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城轨交通车地通信综合承载系统--第1页

技术装备

城轨交通车地通信综合承载系统

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禹志阳，石雪涛，郜新军

（1.中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所，北京100081；

2.北京交通大学轨道交通信号及控制国家重点实验室，北京100044）

摘要：城轨交通传统车地通信依赖地面基站中转，导致较大的信号传输时延；传统通信系统

易受基站故障和链路干扰的影响，降低了通信的可靠性，甚至对交通安全造成潜在风险；目前

城轨交通轨旁设备多采用有线通信方式，建设与维护成本较高。基于无线自组织网络（Ad-hoc）

的城轨交通车地通信方案可以有效节约布网成本。通过构建以轨旁设备、列车和车站汇聚节点

为核心的无线自组织网络，承载城轨交通业务数据传输，降低了控制环节与接口复杂度，能够

实现实时的车车、车地安全通信。设计基于无线自组织网络的城轨交通车车通信综合承载系统，

并利用无线自组网基站、信道仿真器、可调衰减器等设备在实验室环境下模拟城轨交通环境，

验证了车车通信能力。测试结果表明：Ad-hoc系统具有自组织无中心、低网络延时、强鲁

棒性、多跳传输等特点，能够满足城轨交通业务的需求。

关键词：城轨交通；车地通信；Ad-hoc；MimoMesh；车车通信；综合承载

中图分类号：U231；U285文献标识码：A文章编号：1001-683X（2024）04-0079-06

DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2024.01.09.001

1研究背景及概述目前，我国城轨交通主要采用WLAN和LTE-M实

现车地无线通信。传统的列车控制系统（CBTC）大多

伴随通信技术、计算机技术和控制技术的不断发使用基于IEEE802.11标准的WLAN技术承载。但随着

展，城轨交通的运营模式也不断演进。起初采用手动城轨车地通信需求的提高，WLAN已无法满足当前需

驾驶模式，随后逐步转向自动驾驶（ATO）模式，进要，应用于城轨车地通信存在一些局限性。WLAN工

一步发展至全自动运行系统（FAO）模式，为民众日作在2.4GHz频段，频谱资源有限，可能受到其他设备

常出行提供了巨大便利。我国多个城市的轨道交通网的干扰。此外，WLAN技术的覆盖范围有限，特别是

络已逐渐形成规模，进入化发展阶段，成为城市在隧道等封闭环境中，通信可能会受到限制。

公共交通的重要组成部分，在城市运行中发挥日益重为解决WLAN技术存在的问题，目前许多新建城

要的作用。轨交通线路将LTE-M技术应用于车地通信系统。该技

术架构由控制中心、车站LTE基站、射频拉远单元

北京市自然基金项目（L221016）

基金项目：

（RRU）等组成。与WLAN相比，在抗干扰能力上更

第一作者：禹志阳（1969—），男，研究员。

E-mail：139****************强，其工作在1.8GHz的专用频段，能有效规避外界通