中國(guó)城市軌道交通應(yīng)用綜合安防系統(tǒng)才剛剛起步，這種對(duì)弱電系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)集成的解決方案，是城市軌道交通建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)。軌道交通具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點(diǎn)。當(dāng)前，各國(guó)已普遍認(rèn)識(shí)到，解決交通問(wèn)題的根本出路在于優(yōu)先發(fā)展以軌道交通為骨干的公共交通系統(tǒng)。我們探討一下軌道交通的安防應(yīng)用及其傳輸方式。
軌道交通傳輸方式分析
軌道交通無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，即無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，分為民用無(wú)線(xiàn)通信、專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信和列車(chē)控制無(wú)線(xiàn)通信。民用無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)尋呼、GSM、CDMA、3G（含3G-UMTS、3G-UWB、3G-LTE）等公用移動(dòng)信號(hào)的覆蓋，用于軌道交通的民用通信；專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)TETRA、GOTA、GT-800、iDen、WLAN、DVB-T、WIMAX等專(zhuān)用信號(hào)的覆蓋，用于軌道交通的運(yùn)營(yíng)、生產(chǎn)，提供行車(chē)調(diào)度指揮與其他相關(guān)部門(mén)之間的聯(lián)系，包括列車(chē)調(diào)度、環(huán)境控制調(diào)度、公安調(diào)度、車(chē)輛段站場(chǎng)、維修部門(mén)等無(wú)線(xiàn)通信，用于軌道交通專(zhuān)用通信、公安通信、PIS/CCTV無(wú)線(xiàn)傳輸、移動(dòng)電視；列車(chē)控制無(wú)線(xiàn)通信是軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中最重要的組成部分之一，用于控制列車(chē)間的行駛間隔。
目前，國(guó)內(nèi)軌道交通行業(yè)使用的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)主要有：WLAN、GSM-R、TETRA、GSM、CDMA、3G、WiMAX、DVB-T等。
城市軌道交通行業(yè)車(chē)地?zé)o線(xiàn)傳輸需求
城市軌道交通的列車(chē)與地面之間通信越來(lái)越多地采用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，除了民用通信外，目前有三個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)需求車(chē)地?zé)o線(xiàn)通信：乘客資訊系統(tǒng)（PIS）中的下行流帶寬需求約為8Mbps（1路標(biāo)清）、車(chē)載視頻監(jiān)控系統(tǒng)的帶寬共約為6~8Mbps（1路上行，1路下行）、CBTC信號(hào)系統(tǒng)帶寬需求為數(shù)百Kbps.
1、乘客咨詢(xún)系統(tǒng)
系統(tǒng)通過(guò)分布于列車(chē)車(chē)廂的液晶顯示器（一節(jié)車(chē)廂最多設(shè)置8臺(tái)），乘客可以實(shí)時(shí)了解列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)和到站信息，還可以觀(guān)看實(shí)時(shí)電視節(jié)目及廣告。
2、車(chē)載視頻監(jiān)控系統(tǒng)
列車(chē)運(yùn)行安全事關(guān)重大，而列車(chē)運(yùn)行中的事故時(shí)有發(fā)生，造成了重大損失，如英國(guó)倫敦地鐵爆炸案等。列車(chē)車(chē)廂內(nèi)部的實(shí)時(shí)監(jiān)控一直是軌道交通安全系統(tǒng)中關(guān)鍵而薄弱的一環(huán)。車(chē)載圖像監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)列車(chē)司機(jī)、控制中心值班員、車(chē)輛段DCC和車(chē)站值班員對(duì)列車(chē)車(chē)廂情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。運(yùn)營(yíng)列車(chē)每節(jié)車(chē)廂裝設(shè)2個(gè)小型半球型攝像機(jī)，用于監(jiān)視車(chē)廂內(nèi)乘客情況；兩端駕駛室各設(shè)置廣角半球攝像機(jī)，正常情況下監(jiān)視列車(chē)司機(jī)位，緊急情況下，監(jiān)視車(chē)內(nèi)旅客疏散情況。兩端駕駛室設(shè)置一臺(tái)觸摸顯示器，根據(jù)需要顯示車(chē)內(nèi)圖像或前方車(chē)站發(fā)送的站臺(tái)圖像。
3、基于通信的列車(chē)控制系統(tǒng)
基于通信技術(shù)的列車(chē)控制系統(tǒng)，其核心技術(shù)是車(chē)地連續(xù)、雙向的無(wú)線(xiàn)通信。隨著控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，通信系統(tǒng)正在與列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)相結(jié)合，基于通信的列車(chē)控制系統(tǒng)正在越來(lái)越多的被采用。
4、鐵路行業(yè)車(chē)地?zé)o線(xiàn)傳輸需求
GSM-R作為專(zhuān)門(mén)為滿(mǎn)足鐵路應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的數(shù)字式無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，具有更適應(yīng)鐵路運(yùn)輸特點(diǎn)的、更成熟的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以及更符合通信信號(hào)一體化技術(shù)發(fā)展的需要，特別是運(yùn)用于列車(chē)控制系統(tǒng)、鐵路維護(hù)通信、列車(chē)診斷、旅客服務(wù)和貨運(yùn)跟蹤服務(wù)。
5、列車(chē)控制系統(tǒng)（TrainControlSystem,
系統(tǒng)是以GSM-R作為傳輸手段的列車(chē)自動(dòng)防護(hù)/列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)，甚至可以實(shí)現(xiàn)列車(chē)的自動(dòng)操作（駕駛）。
6、鐵路維護(hù)通信
利用GSM-R技術(shù)，可建立鐵路沿線(xiàn)維護(hù)人員的業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)通信（新的路邊電話(huà)和隧道電話(huà)），并能夠根據(jù)維護(hù)人員的職能和所在的場(chǎng)所很快地確定他們的位置。
7、列車(chē)診斷
如果列車(chē)發(fā)生故障，診斷數(shù)據(jù)將通過(guò)GSM-R傳輸?shù)较乱粋€(gè)維修中心，使維修站能夠及時(shí)地為維修做好相關(guān)的準(zhǔn)備，因而大大地縮短維修時(shí)間。
8、旅客服務(wù)
旅客服務(wù)主要包括列車(chē)時(shí)刻信息、在線(xiàn)售票（訂座）服務(wù)。基于列車(chē)自動(dòng)控制和GSM-R的列車(chē)時(shí)刻信息服務(wù)，能夠隨時(shí)為旅客和乘客提供列車(chē)的動(dòng)態(tài)位置和時(shí)刻信息；基于GSM-R連接的售票機(jī)可提供在線(xiàn)售票（訂座）服務(wù)。
9、貨運(yùn)跟蹤服務(wù)
該項(xiàng)服務(wù)利用一個(gè)帶有GPS接收器的簡(jiǎn)單GSM模塊，可指示該貨車(chē)（集裝箱）的精確位置，可實(shí)時(shí)掌握所運(yùn)貨物的確切位置，并可將這一數(shù)據(jù)發(fā)送給其客戶(hù)。
軌道交通安防應(yīng)用剖解
城市軌道交通中的弱電系統(tǒng)主要包括信號(hào)系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、公務(wù)及專(zhuān)用電話(huà)系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、時(shí)間系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)和屏蔽門(mén)控制系統(tǒng)等等。綜合安防系統(tǒng)采用集成和互聯(lián)的手段，對(duì)上述系統(tǒng)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)信息互通、資源共享，達(dá)到簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)備配置、壓縮設(shè)備用房面積、減少綜合投入、提高運(yùn)營(yíng)效率、提高應(yīng)變能力、提高城市軌道交通現(xiàn)代化運(yùn)營(yíng)管理水平的目的，并且為優(yōu)化運(yùn)營(yíng)調(diào)度和值班模式提供靈活的平臺(tái)。
綜合安防系統(tǒng)以車(chē)站控制為基本單位，采用控制中心、車(chē)站兩級(jí)管理，以及控制中心、車(chē)站、現(xiàn)場(chǎng)三級(jí)控制的模式，分層分布式結(jié)構(gòu)。綜合安防系統(tǒng)集成或互聯(lián)的內(nèi)容可以分為以下層次。
系統(tǒng)平臺(tái)集成：
在系統(tǒng)平臺(tái)級(jí)集成的子系統(tǒng)不再設(shè)置獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，所需的系統(tǒng)資源由綜合安防系統(tǒng)統(tǒng)一分配。SCADA（電力監(jiān)控）、EMCS（機(jī)電設(shè)備監(jiān)控）、PSD（屏蔽門(mén)/安全門(mén)）、FG（防淹門(mén)）、ACS（門(mén)禁控制系統(tǒng)）具有在系統(tǒng)平臺(tái)級(jí)集成的條件
監(jiān)控功能集成：
監(jiān)控功能集成的系統(tǒng)可以擁有獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)資源，其與運(yùn)營(yíng)有關(guān)的設(shè)備的監(jiān)控功能被集成到綜合安防系統(tǒng)；綜合安防系統(tǒng)可以在同一操作界面上調(diào)用這些系統(tǒng)的部分功能，操作這些系統(tǒng)的部分設(shè)備。AFC（自動(dòng)售檢票系統(tǒng)）、FAS（防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)）、CCTV（電視監(jiān)控系統(tǒng)）、PA（廣播系統(tǒng)）和時(shí)間系統(tǒng)等具有在監(jiān)控功能級(jí)集成的條件
數(shù)據(jù)信息互聯(lián)：
進(jìn)行數(shù)據(jù)信息互聯(lián)的系統(tǒng)相互獨(dú)立設(shè)置，其間沒(méi)有功能調(diào)用關(guān)系，但設(shè)置通信接口交換各自的運(yùn)行信息和報(bào)警信息，以實(shí)現(xiàn)相互間的控制協(xié)調(diào)；ATS（列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控）、公務(wù)電話(huà)、調(diào)度電話(huà)、無(wú)線(xiàn)通信、綜合故障監(jiān)管等采用數(shù)據(jù)信息互聯(lián)的方式。
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