许亚腾
河北远东通信系统工程有限公司 河北石家庄 050000
摘要：随着经济的发展，地铁得到了快速的发展，越来越多的新技术被广泛地应用到地铁通信系统中。因此，新技术在地铁通信系统的应用的研究具有重要作用。本文首先对地铁通信系统组成以及地铁通信系统中传输子系统的新技术应用进行了概述，详细探讨了地铁通信系统中时钟子系统的新技术应用，旨在促进地铁行业的发展。
关键字：新技术；地铁通信系统；通信应用
1地铁通信系统组成分析
通信系统是由传输系统、无线通信系统、公务和专用电话系统、广播和闭路电视监控系统、时钟与同步系统、电源及接地系统、防灾报警系统、环境与监控系统、自动售票系统、办公自动化系统、列车运行控制系统、乘客信息系统等很多子系统组成。不同城市的地铁规划发展不一样，通信系统的实际情况也不一样，根据北京、上海、天津等大城市已经建成地铁系统的实际情况，对地铁通信系统的传输系统、无线通信系统、动力配套系统、环境与监控系统应用做了分析。
2地铁通信系统中传输子系统的新技术应用
2.1地铁通信体系含义
地铁的基础设施主要有车辆段、车站和控制台，在这当中，控制台是对地铁进行全过程的监管，以确保地铁体系的安全性。地铁通信体系属于综合性的通信网络，其可以完美的实现车辆的调度、员工的办公和相关信息的交流，因此，安全行和可行性非常的高。通常情况下，通信体系主要的作用是确保每一个子体系的信息交流，保证车辆运行的顺畅，并同时提供舒适的乘客环境；当出现特殊状况时候，通信装备还可以采取相应的应对措施，从而确保了各类特殊事件发生时通信的顺畅。为了确保地铁通信的安全，最好使用比较容易安装的技术成熟的装备。地铁的通信体系一般有很多的二级体系组成，根据作用的不同，可以分为民用、公安和专用体系三种。
2.2传统地铁公务电话体系组网计划
地铁的公务电话体系是地铁运营工作者联系的主要工具，属于专用通道的电话网，其主要功能有电话交换、数据传递、计费和维护通信安全。首先，公务电话网是由四级共同组成的。指挥中心可以在线网完成经济调度；其次，地铁电话体系功能的实现主要有自建模式和公网模式；最后，地铁通信提醒设置方式主要有三种：公务性通信体系、专用电话提醒和无线通信体系，前面两个属于有线通信，多运用在行政电话、调度电话中，后者可以实现车辆的无线调度，为员工的联系提供极大的便捷。
2.3地铁通信体系中传输子体系的运用
2.3.1SDH网络传输的作用。SDH网络传输技术是现阶段我国公网运用频率最高的光纤传输技术。SDH网络传输是一种可以综合管理的宽带信息网，其主要是将交换功能有效的联系线路传输上，从而在网络上实现统一的管理。SDH网络传输根据其标准信息是可以分等级的，此外，其可以有效和绝大多数的网络兼容，且不需要使用其他有关辅助性硬件，所以，SDH网络传输操作相对来说比较简单。现在，我国SDH网络传输虽然已经获得一定的成果，然而相比于西方国家，我国还处于起步阶段，还存在一些问题，例如，SDH网络传输的电路交换形式是一种点到多点的形式，网络刚启动的时候，就会形成传输线路，从而降低的宽带的使用率。所以，有关单位应当注重SDH网络传输，只有不断的加以研发和发展，才能健全我国地铁通信体系。
2.3.2ATM网络传输的作用。ATM网络传输也是现阶段地铁通信体系中比较常用的新技术。ATM网络传输主要包含了三个环节：第一个环节是ATM交换；第二个环节是ATM信元；第三个环节是ATM虚电路。ATM网络传输可以同时运行很多个程序，其可以有效满足地铁通信提醒的所有相关需求。ATM传输网络是比较新型的技术，其主要整合了数据网和电话网的所有优点，为图像和数据的传输工作提供宽带动态的布置和联系。然而ATM网络传输也存在其缺点，例如，ATM网络传输需要配置专门的传输网，所以，倘若有人要使用ATM传输体系，就需要安装独立的网络，这无疑给使用者增加了不便。另外，ATM网络传输的语言交换能力比较弱，当接受相似性的信号时，由于本身的原因会导致数据传输的延迟。与此同时，ATM传输技术的成本高，现在大多数使用者没有使用ATM网络传输的主要原因。因此，有关研究者可以通过改善ATM网络传输技术，提升实效性的同时降低科研成本。
2.4地铁通信体系中时钟子体系的运用
结合有关调查报告，现在，我国地铁通信体系中的新技术，时钟子体系已经逐渐运用到各个城市的地铁通信体系中。时钟子系统涵盖的内容较多，例如，传输通道、车站二级母钟、中心装备等。与此同时，时钟子系统的功能比较全，比如，子钟显示的功能、耳机母钟的现实驱动能力等。为了确保地铁通信体系的可靠度和安全度，就需要注重时钟子体系的研发上。除此之外，时钟子体系具备先进的扩展功能，为了确保时钟子体系的正常工作，就需要在时钟子体系中安装中心编码模块，以此才能提高其安全性和先进性。
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3加强新技术在地铁通信系统应用中的策略
3.1完善预防性养护维修机制，增强地铁通信系统运行可靠性
为了提升地铁通信系统的预防性养护维修措施，在现有的机制基础上不断完善预防性养护维修机制，使相关工作的开展有据可依、有章可循，从而增强地铁通信系统运行的可靠性。在建立预防养护维修机制时，应设计合理的预防维修方案和计划，突出日常养护维修的重点，且根据相关零部件的使用条件，采取周期性的养护维修措施。以清楚地了解地铁通信系统的运行情况为基础，完善已有的预防性养护维修体系，发挥该体系在实际的养护维修工作中的指导价值，使得通信系统能够得到充分的养护和维修，从而对地铁运输做出正确的指导。另外，不同的城市的地铁路线的建设时间以及采取的建设技术有所差异，所以对于地铁通信系统的预防性养护维修，还应该结合实际情况来开展工作，保障地铁通信系统能够运行畅通。
3.2保障地铁通信系统工作合理运行
地铁通信系统的预防性养护维修工作的开展，通常是在地铁系统正常运行的情况下进行的，因此，还需要确切地了解各个系统的运行状态，综合地调查和调整通信系统的各个方面。例如，对其中容易出现故障的电缆或信号传输线进行调查和维护。另外，养护维修还需要结合地铁系统的运行与停运时间相结合，合理安排维护周期。经过调查地铁通信系统的信息传递情况，掌握其中的重点养护维修内容，及时发现异常情况，及时采取养护措施，防止故障问题被扩大。
4LTE技術在地铁无线通信中的应用分析
4.1LTE的信道和接收性能
LTE需要综合运用CBTC、CCTV、PIS多种通信业务，可以实现CCTV视频快速上传，使调度员、值班员可实时监控列车内部情况，可以满足PIS实时高清播放需求。在承载工作进行过程中，有以下几个问题需要注意：A、B两网相互独立、并行工作；A网分配较大带宽，承载双向CBTC，上行CCTV，下行PIS；B网分配较小宽带，承载双向CBTC信息作为备份。经测试和分析，在相同的接收功率情况下，LTE技术相较于WIFI可以支持更快的列车速度，在相同的列车速度下，LTE技术灵敏度更高。
4.2LTE的地铁业务带宽分析
带宽是用来保障图像质量的，在地铁的通信应用中，包括CCTV、CBTC、PIS三种业务。在CBTC系统中符合列车需求的传输带宽为：在最不利情况下传输带宽不能小于1Mbit/s。为了保证在列车高速移动时满足上网需求，LTE网络要为PIS和CCTV预留15M带宽，分别给CBTC系统和语音视频调度系统预留3M和7M带宽，总计需要带宽25M才能完全满足地铁通信业务需求。
4.3LTE技术的设计原则
在设计LTE技术，只有满足以下几个基本原则，才会真正地满足地铁的网络需求。
①可靠性原则。为了保证有突发事件时，网络和信息传输不受影响，CBTC信号系统要求任何节点都有备份；
②安全性原则。这是为了数据在传输过程中不丢失，或者能抵御其他不良信息的攻击，保证其安全性；
③实时性原则。能够保证数据、信息的实时传输，对于车厢内的情况进行实时监控；
④高带宽原则。为了防止视频卡顿、信息传播速度慢、不能实时更新等情况，需要有高带宽来满足地铁对网络速度的要求；
⑤环境适应性原则。无线的布置要考虑到乘客的上网需求，做到网络覆盖所有乘客。
4.4效益分析
LTE技术一定程度上提高了地铁的监控水平，为保障列车的安全提供了实时信息，也为乘客提供了一个更好的乘车体验，乘客可以在列车行驶过程中查看到服务信息、公共资讯、娱乐新闻等。此外，LTE 技术在数据传输上有更快的速率，有更充足的系统容量，有更低的运营成本。可以说，LTE技术的运用既降低了成本，又提高了经济效益。
结束语
综上所述，地铁通信系统设计是一项非常复杂且系统的工作，这就给地铁通信系统的可靠性提出了更高的要求。因此，为了保证地铁的正常运行，相关部门就应该充分认识到地铁通信系统的重要性，不断对新技术进行研究开发，从而保证我国地铁行业的可持续发展，进而为人们的出行带来便利。
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论文作者:许亚腾
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/25
标签：地铁论文; 通信系统论文; 体系论文; 通信论文; 网络传输论文; 系统论文; 新技术论文; 《防护工程》2018年第10期论文;