蓋毅

摘要：現(xiàn)如今，城市中的交通擁堵問題越來越嚴重，伴隨城市化的日趨發(fā)展，使得城市的交通軌道也得到快速發(fā)展，其中就包括城市的地鐵交通。但是，在地鐵交通中，還是存在一些安全隱患問題需要我們解決。如無線通信信號還不是非常穩(wěn)定，這直接影響了地鐵的安全性，因為地鐵運行在地下，通信信號很容易受到干擾。本片文章就地鐵信號系統(tǒng)無線通信傳輸中的抗干擾技術(shù)進行分析，提出一些解決措施，希望可以加強地鐵的信號安全。

關(guān)鍵詞：地鐵信號;無線通信傳輸;抗干擾

目前來說，無線通信是非常便捷的，因為它不需要傳統(tǒng)的線路來維持，成本很低，并且可擴展性強。但是，在地鐵上的無線通信設(shè)備會隨著地鐵的運行而發(fā)生變化，很容易受到周邊環(huán)境的影響，又加上地鐵本身的結(jié)構(gòu)是密集的鋼結(jié)構(gòu)，有些車廂還會有設(shè)備的阻擋，因此無線通信信號經(jīng)常會收干擾。所以，我們需要對于無線通信的抗干擾技術(shù)進行探析，加強信號的傳輸能力，加強設(shè)備的抗干擾，減除環(huán)境的影響，最終使得信號可以快速有效地傳輸。

一、地鐵信號系統(tǒng)和干擾源的概述

（1）地鐵信號系統(tǒng)

電子通信技術(shù)的發(fā)展使得地鐵中的無線通信技術(shù)也隨之變化，CBTC信號系統(tǒng)，是基于通信的列車自動控制系統(tǒng)，逐漸得到了廣泛地應(yīng)用。在以通信技術(shù)為基礎(chǔ)上，我們加大了對于列車運行的控制系統(tǒng)的研究。地鐵上使用的都是傳統(tǒng)的移動閉塞技術(shù)，它是借助軌道旁放置的設(shè)備和車載設(shè)備來實現(xiàn)不間斷地雙向通信。列車不間斷地傳輸自身的位置、運行方向等數(shù)據(jù)，控制中心通過所接收到的數(shù)據(jù)進行推算，計算出目前列車實時的速度和列車的最大制動距離。這種技術(shù)不但可以保證列車前后的安全距離，而且兩個相鄰的分區(qū)還可以在一定的間隔下同時運行，這很大程度上提高了地鐵的運行效率，因此在高密度人口的城市中尤為廣泛地使用。

CBTC系統(tǒng)還具有良好的獨立性。在這個系統(tǒng)中，有一個相對獨立的子系統(tǒng)，它的作用主要就是控制地面和列車之間的信號傳輸功能。該系統(tǒng)還可以將車載天線和地面無線進行連接，使得列車上的信號和地面之間的信號形成統(tǒng)一的節(jié)奏，這樣的抗干擾能力就增強許多。相對于傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)，CBTC系統(tǒng)可以更加有效地抗干擾，保證信號的傳輸。

（2）通信系統(tǒng)干擾源

在地鐵中的信號傳輸主要還是指列車與地面的信號連接，雖然采取了無線的通信方式，減少了大量的線路成本問題，但是無線的通信方式也更加強調(diào)信號的抗干擾問題。在地下的列車，處于運行過程中，信號必然要受到環(huán)境等多方面的影響，這是不可避免的。尤其現(xiàn)在是無線網(wǎng)絡(luò)時代，它最大的特點就是開放性，列車中傳送出的信號在在傳輸過程中，也會受到其他無線信號的干擾，也容易受到惡意的網(wǎng)絡(luò)攻擊。通信信號一旦出現(xiàn)故障，最主要的是控制和調(diào)度累的信息如果出現(xiàn)錯誤，將會造成嚴重的安全事故。目前，造成網(wǎng)絡(luò)干擾主要有乘客無線通信系統(tǒng)對列車的干擾、換乘信號的干擾、乘客所攜帶和使用的電子產(chǎn)品造成的干擾以及途徑區(qū)域所受到的其他同頻信號的干擾。

二、地鐵信號系統(tǒng)抗干擾措施

（1）站臺換乘信號干擾的防范

在某些時刻站臺換乘信號會和地鐵通信信號頻率相似，當(dāng)列車經(jīng)過站臺的附近時就會受到嚴重的干擾，我們需要從兩個方面抗干擾。一方面，可以將地鐵的通信信號獨立出來，區(qū)分站臺換乘的信號頻率，避免在經(jīng)過時受到干擾;另一方面，還可以變化不同的列車與地面之間的傳輸方式。我們可以選擇和站臺換乘不同方向的天線，減少信號在傳輸過程中相遇的幾率，另外還能調(diào)整天線的方向角提高信號的抗干擾性能。

（2）多徑隧道效應(yīng)的干擾防護措施

多徑隧道效應(yīng)是造成地鐵無線通信信號減弱的主要原因之一。它不但會影響到通信信號的有效性，也使得整個系統(tǒng)在運行時的穩(wěn)定性降低，最終在信號傳輸過程中數(shù)據(jù)丟失造成更嚴重的問題。因此，我們需要提高多徑隧道效應(yīng)的抗干擾，最好的方式就是利用多種電子波交互的方式進行數(shù)據(jù)的傳輸。這樣既可以提高傳輸效率，也能加強傳輸?shù)姆€(wěn)定。

（3）空間、頻率分集

空間分集是指在列車的不同位置利用多種數(shù)據(jù)接收的設(shè)備進行無線信號的接收，使得信號可以變強，更加準確地被了解，特別是在建筑物密集以及隧道之下的地鐵區(qū)域，能夠更好地保障信號的接收。而頻率分集是指利用不同的頻率段來發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，多個頻率可能確保信號不失真，優(yōu)化無線傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)準確度。

（4）其他抗干擾措施

地鐵本身的一些設(shè)備也會對于無線信號的傳輸有所干擾，比如地鐵的電氣設(shè)備，這類屬于電磁干擾的范疇。要想解決這種干擾，首先就要進行有效地隔離大功率的電氣設(shè)備，有針對性地預(yù)防這些設(shè)備在工作中產(chǎn)生的電磁信號對無線信號的干擾。其次，必要的定時設(shè)備維護也是有效果的，防止電氣設(shè)備因為故障而產(chǎn)生較強的電磁信號也是抗干擾的一種措施。最后，供電的網(wǎng)絡(luò)如果不穩(wěn)定運行也會造成信號的發(fā)射故障，不受控的信號發(fā)射也會影響地鐵通信信號，因此維護供電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定也很有必要。

三、結(jié)語

地鐵信號系統(tǒng)無線通信傳輸?shù)膬?nèi)容主要就是地鐵目前的運行情況與所在的位置，信息的傳輸是否有效直接影響到地鐵車輛的安全運行。因此，必須保證無線通信傳輸?shù)男畔⒌耐暾院陀行?，還要確保傳輸實時性和快速性。這就對無線通信技術(shù)的抗干擾能力提出了很高的要求，我們結(jié)合不同的干擾源類型進行逐個分析，通過不同層面提高設(shè)備的抗干擾能力，提高網(wǎng)絡(luò)抗干擾性能，維護地鐵的安全運行。

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