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軌道交通范文第1篇

論文摘要摘要：本文運用了TOD（交通引導發(fā)展）理論，結合杭州市長期戰(zhàn)略布局和軌道交通建設，從各層面分析了實施軌道交通對杭州城市發(fā)展的重要意義，并對此提出了自己的一些建議。

交通對城市發(fā)展的影響一直是學者和政府關心的新問題之一，進入21世紀以來，我國的城市化進入了一個新階段，它已不僅僅是以城市化率為指標來衡量城市發(fā)展的一個新問題，同時也融進了西方發(fā)達國家第二次城市化的一些特征，即城市人口和就業(yè)向周邊地區(qū)分散并逐步形成城市次級中心的過程。軌道交通在這此轉型中扮演一個怎樣重要的角色呢？如何利用軌道交通的建設來更好的促進城市的發(fā)展呢？本文將以軌道交通對杭州市城市發(fā)展的意義作一分析。

杭州實施軌道交通的必要性

杭州市是長三角重要的中心城市之一，經濟總量位居全國省會城市第二。經濟的發(fā)展推動著人口和就業(yè)的持續(xù)攀升，道路交通已經不堪重負，并嚴重制約了杭州旅游業(yè)和其他產業(yè)的發(fā)展。同時，也使經濟活動高度集中在主城區(qū)，人們出于通勤成本、通勤時間之綜合考慮，在主城區(qū)購房成為第一選擇，而城區(qū)土地有限性和需求大量性的矛盾刺激房價不斷上揚，使杭州成為全國第四個房價跨越萬元級的城市。因此，發(fā)展新的公交方式，建設新的城市次級中心來緩解市中心的人口和交通壓力，已迫在眉睫，同時對平仰房價有十分積極的意義。

運用TOD理論充分發(fā)揮軌道交通效益

TOD（交通引導發(fā)展）模式主要思想是利用軌道交通引導城市軸向發(fā)展。即沿軌道交通線路進行高強度的土地開發(fā)，建設新的居住區(qū)和商業(yè)區(qū)。上個世紀末廣泛應用于美國及東亞的各大都市，有效的改變了過去城市攤大餅式的擴張和嚴重的交通擁擠等狀況，促進了城市土地的集約利用。杭州正處于城市化高速發(fā)展的初始階段，運用TOD模式來指導城市開發(fā)對于減輕城市化帶來的負面影響具有很強的現實指導意義。

在宏觀層面上，利用軌道交通建設，引導杭州市區(qū)人口和產業(yè)向副城轉移。把杭州市的主導產業(yè)，如電子產業(yè)，信息產業(yè)，生物醫(yī)藥產業(yè)等遷至規(guī)劃中的三大副城，實施副城的功能劃分，同時實施商住混合開發(fā)，在同一城區(qū)同時解決生活生產需要，避免大多城市面臨的鐘擺式的交通擁擠。上個世紀90年代，漢城為了抑制城區(qū)人口過度集中，緩解住宅緊張局面，決定在城區(qū)四周進行了大規(guī)模的衛(wèi)星城建設，由于在開發(fā)這些城市的時候，土地利用上片面強調住宅的供給，忽視和產業(yè)土地利用之間的協調，因此新建城市缺乏自立性，變成職能單調的臥城，并且臥城的大部分人口到漢城去上班，反而加大了市區(qū)的交通量和擁擠程度。

在微觀層面上，借鑒香港經驗。加強土地利用規(guī)劃，開發(fā)高密度的住宅居住區(qū)，香港一直都很強調區(qū)域規(guī)劃控制，在地鐵走廊已被納入總體規(guī)劃的情況下,大量住宅樓宇開發(fā)和商業(yè)區(qū)的建設都已充分考慮到地鐵可達性的影響，同時完善的公共交通設施以及良好的住宅區(qū)建設吸引了大量香港家庭在此購置物業(yè)。半數以上的香港居民通過地鐵上下班，這就為地鐵的運營帶來了穩(wěn)定的收益。地鐵融資和房地產開發(fā)相結合，香港地鐵公司通過和地產商合作開發(fā)，物業(yè)建造費用和風險主要由開發(fā)商承擔，地鐵公司享有五成的利潤。同時策略性地保留部分已落成之物業(yè)作租賃用途，以提供穩(wěn)定的租金收入。1999年地鐵公司的物業(yè)租務及管理收入為75.52億元。所獲得的利潤，全部用于地鐵建設，成為香港地鐵發(fā)展重要資金來源之一。

對杭州市軌道交通建設的若干建議

車站區(qū)的規(guī)劃和布置因地制宜，充分考慮所在區(qū)的功能定位。比如在江南城中心車站應配備較大的廣場和停車場，設置高效優(yōu)質的公交服務系統(tǒng)，而在其他一些較小的車站節(jié)點上，緊密的用地，良好的步行系統(tǒng)，較小的停車場反而可以促進人們通過自行車和步行外出，美麗的步行環(huán)境，提升了居民步行意愿和步行距離。

實施交通需要管理，實現城市交通從需求跟進型向公交導向型轉變。交通需要管理是指對非有效交通手段，尤其是對過度利用私人轎車進行適度的管制，以提高通行效率的一種交通政策。

軌道交通范文第2篇

1折返作業(yè)方式

城市軌道交通折返站一般采用站前折返和站后折返兩種形式。目前，城市軌道交通折返站多使用站后折返作業(yè)方式進行折返，本文僅對站后折返能力進行研究。本文以廈門地鐵1號線鎮(zhèn)海路站為例，鎮(zhèn)海路站線路示意圖見圖1。圖中，A點和B點為道岔，C點為上行出站信號機。鎮(zhèn)海路站站后折返作業(yè)，可以采用站后單線折返，也可以采用站后雙線折返。

2折返間隔時間計算

運用圖解法，將組成列車折返作業(yè)過程的各個單項作業(yè)時間，按作業(yè)順序繪制在折返技術作業(yè)程序圖上，在圖上即可找出相鄰兩列折返列車的折返間隔時間。

2.1基礎數據在CBTC模式下，折返作業(yè)過程中各單項作業(yè)的作業(yè)時間標準見表1。

2.2站后單線折返間隔時間計算站后單線折返是各列車用同一折返線完成折返的作業(yè)方式，見圖2。站后單線折返作業(yè)技術作業(yè)程序見圖3。站后單線折返作業(yè)過程為：（1）列車進入下行站臺停穩(wěn)，乘客下車。（2）入折返線進路信號機開放，車運行至折返線停穩(wěn)，司機換端。（3）出折返線信號機開放，列車運行至上行站臺停穩(wěn)，乘客上車。（4）出站信號機開放，列車從上行站臺發(fā)車。由圖3可知，采用站后單線折返作業(yè)時，折返間隔時間取進出折返線間隔時間。當行車間隔時間小于80s時，車站接車能力受限，列車無法進站；當行車間隔時間在[80,127）范圍內時，折返間隔時間為127s，車站折返能力限制線路通過能力；當行車間隔時間大于等于127s時，折返間隔時間為行車間隔時間，車站折返能力能滿足線路通過能力的要求。

2.3站后雙線折返間隔時間計算站后雙線折返是利用站后兩條折返線交叉組織折返的作業(yè)方式，見圖4。站后雙線折返作業(yè)技術作業(yè)程序見圖5。站后雙線折返應遵循先進后出的原則，其作業(yè)過程為：（1）1號車從折返線Ⅱ運行至上行站臺，上客結束后發(fā)車；（2）3號車從下行站臺進入折返線Ⅱ；（3）2號車從折返線Ⅰ運行至上行站臺，上客結束后發(fā)車；（4）4號車進入折返線Ⅰ；（5）重復以上步驟。當行車間隔時間小于80s時，車站接車能力受限，列車無法進站；當行車間隔時間在[80,102），折返間隔時間為102s，車站折返能力限制線路通過能力；當行車間隔時間大于等于102s時，折返間隔時間為行車間隔時間，車站折返能力滿足線路通過能力的要求，且車站的接車能力和入折返線能力富裕，接車間隔和入折返線間隔時間取值均為一個時間范圍，具有一定的彈性，便于行車調整。

3折返能力

采用站后單線折返作業(yè)時，折返能力N=折3600/T=3600/127=28.3折，取28列，鎮(zhèn)海路站每小時最多可折返28列車；采用站后雙線折返時，折返能力N=3600/T=3600/102=35.3折折，取35列，鎮(zhèn)海路站每小時最多可折返35列，采用站后雙線折返，比站后單線折返的最大折返能力增多了7列。

4結論

軌道交通范文第3篇

“半城綠樹半城樓”，10月份的廣西壯族自治區(qū)首府南寧綠蔭如蓋，細雨瀝瀝，正是一年中最好的季節(jié)?！吨袊畔⒒酚浾唠S著來自全國各地的軌道交通建設單位、設計研究院所、設備制造企業(yè)以及相關機構領導專家一起，參觀了位于南寧市中心的地鐵控制中心，實地體驗了南寧地鐵1號線，并參加了同期舉行的以“新IT?悅無線?耀綠城”為主題的前沿技術研討會。

總體感受，南寧市作為我國智慧城市試點之一，在城市管理、交通規(guī)劃信息化方面可圈可點。作為我國少數民族自治區(qū)率先建設地下軌道交通的城市，除了開通1號線之外，2號線也在同期進行。在高科技無孔不入的今天，南寧地鐵從規(guī)劃到施工、運行、調試等各個階段，包括信號系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、車地通信系統(tǒng)、閘機等多個子系統(tǒng)都使用了新IT技術，在國內軌道交通行業(yè)保持了多項第一。南寧軌道交通集團建設分公司副總經理莫志剛介紹，南寧地鐵是國內首個將IEEE802.11ac車地無線通信技術應用在PIS系統(tǒng)的地鐵線路，高帶寬的車地無線通信技術在支持地鐵車廂高清視頻播放的同時，還能將全列車24路監(jiān)控圖像全部回傳，業(yè)界領先。同時在地鐵的云計算應用、采用大數據技術指導地鐵生產與營銷方面也屬于國內領先水平。有了新IT技術的保障，南寧市加快了向生態(tài)城市目標前進的步伐。

“智慧”融入南寧地鐵

近日，國家發(fā)改委、交通運輸部聯合印發(fā)的《交通基礎設施重大工程建設三年行動計劃》指出：2016-2018年重點推進103個城市軌道交通項目前期工作，新建城市軌道交通2000公里以上，涉及投資約1.6萬億元。可以看出，未來3～5年城市軌道交通業(yè)將會迎來建設高峰期，北京、上海等地的地鐵也面臨著多條線路升級的需求。

相對于普通交通而言，地鐵建設由于各種特殊因素，在技術要求中非常嚴格：跨線運營要求對原來以線路為單位的獨立系統(tǒng)進行統(tǒng)一整合，實現資源合理調度和減少浪費；在云計算、大數據技術的影響下，地鐵現有系統(tǒng)與新技術如何銜接順利過渡也是個挑戰(zhàn)；由于現有地鐵最高行駛速度已經超過80Km/h，未來還會持續(xù)提升，而與此同時列車最短發(fā)車間隔短已經小于2分鐘，這對行車安全提出越來越高的要求，必須要考慮如何應對軌道交通各子系統(tǒng)日益繁忙、信號干擾等問題。

在南寧期間，應大會主辦方、協辦方的邀請，記者對南寧地鐵1號線控制中心（指揮大廳）進行了參觀，對新IT技術在提升地鐵運營水平和乘車感受方面深有體會。

南寧軌道交通調度指揮大廳中，中央主屏幕和幾排辦公座位占據了大部分的空間。據控制中心負責人介紹，通過車地無線通信系統(tǒng)可以對1號線地鐵在軌列車和各項設備、指標、人員進行監(jiān)控，并可以進行遠程調度指揮。本次南寧1號線中采用了新華三的車載無線系統(tǒng)，包括PIS系統(tǒng)（乘客信息服務系統(tǒng)）和CCTV（視頻監(jiān)控）系統(tǒng)，其中視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為兩部分，一部分負責地鐵運營情況的監(jiān)控，另一部分是公安監(jiān)控系統(tǒng)。

這兩套系統(tǒng)對技術方案提供商有很高的要求。首先要求系統(tǒng)提供高質量的視頻播放；其次要求將車上的視頻監(jiān)控資料實時回傳，回傳就需要足夠的帶寬，同時按照公安部門的要求資料要被保存90天以上，這就對數據存儲的方案提出了嚴格要求。與傳統(tǒng)車載監(jiān)控方案只能上傳兩路車廂標清監(jiān)控圖像相比，南寧地鐵將全部視頻實時回傳可將錄像在控制中心集中存儲，使得數據可靠性和存儲成本都具有更大優(yōu)勢。更重要的是，突發(fā)列車事件時，地鐵控制中心能迅速定位故障車廂位置和事件原因，使得應急響應速度更快。

據介紹，南寧地鐵1號線P I S系統(tǒng)在國內首次采用IEEE802.11ac車地無線通信技術，保障了視頻的流利播放，也解決了回傳視頻監(jiān)控資料回傳的帶寬問題?！癢LAN技術成熟、穩(wěn)定、高性價比，已經廣泛的應用在國內多個城市多條線路的信號、PIS、車廂WIFI覆蓋等系統(tǒng)中。其對車地無線系統(tǒng)的一個要求就是要做到無縫連接，而這一點我們已經在過去的案例中做到了。”南寧地鐵1號線車地無線系統(tǒng)技術提供商新華三集團交通系統(tǒng)部總監(jiān)于志宏在接受記者采訪時說。

現在，在南寧乘坐地鐵的旅客不僅可以在車廂內觀看流暢的直播內容，還能第一時間接收到新聞消息，享受愉悅暢快的地鐵之旅。南寧軌道交通集團充分利用了新技術方案，推動了整個城市邁入智慧出行時代。

智能化，軌道交通的下一步

智能化時代，新IT技術在各個傳統(tǒng)行業(yè)是無孔不入。地鐵作為傳統(tǒng)行業(yè)的一個重要領域，近年來也被云計算、大數據等新概念所包圍。

當前虛擬化和云計算技術極大的提升了IT資源的利用效率，并使新業(yè)務的上線更為便捷，能動態(tài)適應業(yè)務處理壓力。北京、深圳多個城市地鐵都已經在TCC、NOCC等控制中心應用到云技術。據記者了解，其他地方的地鐵業(yè)主也都提出了云計算的方案?？傮w來說，目前云計算在地鐵行業(yè)的應用并不算深入，很多還只是停留在虛擬化的階段。

“地鐵的網絡化運營是一個趨勢，未來一定會向云計算方向靠攏。云的核心理念是更加具有彈性，當單個系統(tǒng)資源不能滿足要求時，通過云計算可以動態(tài)地協調其他系統(tǒng)中的IT資源進行支撐，隨著地鐵各種系統(tǒng)的增多，云計算的效益會越來越高?！庇谥竞陮τ浾哒f。

舉例來說，目前北、上、廣城市軌道交通都有多條線路，將來可以動態(tài)地將一些閑置的資源分配到需要的系統(tǒng)上。比如某條地鐵線的突發(fā)事件視頻監(jiān)控數據要做圖像比對的大數據分析，在該條線路的視頻圖像處理服務器計算能力不足時，可動態(tài)調用其他線路的計算資源滿足這一需求，這就是云計算的核心理念。同時云計算讓維護操作更簡便，過去多條線路多個站點都要逐一單點進行維護，在云環(huán)境下可以遠程動態(tài)地集中對它們進行維護，一旦設備壞了，不需要更換設備，可以直接將系統(tǒng)切換到別的設備上。

作為一條新建的少數民族地區(qū)的地鐵，南寧地鐵實現了新業(yè)務創(chuàng)新，通過云計算的概念，實現了云購票機、市民一卡通無縫對接，并可以實現無卡、無現金，通過手機APP或支付寶購票等等。目前地鐵1號線處于初建階段，2號線也已經開工，未來隨著各種系統(tǒng)的增加，向云計算過渡是水到渠成。

隨著地鐵互聯網業(yè)務的發(fā)展，大數據同樣會在未來的軌道交通中發(fā)揮重要的作用。于志宏認為，大數據在地鐵領域的應用最為主要的有幾個方面：首先是針對乘客的增值業(yè)務，在開展地鐵乘客WiFi業(yè)務以后，向乘客推送一個符合其需求的精準應用或廣告所得的收益，可能會比乘客的地鐵票價高很多。但要實現這個目標，最關鍵的是精準了解乘客的潛在需求，這就是無線大數據技術。

其次，是針對地鐵公司生產系統(tǒng)的大數據分析和利用價值。比如，通過在車輛上、隧道內安裝物聯網設備，傳感器會監(jiān)控各種參數并將數據實時回傳，再通過大數據分析就可以判斷車輛的運行狀況以及何時需要維護，并通知維修人員按時檢修?！耙郧拔覀兊脑O備運維叫做故障修，就是當設備發(fā)生故障的時候進行修理，這不可避免的造成業(yè)務中斷和收入損失，但是今天我們通過大數據分析對設備可以做到實時監(jiān)控，在設備未出問題之前就對其進行更換或維修，我們稱之為狀態(tài)修?！庇谥竞赀@樣介紹。

開啟西南地鐵信息化新時代

據數字統(tǒng)計，截至2015年末，我國共有44個城市的軌道交通規(guī)劃獲批；有26個城市已開通城市軌道交通線路3618公里。隨著移動互聯網、云計算、大數據等新IT技術的發(fā)展，智慧軌道交通應該不會離我們太遠。

南寧地鐵此次在國內率先使用IEEE802.11ac車地無線通信技術，還部署了車站云購票機等諸多創(chuàng)新技術，使得乘客從便捷購票開始，到順利通過閘機，乘坐列車后觀看高清視頻，一路上都能體會到新IT技術帶來的諸多便利。

軌道交通范文第4篇

【關鍵詞】軌道交通；公交接駁；公交場站；場站布局

0 引言

軌道交通公交接駁場站作為常規(guī)公交與軌道交通聯系的節(jié)點，是保證軌道交通運能發(fā)揮的重要基礎，是擴大軌道交通服務范圍，構建多模式、一體化的公共交通體系的重要保障。但從我國軌道交通接駁體系建設與發(fā)展來看，公交接駁場站的建設和使用情況并不理想，部分公交接駁站建設規(guī)模不足、布局型式欠合理，很大程度上限制了軌道交通運能的發(fā)揮。

1 場站建設內容

軌道交通公交接駁場站是專門為軌道交通提供公交接駁服務的運營場地，是軌道交通運能發(fā)揮的重要保障，其功能以客流集散為主，兼有車輛運營功能。為實現其功能，軌道交通公交接駁場站的建設內容主要強化其與乘客服務相關的設施，如上下客區(qū)、候車廊、人行道等，適當弱化車輛停放、調度管理等車輛運營服務設施。具體建設內容詳見表1。

表1公交接駁場站功能與建設內容一覽表

序 號 功能 建 設 內 容

1 客流集散 上下車區(qū)、候車廊（連廊），人行通道、無障礙設施、廁所等。

2 車輛運營 調度室、蓄車位、回車道。

3 場站管理 場站管理辦公室、監(jiān)控室、臨時休息室（兼飯廳）、值班室、圍墻、大門、崗亭等。

4 節(jié)能環(huán)保 垃圾收集設備、臨近居民區(qū)的場站應設置隔音環(huán)保等設施等。

2 場站總平面布置

2.1 建設用地

軌道交通公交接駁場站與一般公交總站在設施布置方面基本一致，但行人設施的占地面積要大于一般公交總站的行人設施占地面積。參考《城市公共交通站、場、廠設計規(guī)范（CJJ 15―87）》中提出的公交總站用地指標90～100m2/標準車的相關標準在保證場站功能布局合理、交通組織順暢、安全環(huán)保的基礎上，按照“滿足需求、經濟節(jié)約”的原則，軌道接駁公交場站的車均占地指標建議取為100/標準車。

根據相關資料統(tǒng)計研究，軌道交通接駁公交場站的集散客流規(guī)模一般均超過2500人次/高峰小時。按1條公交線路高峰小時運送能力500～600人計算，每個接駁公交場站至少需滿足5條公交線路的運營要求。

按照實際運營需要，每條線路需設置1個發(fā)車位、2～3個蓄車位和0.5個下客位，折合為5～6個標準車的占地空間，每條線路的使用面積為500～600 m2，則配置5條公交線路至少需要2500～3000 m2。考慮到大多數場站用地形狀不規(guī)則，無法實現100%的利用，因此，公交接駁場站的使用面積不宜小于3000 m2。

2.2 布局型式

參照國內外先進經驗，軌道交通公交接駁場站布局大致分為兩種類型：環(huán)繞式和通道式，布局示意圖詳見圖1和圖2。其中：環(huán)繞式是指乘客到發(fā)區(qū)布置在接駁場站內部四周；通道式是指候車區(qū)呈通道形式布置在場站內部。

圖1 公交接駁場站環(huán)繞式布局示意圖圖2 公交接駁場站通道式布局示意圖

2.3 布局類型分析

公交接駁場站的環(huán)繞式和通道式布局類型在乘客安全性與舒適性、線路容量與客流集散量，以及用地要求等方面存在一定的差異如表2所示。

（1）乘客的安全性、舒適性方面：環(huán)繞式布局乘客步行空間較大，人、車完全分離且無交織，安全性和舒適性優(yōu)于通道式布局；

（2）線路及客流容量方面：通道式布局能夠布置得發(fā)車位較多，相同占地面積的條件下，通道式布局可容納的線路條數和換乘客流規(guī)模較大；

（3）用地適應性方面：環(huán)繞式布局不適用于建筑柱網較密、車輛折返不便的公交接駁場站。

表2 環(huán)繞式和通道式布局型式對比分析表

序號 布局型式 乘客安全性

舒適性 線路容量

及客流集散量 用地要求

1 環(huán)繞式 高 較小 嚴格

2 通道式 低 較大 寬松

圖3 公交接駁場站環(huán)繞式布局和通道式實例圖

3 結語

采用環(huán)繞式布局的公交接駁場站乘客步行空間較大，人、車完全分離且無交織，所以環(huán)繞式布局型式的安全性和舒適性優(yōu)于通道式。為乘客服務是軌道接駁公交場站的主要功能，因此軌道交通公交接駁場站應優(yōu)先選用環(huán)繞式布局型式。

在相同占地面積的條件下，通道式布局容納的線路條數和換乘客流規(guī)模較大，且環(huán)繞式布局不適用于柱網密、折返不便的場站。因此，當需要布置的發(fā)車位數量超過環(huán)繞式布局場站的設置能力時，或者對于受用地條件限制或受柱網影響致使車輛在場站內折返不便的公交接駁場站，應采用通道式布局型式。

參考文獻

[1] 葉霞飛，譚復興，城市公交的換乘與接駁，城市軌道交通研究，1998年第3期。

[2] 周立新，城市軌道交通系統(tǒng)的換乘研究，城市軌道交通研究，2001年第4期。

軌道交通范文第5篇

關鍵詞 軌道交通；CBTC；通信融合

中圖分類號：U285 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0006-02

21世紀以來，隨著科學技術的不斷進步，中國的軌道交通也發(fā)生了翻天覆地的變化，不僅高速鐵路在大鐵上從無到有，城市軌道交通中的通車里程和技術水平上也發(fā)生了巨大的變化，而通信與軌道交通這兩種看似“不相關”的系統(tǒng)結合的越來越緊密。

1 國內軌道交通的發(fā)展現狀

由于城市軌道交通和國家鐵路的車輛的形態(tài)、運輸組織以及配套設施大致相同，因此在廣義上，兩者均屬于大軌道交通的范圍。

1）在城市軌道交通領域，自1863年世界上第一條地下鐵路在倫敦正式運營之后，城市軌道交通系統(tǒng)得到了全球均得到了較快的發(fā)展，城市軌道交通己成為世界各主要特大城市倍受青睞的一種交通方式。在中國，截止2013年底，我國軌道交通運營線路累計已達到80條，運營總里程已突破2400千米，涉及運營車站達到1600座。同時，我國近期已獲得國家批準建設軌道交通的城市已達到37個，高居世界第一，據預測我國城市軌道交通的建設熱潮至少持續(xù)10年以上。

2）而在國家鐵路（大鐵）領域，自2004年中長期鐵路網規(guī)劃后，中國開始進入高速鐵路的大規(guī)模建設時期。截至2013年底，全國鐵路營業(yè)里程達10.3萬千米，其中高鐵運營里程1.1萬千米，居世界第一位。根據中國鐵路總公司近期調整后的《中長期鐵路網規(guī)劃》，預計到2015年，中國高速鐵路運營里程將達到1.9萬千米；到2020年，中國鐵路營業(yè)里程將達到12萬千米以上，快速客運網基本覆蓋中國各省省會及50萬以上人口城市。

2 基于通信的列車控制系統(tǒng)（CBTC系統(tǒng)）

隨著現代軌道交通的運輸效率越來越高，要求前后兩列列車的行車間隔也越來越短，這勢必需要專門的鐵路行車指揮或列車控制系統(tǒng)來代替人工來指揮列車運行。以地鐵為例，傳統(tǒng)行車指揮系統(tǒng)一般采用基于軌道電路的固定閉塞形式，其能夠支持的最小列車運行間隔一般為100秒，而如果采用基于無線通信的列車控制系統(tǒng)，能夠支持的最小列車間隙則能夠達到75秒，相當于運輸效率能夠再提高25%。此外，基于CBTC信號系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的軌道交通信號系統(tǒng)也有著其他顯著優(yōu)勢，包括：

1）無需繁雜的電纜，轉而以無線通信系統(tǒng)代替，減少電纜鋪設及維護成本。

2）車輛與控制中心可實現雙向通信，大幅度提高了列車區(qū)間通過能力。

3）信息傳輸流量大、效率高、速度快，容易實現移動自動閉塞系統(tǒng)。

4）適應各種車型、不同車速、不同運量、不同牽引方式的列車，兼容性強。

5）支持信息分類傳輸，可以集中發(fā)送和處理，提高調度效率。

可以看出，在軌道交通中，無線通信系統(tǒng)已不再是僅僅承擔傳統(tǒng)的語音功能，而是還要承擔更加重要的列車控制數據的傳輸通道功能。目前在大鐵領域，CBTC系統(tǒng)已經有了比較成熟的基于GSM-R網絡的CTCS-3列控系統(tǒng)，而在城市軌道交通領域，也已經開始了基于WiFi的列車控制系統(tǒng)的嘗試。因此，從支撐列車高效和安全運行的角度來說，通信系統(tǒng)對于軌道交通有了更加重要的作用和意義。

3 目前CBTC系統(tǒng)存在的問題

雖然CBTC系統(tǒng)能夠大幅提高列車的運行效率，但是在實際運用過程中現有的CBTC系統(tǒng)還是存在比較大的問題。

1）頻率受限。在大鐵領域，由于歷史原因，分配的GSM-R帶寬僅有4M，可用頻點也僅有19個，因此在進行頻率規(guī)劃時非常困難；而在城市軌道交通領域，沒有專門給CBTC系統(tǒng)分配專屬頻譜，而是與民用WiFi 2.4G共享頻段。

2）頻率干擾。在大鐵領域，國內分配的4M GSM-R帶寬與中國移動共享，因此存在嚴重的互相干擾卻無法解決的現狀；而在城市軌道交通領域，由于與民用共享2.4G頻譜，因此也存在與其他WiFi系統(tǒng)的嚴重干擾，無疑帶來極大的安全隱患。

3）傳輸瓶頸。在大鐵領域，GSM-R系統(tǒng)由于采用低速CSD（電路域數據業(yè)務）來承載列控業(yè)務，所能提供最高9.6 kbps的帶寬顯然非常有限，而目前通過GPRS承載的一些PS域業(yè)務，也由于其最多提供171 kbps的傳輸能力顯得捉襟見肘；而在城市軌道交通領域，雖然WiFi技術相比CSD和GPRS能夠提供較高傳輸帶寬，但是由于與其他車載民用WiFi系統(tǒng)共享信道以及相互干擾也會極大的影響傳輸速率，而且在高速運行時，WiFi的有效速率將更低，甚至無法使用。顯然，諸如未來視頻監(jiān)控和實時電視等高帶寬業(yè)務無法在既有系統(tǒng)上承載。

4 未來大軌道交通通信系統(tǒng)的融合趨勢

鑒于目前CBTC系統(tǒng)存在的問題，需要有一種全新的通信系統(tǒng)來解決目前列控數據傳輸的安全性和可靠性要求，同時又要兼顧未來軌道交通中新業(yè)務的承載需求以及車上乘客對于無線寬帶接入的要求。

在城市軌道交通領域，目前每個城市除了大力建設傳統(tǒng)的地鐵、輕軌項目之外，城際和市郊鐵路也在同步快速發(fā)展，以滿足城鄉(xiāng)之間的快速交通的需求。而從目前城際和市郊鐵路的建設來看，由于都是1.435米的標準軌距，所以絕大部分將采用城市周邊以往廢棄的大鐵軌道來進行改造，從而大幅縮減土建成本；但是，我們也應該看到這種建設方式也必將帶來城市軌道車輛的復用，實現跨線套跑，從運營和維護方面也可大幅節(jié)約投資。

而在大鐵領域，由于鐵路系統(tǒng)機制改革以及公司化運作，在未來也不排除既有線路復用為城際鐵路，尤其是既有的一些貨運線路或者一些等級較低的線路。

此外，我們還應該看到未來諸如視頻監(jiān)控、實時電視、乘客信息系統(tǒng)（PIS）、乘客高速上網等新業(yè)務在未來通信系統(tǒng)承載的需求。

綜合考慮以上幾種情況，不難看出作為CBTC系統(tǒng)必將有融合趨勢，即未來的通信系統(tǒng)不僅需要滿足高速鐵路的列控數據承載，又要能夠滿足城市軌道交通的列控數據的承載，同時又能兼顧未來高帶寬的新業(yè)務的承載。從目前通信行業(yè)發(fā)展方向來看，無疑只有基于下一代LTE技術的CBTC系統(tǒng)能夠有效解決上述問題，同時又能夠滿足目前既有通信系統(tǒng)的演進要求以及未來大軌道交通通信系統(tǒng)的融合。

5 大軌道交通通信系統(tǒng)的新挑戰(zhàn)

對于未來軌道交通CBTC系統(tǒng)的融合，基于LTE技術的LTE-R不僅能夠有效解決目前CBTC系統(tǒng)遇到的各種問題和瓶頸，還能夠大幅降低業(yè)主單位的建設和運營成本。

LTE-R是基于4G LTE技術的下一代軌道交通通信系統(tǒng)，不僅能夠滿足傳統(tǒng)語音以及高達100Mbps的高速數據傳輸的需求，還能夠提供非常強大和專業(yè)的集群通信功能，比如組呼、廣播、優(yōu)先級呼叫、功能號碼、位置路由等等，完全能夠滿足未來軌道交通對于語音和數據傳輸的需要。此外，由于LTE-R在接入層提供的數據傳輸“管道”的強大承載能力，未來可以有效兼顧軌道車輛上不同的信號系統(tǒng)，實現“多個信號系統(tǒng)+1個通信系統(tǒng)”的組網格局，同時又能兼顧未來高帶寬業(yè)務的接入需求；不僅能夠大幅降低業(yè)主單位的建設和維護成本，還能夠為業(yè)主單位帶來諸如乘客上網業(yè)務等新的利潤增長點。

由于LTE-R扁平化組網，相比傳統(tǒng)通信系統(tǒng)建設，也將大幅減少通信子系統(tǒng)的建設成本。

圖2 LTE-R扁平化組網示意圖

此外LTE-R系統(tǒng)需要提供CBTC系統(tǒng)中最重要的QoS保障以及可靠性組網，最大程度的提高了可靠性和安全性，為信號和列控系統(tǒng)提供了“永不掉線”的技術保障；而針對高速鐵路的抗多普勒頻移、MIMO優(yōu)化、分布式基站等關鍵技術也應在下一代LTE-R系統(tǒng)中保留和優(yōu)化，保證移動終端的高速移動和無線接入網絡的深度覆蓋的需求。

6 結束語

軌道交通的發(fā)展日新月異，下一代LTE-R系統(tǒng)不僅能夠有效解決未來軌道交通的綜合通信需求以及技術瓶頸。但是，我們也應該看到，由于軌道交通對于通信系統(tǒng)的安全性和可靠性的嚴格要求，通信系統(tǒng)的融合雖然是未來發(fā)展的方向，但是在相當長的時間里，新技術勢必會與既有的系統(tǒng)。因此，未來的通信系統(tǒng)也應充分考慮到這一行業(yè)特點，在充分保證軌道交通的運營安全的前提下，為融合的大趨勢保駕護航。