我國城市軌道交通快速發(fā)展，在滿足人民群眾出行需求、優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)布局、緩解城市交通擁堵、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展等方面發(fā)揮了越來越重要的作用。城市軌道交通的運(yùn)行水平?jīng)Q定著城市公共交通的服務(wù)質(zhì)量，城市軌道交通的運(yùn)行秩序直接影響大城市社會(huì)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的運(yùn)行秩序。5G網(wǎng)絡(luò)作為新型基建的底層技術(shù)為整個(gè)信息基礎(chǔ)設(shè)施帶來了革命性升級(jí)，它將如何促進(jìn)地鐵為代表的城市軌道交通體系智能化轉(zhuǎn)型是5G技術(shù)應(yīng)用中必須面對(duì)和思考的一個(gè)課題。

新時(shí)代城市軌道交通行業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

城市軌道交通行業(yè)的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有廣域覆蓋、高速移動(dòng)以及綜合業(yè)務(wù)承載的特點(diǎn)，融合了有線、無線通信技術(shù)為指揮調(diào)度、設(shè)備管理提供高可靠性的基礎(chǔ)信息平臺(tái)。隨著城市軌道交通行業(yè)智能化運(yùn)營水平的提升，傳統(tǒng)單一技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)已不能很好地滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)的通信需求。例如：CCTV系統(tǒng)中傳統(tǒng)有線通信系統(tǒng)雖然能很好地解決固定場(chǎng)地的高清視頻流回傳問題，卻無法滿足對(duì)運(yùn)行中的列車提供實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控的需求，而基于4G的LTE-M系統(tǒng)雖然能解決移動(dòng)性的問題，但其有限的通信帶寬仍無法滿足視頻監(jiān)控質(zhì)量的要求。再譬如：隨著智能感知設(shè)備的廣泛應(yīng)用提升了業(yè)務(wù)系統(tǒng)智能化水平，而海量的數(shù)字終端接入則對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的承載能力、柔性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)、快速部署提出了更高的要求。

針對(duì)新時(shí)代城市軌道交通行業(yè)的特點(diǎn)，5G通信技術(shù)的eMBB、uLLRC和mMTC三大特性可以較好地滿足城市軌道交通行業(yè)的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的通信需求，為城市軌道交通信息系統(tǒng)建設(shè)提供新的通信技術(shù)手段。

城市軌道交通行業(yè)的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

在城市軌道交通行業(yè)核心生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，運(yùn)營商所提供公網(wǎng)的安全性和可靠性能否滿足城市軌道交通行業(yè)的需求目前還難以準(zhǔn)確評(píng)估，而城市軌道交通行業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)、人們生活的影響不允許“試錯(cuò)”，因此有必要建設(shè)行業(yè)專用的5G通信網(wǎng)絡(luò)。目前國外如德國、日本已規(guī)劃了5G的專用頻段用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等行業(yè)5G專網(wǎng)，我國也開展了5G專用頻段的相關(guān)規(guī)劃研究。

在未來的城市軌道交通行業(yè)將出現(xiàn)公專結(jié)合的5G網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營商提供的5G公共網(wǎng)絡(luò)為城市軌道交通的乘客提供便利的客運(yùn)、票務(wù)、資訊等增值服務(wù)；運(yùn)營商提供的5G公共網(wǎng)絡(luò)行業(yè)切片作為地鐵公司內(nèi)部管理網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，可用于提高地鐵公司日常運(yùn)營管理的能力和工作效率；地鐵公司自建的5G專網(wǎng)則作為生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的重要支撐，重點(diǎn)解決車地通信、海量智能終端接入等瓶頸問題，結(jié)合大數(shù)據(jù)、AI技術(shù)為城市軌道交通的智能運(yùn)維、應(yīng)急安防等應(yīng)用場(chǎng)景提供技術(shù)手段。

城市軌道交通行業(yè)的5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用展望

隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的加速、用戶終端的普及以及5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)，5G網(wǎng)絡(luò)將在城市軌道交通領(lǐng)域的乘客服務(wù)、智能運(yùn)維、高效運(yùn)營等方方面面發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)賦能作用。

在乘客出行服務(wù)方面，得益于5G網(wǎng)絡(luò)定位能力的提升，基于5G網(wǎng)絡(luò)定位和5G網(wǎng)絡(luò)信令的大數(shù)據(jù)分析可以獲取乘客的完整出行軌跡信息，包括乘客出門、到達(dá)地鐵車站、進(jìn)入地鐵、到達(dá)售票區(qū)、進(jìn)入站廳、站臺(tái)候車、列車上、地鐵出站這一完整的過程。從而滿足面向城市交通領(lǐng)域出行即服務(wù)（MaaS）的需求，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航、換乘指引、車廂分流、客流分析和預(yù)測(cè)、精準(zhǔn)清分結(jié)算等應(yīng)用服務(wù)，提升智能調(diào)度運(yùn)營效率和乘客出行體驗(yàn)。

在智能運(yùn)維方面以設(shè)備精準(zhǔn)維護(hù)維修為導(dǎo)向，利用5G網(wǎng)絡(luò)的mMTC和uLLRC特性以及靈活的MEC技術(shù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)運(yùn)維設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，結(jié)合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)手段，從人員、設(shè)備、物料、檢修、隱患、故障、分析、決策等方面實(shí)現(xiàn)面向多對(duì)象的主動(dòng)感知、電子化流程及場(chǎng)景化決策控制，提升網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營下的設(shè)施健康管理水平，促進(jìn)智能運(yùn)維。

在高效運(yùn)營方面通過5G網(wǎng)絡(luò)采集車站、車廂、車場(chǎng)等現(xiàn)場(chǎng)圖像以及乘客出行、設(shè)備監(jiān)管數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)地鐵運(yùn)營的全景感知，結(jié)合大數(shù)據(jù)/人工智能技術(shù)、可視化技術(shù)的應(yīng)用，將運(yùn)營管理場(chǎng)景變得可視、可管、可控，讓地鐵的運(yùn)營管理工作變得更加智能化、數(shù)據(jù)化。以可視的畫面、可量化的數(shù)字來協(xié)助提升運(yùn)營效率和應(yīng)急處理指揮決策的針對(duì)性和準(zhǔn)確性。

5G通信技術(shù)提升了人與物、物與物之間的通信能力，擴(kuò)展了信息世界的想象空間，通過與大數(shù)據(jù)、AI技術(shù)的深度結(jié)合將極大地豐富ICT技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景，在城市軌道交通領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。