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无线车地通信技术是智能交通系统中的一项关键技术,尤其是在轨道交通、无轨电车等应用领域中,是实现TCMS、PIS系统以及综合监控功能的保障,是保证车辆安全运营的核心技术。为了对车辆的车载设备状态及位置信息等进行监控,可靠的车地无线传输是非常重要的。在利用公网的传输系统中,车辆运行区间无线基站的覆盖有可能不连续,单一模式的车地通信是不可靠的。采用多模式、多通道的无线传输方式可有效解决单一模式下传输不稳定、可靠性差和信号覆盖等问题。本文在分析现有多种移动无线通信方式的基础上,设计了一种融合2G/3G/4G多模式无线车地通信系统。该系统可同时利用3G/4G、TDD-LTE与FDD-LTE、WIFI等混合多模式多通道通信,将多种数据源按照不同的打包方式和传输方式发送出去,以有效增加网络通信带宽。基于该套硬件系统,对基于2G、3G、4G以及WLAN的多模式车地通信的信道管理机制、多模式多通道切换方法等关键问题进行了研究。1)研究了基于层次分析法和熵值法的多通道管理机制对多个通信信道进行管理,以便进行下一步的通道选择与切换工作;2)研究了优先网络切换判决调度法,可有效解决垂直切换中网络判决问题,以便选出最佳网络,然后在切换执行时使用IP地址再封装法,通过地面数据中心的服务器程序自动获取并解析车载移动终端的动态IP来获取车载移动设备终端对外通信的实际IP与端口,以保证通信过程中会话的连续性,减小了数据传输过程中由于切换引起的数据丢包率。最后通过实验验证了方法的实用性和系统的功能。通过对3G/4G、TDD-LTE与FDD-LTE、WIFI等混合多模式多通道的通道管理机制及信道切换算法的研究,提高了数据传输的可靠性和稳定性,可有效解决单一信道的覆盖问题,进而实现车地之间的无线音视频、设备运行状态和列车位置等信息的实时传输,满足了车地传输对无线通信网络的需求。相关工作为有效提高车地通信服务质量(QoS)提供了技术保障。