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沈阳地铁:开启车地无线通信新体验,打造“轨道上的城市”

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近年来,沈阳市持续加密城市轨道交通网络建设,致力打造功能层次清晰、衔接一体高效的城市轨道交通网。“100个行业智能化转型故事”第67期,我们走进沈阳地铁,随着地铁线网的不断延伸,沈阳地铁如何保障线路高质量运营,不断满足人们对美好出行的需求?一起去看看吧。

沈阳是国家历史文化名城,辽宁省省会,也是东北地区重要的交通枢纽,对辽宁和东北地区发展有着举足轻重的作用。近年来,沈阳市持续加密城市轨道交通网络建设,致力打造功能层次清晰、衔接一体高效的城市轨道交通网,提升城市品质,提高出行效率。

2010年9月27日,沈阳开通运营第一条线路沈阳地铁1号线,截至2023年9月,沈阳地铁已开通运营1、2、4、9、10号线共5条线路,运营里程165公里,车站122座,串联“三站一场”,沈阳进入“空铁联运”时代,逐步形成“覆盖中心城区、连接发展新区、串联重要枢纽”的地铁网络化运营新局面,为沈阳市民提供更加安全、便捷、高效、绿色、经济的运输服务,拉近城市各区域间时空距离,打造“轨道上的城市”,不断满足人们对美好出行的需求。

保障关键通信业务稳定运营

随着沈阳地铁线网的不断延伸,有力拓展城市发展空间,带动沿线经济发展,为区域发展注入新的活力和动力。同时,沈阳地铁也持续对1、2号线路进行升级改造,以技术创新保障线路高质量运营,目前正在从传统Wi-Fi+TETRA模式升级为城轨LTE-M模式。

传统的城市轨道无线通信采用2种制式(WLAN,TETRA)、4张网络(信号,PIS,CCTV,调度)同时进行承载,面临着诸多挑战:

● Wi-Fi承载CBTC(基于通信的列车控制技术)控制信号易受干扰、可靠性稳定性无法保障;

● 传统的窄带TETRA方案只支持语音,无法满足视频大数据业务需求;

● 多张网络组网复杂,建设成本和维护成本高。

城轨LTE-M(Metro)是基于4G TDD LTE技术的城市轨道交通无线车地通信解决方案,能够很好地实现“连续、可靠、安全、不间断”的城市轨道通信保障,同时承载CBTC、集群调度、PIS和CCTV等多种业务。极简组网,减低维护难度,采用专用频点和多级QOS机制保障业务安全可靠。

沈阳地铁1、2号线运营初期采用Wi-Fi和TETRA网络模式,分别承载CBTC和窄带集群通信,但由于Wi-Fi采用共享频谱抗干扰性差、TETRA网络互通性差,且两张网络运维复杂,所以在可靠性、功能性与运维成本方面亟须升级。

车地无线通信系统新升级

在城市轨道交通系统中,CBTC和集群通信扮演着非常重要的角色,可共同保障地铁的行车安全和可靠调度指挥。沈阳地铁于2019年和2020年分别开通运营的9、10号线,主要采用LTE-M来承载CBTC业务,自开通运营上线以来,车地通信状态稳定、列车运行状态良好。借鉴沈阳地铁9、10号线的经验,并根据《沈阳地铁通信系统线网规划》对于无线通信系统的整体规划,在1号线的车地无线通信系统的升级改造中,采用一张城轨LTE-M网络来统一承载CBTC和集群通信。具体来说,相较于传统方式,LTE-M将在三个方面为沈阳地铁1号线带来全面的提升:

首先,LTE-M采用了专属的1.8G无线频段,有效避免了公共频段之间的相互干扰,实现了在高速行驶状态下的平滑切换,从而保障了车地通信信号的稳定传输。

其次,LTE-M成功实现了从窄带集群到宽带集群的升级,不仅具备音频功能,还提供了视频等多媒体通讯功能,有效提高调度效率,实现核心生产网2张变1张,为轨道线网调度通信互联互通提供了网络基础。

此外,LTE-M采用了单基站覆盖1.2公里的方案,相较于传统WLAN、TETRA方案减少了超过80%的轨旁覆盖设备数量,这大大降低了后续运维的难度和成本,提升了网络的可靠性和稳定性。

沈阳地铁通过一张LTE-M网络承载地铁的CBTC业务和宽带集群业务,构建极简、安全、可靠的城轨车地通信专网,保障列车运行安全,列车控制信息的实时传输也提高了列车的安全性和可靠性,进一步减少了因车地通信受扰导致的延误和事故风险,更好为乘客提供了更加高效、安全、舒适的出行体验。

当前,沈阳地铁为了解决当前通信系统的升级需求,已经迈出了坚实的一步。通过携手华为筑牢数智底座,向车地通信的新技术、新场景持续演进,确保关键通信业务稳定运营,助力多层次轨道交通一体化发展,推进综合立体交通网建设。

自2013年全球第一条LTE-M线路上线以来,华为智慧城轨LTE-M解决方案已经在全球120多条轨道交通线路中得到应用。沈阳地铁集团有限公司与华为共同打造城市轨道交通行业智能化标杆,构建互联互通的综合交通运输网,打造便捷高效、智慧先进、宜居宜业的国家现代综合枢纽城市,引领沈阳现代化都市圈高质量发展。

编辑:卓卓

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