黄显平
成都地铁运营有限公司 四川成都 610000
摘要：随着我国城市建设的步伐逐渐加快，地铁建设成为了每个发展中城市的主要工程。地铁信号系统是控制列车正常运行的重要系统，其安全性和可靠性越来越受到人们关注。目前我国地铁普遍应用的就是CBTC信号控制系统，和以往传统的控制系统相比，CBTC控制系统可以通过部署在列车及轨道旁的无线设备来实现列车与地面信息的双向传输。通过信息的双向传输能更好地控制地铁的位置和速度，从而有效提高了地铁运营效率，也保证了列车的安全可靠运行。车－地无线通信传输系统作为地铁信号系统中的关键子系统，其安全性和可靠性也同样重要。基于此，本文主要就地铁信号系统车-地无线通信传输抗干扰问题展开了探讨。
关键词：地铁信号系统；无线传输；干扰源；抗干扰问题
1地铁信号系统车-地无线通信传输概述
车-地无线通信传输系统作为地铁信号系统中，非常关键的地铁信号系统的子系统，随着我国信号技术的不断发展，车-地无线通信传输系统逐渐成为了比较独立的信号组网。车-地无线通信系统内容丰富，包括无线传输设备、车载接收设备、车载转换设备、互联网转换设备、环网交换设备和室内无线服务器等等。地铁与地面的链接实现，是利用轨道无线设备和车载接收设备来实现的，进而实现整个地铁具有比较良好的信号集合体。车-地无线通信传输系统的构成包括有线网和无线网，其中有线网的技术比较成熟并且具有较高的安全系数，因此车-地无线通信系统其主要问题的发生，主要集中在二者的无线网络方面，所以，提高车-地无线通信传输的安全系数，就显出了其重要性。
2地铁信号系统车-地无线通信传输的安全性需求
车-地无线通信传输的安全性和可靠性直接影响着列车是否能够安全的运行，因此为了保证列车的行车效率，车－地无线通信传输系统要满足以下几个方面的安全需求。地铁在行进过程中，其运行速度和移动授权是由信号系统直接控制的，任何干扰因素都会影响信号的安全性和可靠性，从而影响了地铁的安全运营，因此必须保证车－地无线通信传输的可靠性、安全性和可用性；地铁在运行过程中，前后车的位置追踪信息需要实时传递，而在信息传输过程中，有可能会因为信息传输延迟而导致整个信号系统工作效率的降低，影响了列车的安全运行，因此信息传输的高时效性至关重要；地铁在高速运行中往往会因为多普勒效应或是多径效应的影响，导致实际传输速率下降，因此要保证车－地无线通讯的传输速率，以此来保证地铁的正常运行；无线局域网为开放空间，很有可能会受到其他的无线攻击或是非法接入，影响了系统的安全运行，因此无线局域网设置要具备一定的接入控制能力和数据加密能力，从而保证整个系统的安全运行。
3地铁信号系统车-地无线通信传输抗干扰措施
3.1地铁沿线外部网络的管理方面的安全防范
外部的干扰主要来自于外部的网络设备，所以与网络建设相关的部门一定要严格要求，注意好这附近的地铁线路安排，建立起科学合理的管理制度，将我国地铁的网络系统进行一个合理的规划，平衡网络资源的使用。除此以外，还要对乘客的安全意识进行教育和管理，在乘车过程中尽可能不要选择与地铁无线信号相同频率的手机发射器，这样才可以有效的处理好乘车安全问题。
3.2多普勒效应和多径效应的安全防范
地铁在高速运行时，由于车载天线频率不断发生变化而造成多普勒效应从而影响了信号系统的安全性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对多普勒效应可以采用在通信系统中加入纠错编码，这个技术可以降低数据传输的误码率，克服多普勒效率带来的影响。由于地铁隧道属于典型的多径信道环境，无线信号可以通过不同的路径到达接收点，在信号传输过程中由于信号倒相导致到达接收点的信号分量发生变化，使得信号失真造成多径效应。对于多径效应可以采用正交频分复用的技术，利用多子载波交织冗余同时传递数据，在数据传输过程中，即使某个子载波出现频率偏移或是被干扰，接收端通过子载波的联合编码还是可以恢复子载波数据，增强了信道快衰落的抵抗能力。
3.3维护人员素质的培养
想要较好的对地铁线路无线通信的传输进行一个有效的管理。那么企业在选取工作和维修设备的人员的时候就一定要慎重再慎重，首先要进行前期的培训，其实也一定要具备一些应对临时突发的问题的能力而且在奖惩制度方面也一定要做到位，如果员工勤劳踏实肯干，那么就需要给予适当的奖励，反之，如果员工懒惰焦躁，偷工减料的话，那么就需要施加一些相应的惩罚措施；而且为了提高工作人员的积极性，还可以定期的举行一些比赛，比如说带有奖金的应对临时突发问题的处理比赛等等。
3.4无线攻击和非法接入的安全防范
由于无线局域网自身开放性的特点，用户只要使用无线网卡等电子设备，就能轻易地搜索到无线信号，获取信道信息，甚至有部分非法用户侵入无线网后发布错误的行车指令，严重地影响了列车的安全运行。因此为了保证无线系统的安全运行，需要采取一定的手段减少无线共计和非法接入的现象发生。可以采用禁用服务集广播功能，客户端SSID和无线通信设置一样才能接入网络，这样就能在一定程度上减小恶意用户的入侵；使用2层或是更高层的交换机，将网络分成小的区段，减少恶意用户通过集线器而侵入网络的现象；可以采用动态刷新码，减少非法用户破获密码而侵入网络的可能，同时也可以设置防火墙，组织非法用户接入网络；在无线网络部分可以设置入侵检测系统来检测可疑情况和非法入侵等行为；还可以采用设置媒体接入子层的允许列表的方式来防止非法用户接入网络。
3.5同站台换乘频率干扰的安全防范
对于地铁换乘车站，由于站台区域为敞开空间，在站台层的区域范围内就存在本线的无线场强覆盖，又存在相邻线无线场强覆盖，同时电磁波存在反射和穿透的能力，这就使得同站台换乘信号频率受到干扰。因此可以采用信号系统无线通信的频点上进行区分，即本线和相邻线使用不同频点的信号制式设备。如果各线无线系统用户采用同频段时，可以选择不同极化方向天线、采用带冲突避免的载波侦听多址协议、选择不同的车地通信方式以及采用方向角合适的定向天线来尽量减少相互间的干扰。
3.6设备不良环境的安全防范
一个无线发射器的自然环境如果不好，那么后期再多的维护和保养，也无法大幅度的提高一个基站的使用寿命，更加不用说减少设备发生故障的几率，所以对一个基站来说，使用的环境一定是最为重要的，首先一定要保持周围环境的干净整洁，其次要避免一些潮湿的地区，尤其是一些酸碱度比较高的地区，这些设备一定要避免在以上地区出现，同时也一定要保障无线发射设备的供电稳定性，一定要有备用的电源，一旦发生断电的现象，就一定要及时供应；最后就是要和当地的维修站点和物业处理好关系，只有这样，后期人们才会第一时间的帮助抢修。
4结束语
综上所述，地铁信号系统车-地无线通信传输的正常运行关系到地铁的运营效率，所以相关部门要对此问题提高重视程度。希望通过本文所述可以给相关工作人员一些参考，并在此基础上不断的更新对地铁信号系统车-地无线通信传输抗干扰问题解决的措施，从而为人们的安全出行提供保障。
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[2]浅析无线通信技术的高速铁路信号系统中的应用[J].陈艳斌.中国新技术新产品.2012（02）
[3]地铁信号系统中车-地无线通信技术研究[J].朱光文.现代城市轨道交通.2012（02）
[4]铁路信号系统中无线通信技术的应用[J].李克定.信息通信.2015（04）
论文作者:黄显平
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/7
标签：地铁论文; 信号论文; 无线通信论文; 系统论文; 设备论文; 载波论文; 多普勒效应论文; 《防护工程》2018年第25期论文;