谢发平
中铁四局集团电气化工程有限公司
摘要：城市化的发展使得城市公共交通也得到了高速发展，尤其是地铁轨道技术在不断进步。在地铁的实际应用中，无线通讯信号是否稳定将直接影响到整个地铁的安全运行。对于地铁的安全性和稳定性而言，无线通信在实际使用中，由于环境特殊性的影响，这些信号往往得不到较好的保障，在一定程度上影响了数据传输的准确性和可靠性，所以采用技术手段加强信号的抗干扰能力是我们急需探讨的。本文就系统无线通信信号传输的抗干扰方案展开探讨。
关键词：地铁系统；无线通信；传输；抗干扰解决方案
引言
城市交通的快速发展使得交通信号的通信网络也越来越复杂，受到的干扰也越来越严重。如何提高通信系统的抗干扰能力，保障系统正常、稳定通信具有现实的意义。
1BTC系统
CBTC系统具有良好的独立性。在系统中，存在一个相对独立的子系统，其功能主要是进行地面控制台和列车之间的无线传输。同时，随着地面通信系统的发展，该子系统会逐渐形成一个独立的信号网络，这与传统的无线通信组网有明显区别。该系统也可以将车载天线和地面无线AP进行连接，使机车和地面之间形成统一的信号有机体，而且这个有机体是相对独立的，其抗干扰性能比较强。CBTC是在无线通信的基础上新研发的列车自动控制系统。随着无线电技术的快速发展，人类在以通信技术为基础上，加大了对列车运行控制系统的研究，而移动闭塞技术是借助轨旁设备和车载设备来实现不间断地双向通信。列车能够不间断地向控制中心传输其位置、方向、标识和速度等信息，而控制中心可以通过上述参数来推算列车实时的速度，并计算出列车的最大制动距离。其不仅可以确保列车前后的安全距离，而且两个相邻的移动闭塞分区还可以凭借较小的间隔同时前进，从而使列车以较小的间隔和较高的速度运行，有效地提高了其运营效率。通常情况下，CBTC信号系统分为基于交叉感应环线技术、基于裂缝波导管无线传输技术、基于无线电台通信技术、基于漏泄电缆无线传输技术四大类，而且在我国地铁信号系统中得到了广泛地应用。
2地铁信号系统的干扰源
目前，由于地铁依靠无线网络进行机车的正常运行和信息传递，而无线网络的开放性相对于有线网络更强，因此很容易被其他外部的、其他类型的信号源干扰或者受到攻击，所以无线网络存在更大的安全问题。如果地铁信号系统无线通讯传输中发生了错误的信息传递，会造成不可挽回的安全事故或者其他不可预测的危险。这样一来，地铁的信号系统的可使用性会严重降低，从而严重影响机车的安全出行。从已经发生的实际情况来看，目前存在的几种比较典型的信号干扰情况如下：（1）乘客身上携带的的手机等电子设备会对信号无线通讯传输造成干扰；（2）地铁在站台进行换乘时所产生的的信号频率的次数会对信号系统无线通讯传输造成干扰；（3）机车在行驶过程中产生的多普勒反应会对信号系统无线通讯传输造成干扰；（4）多径隧道产生的其他效应会对信号系统无线通讯传输造成干扰；（5）以及地铁周围的设备产生的物理干扰会对信号系统无线通讯传输造成干扰等。
3地铁信号系统抗干扰措施
为了可以确切地完成处理无线网络相关数据传输抗干扰的弊端，在真实使用作业的进程中要求把地铁信号无线网络传输体系的抗干扰关键因素找出来，进而使用行之有效的保护措施实施处置，针对一般抗干扰解决方案实行探析及研究。
3.1降低乘客信息系统的制约因素
针对乘客信息系统产生的制约影响，通常状况下会借助频点阻隔及补空两类模式达成相关功能。由频点阻隔模式来讲，一般情况下会借助把乘客信息系统及基于通信的列车自动控制系统分离的模式提升输出频率，进而规避某些外来数据信号扰动因素制约整个数据信息传输的工作效率；关于补空的模式，一般是由乘客信息系统的数据信息出发搞好处置。
配合真实使用状况，经相关工程技术人员研究得出补空模式具备比较大的实际运作性。但是从实际状况来讲，乘客信息系统具有比较多供应商，因此未能获得行之有效的落实。针对这种情况，通常状况下将借助调节频率时段的模式来处理数据信号之间的冲突状况，去除外界的相关数据信号扰动，规避造成非常严重的信号冲突状况发生。
3.2站台换乘信号干扰的防范
有时，站台换乘信号频率会变得和通信信号频率相近，这时，就会对地铁通信系统造成严重的干扰，解决这个问题可以从两个方面进行考虑。一方面是将通信系统的信号制式独立，同时以此来区分不同的信号频点，避免同频外来信号所造成的干扰;另一方面可以改变地面和机车之间的通信方式，以此来避免同频段内信号的干扰现象。首先，通过选择不同计划方向天线的方式提高信号的抗干扰能力;其次，可以通过调整定向天线的方向角来提高信号的抗干扰性能;最后，所采用的载波侦听多址协议要具有冲突避免的功能，提高信号稳定性。
3.3消除或减弱无线网络攻击
目前地铁内的无线网络主要使用的载体是电磁波，这种电磁波一般都可以被公共使用，任何人都有条件对这个电磁波进行窃听或造成干扰。因此可以设置一个防火墙，防止不法分子进行非法的接入和使用；还可以设置访问密码并且时刻更新，降低非法分子破获密码的几率；或者设置一个安全监测系统，随时监测信号系统，遇到可疑状况或者非法使用时及时进行制止；也可设置更高层无线网络交换机，把无线网络进行细分，防止非法用户的恶意破坏。
3.4多径隧道效应的干扰防护措施
多径隧道效应是造成地面和机车通信衰减的主要原因之一。它不仅会严重影响到通信系统的安全性，也使系统运行稳定性降低，使信号在传输过程中容易造成信息丢失的问题。所以，提高多径隧道效益干扰的防护能力，能够有效地提高系统的整体稳定性能。在实际应用中，可以利用多种电子波交互的方式进行数据的传输，提高传输效率的同时也提高传输的稳定。
3.5空间、频率分集
空间分集是利用列车不同空间位置的多套数据接收设备来联合实现无线信号接受，这种技术能够有效减少地铁途径隧道或建筑物内的情况下多径干扰的发生。不同于空间分集原理的多个设备接收信号，并将其合成为一个较强的信号来排除干扰，频率分集是指利用不同的频率段来发送或接收数据，这样可以避免单个频率下信号产生的失真情况，优化了无线传输系统的数据准确度。
结语
综上所述，为了可以保障地铁在安全平稳行驶中提高综合的行驶效率，通常会通过基于通信的列车自动控制系统，对该系统实行技术化研究。在无线网络数据传送部分时常会遭到外界未知信号的制约及对抗，会导致相关参数信息的安全隐患。从国内区域内的地铁线路来讲，不同的城市之间的地铁线路系统都存在比较明显的差异。为了促使整体无线通信网路的平稳性及安全性得到相应的提高，还要求以标准化的解决方案来针对相关措施实行规范化管理。搞好地铁系统无线通信信号传输网络的数据参数开发工作，使该系统可以在平稳行驶的条件下达到实际使用的目的。
参考文献
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