日前，由郑州地铁通号中心与卡斯柯共同合作推进的“5G+CBTC轨道交通信号系统”应用研究迎来重要进展——基于5G的轨交信号系统车载日志传输已成功完成实验室和现场两轮测试验证。该技术将创新性地在郑州5号线上进行首次应用，这也将是5G技术首次实现在轨道交通信号系统上的成功应用。
无线频率资源一直以来都是轨道交通车地无线通信系统发展的瓶颈，从十几年前信号系统车地无线通信系统采用2.4G开放频段的WLAN技术，到近几年采用1.8G专用频段的LTE技术，都无法满足海量车载数据传输的需求。例如，郑州5号线在建设时就使用了1.8G专用频段的LTE技术来传输信号系统车地数据，列车运营过程中产生的海量车载数据信息——包括信号系统车载日志、通信系统车载视频、车辆状态信息等——都需要经过车地无线LTE通道进行传输，然而可用的无线频谱带宽受到极大限制，仅有10MHz可用，远远无法满足车辆回库后及时将当天的运行日志传输至中心的需求。
为解决LTE技术频谱带宽受限制问题，由郑州地铁通号中心立项进行研究攻关，成立了《基于5G技术的车地ATO、ATP数据传输》项目研究团队，携手卡斯柯展开实施方案的研究与测试验证。研究团队针对如何打破板卡限速，如何构建5G链路，如何利用车辆回库或折返站停时间，完成信号、通信、车辆海量数据的下载，进行了多轮技术研讨，最终形成了《基于5G技术的车地ATO、ATP数据传输方案》。
研究团队选用了华为的AirFlash技术应用于信号系统车载日志数据的传输下载，形成了自动转储下载的方案。基于5G技术超宽带宽、超低延时、超广连接的技术特点，新的传输方案具有超高速率、无干扰风险、全程全自动转储等诸多先进性，能有效解决现有瓶颈问题。
AirFlash技术的特点：
采用60GHz毫米波新频谱，抗干扰性能大大增加
1.5Gbps超高无线速率，对每天产生的车载运行日志数据实现秒级下载
车辆回库实现自动转储，打破车载板卡速率限制瓶颈
在郑州地铁通号中心的总体协调支持下，以及卡斯柯郑州子公司团队的通力合作下，这一创新方案已完成了实验室和现场的两轮测试验证。测试数据显示，无线链路速率指标平均达到了1.5Gbps。对于每天信号系统的车载日志实现了秒级下载；原来每趟列车每天车载视频数据下载传输时长需要13小时，5G传输下可在半小时内完成；原来车载CCTV系统受制于车地无线网络带宽不足，视频录像只能存储于车载NVR中，信息传输时效滞后，5G传输下可实现实时远程下载数据，将大大增强数据传输的时效性。
据悉，该技术将首先部署在郑州5号线上，帮助5号线提升日常运维及管理效率，进一步提高安全保障，随后亦有望在郑州的更多地铁线路上进行拓展应用，引领郑州地铁快速迈进5G时代。
毫无疑问，5G技术在轨道交通领域有着广阔的应用前景。无论是新建项目还是既有线路的改造，5G都能发挥更高的技术价值，是实现智慧交通、打造智慧城市的关键动能。例如，只需要在既有车库中或者折返站部署5G设备，即可实现利用车辆回库或者折返的短暂时间，完成海量车载数据的迅速上传，大大提高列车运营效率。未来，郑州地铁还致力于将5G解决方案与智能运维系统相结合，实现信号系统日志的智能化分析及预警等功能，为列车的智能化运营维护提供强有力的支撑。
