任飞
中国通号城市轨道交通技术有限公司
摘要：在5G通信技术迅速发展的背景下，5G的应用不仅给人们的娱乐生活带了便利，也极大的提升了传统工业的生产效率。当前城市轨道交通使用5G技术的趋势愈发明显，尤其是在涉及提升轨道交通运营效率和服务质量等方面。城市轨道交通，作为关系城市名片和城市运力的关键行业，尤其需要引起多方高度重视。5G技术加持的城市轨道交通将极大程度的提高运行效率、改善服务质量并降低运营成本，同时为乘客的绿色出行、高效出行提供支持。
关键词：5G技术、轨道交通、运行效率。
Abstract: Under the background of the rapid development of 5G communication technology, the application of 5G not only brings convenience to people's entertainment life, but also greatly improves the production efficiency of traditional industries.?At present, the trend of using 5G technology in urban rail transit is more and more obvious, especially in terms of improving the operational efficiency and service quality of rail transit.?Urban rail transit, as a key industry related to city name card and city transportation capacity, especially needs to be paid attention to by many parties.?Urban rail transit supported by 5G technology will greatly improve operational efficiency, improve service quality and reduce operational costs, while providing support for passengers' green and efficient travel.
Key words: 5G technology、rail transit、operation efficiency.
近些年来，4G通信技术的飞速发展与普及应用，推动了移动互联网的蓬勃发展，也影响着轨道交通通信系统的创新发展。比如LTE车地无线通信传输系统的构建，有效的提升了信息传播速率、传播范围和抗干扰能力，进一步完善了城市轨道交通的运营管理与服务质量。但是，基于4G通信的车地无线通信系统，由于4G网络本身承载能力和高延时等的限制，在很大程度上也约束了其在轨道交通领域的应用场景。
最近几年，我国的5G技术取得了突飞猛进的成绩。随着5G技术的发展与应用，特别是在传统工业领域中的应用，其高速率、低延迟、大容量、抗干扰能力强等诸多优点逐渐凸显出来，为传统行业注入了新的活力，并极大的提升了其竞争优势。
5G技术之所以能够引起世界各国的普遍重视，主要是基于其拥有以下几个天然优势：
一、超高传输速度
5G技术最大的特点就是超高速传输。相比于4G网络，5G技术拥有更高的传播速度，其传输速度可达4G的百倍以上。5G基站的峰值要求不低于20Gb/s，是普通4G基站传输速率的几十甚至上百倍。
二、超密集应用场景
无线接入点密集应用环境，由于电磁环境复杂多变，一般的无线信号系统传输能力较弱且易受到干扰。而5G技术由于采用低频谱，基站超密集组网等技术，在超密集应用场景具有天然优势，可以在很大程度上提高系统频谱利用效率，并配合智能资源调度算法实现网络资源的最优调配，为支持密集网络通信设备的实时通信提供技术支持。
三、超可靠实时连接
5G技术在数据通信方面更加可靠。由于5G技术采用了大规模天线阵列技术，每根天线又有很多天线头，而每个天线头均可与移动设备进行独立的连接通信，这就为基站和终端之间建立的更多的信道。5G系统可支持的天线头是4G的16倍以上，因此大大提升了单位网络面积能够支撑的设备容量。平均每个信道连接的终端数量降低，这就为超可靠连接提供了技术支持。
2020年3月4日，中央政治局常务委员会会议强调，要加快5G网络、数据中心等新型基础设施的建设进度。轨道交通行业也被纳入相关应用领域，并位列七大新基建之一。5G通信技术在城市轨道交通中的应用主要是推动轨道交通的自动化、智能化、系统化。充分利用好5G技术，是实现新一代轨道交通的关键技术支撑。
5G通信技术在轨道交通中的应用主要是以下几个方面：
一、在地铁运维中的应用
1）基于当前的定位导航功能和5G的高速传输方式，可利用5G技术为乘客提供当前的实时路况信息，为乘客有序高效的上下地铁提供便利，提高地铁的运行效率和服务质量。
2）5G的一个重要理念就是万物互联，利用5G支持多点接入的方式对地铁内重要设备实施定位监管，随时查看设备的运行状态和分布轨迹，为管理调度地铁站内重要设备提供支持，实现设备资源的最优配置和最合理应用。
3）基于5G网络切片概念，结合NB-IOT技术，实现设备与设备之间的通信，提高系统自适应能力。城市轨道交通系统需要维护的设备多且分布广，维护起来工作量巨大。利用物联网技术采集各系统的实时状态数据、通信质量，并通过无线通信系统上传给维护平台，由维护平台实现智能监管，提高整个轨道交通系统的维护效率和系统的安全性。
二、在地铁大数据中的应用
1）通过大数据路径统计及计算，地铁调度系统可实时计算各地铁站不同时段的人流量，并根据人流量的不同分布智能调度车辆，在实现高效运营的同时实现资源的最优利用。
2）通过客流大数据预测，进行实时客流监控，实现站内分流，有序疏散，为提升乘客感受，提高服务质量提供技术支持；
三、在绿色运营方面的应用
随着全国在建线路陆续投入运营，地铁车站的数量呈现爆发式增长，随之而来的是站务员、巡检、保洁等人员的大量增加。研究5G+AI（清洁扫地、服务接待、巡检等各类工种机器人）如何更好的替代低端密集型劳务，为地铁公司降低劳务成本，绿色可持续发展将是今后的重要趋势。
我国通信技术不断发展的背景下，通信过程中的能耗问题逐渐显现。近几年，我国越来越重视环境保护、资源保护等问题。城市轨道交通这一城市发展的重点行业，特别是其高能耗属性，尤其要起到良好的带头作用，不断提升运营效率，降低能源消耗。将5G通信技术应用于网络部署优化、资源调度优化，为城市的绿色健康发展打下良好的基础。
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