轨道交通车地无线监控视频传输技术

发布时间:2011-05-10 阅读量:895 来源: 发布人:

中心议题:
    * 无线传输技术
    * 车地无线传输需求分析
    * 铁路行业车地无线传输需求

随着中国轨道交通建设进入快速发展的阶段,轨道交通的车地无线传输系统对移动性的要求也越来越高,本文则就这一部分目前最新的技术开发情况作简要的介绍。

轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点。当前,各国已普遍认识到,解决交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的公共交通系统。

城市轨道交通和铁路同属于轨道交通的范畴。城市快速轨道交通包括地铁、轻轨、有轨电车、磁悬浮列车等多种类型。因为有轨电车和磁悬浮列车占市场的份额很少,所以一般泛指地铁和轻轨。划分两者的依据是单向最大高峰小时客流量的大小:采用中等载客量车厢,能适应远期单向最大高峰小时客流量 1.5~3.0万人次的称为轻轨;采用大载客量车厢,能适应远期单向最大高峰小时客流量为3.0~6.0万人次的统称为地铁。《中华人民共和国铁路法》上所称铁路,包括国家铁路、地方铁路、专用铁路和铁路专用线。国际上根据铁路线路允许运行的最高时速进行划分:铁路包括普通铁路 (100~160km/h)、快速铁路(160~200km/h)和高速铁路(既有线改造>200km/h;新建线>250km/h)。目前中国高铁的最高时速接近400公里。随着轨道交通进入快速发展的阶段,轨道交通的车地无线传输系统对移动性要求也越来越高。

无线传输技术

 轨道交通无线传输技术,即无线通信技术,分为民用无线通信、专用无线通信和列车控制无线通信。民用无线通信系统主要实现寻呼、GSM、 CDMA、3G(含3G-UMTS、3G-UWB、3G-LTE)等公用移动信号的覆盖,用于轨道交通的民用通信;专用无线通信系统主要实现TETRA、 GOTA、GT-800、iDen、WLAN、DVB-T、WIMAX等专用信号的覆盖,用于轨道交通的运营、生产,提供行车调度指挥与其他相关部门之间的联系,包括列车调度、环境控制调度、公安调度、车辆段站场、维修部门等无线通信,用于轨道交通专用通信、公安通信、PIS/CCTV无线传输、移动电视;列车控制无线通信是轨道交通信号系统中最重要的组成部分之一,用于控制列车间的行驶间隔。

目前,国内轨道交通行业使用的无线通信技术主要有:WLAN、GSM-R、TETRA、GSM、CDMA、3G、WiMAX、DVB-T 等。

车地无线传输需求分析

城市轨道交通行业车地无线传输需求

城市轨道交通的列车与地面之间通信越来越多地采用无线通信技术,除了民用通信外,目前有三个业务子系统需求车地无线通信:乘客资讯系统 (PIS)中的下行流带宽需求约为8Mbps(1路标清)、车载视频监控系统的带宽共约为6~8Mbps(1路上行,1路下行)、CBTC信号系统带宽需求为数百Kbps。

乘客咨询系统(PIS)

系统通过分布于列车车厢的液晶显示器(一节车厢最多设置8台),乘客可以实时了解列车运行状态和到站信息,还可以观看实时电视节目及广告。

车载视频监控系统

列车运行安全事关重大,而列车运行中的事故时有发生,造成了重大损失,如英国伦敦地铁爆炸案等。列车车厢内部的实时监控一直是轨道交通安全系统中关键而薄弱的一环。车载图像监控系统可实现列车司机、控制中心值班员、车辆段DCC和车站值班员对列车车厢情况的实时监控。运营列车每节车厢装设2 个小型半球型摄像机,用于监视车厢内乘客情况;两端驾驶室各设置广角半球摄像机,正常情况下监视列车司机位,紧急情况下,监视车内旅客疏散情况。两端驾驶室设置一台触摸显示器,根据需要显示车内图像或前方车站发送的站台图像。

基于通信的列车控制系统(CBTC)

 基于通信技术的列车控制系统,其核心技术是车地连续、双向的无线通信。随着控制技术、计算机技术和数字无线通信技术的飞速发展,通信系统正在与列车运行控制系统相结合,基于通信的列车控制系统正在越来越多的被采用。

 铁路行业车地无线传输需求

 GSM-R作为专门为满足铁路应用而开发的数字式无线通信系统,具有更适应铁路运输特点的、更成熟的技术优势,以及更符合通信信号一体化技术发展的需要,特别是运用于列车控制系统、铁路维护通信、列车诊断、旅客服务和货运跟踪服务。

列车控制系统(TrainControlSystem,TCS)

系统是以GSM-R作为传输手段的列车自动防护/列车自动控制系统,甚至可以实现列车的自动操作(驾驶)。

铁路维护通信

利用GSM-R技术,可建立铁路沿线维护人员的业务联络通信(新的路边电话和隧道电话),并能够根据维护人员的职能和所在的场所很快地确定他们的位置。

列车诊断

如果列车发生故障,诊断数据将通过GSM-R传输到下一个维修中心,使维修站能够及时地为维修做好相关的准备,因而大大地缩短维修时间。

旅客服务

 旅客服务主要包括列车时刻信息、在线售票(订座)服务。基于列车自动控制和GSM-R的列车时刻信息服务,能够随时为旅客和乘客提供列车的动态位置和时刻信息;基于GSM-R连接的售票机可提供在线售票(订座)服务。

货运跟踪服务

该项服务利用一个带有GPS接收器的简单GSM模块,可指示该货车(集装箱)的精确位置,可实时掌握所运货物的确切位置,并可将这一数据发送给其客户。

现状分析

目前,北京、上海、广州、深圳等城市的轨道交通基本上是采用WLAN技术承载乘客资讯系统(PIS)、车载视频监控系统、基于通信的列车控制系统(CBTC)等,主要的出发点是基于技术和产品链的成熟度,供应商比较多,有西门子、摩托罗拉、思科、HP、H3C等。

在城市轨道交通中没有使用GSM-R承载信号系统的主要原因之一为频点的申请问题。GSM-R是目前铁路主要采用的车地无线通信技术,GSM-R的提供商主要有三家:华为、诺基亚西门子通信、北电。GSM-R技术已经在青藏铁路、大秦线、广深港高速铁路、京津城际铁路、武广客运专线、上海磁悬浮等线路上得以应用,相信随着技术的发展和产品的成熟,WiMAX等技术也将有可能会成为未来的发展方向之一。
相关资讯
全球芯链共融:新质生产力驱动工业数字化转型新格局

2025年5月14日,全球半导体分销巨头大联大控股在深圳成功举办以「新质工业·引领未来」为主题的峰会,汇聚英飞凌、意法半导体、瑞芯微等16家顶尖原厂及逾500名行业精英。面对全球制造业智能化、低碳化转型浪潮,此次峰会聚焦人工智能、边缘计算、电力电子等新质生产力的技术融合,通过主论坛、分论坛及技术展区三大板块,全方位展示从芯片设计到系统集成的全产业链创新方案。中国工业增加值连续三年稳步增长(2023年4.6%、2024年5.7%、2025年一季度6.5%),印证了“新质工业时代”的全面开启。大联大中国区总裁沈维中在开幕致辞中强调,中国制造业正以技术韧性重构全球供应链,而半导体技术的全链路赋能将成为驱动产业升级的核心引擎。

体积缩小37.7%!看LM-R2S系列如何重塑工业电源格局

根据金升阳官方技术白皮书数据显示,其最新发布的LM-R2S系列机壳开关电源通过8项核心技术创新,实现了工业供电设备在功率密度、环境耐受性及能效表现的三维突破。作为LM-R2系列的迭代产品,该系列解决了传统工业电源在设备小型化与复杂工况适配性之间的矛盾,为智能制造升级提供了高可靠性的供电保障。

存储器市场回暖驱动威刚科技2025年第一季业绩显著增长

2025年第一季度,全球存储器市场迎来关键转折点。DRAM与NAND Flash现货价自2月止跌回升,带动行业库存去化加速,需求端逐步回温。威刚科技董事长陈立白指出,存储器原厂自2024年末起减产调控供给,叠加AI服务器、智能终端等新兴应用需求增长,推动市场价格走出低谷。根据TrendForce数据,尽管此前预测Q1合约价可能下跌,但实际现货市场受备货动能及库存策略影响,价格反弹超预期,成为威刚业绩增长的直接推力。

全大核架构革新旗舰体验 天玑9400e芯片深度解析

MediaTek于5月14日正式推出天玑9400e旗舰移动平台。作为天玑系列的全新力作,该芯片凭借全大核架构设计、第三代4nm制程工艺及多项创新技术,在计算性能、能效管理和AI应用领域实现突破性进展,为智能手机用户提供更卓越的游戏、影像与通信体验。

韩国半导体出口突破116亿美元:存储芯片涨价与HBM需求推高增长

根据韩国产业通商资源部5月14日发布的《2025年4月ICT进出口趋势》报告,韩国4月信息通信技术(ICT)出口额达189.2亿美元,同比增长10.8%,创下有记录以来4月份的最高值。同期贸易顺差为76.1亿美元,主要得益于半导体等高附加值产品的强劲表现。然而,对华、对美两大核心市场的出口增速显著放缓,反映出全球贸易政策不确定性的深远影响。