11月17日,在中国5G发展大会“5G综合轨道交通高峰论坛”上,中国移动设计院北京分院李楠副院长作为受邀嘉宾发表主题演讲,从轨道交通数字化发展趋势,引出5G网络对轨道交通行业高质量业务承载的优势,结合轨道交通行业的发展需求,进行场景化解决方案及组网架构分享,针对轨道交通行业多元化需求及典型应用,通过构建轨道交通专网网络,以实现轨道交通智慧化运营,同时对轨道交通行业面向未来网络需求提出了愿景与展望。

015G赋能数字化轨道交通


【资料图】

轨道交通已成为大中型城市的交通动脉、城市发展的核心动力、公共生活的基础平台,伴随着运营线路与乘客量不断增加,运营成本不断累计,智能化与可持续发展已经成为轨道产业的必然发展方向。整体发展的目标要实现业务高可靠发展,关键业务零中断,系统实施互联;线路资源整合再分配,多种业务一网承载;系统兼容并包,面向5G平滑更新迭代;驱动行业创新,加速产业数字化转型,努力打造智能轨道交通新格局。

加速实现列车全自动驾驶,包括列车自动唤醒、自动行驶、精确停车、站台自动化作业、无人折返、自动运行调整等功能,减少人员介入造车的失误,实现人力成本极大下降。增强轨道交通互联能力,强化跨列车之间、列车与站点之间、列车网络整体的互联互通能力与效率,实现全局化的轨道交通协同管理。提升数据化管理与智能运维能力,强化轨道设备的数据采集、加工与分析能力,以此实现智能运维和智能设备管理,强化轨道安全。全面提升轨道的智慧化服务能力,以AI为基础技术打造智慧客服、智慧安检、智慧应急指挥和人流预判等能力,提升轨道交通乘客体验。实现可持续发展,降低轨道交通产业升级中的碳排放,进入绿色发展纪元。

智慧城轨网络依托5G网络技术实现列车和地面的5G通信,面向轨道交通5G行业专网、5G轨道交通边缘计算、地铁隧道5G无线通信基站等信息基础设施搭建5G车地通信组网架构。通过重塑无线网、承载网、核心网等网络结构,为轨道交通行业提供网络接口,根据传输承载能力,将数据传送至数据服务器,以实现轨道交通行业各类型应用。重构轨道交通网络云平台,实现能力计算、数据存储、网络泛在、运维智能,全面提升轨道交通运营服务水平。

依托大数据实现轨道交通智慧运营,包括生产运营:安防、安检、票务、设备管理、能耗管理、应急处置等;管理信息:列车运行控制系统、列车运行状态监测、车辆视频监控系统等;乘客服务:轨道交通乘客信息系统、车站室内导航与定位、大数据客流分析等功能,以及轨道其它衍生能力。

城市轨道交通的线路和车站大部分都位于地下,不同场景差异化较大,主要分为站厅、站台、隧道、高架/路堑、车辆段等场景,根据轨道交通场景的环境与业务需求,进行差异化网络布局,做到5G网络无缝衔接,降本增效。

站厅

高峰时间人流量较大,为慢速移动场景,用户停留时间较短,业务需求量大,应采用数字化室分组网,降低施工难度,增加网络容量。

站台

为话务需求最高的核心区域,高峰时间人流量较大,包括站厅进入站台候车、经停车厢内和车厢下车的3类典型用户,其中站台候车用户停留时间相对较长(典型几分钟),应采用数字化室分覆盖,灵活组网,减小扇区干扰。

由于其特殊环境,受限于建设年代较早的地铁线路隧道内泄漏电缆不支持5G频段,宜采用RRU加漏缆或共享天线组合的方式。

高架/路堑

场景一般位于室外区域,车辆高速移动,宜采用对室外轨行区进行5G专项连续覆盖,借助5G室外宏站能力,采用异频组网的方式进行覆盖。

车辆段

作为轨道交通系统的重要一环,主要负责列车车辆的运营、整备和检修等工作。车辆段同时也是城市轨道交通系统中对车辆进行运营管理、停放及维修、保养的场所。场景属于半开阔区域,toB业务量较大,宜采用宏站加微站结合的方式进行组网。

轨道交通多样化的行业需求,对5G网络提出了更高的要求。包括网络专享、网络按需定制、网络低时延和高可靠、网络灵活部署和自主可控、数据不出园区和流量本地卸载等要求。

CREATIVE TECHNOLOGY

轨道交通行业典型需求

01视频、安防:轨道交通车站、列车、隧道等场景基于AR/VR的远程操作、维护和监控,加强轨道交通安全管理及运营。

02采集检测:轨道交通场景内温度、湿度、消防和烟感等数据采集,实时边缘数据分析,对设备故障或超限数据实施预警和报警。

03时延控制:基于5G网络的辅助紧急刹车、自动驾驶和远程操控等应用,实现零等待、瞬时感应、精准控制。

04终端连接:5G网络的服务对象不再局限于传统的以“人”为中心的移动终端,更涵盖了数量庞大、种类丰富的联网终端,对时延、切换、精准定位等能力要求较高。

05集群通信:轨道交通列车视频推送和分发、即时消息、人员组呼等业务需要5G提供大带宽、低时延和优先级控制的性能保障。

针对轨道交通行业多元化需求及典型应用,通过构建轨道交通专网网络,以实现轨道交通智慧化运营。通过无线、传输、核心网切片,隔离toC、toB应用,并对不同业务予以差异化服务保障;实现边缘计算能力,以线路为单位部署MEC/边缘UPF,实现专网流量线网疏导,匹配地铁集控架构;实现系统骨干云、公网云、轨道交通企业云协同部署,UPF间通过SPN灵活调度,与地铁未来数据中心加线网本地控制架构相适应;特殊场景定制化网络设计,通过隧道覆盖特别方案针对性设计,满足高可靠性、全生命周期管理、平滑演进等特殊需求。采用云化部署方式,依托5G网络切片能力,地铁SPN及共享/专用UPF部署,实现不同线路之间的资源调配,以适应轨道交通的“潮汐效应”。

未来智能交通应用场景,需要未来的6G网络提供比5G更全面的性能指标,如超低时延抖动、超高安全、立体覆盖、超高定位精度等。6G通信系统是一个地面无线与卫星通信集成的全连接世界,可实现全球无缝覆盖,其不再是简单的网络容量和传输速率的突破,更是为了实现万物互联的"终极目标"。

面向6G多元网络架构探索空天地立体式发展体系,以地面网络为主,卫星网络作为补充,结合高空基站、地空基站、无人机等技术进一步提升网络能力,优化业务体验,拓展业务应用,组成空天地一体化网络发展体系,通过整合空基网络、天基网络、地基网络等多种网络资源,利用各种不同制式的信息通信方式,实现跨平台的网络互联互通,实现如青藏高铁无人区等无线网络无法到达的轨道交通区域,赋能智慧轨道交通行业。

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