綜合交通體是各種運(yùn)輸方式在社會(huì)化的運(yùn)輸范圍內(nèi)和統(tǒng)一化的運(yùn)輸過(guò)程中,根據(jù)其具備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)組成分工協(xié)作、有機(jī)結(jié)合、連續(xù)貫通、布局合理的交通運(yùn)輸綜合體。一般是由鐵路、公路、水路、航空等各種運(yùn)輸方式及其線路、站場(chǎng)等組成的綜合體系。
目前綜合交通體內(nèi)的各交通體系相對(duì)獨(dú)立運(yùn)作,系統(tǒng)之間溝通方式單一。比如在公路、鐵路系統(tǒng)中的客運(yùn)作業(yè)一般采用400 MHz頻段的模擬無(wú)線對(duì)講系統(tǒng),該系統(tǒng)是運(yùn)輸作業(yè)人員在日常作業(yè)和設(shè)備維護(hù)中必不可少的聯(lián)絡(luò)工具和使用最頻繁的通信系統(tǒng),無(wú)論是接發(fā)車、檢票、查票、旅客引導(dǎo)和服務(wù),均需要通過(guò)對(duì)講系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系交流、溝通、確認(rèn)。
目前正在使用的模擬系統(tǒng)存在著通信技術(shù)較落后、頻率干擾較嚴(yán)重、信道較少、發(fā)起呼叫較困難、覆蓋盲區(qū)較多而且語(yǔ)音不清晰等諸多問(wèn)題。模擬無(wú)線通信系統(tǒng)的使用已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代化綜合交通體內(nèi)的運(yùn)輸作業(yè)與組織需求,存在管理部門不能及時(shí)準(zhǔn)確掌握交通體內(nèi)的運(yùn)輸組織動(dòng)態(tài),各種交通系統(tǒng)運(yùn)輸信息不能分享,不能及時(shí)有效互聯(lián)互通,且應(yīng)急狀態(tài)下不能聯(lián)網(wǎng)指揮的問(wèn)題。可以說(shuō)模擬系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法應(yīng)對(duì)飛速發(fā)展的綜合交通體內(nèi)的運(yùn)輸指揮調(diào)度。
DMR(Digital Mobile Radio)數(shù)字集群通信標(biāo)準(zhǔn)是ETSI(歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))為了滿足歐洲各國(guó)的中低端專業(yè)及商業(yè)用戶對(duì)移動(dòng)通信的需要而設(shè)計(jì)并制訂的開放性標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字集群通信標(biāo)準(zhǔn)采用的是TDMA(雙時(shí)隙)多址方式,12.5 kHz的信道間隔,調(diào)制方式采用4FSK,數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6 kb/s,提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及其他輔助服務(wù)。
針對(duì)目前的綜合交通體內(nèi)無(wú)線對(duì)講及信息共享等有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)研,提出了一種基于DMR技術(shù)的綜合交通樞紐無(wú)線信息系統(tǒng)解決方案,以下簡(jiǎn)稱為綜合交通體數(shù)字無(wú)線信息系統(tǒng)。系統(tǒng)采用全數(shù)字化技術(shù),在實(shí)現(xiàn)綜合交通體無(wú)線對(duì)講功能的基礎(chǔ)上,整合各交通行業(yè)無(wú)線對(duì)講功能,實(shí)現(xiàn)數(shù)字無(wú)線對(duì)講全覆蓋和綜合交通信息綜合處理及自動(dòng)推送等功能。
1 研究方案對(duì)比
雖然傳統(tǒng)的模擬通信技術(shù)仍具有不少優(yōu)勢(shì),如成本低廉,可自定義的功能和簡(jiǎn)便的搭建方式等,但模擬通信技術(shù)已受到來(lái)自其自身技術(shù)政策上的限制,主要的限制包括工業(yè)和信息化部通信產(chǎn)業(yè)政策上明確了由模擬方式轉(zhuǎn)為數(shù)字方式的時(shí)間進(jìn)程。模擬系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)被不知來(lái)源的信號(hào)干擾,嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接影響到調(diào)度及指揮,其存在保密性差,電池使用壽命短等問(wèn)題。
1.1 覆蓋及保密性對(duì)比
模擬對(duì)講機(jī)頻點(diǎn)一般是25 kHz,且只支持一個(gè)模擬信道話音通信,無(wú)法分組,成了一呼全通,如果想要設(shè)置不同的組,需要手動(dòng)轉(zhuǎn)換頻點(diǎn),否則無(wú)法通信。相互影響大,而且不利于個(gè)別情況私密通信的需求。采用數(shù)字化對(duì)講技術(shù),可有效地加強(qiáng)無(wú)線指揮的保密性,提高抗干擾能力,提高工作效率。
DMR數(shù)字對(duì)講機(jī)是基于數(shù)字傳輸技術(shù)而設(shè)計(jì)的,其工作原理是先將語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化,再以數(shù)字編碼方式進(jìn)行傳播。數(shù)字對(duì)講機(jī)具有語(yǔ)音清晰、保密性強(qiáng)、節(jié)省頻率資源、功能強(qiáng)大等特點(diǎn),因此受到交通行業(yè)用戶的普遍關(guān)注和喜愛(ài)。采用數(shù)字無(wú)線基站,可有效地改善信號(hào)覆蓋。數(shù)字基站有效覆蓋范圍一般在2~5 km,能有效地覆蓋交通樞紐各工作區(qū)域;采用400 MHz無(wú)線通信,具備繞射能力及穿透能力,可有效地覆蓋多層、地下、電梯間等工作區(qū)域;如遇盲區(qū)時(shí)可采用室內(nèi)射頻擴(kuò)展延伸技術(shù),補(bǔ)充盲區(qū)的覆蓋。
圖1 模擬覆蓋與數(shù)字覆蓋的對(duì)比
1.2 頻譜利用率及抗干擾能力對(duì)比
模擬對(duì)講機(jī)沒(méi)有進(jìn)行數(shù)字化處理,噪聲會(huì)隨著講話聲音一起被放大傳輸,抗噪能力差。數(shù)字化的TDMA系統(tǒng),采用12.5 kHz頻率,同時(shí)在此頻率內(nèi)將信道分成2個(gè)時(shí)隙(2個(gè)信道)進(jìn)行工作。理論上比模擬系統(tǒng)節(jié)省了4倍的頻率資源。同時(shí)可繼續(xù)使用和模擬中繼相同的天饋線及雙工器,并使對(duì)講機(jī)電池的工作時(shí)間延長(zhǎng)了將近40%。DMR數(shù)字技術(shù)可提供更好的噪聲抑制,并在更大范圍內(nèi)保持優(yōu)于模擬技術(shù)的話音質(zhì)量,特別是在傳輸范圍的最邊緣;同時(shí)采用參量特征值語(yǔ)音壓縮合成技術(shù),能有效地抑制噪聲并可抑制多種環(huán)境噪音,在高噪聲環(huán)境下通話仍然清晰。
1.3 運(yùn)輸業(yè)務(wù)及信息化拓展對(duì)比