地下軌道交通通信系統(tǒng)優(yōu)化分析
時(shí)間:2022-11-16 11:25:34
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【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(gè)關(guān)鍵因素,其信號(hào)的穩(wěn)定性和速度會(huì)影響軌道交通的運(yùn)行。所以對(duì)于如何提高軌道交通通信的覆蓋率,是當(dāng)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(dāng)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(shì),并且地鐵的發(fā)展也促進(jìn)了周邊經(jīng)濟(jì)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(dāng)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(gè)層面,其中地下作為主要的重點(diǎn)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(tái)區(qū)域、站廳區(qū)域和地下隧道等多個(gè)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(duì)各個(gè)運(yùn)營(yíng)商的無線網(wǎng)進(jìn)行鋪設(shè),這樣能在一定程度上避免網(wǎng)絡(luò)通信信號(hào)的干擾,如果開始投入的成本過高則不利于后期對(duì)于系統(tǒng)的維護(hù)。因此在實(shí)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(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)置,并且由網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)營(yíng)商自己進(jìn)行租用,以此來保證系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。當(dāng)然在地鐵內(nèi)部的各個(gè)通道因?yàn)殚L(zhǎng)度不同,在鋪設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候還要對(duì)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(hào)微弱時(shí)應(yīng)該采取的措施和辦法,進(jìn)行一定的維護(hù)[1]。1.2地鐵無線覆蓋的特點(diǎn)。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(duì)于不同時(shí)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(jìn)的往往不止一個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商,這就很容易造成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)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(gè)空間的大小也有很大的差別,所以在采用覆蓋方案的時(shí)候,也要根據(jù)具體的實(shí)際情況來進(jìn)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(hù)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(yùn)營(yíng)商需要考量的,在地鐵無限網(wǎng)絡(luò)覆蓋時(shí),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(yùn)行的穩(wěn)定性,為了確保地鐵車間信號(hào)的穩(wěn)定,應(yīng)該設(shè)置獨(dú)立的蜂窩網(wǎng)絡(luò),用在機(jī)房上面,盡可能地選擇站臺(tái)這樣的位置,并且還要留下足夠的擴(kuò)容空間。
2地鐵通信系統(tǒng)常見的覆蓋范圍
2.1站臺(tái)和站廳。地鐵站臺(tái)的通信覆蓋主要涉及了站臺(tái)的側(cè)面或者是隧道,應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行電纜和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的鋪設(shè),促使整個(gè)站臺(tái)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(tái)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(shí)進(jìn)站,就會(huì)對(duì)信號(hào)造成一定的干擾,影響信號(hào)的穩(wěn)定性,因此針對(duì)這種情況就應(yīng)該將無線系統(tǒng)設(shè)置在站臺(tái)之處,以此來達(dá)到增加信號(hào)的穩(wěn)定性,并且還可以通過無線覆蓋的方式來擴(kuò)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(hào)全覆蓋,無論是人流否密集,都可以很好地保證信號(hào)的通暢性[2]。2.2停車場(chǎng)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(jìn)行調(diào)整,可以選擇建筑物較少、比較空曠范圍的場(chǎng)景來進(jìn)行信號(hào)的覆蓋,還可以在室外天線或者在樓頂上進(jìn)行信號(hào)基站的搭建,覆蓋電纜,以此來滿足停車場(chǎng)信號(hào)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(hào)的傳輸,保證信號(hào)可以在每個(gè)空間內(nèi)都能實(shí)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(shí)現(xiàn)信號(hào)的全面覆蓋,保證信號(hào)的通暢程度。2.4控制中心。針對(duì)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(hào)的全面覆蓋。對(duì)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(shí)候可以借助全向天線的形式來進(jìn)行信號(hào)的連接。在針對(duì)具體的情況來采取相應(yīng)的措施實(shí)現(xiàn)信號(hào)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(shí)際現(xiàn)狀,尤其是空間結(jié)構(gòu),針對(duì)不同的空間結(jié)構(gòu)來搭建信號(hào)覆蓋方法,最大程度地實(shí)現(xiàn)信號(hào)的覆蓋,保證信號(hào)不被干擾。
3地下交通通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀
目前看來,我國(guó)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(hào)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(hào)系統(tǒng),但是我國(guó)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(rèn)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(biāo)準(zhǔn)之中。盡管一些數(shù)字技術(shù)的無線交通信號(hào)系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)用到地下交通當(dāng)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(hào)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(yùn)行整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)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(yùn)營(yíng)時(shí)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(shí)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)乃俣群托剩?dāng)然也可以為乘車的乘客提供信息服務(wù)。總的概括以來,主要有以下五種功能:第一,可以保證地鐵中各個(gè)工作人員之間的無線語音通話,實(shí)現(xiàn)調(diào)度臺(tái)的有效調(diào)配和通話存儲(chǔ),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(dòng)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(shí)現(xiàn)列車的控制臺(tái)和管理中心的調(diào)度臺(tái)之間進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的通信,還能進(jìn)一步存儲(chǔ)信息,做好相關(guān)記錄。第三,就是在地鐵內(nèi)的調(diào)度臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)乘客進(jìn)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(jìn)行無線通信。第五,就是通過總的調(diào)度臺(tái)來轉(zhuǎn)接一些工作,為地鐵公務(wù)電話和專用電話實(shí)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(hào),還可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)視頻段連接,這是一個(gè)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(gè)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(kuò)展?,F(xiàn)在在地鐵內(nèi)部有三個(gè)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(gè)區(qū)域,實(shí)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(shí)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(duì)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)一步的優(yōu)化和管理,這是一項(xiàng)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(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)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(duì)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(qiáng)度變化多樣,經(jīng)常會(huì)對(duì)無線通信產(chǎn)生明顯的影響,無論是太高或者太低都會(huì)直接影響通信信號(hào)發(fā)送的頻率和波動(dòng),這就需要工作人員對(duì)地鐵內(nèi)部的系統(tǒng)進(jìn)行完整的檢察,出現(xiàn)該情況,需要及時(shí)調(diào)整基站發(fā)射頻率,保證其能夠正常運(yùn)行。5.2對(duì)基站端的耦合器的耦合方向做出調(diào)整改變。很多時(shí)候,地鐵站廳內(nèi)部的信號(hào)會(huì)出現(xiàn)較為弱的情況,這是電平強(qiáng)度很低的原因,但是在地鐵的隧道中的電平強(qiáng)度就比較高。所以為了保證無線通信信號(hào)的均勻性,應(yīng)該及時(shí)地對(duì)網(wǎng)絡(luò)做出調(diào)整,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)置,主要是要通過對(duì)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(hào)的覆蓋程度,盡管當(dāng)前大多數(shù)地鐵已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無線通信全覆蓋,但是基站仍然會(huì)產(chǎn)生一些影響,這就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)地鐵內(nèi)部無線通信受到影響。但是可以通過移動(dòng)臺(tái)來實(shí)現(xiàn)發(fā)射功率,使得無線通信的信號(hào)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(duì)一些無線設(shè)備的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行一定的調(diào)整,使得更加適合地鐵下各個(gè)站點(diǎn)和隧道的無線通信情況,有效解決各個(gè)區(qū)域的信號(hào)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(gè)重要組成部分,它對(duì)地鐵運(yùn)行安全、穩(wěn)定性等多個(gè)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(duì)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(xiàn)】
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作者:章健 單位:中浙信科技咨詢有限公司
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