吉林市軌道交通建設投資有限公司

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2019年城軌科技進步獎獲獎項目展示31丨基于LTE 技術的城市軌道交通無線傳輸系統綜合研究與應用

時間: 2020-09-16
信息來源: 中國城市軌道交通協會
提供部門:總工辦
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項目名稱:基于LTE技術的城市軌道交通無線傳輸系統綜合研究與應用

項目單位:鄭州地鐵集團有限公司、北京城建設計發展集團股份有限公司、華為技術有限公司、卡斯柯信號有限公司

主要完成人:李亞軍、徐淑鵬、趙晗、陳琦、楊雪、劉軍、陶宇龍、馬文勝、王智慧、高彥軍

主要內容:該項目是城市軌道交通行業全新的車地無線通信技術開發研究與應用,是4G 通信技術在軌道交通行業應用的首創。2010年10月起至2019 年1 月止,先后開展了《城市軌道交通車地無線(TD-LTE)傳送網研究與應用》、《LTE 技術在城市軌道交通CBTC系統中應用研究》、《基于TD-LTE 的城市軌道交通車地無線傳輸綜合承載技術》等專項科研技術攻關、試驗與應用檢驗,從而形成了LTE城軌無線傳輸系統研究成果。

該技術結合行業需求及特點,在4GLTE技術(可向5G演進)基礎上開發,系統由核心網、BBU、RRU、TAU及天饋系統組成,具備冗余組網、抗干擾性強、高帶寬、低時延、場強覆蓋均勻、支持高速移動的特點,能有效保證基于通信的 列車控制系統(CBTC)、乘客信息系統(PIS)和車載視頻監控(IMS)等運營安全信息傳輸的可靠性和穩定性,徹底解決軌道交通車地無線傳輸的技術瓶頸,可實現傳統城市軌道交通信號車地無線系統、PIS車地無線系統、專用無線調度系統的三網合一,降低用戶的建設和維護成本。

LTE 城軌無線傳輸系統具有創新性核心網架構,開創性采用1.8G專用頻率綜合承載了列車控制信息、多媒體信息、車載視頻信息和寬帶集群等業務,TD-LTE分別與專用無線系統和公安無線系統合路共用漏纜,開發了專屬于軌道交通LTE 車載終端(TAU),可實現TD-LTE 與WLAN 混合組網等技術特點。該系統在研發過程中共取得國家發明專利5項。

該技術適用于國內外城市軌道交通領域多場景車地無線信息傳輸,在1785MHz~1805MHz 頻段中,具有1.4M、3M、5M、10M、20M 多種組網設備方案,適用于專用承載或綜合承載。實際應用中,根據頻率資源和業務需求進行組網,可承載列車控制、緊急文本、列車狀態監測、集群調度、視頻監控和乘客信息等業務。

以單條地鐵線路(1個控制中心、16個車站、1個車輛段、18列配屬車、線路長度20公里)為例,采用該技術相對于信號車地無線系統、PIS車地無線系統兩網分立組網的方案可節省工程投資約1308萬元。

該技術2013年首次在鄭州地鐵1號線開通運營,成為全球首個在軌道交通使用1.8GHz頻率TDLTE技術承載PIS和車載視頻監控(IMS)信息的線路。2016年8月,在鄭州2號線一期完成了綜合承載CBTC、PIS、IMS 試驗。2017年1月該技術在鄭州城郊鐵路在高架區段、高架車站成功運用。2019年5月鄭州5號線工程開通運營,標志該技術歷經各種檢驗走向成熟。

該技術于2019年通過住房和城鄉建設部科技與產業化發展中心科技成果評估,評估委員會認為該技術在城市軌道交通領域達到國際先進水平,并被列為2019年全國建設行業科技成果推廣項目。

 

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