地铁信号系统中车 -地无线通信传输的抗干扰探讨

地铁信号系统中车 -地无线通信传输的抗干扰探讨

张义康

中国铁建电气化局集团第二工程有限公司 山西省 太原市 030023

摘要：本文针对地铁信号系统中车-地无线通信传输的抗干扰进行分析，介绍了车地无线双向通信系统以及通信传输的安全性需求，探讨了地铁信号传输干扰源，并提出具体的抗干扰对策，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。

关键词：地铁信号系统；车地无线通信；传输；抗干扰

针对地铁信号系统进行分析，无线传输系统具有较强的复杂性，车-地无线通信系统是地铁信号传输系统中的重要组成部分，需要全面提升系统运行技术，并按照我国所提出的具体要求和标准，对车-地无线传输独立信号网进行构建。针对该网络的运行情况进行分析，在网络运行过程中会受到相关干扰因素的影响，进而导致网络信号在传输时出现不稳定或中断等问题，严重影响了行车安全性。对此，相关工作人员需要深入分析影响信号传输的相关因素，并采取有效对策进行控制。

一、车地无线双向通信系统

在地铁信号系统当中，车地无线双向通信系统具体对无线局域网技术进行应用,常见的无线通信媒介主要包括无线电台、泄漏电缆以及泄漏波导管等。车地无线双向通信系统具体包括车载无线系统和地面无线系统两部分，通常采用双网冗余配置。地面无线系统可以有效接收信号，并将相关地面信息发送到列车，还能够接收相关车载信息，并将其转发到地面设备，而且该系统还能够对相关无线信息以及用户进行认证和加密。车载无线系统可以对车载信息进行接收，并向地面进行发送，同时还能够接收地面信息，并将其转发到车载设备当中^[1]。

二、车-地无线通信传输的安全性需求

（一）高安全性、高可靠性和高可用性

列车的安全控制系统包括移动授权和速度控制等，可通过信号系统来进行相应的操控。因此，当信号系统在受到相关干扰后，对地铁的安全运营会造成严重影响。对此，需要充分确保数据传输的安全性、可靠性和可用性。

（二）数据传输的高实时性

地铁列车在实际运行过程当中可以追踪前后车的位置信息，因此需要能够实时传递和传输相关数据。在信息传输过程当中，动体列车的延迟时间应作为传输时差，有效控制整体信号系统，当延迟时间变长后，对传输效率的影响也会变大，进而降低了系统运行效率。

（三）高速移动中的信息传输速率需满足系统需求

现如今，地铁列车在高速移动时，其最高速度主要维持在80-90千米每小时这一范围内，而在具体移动中会受到多径效应和多普勒效应的影响，进而降低了信号的传输速率。对此，只有保证传输速率能够满足车地无线网传输系统的相关要求，才能进一步确保系统的正常运行^[2]。

三、地铁信号传输干扰源分析

（一）信号及乘客信息信号干扰

针对目前的相关实践案例进行分析可以发现，信号和乘客信息信号容易影响到地铁信号。乘客信息系统主要通过多媒体网络对乘客的具体位置信息进行获取，而车地无线信号传输系统与其具有一定的相似性，因此一般都在车顶部位置进行安装，该位置和列车安全系统接收天线的距离较近，因此容易导致相关信号干扰问题发生。

（二）同站台换乘频率干扰

针对车-地无线信号传输系统进行分析，可以发现同站台换乘频率也会对传输系统产生相应的干扰。从地铁运行实际情况分析，同站换乘现象比较普遍，因此当两条线路的信号传输方式相同时，导致本线信号和另线信号之间容易出现覆盖现象，进而产生矛盾干扰。站台是开放式的空间，因此无线传输信号系统在具体传输信号时，一旦受到电磁波的穿透力和反射力影响，也会导致信号出现干扰。

（三）电子设备干扰

现如今，无线网在人们的生活当中不断普及开来，而人们对电子工具的使用也变得越发方便，因此在一些社会活动当中，人们往往会携带相关的电子设备，如手机等。而无线网的开放式特点使得相关乘客可以通过自身携带的电子设备搜索到相关无线信号，这容易导致地铁信号系统当中的重要信息或加密信息发生泄漏问题。

（四）高速移动多普勒效应

针对目前的地铁利用情况进行分析，当其移动速度达到80-90千米每小时后，将会导致列车在接近或远离信号发送端时的频率呈现出高低不同的现象，极大的提升了系统误码率，降低了信息传输的安全性和稳定性^[3]。

四、车-地无线信号传输系统防干扰措施

现如今，在城市交通网络建设过程中，地铁具有着十分关键的作用，我国各大城市纷纷加快了自身的地铁规划和建设工程，从而使城市交通现状得到有效改善。针对地铁运行情况进行分析，其对相关信号系统具有较强的依赖性，需要通过具体信号提示，从而完成地铁的启动和停靠等操作，有效保证地铁列车运行的安全性。而地铁信号系统在进行无线通信传输时容易受到相关因素的干扰，进而导致信号出现不稳或中断等现象，对行车安全造成极大影响。通过确保车地无线信号传输系统能够稳定可靠的传输信号，可以进一步保证地铁行车的安全性，因此相关部门需要针对信号传输系统的干扰因素进行有效分析，并合理采取相关的防干扰措施。

（一）无线信号及乘客信息系统防范

针对车地无线信号传输系统的稳定性进行分析，需要对无线信号和乘客信息系统进行有效防范。具体来说，乘客信息系统为PIS系统，其对无线信号产生干扰是由于其接近无线信号的接收安装位置。PIS系统的传输数据相对较多，信号系统的传输数据相对较少，因此可以采取频点隔离的方式来有效防止两种输出频率产生干扰。而对该方法进行应用后，发现在实际操作时较为困难，同时对带宽也会产生一定影响，因此在实践防干扰过程当中，需要结合不同频段信号系统进行具体分析，从而使乘客信息系统的干扰问题得到有效解决。

（二）同站台换乘频率干扰防范

针对同站台换乘频率干扰进行防范，具体可从以下几个方面进行入手。首先，分开车地无线信号传输系统中的频点，这样可以有效提升频点的使用灵活性，使相关干扰问题得到解决。其次，需要改变车-地通信方式，例如在本地使用无线电台方式，而相邻线则可以采用感应换线等。最后，需要合理选择定向天线的角度，这样一来可以避免站台空间开放和环境复杂所产生的干扰问题。

（三）多普勒效应干扰防范

在信号传输过程当中，需要有效防范多普勒效应的干扰，具体可从以下两个方面进行入手。首先，开放空间对于非主动攻击可以采用二层控制技术来有效控制干扰。该技术的应用可以使误码率得到降低，并使通信系统的准确性得到有效提升。其次，对OFDM技术进行应用，从而防范车-地无线传输信号系统出现失真和衰弱等现象，提升信号的抗干扰能力^[4]。

结束语：

综上所述，车-地无线信号传输系统对于地铁的安全运行具有着十分重要的意义，可以有效维持地铁运行的安全性和稳定性。因此，相关工作人员需要对导致车-地无线信号传输系统出现问题的原因进行分析，并找出具体的干扰因素，采取有效对策进行解决，从而进一步保证车-地无线信号传输系统的安全稳定运行。

参考文献：

[1]俞钟华.地铁信号系统中车地无线通信传输抗干扰分析[J].数字化用户,2018,24(24):181.

[2]赵博阳.地铁信号系统中车地无线通信传输抗干扰分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2016,36(10):1100-1100.

[3]安彬.地铁信号系统中车地无线通信传输抗干扰分析[J].科技创新与生产力,2016,27(12):84-85,88.

[4]雷锡绒.基于无线通信的列车控制系统中的数据通信子系统分析[J].城市轨道交通研究,2016,15(4):106-109.