千里之行,始于交通。交通是經濟的命脈,我們每天都得和各種交通工具打交道,交通安全事關重大。在對工業和信息化部無線電管理局局長謝飛波的采訪時,謝飛波說,無線電技術為保障人們的出行安全、提高交通系統的運行效率發揮著越來越重要的作用。在公路交通方面,包括不停車收費、雷達交通流量監測、交通路況信息采集、汽車導航定位等在內的無線電應用,使汽車行駛更加暢通高效。在軌道交通方面,列車無線調度通信、車輛車號自動識別系統、安全監護和防護、列車運行控制系統等無線電應用和系統,保障著包括高鐵在內的列車的安全行駛。
排查GSM-R頻段干擾,護航高鐵
對鐵路無線電專用頻率,尤其是GSM-R頻段,必須加快完善保護標準、規范和機制。
經過近幾年高速發展,我國成為高鐵大國,運營里程位居世界第一。高鐵的安全運行,離不開鐵路專用移動通信系統GSM-R的保駕護航。2010年年初,工業和信息化部與鐵道部聯合下發《關于建立鐵路無線電專用頻率保護工作長效機制的通知》,對保護全國鐵路無線電專用頻率工作提出了要求。
謝飛波指出,隨著鐵路建設的不斷發展,鐵路沿線的用頻情況更加復雜。因此,對鐵路無線電專用頻率,尤其是GSM-R頻段,必須加快完善保護標準、規范和機制,進一步保障高鐵無線電頻率使用安全。
他告訴記者,我國高速列車運輸通信、信號及調度指揮均采用GSM-R列控系統,該系統是專為鐵路通信設計的綜合專用數字移動通信系統,主要具備無線列調、編組調車通信、應急通信、隧道通信等語音通信功能,也為列車自動控制與檢測信息提供數據傳輸通道,可以實現200~500公里/小時運行速度區間的無縫通信覆蓋,因此GSM-R無線通信系統的正常運行是確保高速列車運輸安全的核心和關鍵。
記者在采訪中發現,目前鐵路專用頻率保護工作還存在一些盲區,如:固定監測設備觸角有限,而移動監測車受地形影響很大。更何況高鐵常常經過高架橋通行,其電磁環境與汽車線路并不一致,測到的數據往往無法反映真實的干擾情況。對已使用的GSM-R系統來說,無論是現有的固定監測系統還是移動監測系統,上述兩個原因使得鐵路專用頻率保護性監測的效率不高,監測到的頻譜數據無法反映真實的使用情況。再加上鐵路方面的司機或調度員缺乏無線電專業知識,很多情況下無法準確表述干擾特征,這也使得傳統保護方法的預見性、主動性不高。
對此,浙江省經信委無管局建議,在實際監測中,無線電管理機構可以協調鐵路相關部門,聯合開發專用的接收機或利用鐵路部門現有的機車電臺,從鐵路機車電臺的專用天線上轉接信號或單獨安裝監測天線,開發專用的路測軟件并加裝衛星定位或行駛距離記錄設備,定期模擬在車輛上監測記錄全區段實時通信質量。該辦法將提高鐵路GSM-R頻率保護工作的工作效率和主動性、預見性。
謝飛波要求,無線電管理機構和鐵路部門應加強協調和協作。鐵路部門應及時申報GSM-R基站資料,合理規劃站點和頻率;無線電管理機構要翔實掌握高鐵沿線運營商基站和直放站的分布、發射功率和頻率、與高鐵線路的距離等情況,建立快速響應和排查GSM-R干擾機制,做到有備無患。
無線互聯普及,讓CBTC更強壯
隨著移動互聯網的普及,同樣使用2.4GHz頻段頻率的WiFi應用越來越廣泛。
地鐵是城市交通的血管。自從去年年底深圳地鐵信號控制系統與WiFi之間產生干擾之后,各城市地鐵運營部門都很緊張。上海申通地鐵隨即表態,上海地鐵由于采用調頻技術,不存在故障隱患;而重慶方面則表示,將在全國率先試點無線電專用頻率操控軌道交通,先在軌道交通3號線上進行試點,為其開辟出專用頻段,以保障列車的運行安全,而其他人如果再使用這一專用頻段,就將被視為非法。
謝飛波在接受記者采訪時說,工業和信息化部無線電管理局最近也在進行廣泛調研,聽取各方面意見,考慮對地鐵通信規劃專用頻段。而對于現有的地鐵通信控制系統,建議采用定向天線替換原有的波導管,這樣可以做到和WiFi空間上的隔離。在這之前,還可以考慮臨時提高地鐵控制信號的功率,具體提高多少,須和當地無線電管理機構協同進行分析和測定。對于即將建設的地鐵線路,可到各地無線電機構提出頻率申請。
謝飛波說,我國軌道交通在控制技術方面多照搬國外已使用的CBTC系統,采用2.4GHz公用頻段頻率,未向無線電管理機構申請專用頻段。而隨著移動互聯網的普及,同樣使用2.4GHz頻段頻率的WiFi應用越來越廣泛。在頻率越來越擁擠的情況下,共處同一頻段,兩者難免會產生干擾。他表示,地鐵通信專用頻率規劃有望在年底之前確定下來。
實際上,對我國地鐵一窩蜂地上馬CBTC系統并非沒有異議。早在2006年11月,上海無線電管理局就編寫了一份研究報告《2.4GHz頻段電磁兼容性分析研究——軌道交通無線CBTC系統應用分析》。文中認為2.4GHz為公用頻段,不能徹底避免CBTC被干擾的可能。而在2008年年底,深圳地鐵內部也有人表示不贊成使用該頻段,因為原設計只考慮到地鐵內部的抗干擾問題,未考慮來自外部的干擾隱憂。深圳市無線電管理局也考慮到易被干擾的風險,曾建議深圳地鐵不使用2.4GHz公用頻段。但是,這些提醒和忠告都沒能影響地鐵使用公用頻段頻率的CBTC系統設計方案。據統計,目前國內用CBTC系統的在建線路34條,CBTC系統開通線路26條,這或多或少面臨干擾問題。
正確配置無線電頻率資源,智能交通平安行
智能交通系統中的許多方面都需要使用無線通信技術,必須考慮無線電頻率資源配置問題。
道路安全離不開智能交通。謝飛波說,隨著智慧城市發展和物聯網應用走向深入,智能交通前景廣闊。為助力智能交通,無線電管理機構將在頻譜資源上給予極大支持。比如,對于RFID不停車收費系統,已規劃專用頻段,并且不需經過審批,同時免除頻段占用費,利于出行順暢。
謝飛波告訴記者,智能交通的內容非常豐富,包括智能化調度、停車場的電子泊位管理等。從一般意義上來理解,智能交通就是將信息通信技術應用到交通管理中,提升道路承運能力,改善交通環境,并使駕駛出行人員得到個性化、人性化的優質服務,最大限度地減少或避免交通事故。例如停車引導系統通過圖形與數據結合的引導顯示屏,實時提供停車場地理位置、建議行車方向、動態空余車位等主要信息。據有關統計顯示,加入該系統的停車場泊位利用率平均上升了15%,既減少了人們為了尋找車位而盲目流動的時間,又使得違章停車和占用道路等現象得以下降。
謝飛波強調,對于不同的智能交通子系統,有的還要建立專用網。智能交通系統中的許多方面都需要使用無線通信技術,必須考慮無線電頻率資源配置問題。同時還要解決好不同系統之間的電磁兼容問題,以避免造成干擾。
此外,在智能交通系統中,不僅包括方便駕駛出行的自動導航等外部電子系統,還包括采用大量無線電技術,以提高車輛內部自動化、智能化水平的內部電子系統。我們知道,越高檔的轎車內部的電路越復雜,如果采用有線的方式,布線本身就很復雜,而且很容易出錯,采用無線模塊之后,就提高了交通工具本身的智能化。還有電子鑰匙、輪胎氣壓監視等,都屬于采用無線手段實現的交通工具智能化。
謝飛波強調,智能交通可以說是信息社會中交通運輸業向前發展的必然產物。歸根結底,發展智能交通就是為了改善人們的生活質量、提高生產效率。結合我國當前實際來看,發展智能交通必須遵循“全面、協調、可持續”的科學發展觀,需要社會多個部門的共同努力,有機整合各方面的資源,找準切入點,共同推動和提高我國交通的智能化水平。
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