地下軌道交通通信系統(tǒng)優(yōu)化分析

時間:2022-11-16 11:25:34

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地下軌道交通通信系統(tǒng)優(yōu)化分析

【摘要】隨著城市的公共基礎(chǔ)設(shè)施地不斷加快,軌道交通也在加快建設(shè)之中,能夠給人們的生活帶來極大的便利。無線通信系統(tǒng)作為軌道交通發(fā)展的一個關(guān)鍵因素,其信號的穩(wěn)定性和速度會影響軌道交通的運行。所以對于如何提高軌道交通通信的覆蓋率,是當前城市軌道交通需要考慮的首要問題,本文主要從地鐵軌道交通無線系統(tǒng)開始探討,分析當前地鐵無線通信覆蓋現(xiàn)狀,最后提出提高無線通信覆蓋的策略。

【關(guān)鍵詞】軌道交通;通信系統(tǒng);覆蓋率

地鐵作為一種便捷的出行方式,在緩解交通壓力方面有著顯著的優(yōu)勢,并且地鐵的發(fā)展也促進了周邊經(jīng)濟的復(fù)蘇,但是在地下交通區(qū)域內(nèi)存在信息不通暢的問題,如何保證地下交通通信系統(tǒng)的完好和通暢是當前急需解決的問題,這離不開地下軌道交通通信系統(tǒng)的建設(shè)。地鐵的無線通信覆蓋和可分為地上和地下兩個層面,其中地下作為主要的重點來研究。

1地鐵軌道交通通信系統(tǒng)

1.1地鐵交通無線系統(tǒng)。根據(jù)地鐵內(nèi)部的空間分布情況來看,一般可以劃分為站臺區(qū)域、站廳區(qū)域和地下隧道等多個組成部分,根據(jù)地區(qū)的情況不同,通信特征也不一樣,所以無線網(wǎng)有著千差萬別。除此在外,在地鐵內(nèi)部系統(tǒng)之中,應(yīng)該需要對各個運營商的無線網(wǎng)進行鋪設(shè),這樣能在一定程度上避免網(wǎng)絡(luò)通信信號的干擾,如果開始投入的成本過高則不利于后期對于系統(tǒng)的維護。因此在實際的操作之中,地下交通軌道可以采取第三方的分布式通信系統(tǒng)來對網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)置,并且由網(wǎng)絡(luò)通信運營商自己進行租用,以此來保證系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。當然在地鐵內(nèi)部的各個通道因為長度不同,在鋪設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的時候還要對研究無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況,考慮到地鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)的問題,以及在信號微弱時應(yīng)該采取的措施和辦法,進行一定的維護[1]。1.2地鐵無線覆蓋的特點。不難知道,地鐵內(nèi)部的結(jié)構(gòu)是極為復(fù)雜的,加上人流量也比較大,所以對于不同時間段所需要的網(wǎng)絡(luò)需求也有很大的差別,而且地鐵一般引進的往往不止一個網(wǎng)絡(luò)運營商,這就很容易造成網(wǎng)絡(luò)信號之間的干擾,在一定程度上加大地下交通通信系統(tǒng)的紊亂。在地鐵內(nèi)部,各個空間的大小也有很大的差別,所以在采用覆蓋方案的時候,也要根據(jù)具體的實際情況來進行調(diào)整。在地鐵內(nèi)部交通通信系統(tǒng)的建設(shè)過程之中,投入的建設(shè)成本是較高的,在后期的維護上也需要資金的投入,并且還堆積著繁重的工作量。因此,如何選擇一套完備的交通通信系統(tǒng),是網(wǎng)絡(luò)運營商需要考量的,在地鐵無限網(wǎng)絡(luò)覆蓋時,還應(yīng)該考慮到自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,所以應(yīng)該盡量選擇無源系統(tǒng)來保證內(nèi)部交通系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,為了確保地鐵車間信號的穩(wěn)定,應(yīng)該設(shè)置獨立的蜂窩網(wǎng)絡(luò),用在機房上面,盡可能地選擇站臺這樣的位置,并且還要留下足夠的擴容空間。

2地鐵通信系統(tǒng)常見的覆蓋范圍

2.1站臺和站廳。地鐵站臺的通信覆蓋主要涉及了站臺的側(cè)面或者是隧道,應(yīng)該對其進行電纜和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的鋪設(shè),促使整個站臺區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)都能得到很好的覆蓋。在一些地鐵站中,有些站臺涉及的范圍是比較廣的,并且在上行區(qū)間和下行區(qū)間中的地鐵如果同時進站,就會對信號造成一定的干擾,影響信號的穩(wěn)定性,因此針對這種情況就應(yīng)該將無線系統(tǒng)設(shè)置在站臺之處,以此來達到增加信號的穩(wěn)定性,并且還可以通過無線覆蓋的方式來擴展到站廳部分的公共區(qū)域,增加射頻電纜的覆蓋方式,使得信號全覆蓋,無論是人流否密集,都可以很好地保證信號的通暢性[2]。2.2停車場和車輛段。在這類區(qū)域的交通通信系統(tǒng)應(yīng)該結(jié)合具體情況來進行調(diào)整,可以選擇建筑物較少、比較空曠范圍的場景來進行信號的覆蓋,還可以在室外天線或者在樓頂上進行信號基站的搭建,覆蓋電纜,以此來滿足停車場信號需求。2.3行車區(qū)間。行車區(qū)間主要包括了地面和隧道等區(qū)域,在這些地方應(yīng)該通過電纜覆蓋的方式來保證信號的傳輸,保證信號可以在每個空間內(nèi)都能實現(xiàn)覆蓋,也可以使用漏泄同軸的形式來搭建無線電波,這樣便可以實現(xiàn)信號的全面覆蓋,保證信號的通暢程度。2.4控制中心。針對一些小范圍的控制中心區(qū)域,可以在室內(nèi)設(shè)置天線,并在此基礎(chǔ)之上增加基建,由此來保證信號的全面覆蓋。對于一些空間較大并且具有很高樓層數(shù)量的控制區(qū)域,這時候可以借助全向天線的形式來進行信號的連接。在針對具體的情況來采取相應(yīng)的措施實現(xiàn)信號的覆蓋過程,總的來說,不管使用那一種方法,都應(yīng)該立足于實際現(xiàn)狀,尤其是空間結(jié)構(gòu),針對不同的空間結(jié)構(gòu)來搭建信號覆蓋方法,最大程度地實現(xiàn)信號的覆蓋,保證信號不被干擾。

3地下交通通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀

目前看來,我國的地下交通通信狀況是不太良好的,呈現(xiàn)出來最顯著的問題就是地下交通信號系統(tǒng)缺乏科學(xué)的管理和指導(dǎo),就現(xiàn)階段,地鐵通信系統(tǒng)主要分為無線和有線交通信號系統(tǒng),但是我國的地下交通的無線系統(tǒng)發(fā)展還較為落后,沒有滿足無線交通系統(tǒng)的需求。只有一部分無線系統(tǒng)受到了認可,絕大部分還處于發(fā)展的階段,正在逐步形成統(tǒng)一的標準之中。盡管一些數(shù)字技術(shù)的無線交通信號系統(tǒng)已經(jīng)運用到地下交通當中,但是它們都屬于二代通信系統(tǒng),寬帶速度受到了限制,無法傳輸大量的數(shù)據(jù),導(dǎo)致了信號不具有穩(wěn)定性和可靠性,從以上可以看出目前的寬帶技術(shù)很難形成穩(wěn)定的通信無線系統(tǒng)[3]。

4特殊通信系統(tǒng)及制式

4.1專用無線通信系統(tǒng)。在目前的地鐵運行整個系統(tǒng)當中,專用的無線通信技術(shù)是核心技術(shù)之一,主要通過兩部分組成,第一是地鐵運營時的無線通信子系統(tǒng),而另外一種是車輛段列檢查的無線通信子系統(tǒng)。他們能夠發(fā)揮的功能就是實現(xiàn)地鐵內(nèi)部系統(tǒng)的高效調(diào)度,保證通信質(zhì)量和傳輸?shù)乃俣群托?,當然也可以為乘車的乘客提供信息服?wù)??偟母爬ㄒ詠?,主要有以下五種功能:第一,可以保證地鐵中各個工作人員之間的無線語音通話,實現(xiàn)調(diào)度臺的有效調(diào)配和通話存儲,其中固定的工作人員主要有列車的調(diào)度員、維修人員、值班人員等,而流動人員主要有地鐵內(nèi)部的組織人員、地鐵駕駛員等。第二,通過無線通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)列車的控制臺和管理中心的調(diào)度臺之間進行信息數(shù)據(jù)的通信,還能進一步存儲信息,做好相關(guān)記錄。第三,就是在地鐵內(nèi)的調(diào)度臺可以實現(xiàn)對乘客進行廣播。第四,就是地鐵內(nèi)的值班人員可以和列檢工作人員進行無線通信。第五,就是通過總的調(diào)度臺來轉(zhuǎn)接一些工作,為地鐵公務(wù)電話和專用電話實現(xiàn)無線語音通信。4.2警用無線通信系統(tǒng)。警用無線通信技術(shù)是為了保障地鐵內(nèi)的安全,是地鐵執(zhí)勤公安和消防指揮之間建立的無線通信聯(lián)絡(luò)方式,采用的是高頻率段傳輸信號,還可進行網(wǎng)絡(luò)視頻段連接,這是一個比較完整的通信連接網(wǎng)絡(luò)。警用的無線通信一般采用的是同播網(wǎng)來形成的,涵蓋了地鐵的各個分局的網(wǎng)絡(luò)、消防網(wǎng)絡(luò)和公安網(wǎng)絡(luò),總體上來看是公安無線通信的擴展?,F(xiàn)在在地鐵內(nèi)部有三個同播頻道,即地鐵、消防和公安,可以完全覆蓋隧道和地下車站等各個區(qū)域,實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信的互通互聯(lián),外部的同播網(wǎng)是由地鐵車站和公安局的交換中心控制的,能夠充分實現(xiàn)數(shù)據(jù)在相同頻段的傳輸,保障傳輸?shù)母哔|(zhì)量和高效率。

5無線通信系統(tǒng)的優(yōu)化策略分析

除了完成地鐵內(nèi)的無線通信全覆蓋之外,還要對當前的網(wǎng)絡(luò)通信進一步的優(yōu)化和管理,這是一項復(fù)雜的工作,它的完成度直接影響著地鐵內(nèi)部系統(tǒng)各個通信網(wǎng)絡(luò)的運行質(zhì)量,所以必須要按照相關(guān)規(guī)章制度高質(zhì)量的完成。5.1對基站的發(fā)射功率做有效改變處理。一般來說,地鐵內(nèi)部的電平強度變化多樣,經(jīng)常會對無線通信產(chǎn)生明顯的影響,無論是太高或者太低都會直接影響通信信號發(fā)送的頻率和波動,這就需要工作人員對地鐵內(nèi)部的系統(tǒng)進行完整的檢察,出現(xiàn)該情況,需要及時調(diào)整基站發(fā)射頻率,保證其能夠正常運行。5.2對基站端的耦合器的耦合方向做出調(diào)整改變。很多時候,地鐵站廳內(nèi)部的信號會出現(xiàn)較為弱的情況,這是電平強度很低的原因,但是在地鐵的隧道中的電平強度就比較高。所以為了保證無線通信信號的均勻性,應(yīng)該及時地對網(wǎng)絡(luò)做出調(diào)整,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的各個設(shè)置,主要是要通過對基站的端口耦合方向做出一定的調(diào)整。5.3改變現(xiàn)下設(shè)備的技術(shù)參數(shù)。技術(shù)參數(shù)直接影響著地鐵內(nèi)部無線通信信號的覆蓋程度,盡管當前大多數(shù)地鐵已經(jīng)實現(xiàn)了無線通信全覆蓋,但是基站仍然會產(chǎn)生一些影響,這就會導(dǎo)致整個地鐵內(nèi)部無線通信受到影響。但是可以通過移動臺來實現(xiàn)發(fā)射功率,使得無線通信的信號更加的穩(wěn)定,以此來改變技術(shù)參數(shù)的設(shè)置,這樣就可以保障地鐵內(nèi)部的無線通信處于全覆蓋的狀態(tài)。除此之外,還可以對一些無線設(shè)備的技術(shù)參數(shù)進行一定的調(diào)整,使得更加適合地鐵下各個站點和隧道的無線通信情況,有效解決各個區(qū)域的信號不均勻的現(xiàn)狀。

6結(jié)語

在城市化發(fā)展加速的今天,軌道交通起著不可或缺的作用,成為人們出行的主要方式。而交通的通信系統(tǒng)作為地鐵內(nèi)部的一個重要組成部分,它對地鐵運行安全、穩(wěn)定性等多個層面都產(chǎn)生了重要的影響,所以軌道通信的覆蓋率非常重要。目前應(yīng)該不斷地更新無線通信技術(shù),采用各種方法來優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò),展現(xiàn)出無線網(wǎng)絡(luò)對地鐵內(nèi)部的全面覆蓋,以此來提高公共交通的服務(wù)水平和質(zhì)量。

【參考文獻】

[1]徐學(xué)彥.軌道交通通信系統(tǒng)中覆蓋及干擾共存的研究[J].通信電源技術(shù),2020,37(07):208-210.

[2]汪曙明.軌道交通無線通信系統(tǒng)覆蓋及干擾問題探討[J].科技風(fēng),2017(22):73

.[3]潘瑋.軌道交通通信系統(tǒng)中覆蓋及干擾共存問題的解決[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016(21):46.

作者:章健 單位:中浙信科技咨詢有限公司