軌道交通無線通信系統潛在干擾分析

錢智榮 王佳毅 楊吉帆

摘要：隨著城市化進程的逐漸加快，為了緩解城市交通壓力，各地紛紛籌建軌道交通設備，包括地鐵、火車和輕軌等，為人們的出行提供了極大的便利。但是部分軌道交通在運行的過程中位于隧道內部，因此無線通信系統存在信號干擾的問題，不僅影響了軌道交通輔助設施的建設，同時也增加了安全隱患。因此，對軌道交通無線通信系統中潛在的干擾進行分辨和清除至關重要。本文主要研究軌道交通無線通信系統共潛在的干擾和清除措施。

關鍵詞：軌道交通;無線通信系統;潛在干擾;清除措施

前言：軌道交通的建設是促進城市交通發展的重點，而且對著信息技術的不斷發展，在軌道交通建設的過程中安設無線通信系統，不僅能夠有效滿足軌道交通的建設需要，同時也能在一定程度上保障乘客和工作人員的安全。但是當前，由于各類信號干擾等問題，使得軌道交通中的無線通信系統存在漏洞，影響軌道建設質量，也不利于保障軌道交通運輸安全。

一、軌道交通無線通信系統的基本內容

（一）基于WLAN的CBTC信號系統

CBTC信號系統是基于無線通信技術發展起來的列車自動控制系統，能夠使地面和列車實現雙向通信，并且具有傳輸速度快、通信效率高的特點，同時還能實現構建自動閉塞系統的目標。當前，我國新建的軌道交通CBTC信號系統主要以WLAN為依據，利用無線接入點的方式接入到組網結構當中，實現數據信息傳遞和信號的溝通，保障交流通暢，提升監控安全。

（二）基于WLAN的PIS信號系統

PIS信號系統以網絡多媒體技術為依托，利用計算機系統和網絡渠道為乘客傳遞最精準的信息服務，使乘客能夠全方位地了解乘車預告、列車信息以及換乘信息等，從而提升乘車效率。除此之外，該信號系統還能利用屏幕終端，為乘客播放天氣預告、新聞資訊、廣告內容和娛樂信息等。同時，基于無線網絡技術，PIS信號系統還能實現對列車的實時視頻動態監控，將車廂和駕駛室的一切動態傳輸到總控制中心處，便于技術人員的信息采集和即時監控等。這樣一方面，可以提升軌道交通的安全管理效率;另一方面也能實現列車信息和資源的統籌規劃效率。

（三）軌道交通專用的無線通信系統

該系統為移動用戶、固定用戶提供最直接的語音信息交流平臺，既能保障信息資源的無縫對接，提升信息共享效率，同時還能保障軌道交通運輸安全，提升列車管理水平，為改善軌道交通服務質量奠定了良好的基礎。除此之外，軌道交通無線通信系統一旦出現信號不良的情況，該系統也能在最短的時間內發出救援警報，由指揮中心進行統一管理和行動裁決。

（四）公安350MHz集群系統

該系統自從被引入到軌道交通系統之后，不僅能夠為公安部門提供最及時和有效的安保信息，同時也能為基礎設施的構建和完善提供堅實的保障，進而維護乘客和市民的出行安全。同時，一旦公安無線網絡中引入了該系統，各軌道交通站區也需要開設分基站設備，并安設公安無線網路調度臺，進而形成完善的集群系統，提升軌道交通建設的效率。

（五）無線公眾通信網

當前，我國無線公眾通信網一般由中國移動、中國聯通和中國電信構成，而且由于職能設備已經可以兼容5G通信技術，使得無線信號在與車地技術進行對接的時候能夠加強溝通信號，防止錯過電纜發出的信號警報和信息等內容。除此之外，在啟用個人無線電設備的過程中，主要采取的是藍牙和路由器，以滿足個人對信息信號的需求。但是由于這些設備的功率小，因此能夠輻射的范圍也不大，信號容易受到干擾[1]。

二、軌道交通無線系統的干擾分析

（一）CBTB和PIS系統中存在的潛在干擾

PIS系統的主要鋪設目的是為了能夠提升軌道交通工具無線通信系統的服務質量，即使無線網絡系統出現干擾中斷的問題，也能保障交通運輸安全，提升軌道交通建設質量。但是一旦CBTB系統作為主系統被安裝到軌道交通無線通信系統當中，出現信號干擾和中斷的情況，就會影響到軌道交通運輸的安全，甚至出現全網癱瘓的情況。但是由于軌道交通信號在交通運輸中占有重要地位，一旦系統出現信號沖突，就需要采取5.8GHz的頻段技術，保證兩種系統之間不會存在信號相互干擾的情況，繼而提升軌道交通建設的效率。

（二）GBTB系統與無線公眾通信網之間存在的潛在干擾

如果AP通信技術在應用GBTB信號系統的過程中，沒有采用專門的頻段技術，軌道交通信號傳輸效率就會大大降低，繼而出現頻道不協調的情況，產生信號干擾。但是由于中國移動中DCS1800信號所采取的頻段技術與AP通信技術類似，因此被廣泛地應用到GBTB系統當中，不僅極大地改良了系統中信號易受到干擾的問題，而且也在一定程度上提升了軌道交通系統的建設效率。

（三）其他潛在干擾

由于公安350MHz模擬集群與無線通信網之間的頻段間隔較大，因此在協調的過程中并不會過多地干擾到CBTC系統，因此只要做好必要的屏蔽或構建完善的信息處理平臺即可。同時，個人無線設備如藍牙和移動網絡的頻段影響力較小，理論上也無法造成巨大的信號干擾，因此沒必要進行特殊的防干擾處理[2]。

三、軌道交通無線通信系統消除潛在干擾的措施

（一）構建完善的頻點規劃方案

在軌道交通項目構建的初期階段，技術人員應該對無線頻點的建設進行合理規劃和相應的處理，如果采取AP通信技術，則應該對影響系統構建的干擾因素進行一一排除，合理規避PIS系統建設中可能會存在的干擾因素。同時，2.4GHz作為一個相對開放的頻點，其中包括醫療、科學和企業信息，只要滿足AP系統發射頻率所需要的輻射要求，技術人員就不需要向相關單位提出專門申請即可完成頻點規劃的建設。同時，該系統的配套設施相對充足，而且運營和維護的成本也相對較低，在信號傳輸和干擾消除的過程中也能縮減成本，因此應用范圍和應用效率也較為廣泛和完善。除此之外，PIS系統的安全性較低，在信息數據傳輸的過程中一旦被外界因素干擾，就面臨大量信息流失或失真的情況，丟失的數據包要依托其他抗干擾系統順序保留，因此PIS系統一般會采用5.8GHz頻段技術，來優化管理。

（二）強化無線公眾通信網的管理效率

針對無線公眾通信網中存在的信號干擾問題，首先應該強化管理。無論是建設單位還是軌道交通信號系統維護單位，在統籌資源的過程中除了要收取必要的租賃費用之外，還需要對商鋪、電信運營商等進行高效管理，實行統一規劃措施，一旦發生網絡問題能夠保障有據可循。其次要進行技術管理。在隧道內，公眾通信無線信號需要依托多頻和路由器進行數據的接收和發送，因此在進行抗干擾管理工作中應該對特殊頻段采取過濾清除技術，在保障通信設備信號質量的情況下，提升軌道交通運輸的安全性[3]。

（三）提升CBTC系統的技術處理效率

首先，選擇合適的頻道。在對該系統進行維護和管理的過程中，應該保證各頻道無重疊或交叉，提升邊頻的防護效率。其次，提升信噪比。在AP天線發射頻率一定的情況下，應該將信噪比維持在穩定的狀態中，這樣既能降低接收器的靈敏度，同時也可以減少潛在干擾因素的影響。最后，提升CBTC系統的抗干擾能力。在系統設計階段就應該采取感知無線電技術和重讀積累碼等，并安排巡邏人員定期檢查，提升信息傳輸的安全性和穩定習性。

四、結束語

軌道交通的建設不僅極大地改善了人們的出行質量，也在一定程度上促進了社會的穩定發展。因此，基于信息時代下，對軌道交通無線通信系統中的潛在干擾因素進行清除和管理，能夠提升軌道交通建設的效率，提升軌道運輸的安全性和穩定性，為人們出行提供便利的同時，保障社會的發展和進步。

參考文獻：

[1]孫贇.城市軌道交通無線通信專網綜合平臺構建分析[J].信息通信，2019（05）：91-92.

[2]吳迪松.軌道交通無線通信系統潛在干擾分析[J].中國無線電，2012（05）：43-45.

[3]于振. 軌道交通無線通信系統覆蓋及干擾問題研究[J]. 中國新通信， 2015（18）：5-6.

作者簡介：

錢智榮（1986—），男，江蘇無錫，本科，工程師，信息工程。