浅析5G时代轨道交通行业发展趋势

焦光林

摘  要：伴随着科技的进步和普及，5G 通信技术已经得到了飞跃发展。5G 通信技术具有移动性高和覆盖范围大等特点，所以它在城市轨道交通中的应用，给乘客上网和视频通话等提供了非常大的便利。此外，区域5G 通信技术的研究的逐步成熟，让其在我国城市轨道的交通过程中发挥出最大的作用，与列车无人驾驶技术结合，是无人驾驶技术质的飞跃。列车的安全性、平稳性、准时性，将在5G的配合下达到新的水平，必是大势所趋。

关键词：5G通信技术;轨道交通;无人驾驶

近几年，随着信息技术的不断成熟和稳健，第五代移动通讯技术（简称5G下同）信息科技时代的到来实现了我们人类质的飞跃。5G是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施，它的出现已经被成功的应用到我国部分城市轨道交通发展的过程中。

5G时代对于轨道交通来说将是一个至关重要节点，比如我们的列车可以全部实现全自动化无人驾驶作业，具体指列车在没有司机的情况下，仅仅由控制中心（DCC）统一指挥控制实现全自动运营。可以实现的功能有：运营前列车自动唤醒、自动自检、整备作业;始发站自动按点发车、区间运行、自行停车开关门以及发生故障后的有序处理;晚上运营结束回库自动洗车、列车休眠等。相比我们现在的有人驾驶方式相比，当运行间隔紧凑时，列车稳定性不能保证，地铁运行中，最轻微的中断对整个地铁线路网络都会带来重大的联锁影响。无人驾驶可以减少更多的人力介入，还可以避免人为操作失误导致运营故障，它的安全性和可靠性更高。列车采取了基于无线通信技术的移动闭塞系统，通过与车辆的高度控制系统的技术接口来实现列车的定位、运行、跟踪和自动折返，列车单位时间通过量更密集，适应大客流的需求。人工智能和5G无人驾驶的核心技术的发展，使得列车系统与控制中心的链接速度更快，能够第一时间完成系统升级，命令更改，能够保证列车安全行驶的可控性。与道路交通相比，轨道交通的线路相对固定，运量大速度快，时间的可控性会更好。

上海轨道交通14号线，采取8节编组A型车，全长185.6m，车宽3m。司机室与客室空间融为一体，定员人数相比较增加了18%，超员人数增加了16%，功能上还增加了车门对位隔离、跳跃停车、远程控制、微断复位等功能，更特殊的功能在于采用了新一代的5G技术。成都地铁9号线，列车最高运行速度达到100km/h，列车是8A型长大编组地铁车辆，列车全长185m，宽3m，最大载客量可达3496人，相比较上海14号线，首次配备了，蓄电池，走行部，车门等部位的在线检测系统，近6000个监测点将车辆子系统数据实时传输至地面控制中心。广州珠江新城旅客自动运输系统开通试运行，是世界上第一条全地下、无人驾驶的捷运系统。广州APM线列车采用胶轮-自动导向制式，也是广州第一条使用胶轮路轨系统的路线，全长约3.94公里，共设9座车站。采用庞巴迪CX-100車型，定员138人/辆，车辆最高运行速度为55km/h。香港南港岛线，是我国第一条正式运营的4级全自动驾驶地铁车辆的线路，南港岛线东段于2016年12月28日正式启用。这条线路贯穿了港岛南北，全长约7公里。香港南港岛线是100%由中国公司——中车长客主研发，是我国首个进入全球技术要求最高的香港市场无人驾驶项目。列车最高时速为80公里，可实现真正意义上的自动控制，包括自动唤醒、自动运营、自动故障诊断及自动清洗功能。而燕房线列车提供者为中国北车长客股份公司，由于是中国制造，所以媒体称“中国大陆首批无人驾驶地铁列车”。燕房线是中国大陆首条全自动无人驾驶线路，满足IEC62267标准GOA4最高自动化等级，此批无人驾驶地铁列车是全自动等级最高的地铁列车。根据北京市的规划，除了燕房线外，3号线、12号线、17号线、19号线和新机场线等新一轮轨道交通线路建设都将全部采用全自动运行系统技术。预计到2020年，在北京地铁版图上，其全自动驾驶的运营里程将超过五分之一。国内大部分无人驾驶列车采取的都是8节编组的列车，与四号线的6节车编组相比有很大差异，但是这是车辆编组影响的是载客，并不影响列车自动驾驶功能。

由于5G通信引入了端到端通信技术，它让列车设备之间的数据通信不需要基站的传输。当轨侧网络出现故障的时候，它可以让列车直接相互通信，并相互报告各自的位置信息以及运行状态信息，进一步减少列车与列车之间的通信延迟，提高缩短列车的运行间隔，保证信息传输快速和安全。同时5G通信技术还让车辆两端的车辆控制器能够直接通信，而不需要通过车辆的地面网络在两端之间铺设直通线路，这在一定的程度上大大地缩短了其运作系统的建造周期，为列车的后期维护工作提供的保障和便利，从而保障列车的安全运行。国家将加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设，新基建成为新一轮数字经济发展的重点。在广东河源，容纳30万台服务器投资百亿的阿里云数据中心不久前正式启用，为华南地区上百万个企业提供云上数字服务，推动传统企业加快数字化转型。在上海，中国移动上海公司成功部署了全球首个采用32T高传播速率设备的5G站点。中国移动今年计划投资1000亿元，建成5G基站30万个。

综上所述，随着5G通信技术时代的到来，5G技术将在列车无人驾驶的发展中将发挥不可替代的作用，对于未来全面实现无人驾驶具有非常重要的意义。故将5G技术运用到无人驾驶列车中，是轨道交通行业未来发展的必要趋势，合理运用5G关键技术，推动轨道交通无人驾驶行业跨越式发展。5G和云计算技术必将是支撑无人驾驶轨道列车实现的核心关键技术！

参考文献

[1] 佚名.5G移动通信技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用[J].城市轨道交通研究，2018，21（s2）：66-69.

[2] 董磊.无人驾驶轨道车辆设计浅谈[J].科技展望，2016，26（22）.