无线通信技术在地铁工程中的应用

无线通信技术在地铁工程中的应用

王雅静

西咸新区轨道交通投资建设有限公司710068

摘要：在城市交通系统快速发展下，地铁作为大客流运输工具，发挥了突出的作用。地铁专用无线通信系统系统是为了保证地铁客流高密度、安全行车、运营高效而建设的语音和数据通信的无线通信系统，在地铁运营中发挥了重要作用。

关键词：无线通信技术；地铁工程；TETRA

引言

专用无线通信系统为地铁运营的控制中心及车辆段调度员、车站值班员等固定地铁运营人员和运营列车司机、防灾维修等移动地铁运营人员之间的语音和数据通信交换提供可靠的通信手段，它对保障行车安全、提高地铁运输效率和管理能力、改善服务水平提供了重要保证；同时，在地铁运营过程中出现有限网络通信故障或无线网络异常情况时，也可以快速提供防灾、救援和事故处理等指挥所需要的通信方式，也可提供与列车乘客紧急电话的通话功能。

1地铁专用无线通信系统技术

无线调度系统技术制式主要包含三种:GSM-R、TETRA和MPT1327。三者制式均具备调度通信的一切功能，使用场景分别为：

GSM-R：功能完善、实现通信信号一体化管理，高效行车间隔短、车流密度大的城市轨道交通场景较少。

TETRA：数字集群系统，重点应用在轻轨、地铁等城市轨道交通领域。

MPT1327：模拟击沉系统，侧重应用于公安、油田及水利等领域。

目前全国各大城市的轨道交通专用无线通信系统的建设，已经普遍选取TETRA数字集群通信制式。这也是在我国城市轨道交通发展初期经过大量的分析对比、研究论证而选定的轨道交通无线通信技术体制。TETRA数字集群系统，频谱利用率高，技术条件成熟，其强大的调度通信功能非常适合用来组建轨道交通领域的无线通信系统。

2 地铁TERRA无线通信系统组成及功能

地铁TETRA无线通信系统一般由设置于控制中心的集群交换设备、调度台，沿线各车站、及车辆段集群基站设备组成。各基站通过地铁专用通信传输系统提供的有线传输通道与控制中心服务器相连，在车辆段设置远端调度台供车辆段值班员和运转值班员使用，沿线移动作业人员配置便携台，列车安装车载台，全线各车站设置集群固定台。在超过2000米的区间需设置放光纤直放站，另外采用光纤直放站对车辆段的运用库实施室内覆盖。

TETRA无线通信系统构成：

TETRA无线通信系统功能：

（1）在地铁专用无线通信系统中不同分组的运营人员，根据不同岗位的要求、性质及功能，组成相互独立的通话组。无线通信系统应具有以下通话功能：控制中心调度台与列车车载台之间的通话；控制中心调度台与车站调度台和手持台之间的通话；列车车载台与车载台之间的通话；车辆基地调度台与手持台之间以及手持台之间的通话；无线手持台之间的通话；无线手持台与有线用户通话。

（2）根据地铁运营公司不同的部门以及不同的业务需求，无线通信系统可编成不同的通话组，通话小组由相互之间需要不同的通话用户组成，可同时将每个用户编入多个不同的通话组，这些通话组可按大、中、小的形式分组编制。需要组成的小组一般包括：行调通话组；DDC通话组；维调通话组；环调通话组；乘客调通话组；车载台自动（人工）转组。

（3）呼叫功能：根据使用要求，用户台之间可选择选呼、组呼、紧急呼叫等不同形式的呼叫连接方式，其中，可按大、中、小组等编制方式进行组呼。发生紧急情况时，移动台只允许和相应调度台一一对应进行紧急呼叫；具有相应权限的调度台可以对线路运营的列车车载台或所有无线终端进行紧急呼叫。

（4）短信息传输功能：系统应能够实时传递车辆的状态信息。状态信息分为三类，第一类称为紧急信息，第二类称为列车的运行状态，第三类称为列车的每天状态报告。

（5）无线信息储存功能：当调度台、车载台或手持台发出呼叫时，控制中心的设备能存储呼叫的类型、呼叫状态、被呼和发起呼叫的移动台标识码和位置、移动呼叫开始及结束时间等有关信息，系统同时具备打印和输出功能。

（6）系统切换功能：手持台在通话过程中从一个无线基站切换到另一个无线基站不会由于移动使通话受到中断。投标人应详细说明切换的过程，包括切换的判决、执行及时间。投标人还应详细说明切换对相邻基站场强覆盖重叠区的要求。

（7）系统网络管理功能：无线集群通信系统具有对于无线网络进行管理的能力，系统网络里的设备能显示无线集群系统及覆盖设备的状态，中心级网管设备能监测系统内各级各设备状态，能实时监测车载台的工作状况。

（8）直通模式：直通模式（DMO）能够作为后备模式被编程在终端电台中。

（9）校时功能：车载台以及固定台应能从无线交换中心获取时间信息，同步校准自身时间显示。

（10）自检及告警上报功能：车载台在来电自动启后对设备本身进行自检，自检成功后反馈自检成功信号并上传自检信息，自动处于待机状态，可上传设备状态信息和相关告警信息给TCMS，如自检告警或唤醒失败反馈相关告警消息。

（11）远程复位功能：车载台可接收控制中心有权限的人员远程复位指令，并完成复位操作。投标人应根据产品特点提供可靠、可操作性的方案，所需软硬件费用含在投标总价中。

3.TETRA系统互联互通功能

城市轨道交通是逐步开展建设工作的，根据各个城市的线网规划会分期建设多条线路，建设中也存在多个换乘站。针对地铁线路换乘站，为保障运营人员在车站能够实现全方位调度，TETREA系统要实现换乘站的互联互通功能，互联互通功能有两种实现方式：

（1）若换乘站新线路TETRA交换机与既有及先建地铁线路集群交换机为同一厂家，新线路专用无线通信系统可以和既有线路实现系统级别的无缝互联互通，形成统一的无线网络，即全功能的互联互通，保证两条线路间的所有移动终端（包括车载台、手持台）可以在两条线路业务管理区域内实现自动平滑漫游，跨线路语音（组呼和个呼），无业务中断问题，完全感觉不到线路和交换机的边界。

（2）若新线路TETRA交换机与既有及先建地铁线路集群交换机为不同厂家，新线和不同厂家产品的先建线路，能通过有线方式的互联互通。 通过二次开发系统及设备，各个 TETRA 系统在控制中心或线路中心提供 SIP 网关接入端口，实现多个交换机实现互联互通。

结束语

地铁无线通信系统中互联互通技术的应用至关重要，要在整个地铁系统中予以优化布置，形成较为协调高效的运行状况，合理配置无线通信系统功能及互联互通方式，保障具备更强兼容性和稳定性，解决线路之间存在的调度问题。

参考文献

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