5G通信技术在城市轨道交通中的应用探析

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:邱琼猛
[导读] 摘要:为了加快信息通信的速度,研究人员在4G的基础之上研究了5G技术,5G通信技术应用在社会生产各个领域,提高了信息的覆盖范围和移动性。
        南宁轨道交通集团有限责任公司  广西南宁市  530029
        摘要:为了加快信息通信的速度,研究人员在4G的基础之上研究了5G技术,5G通信技术应用在社会生产各个领域,提高了信息的覆盖范围和移动性。随着5G技术的不断进步,信息传输稳定性加强,5G技术具有较强大的包容性,它可以把多个技术加以整合利用,从整体功能上提高系统运行效率。在我国通信技术不断发展背景之下,5G技术在城市轨道交通中得到了普及。本文围绕着5G通信技术在城市轨道交通中的应用展开论述。
        关键词:5G通信技术;城市轨道交通;应用
        引文:
        把5G通信技术运用在城市轨道交通中能为轨道交通信息传递提供便捷,支持用户顺利进行互联网视频通话和访问操作。同时,随着城市化建设的发展,轨道交通普及率越来越大,轻轨、地铁这些先进交通工具运行速度快,占地面积不大,减轻城市交通负担,成为了十分便利的交通方式,5G通信技术在城轨交通中的运用相比于4G技术有更广阔的优势,提高信息资源处理效率,顺应时代发展需求,在一定程度上,5G技术的运用引发了一场全新的科技革命。
        一、5G通信技术的概念和优势
        (一)概念
        5G通信技术的基础是4G移动通信技术,它是新时代的技术新产物。对于上一代无线通信技术加以改造,让现有的无线通信灵活便捷,提高信息传输速度。与传统无线通信技术相比较,现在的5G通信技术能实现个人信息的隐私保护。它可以建立全新IP地址当作数据传输的基础位置,并且传输移动数据至核心设备,确保数据安全。目前我国5G通信技术主要分为以下三个层次,第一个方面是局域网,第二个方面是核心网,第三个方面是接入网,核心网指的是把不同属性的数据相互融合,同时对数据加以分门别类的归纳。无线设备可以根据操作人员的指令启动数据分析,按照要求完成数据测试,提高结果的全面性和准确性,把最终结果传达到信息服务平台中,接入网最主要的工作是构建简单数据结构,它能够使网络连接栏不合理事件出现的概率变小,提高信息全面覆盖率,提升信息传输效率[1]。
        (二)特点和优势
        5G通信技术目前在社会各个领域得到广泛推广和利用,它本身具有诸多技术长处和特点,主要包括以下四个方面,第一是毫米波,第二是小基站,第三是新型天线,第四是网络新型架构,我们来分别加以分析,毫米波指的是在移动通信中高频段的使用,这是5G通信的全新发展趋势,毫米波可以利用充足的带宽发挥设备天线毫米波的通信长处,方便携带,占地面积不大。小基站一般用在短途直接通信中,这是由于传统基站中心服务无法满足现代移动通信的要求,同时传统基站业务灵活度不高,成本投入量过大,采用5G小基站则能够在一定程度上拓宽网络接入渠道,改善网络通信情况,小基站的信道传送质量比以往更高,提高信息传输速度,降低信息延时的情况[2]。此外,小基站可以利用通信终端分布,在一定程度上提高信息覆盖面积,让频谱资源得到更加广泛的利用。新式天线指的是把2d模式天线变成3d模式,天线阵列是5G时代一项全新的技术,新式天线的运用能避免用户信息之间产生相互影响,多个用户同时进行波束智能通信,综合利用毫米波优化信号技术,提高频谱资源利用灵活度。新型网络架构一般采用集中处理的方式与无线电合作,利用云计算技术减小杂乱信息乱入,提高设备资源利用效率,减少终端损耗,让通信频谱发挥更大的效用,也让组网的动态使用呈现出智能化特征。
        二、5G通信技术在城市轨道交通中的应用
        (一)轨道安全运行
        安全运行是轨道交通的根本要求。当前我国城轨交通由传统控制管理转向智能型,采用多种智能技术包括大数据云计算等对列车运行状态加以全过程控制。

我国智能列车可以通过车载终端提高自动驾驶功能,也可以通过智能中心管理来完成行驶计划,重点在于对运行过程加以阶段监控[3]。同时,5G技术运用在轨道交通中能提高视频语音通信质量,满足列车不同车厢之间的语音播报和调度。从这个角度来看,5G通信技术是各种智能化技术运行质量的保障和基础,比如在网络宽带支持之下的可视化行车环境,超高清可视化视频业务等,这些业务在实际运行过程中要求网络带宽达标、延迟率不高才能够满足列车之间视频监控的高清传输应用要求。5G技术能显著提高城轨交通数据通信效率,把列车之间通信延迟现象降到最低,减小列车运行时间间隔,显著提高列车运行效率。此外通过无线通信技术的运用能加速信息传播速度,提升网络连接安全性能,让不同列车段之间快速进行信息交互,让管理控制中心的人员实时掌握列车行车情况,合理定位,保障列车出行安全。
        (二)轨道交通应急处理
        随着城市化建设速度的加快,各个城市的城轨交通系统集合安全防护、视频监控等多项子功能,它们的正常运行要以云技术、云算法作为基础,完善管理流程,作出更加科学的应急解决办法,如果城轨交通在运行过程中遇到突发事件或紧急情况,就能快速应急救灾,有效处理问题,对人民群众生命财产安全起到保护作用,在城轨交通系统建设运营中使用5G技术,除了能有效提高城轨系统运行效率之外,还可以减少车辆发车时间间隔[4],在一定程度上提高城轨容客量。利用5G通信技术及时反映车辆运行阶段紧急状况,工作人员根据数据汇报结果制定有效的应急救灾处理办法。此外,利用5G通信技术城轨交通系统对现场实时状况能快速抓拍,调度安全防护监控系统,能客观准确记录问题。5G技术能为问题的处理提供合格的网络带宽,实时传达现场高清图像或视频,提高问题处理的效率。
        (三)智慧出行和设备维护
        5G通信技术在城轨交通运行中的使用可以利用小型蜂窝技术增加信息传输的长度和广度,扩展信息覆盖面积,有效应对列车运行时出现的各种问题,为居民出行打造智慧模式,满足城市交通运行需求。比如利用5G技术实时更新车辆信息,查询车辆到站情况,检测站台人流量同时还可以查找站台附近存在哪些商业网点和便民设施,又比如利用5G通信技术进行电子票务智能服务,安装摄像头自动验票,提高人员通行效率。5G技术的使用能更好的保障大数据发挥作用,通过便民智能服务提高轨道交通整体服务水平,用科技点亮生活[5]。除了智慧出行系统的打造之外,5G通信技术还有利于城市轨道交通相关设备的维护,城轨交通建设包含大量系统与设备,分布于我国省、市、地区各个角落,一旦运行出现问题,维护周期较长,工作量繁重,并且对维护人员专业水平专业素质的要求也比较高,特别是地铁和轻轨系统在每条地铁线路上安装了大量的摄像设备,如果依靠人力检查会浪费大量时间。运用5G通信技术可以加强设备的智能监管,减少员工工作压力,提高城轨交通设备运行的稳定性。
        结语:
        综上所述,在城市轨道交通中运用5G通信技术具有诸多优势,它能利用毫米波、小基站、新型天线和网络新型构架提高城轨系统信息传播速度,扩大覆盖面积。在5G通信技术的实际运用中,能确保轨道交通安全运行,提高城市轨道交通对突发事件的处理效率,为居民出行打造智慧管理体系,有利于城轨系统设备的维护,为居民日常出行保驾护航。
        参考文献:
        [1]谢志锋,武宁.5G通信技术在城市轨道交通中的应用[J].中国新通信,2021,23(05):11-12.
        [2]刘鹤群.5G通信技术在城市轨道交通中的运用[J].技术与市场,2020,27(10):83+85.
        [3]林昊.5G通信技术在城市轨道交通中的应用[J].集成电路应用,2020,37(08):128-129.
        [4]李巍.无线通信技术在城市轨道交通CBTC系统中的应用分析[J].通讯世界,2020,27(06):15-16.
        [5]黄霁.5G无线通信技术在城市轨道交通中的应用探讨[J].都市快轨交通,2019,32(05):33-37.
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