 地鐵列車 無(wú)線監(jiān)測(cè) 通信系統(tǒng)

前言：地鐵無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)地鐵列車運(yùn)行過(guò)程中的內(nèi)外部情況予以詳盡的掌握。為了打破客觀條件的限制，WLAN以及TETRA等無(wú)線通信技術(shù)得以有效的應(yīng)用，保證其高速率數(shù)據(jù)傳輸和良好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，能夠在地鐵列車高速運(yùn)行過(guò)程中予以有效的監(jiān)測(cè)和控制，為選擇地鐵出行的乘客提供安全保障。

一、無(wú)線通信技術(shù)在地鐵運(yùn)營(yíng)當(dāng)中的應(yīng)用

1.1 WLAN技術(shù)的應(yīng)用

無(wú)線局域網(wǎng)簡(jiǎn)稱WLAN，是當(dāng)前地鐵列車中無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)當(dāng)中最主要的應(yīng)用技術(shù)。WLAN技術(shù)的應(yīng)用，是參照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作。Wireless Fidelity（簡(jiǎn)稱Wi-Fi），在2.4GHz頻段內(nèi)工作運(yùn)行，最高共享接入速率為11Mbit/s，采即為標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11b。WLAN技術(shù)應(yīng)用的另一標(biāo)準(zhǔn)為802. 1 la，在5.8GHz頻段內(nèi)工作運(yùn)行，最高共享接入速率為54Mbit/s，在進(jìn)行分頻的過(guò)程中，采用正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)，在保持最高接入速率的狀態(tài)下，無(wú)障礙接入距離卻降低至50m以下。同樣應(yīng)用OFDM技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)802. 1 lg，兼容標(biāo)準(zhǔn)802. 1b，能夠在2.4GHz頻段和5.8GHz頻段內(nèi)工作，其最高共享接入速率為54Mbit/s。WLAN技術(shù)在地鐵無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用，對(duì)提升地鐵列車中無(wú)線監(jiān)測(cè)通信質(zhì)量具有積極的作用[1]。

1.2 3G技術(shù)的應(yīng)用

目前，3G技術(shù)在地鐵列車無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用不是特別的多?；?0 MHz 頻帶進(jìn)行信號(hào)傳輸，具有良好的傳輸速度，其峰值可達(dá)50 Mbit/s（上行 ）和 100Mbit/s（下行）。3G技術(shù)的在地鐵中的使用，極大的提升了地鐵無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)的性能，提升了信號(hào)的識(shí)別率，妥善解決了系統(tǒng)延遲的問(wèn)題，縮短了睡眠、駐留以及激活狀態(tài)轉(zhuǎn)換的遷移時(shí)間，共享接入速率為100 kbit/s左右，適用于1.25～20 MHz 多種帶寬條件。

1.3 TETRA無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用

TETRA無(wú)線技術(shù)在地鐵無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化傳輸、調(diào)度指揮以及電話服務(wù)等功能的有效整合，提升了它的開(kāi)放性和公開(kāi)性。TETRA技術(shù)并不需要通過(guò)用戶接口，在動(dòng)態(tài)分配帶寬的條件下，除了能夠進(jìn)行語(yǔ)音的接收與發(fā)送之外，數(shù)據(jù)、數(shù)字圖形、圖像以及電子郵件同樣可以利用TETRA技術(shù)來(lái)完成信息數(shù)據(jù)傳輸。通信鏈路容納時(shí)隙最多可達(dá)4個(gè)，通信能力為每個(gè)時(shí)隙7. 2kbit/s。與此同時(shí)，TETRA技術(shù)還具有對(duì)信息和數(shù)據(jù)加密的功能。

除了WLAN技術(shù)、3G技術(shù)以及TETRA技術(shù)在地鐵列車無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用之外，WiMAX技術(shù)、DVB-T技術(shù)以及無(wú)線Mesh技術(shù)的等無(wú)線通信技術(shù)得到有效的應(yīng)用，使無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)的功能更加完備[2]。

二、地鐵列車中無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)的構(gòu)建

無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)基本架構(gòu)主要由車載系統(tǒng)、軌道旁網(wǎng)絡(luò)以及監(jiān)控中心系統(tǒng)組成。車載系統(tǒng)是利用攝像設(shè)備進(jìn)行圖像和語(yǔ)音信號(hào)的采集、傳輸和轉(zhuǎn)化。車載系統(tǒng)具有圖像采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及數(shù)據(jù)服務(wù)等功能，在進(jìn)行對(duì)車載系統(tǒng)一系列工作流程之后，通過(guò)交替切換機(jī)傳輸至監(jiān)控中心。

在軌道旁網(wǎng)絡(luò)的接入系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)當(dāng)中，由接入系統(tǒng)的接入點(diǎn)AP接受無(wú)線信號(hào)，并經(jīng)過(guò)交換機(jī)進(jìn)入到服務(wù)器當(dāng)中，進(jìn)過(guò)數(shù)據(jù)融合處理，去除冗余數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)充足，將數(shù)據(jù)流由傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)娇刂浦行?。從某種意義上來(lái)說(shuō)，軌旁網(wǎng)絡(luò)的作用主要為信息整理。

在監(jiān)控中心系統(tǒng)當(dāng)中，由軌道旁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳入的信息數(shù)據(jù)，主要以視頻圖像為主，進(jìn)而對(duì)地鐵列車進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視，加強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)與報(bào)警系統(tǒng)之間的聯(lián)系，車控室、線路控制中心、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)中心等是地鐵列車中無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)重要的控制點(diǎn)，及時(shí)對(duì)地鐵列車的行車異常予以發(fā)現(xiàn)、控制和處理，進(jìn)而維護(hù)地鐵的運(yùn)行安全[3]。

三、結(jié)論

地鐵列車中無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)的構(gòu)建，WLAN技術(shù)、3G技術(shù)、DVB-T技術(shù)以及TETRA技術(shù)得以有效的應(yīng)用，有效保證地鐵無(wú)線監(jiān)測(cè)通信的良好性能，加強(qiáng)對(duì)地鐵列車行車的安全控制，達(dá)到方便、安全和高效的效果，妥善解決地鐵運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中存在的安全問(wèn)題，促進(jìn)無(wú)線監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)的改進(jìn)和升級(jí)，對(duì)地鐵運(yùn)營(yíng)的安全、可持續(xù)發(fā)展有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]田偉. WLAN技術(shù)在地鐵通信領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J]. 科技信息，2014，10：155-156.

[2]李實(shí)華. 無(wú)線通信技術(shù)在地鐵列車監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 現(xiàn)代物業(yè)（上旬刊），2012，07：33-35.

[3]吳招鋒，周俊，林必毅. 地鐵無(wú)線通信技術(shù)的研究[J]. 現(xiàn)代城市軌道交通，2010，03：19-23+103.