摘要：地铁是当前很多人选择的主要出行途径，在运行时存在一定问题，比如信号干扰。文章简单介绍了地铁通信系统中车-地无线双向通信系统的组成和特点，并分析了当前在地铁运行中能够影响到该系统运行的干扰因素，并针对这些因素提出相应的解决措施。
关键词：地铁信号系统；车-地无线通信传输；抗干扰
1引言
近年来随着城镇化程度不断加深，以及人们观念的改变，越来越多的人往城市中去，这使得城镇人口出现急剧增长，随之而来的就是给交通产生了巨大的压力。因此近年来我们开始进行城市轨道交通建设，地铁就是其中一种。在地铁运行系统中，控制列车运行的关键是其信号系统，当前我国地铁中应用的主要是移动闭塞信号控制系统（CBTC），该系统是通过在列车和轨旁的无线设备来实现车-地之间的通信，这样通过车-地之间的实时通信可以随时掌握列车的行驶位置和时速，然后通过对列车速度和制动距离的动态计算，可以对列车行驶的间隔进行控制和优化，最大限度的缩短行车距离。
2车-地无线双向通信系统简介
车-地无线双向通信系统是CBTC中的重要部分，其主要原理是利用轨旁的无线AP和车载接收系统将车载信号与地面信号进行连通，并且将车与地的信号系统连接为一个有机的结合体，而且目前逐渐发展为一个信号独立组网。该系统主要由轨旁无线AP、车载信号接收装置、室内无线服务器等部分组成，各部件相互之间通过光缆连接构成车地通信网络[1]。具体运行时通过一定的无线设备进行通信，使用局域网技术，实现车地之间的实时交流。
3地铁信号系统车-地无线通信传输的干扰因素
3.1自身的干扰因素
在本系统中，自身的干扰因素主要是因为通信网络产生的频率引起的，具体可按照干扰频率的不同分为同频干扰和邻频干扰两种，前者是不同的设备在系统运行的一个信道上进行的干扰行为，其主要是因为同一频率通道被不同的无线设备通过，而且这些无线终端的覆盖范围会出现一定的叠加，因此形成的干扰现象，这会影响通信系统的正常运行；而后者则是指网络通信系统的运行中，不同频道上的的设备之间产生的干扰现象。而且，即便是选择了发射频率不同的信道，在信号传输的过程中会发生衰减，因此在信道中还是会出现邻频干扰的信息，因此邻频干扰是影响本系统的主要干扰因素[2]。
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3.2外部的干扰因素
本系统的外部干扰主要是由于外部安置的无线设备引起的，比如说常用的无线路由器、手机等。特别是随着通信科技的发展，智能化越来越普遍，手机等设备的使用十分普遍，WIFI信号的覆盖范围也逐渐扩大，基本每个地区都有信号覆盖，不同的是强度的大小。以手机无线路由器为例，可以将3G信号变成WiFi信号进行应用，但因为此WiFi的发射频率与列车上的信号频率相同，所以会对地铁信号的传输造成或强或若的干扰，进而影响本系统的运行和使用，导致运行不顺畅或出现失误。
4地铁信号系统车-地无线通信传输抗干扰措施
4.1排除自身干扰的措施
根据前文所述，该通信传输系统中产生的自身干扰是不可避免的，所以只能通过一定的措施降低和减弱自身干扰对系统的影响程度。一般是通过高科技的电子信息技术，对无线终端的放置地点和发射频率进行科学优化，选择最适宜的位置和频段，从而尽可能减少产生干扰的概率；而对于邻频干扰，则需要在信道的选择过程中在遵循无线通信相关标准和规范的前提下，尽量使用距离较远的信号频段，从而降低出现频段重叠的区域，减少造成的干扰。另外通过应用FHSS调频扩频和DSSS直序扩频等手段也可以提高系统的抗干扰能力。
4.2排除外部干扰的措施
由于地铁的线路较长、覆盖面较广，其沿路中的外部网络干扰具有随机性和不确定性，成为影响车-地无线双向通信系统的主要干扰因素，在应对此干扰因素时，应由地铁的相关技术管理部门根据地铁通信系统运行的相关规范和制度，对沿线的公共网络系统进行全面考察和规划，确保地铁沿线的网络资源得到统一和平衡的使用，不会对地铁运行产生太大的影响，也要符合国家相关网络建设的规范和要求，而且随着科技的进步和实际运行情况，不断补充和完善地铁沿线的公共网络管理制度。此外，加强对乘客的网络安全的宣传和教育，通过制定乘车行为规范、朋友圈或微博等发布无线设备对地铁信号系统的危害的知识等方式，提高民众有关无线设备对地铁信号系统干扰情况的认识和重视程度，尽量减少不规范行为的发生，并建立有效的监督机制，使乘客自觉遵守乘车规定，确保列车的高效和安全运行。
此外，由于地铁通信系统所用的通信信号频段与外部公共网络的通信信号频段相同，都为2.4GHz的ISM频段，所以使其具有较大的公开性，公众可以不需要经过相应的授权就可以使用此频段进行信号的发射和接收，所以为了避免此情况的发生，地铁通信系统的相关技术部门可以对通信频段进行选择时尽量避开上述频段，而选择较少有人应用的信号频段，甚至可以单独向有关部门申请地铁专用信号频段，但是此方法的成本较高，手续也较为繁琐，所以在实际应用过程中应根据自身情况选择合适的方法来降低并尽可能的避免地铁通信系统受到外部的信号干扰。
5结语
总之，影响车-地无线双向通信系统的干扰因素主要有两种，自身干扰是通信网络系统在进行信号传输过程中产生的同频干扰和邻频干扰，外部干扰主要是由地铁沿线外部的无线路由器和手机等无线设备的信号干扰。这会严重影响地铁的通行，因此在进行线路架设时，需要合理选择信道以及合理的规划和设置无线终端的位置和发射功率，并由地铁通信系统的技术部门跟国家相关部门进行积极沟通和洽谈，排除地铁通信方面的障碍和问题，确保地铁列车的安全、高效运行。
参考文献
[1]张天羽. 地铁信号系统无线通讯传输抗干扰技术方案的若干研究[J]. 通讯世界，2016（8）：99-100.
[2]杨方遒. 地铁信号系统车-地无线通信传输抗干扰问题分析[J]. 中国高新技术企业，2016（17）：00290-00290.
论文作者:李海鹏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/12
标签：干扰论文; 信号论文; 地铁论文; 频段论文; 系统论文; 通信系统论文; 因素论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;