地铁信号系统中车―地无线通信传输的抗干扰研究

精品文档 1欢迎下载 地铁信号系统中车 地无线通信传输的抗干扰研究 摘 要 随着科学技术的复杂和你和进步 车 地无 线通信传输是地铁信号系统中实现车与地信息传递的一种 重要方式 但是地铁信号车 地无线通信系统受到干扰的现 象时常发生 严重影响了地铁运营的效率与安全 这就要 求我们对地铁信号系统中车 地无线通信传输的抗干扰问题 进行研究 本文通过介绍车 地无线通信传输系统 分析受 到干扰的因素 并对其提出相应的抗干扰措施 关键词 地铁信号系统 无线通信 传输 抗干扰 解决措施 中图分类号 U231 7 文献标识码 A 文章编号 1674 7712 2014 06 0000 01 随着我国经济的发展和进步 地铁的建设成为了各个 城市的主要工程 信号系统是保证地铁运行的重要系统 并且信号系统的安全性很被人们所重视 目前 我国普遍 应用的信号系统就是 CBTC 信号控制系统 它成为了人们所 关注的热点 与传统的无线通信传输系统不同 CBTC 信号 系统通过在列车及轨道两侧安装无线设备 实现了列车与 地面的双向通信 一 车 地无线通信系统 精品文档 2欢迎下载 随着近些年我国信号系统技术的发展 车 地无线通信 子系统已经成为了一个独立的系统 它通过与轨道旁边安 置的无线装置和车载天线将列车与地面互相连接 使整个 车厢与地面形成一个良好的通信集合体 这个系统主要是 由轨道旁的无线装置 车载接收天线 车载路由器 室内 无线服务器 网络交换机等组成 1 二 车 地无线通信传输的安全性需求 车 地无线通信系统传输的是列车的信息及一定授权信 息 这对于列车行驶非常的关键 为了使整个系统出于安 全状态 地 车无线通信系统必须满足其安全性需求 2 一 高安全性 可靠性和可用性 地铁行驶的速度 和移动授权都是通过信号系统控制完成的 所有的干预都 会影响到喜好系统的安全性 可用性和可靠性 并对整个 地铁造成影响 二 数据传输的高时效性 为了实现对地铁的运行 进行跟踪 前后两个列车需要进行实施的信息传递 数据 的传输会受到时间因素的影响 导致整个系统效率的降低 三 高速移动中的信息传输速率需满足系统的要求 目前地铁最高运行时速为 81 到 89 千米每小时 列车在高 速运行中 无线传输会受到很多效应的影响 例如多普勒 效应 多径效应等 这会直接导致传输的效率降低 这种 精品文档 3欢迎下载 情况下 就必须保证无线传输设备的传输速度和效率 保 障系统的正常运行 四 无线传输丢包率会影响系统的时效性 列车在 高速行驶中会导致系统出现很高的低保率和数据重发现象 丢包和重发现象都会降低系统的运行性能 在紧急刹车过 程中会降低列车运营质量 使乘客恐慌 三 地铁信号系统中车 地无线通信传输干扰源 信号系统存在的主要干扰源有 信号和乘客信息系统 的干扰 同站台换乘信号频率的干扰 乘客携带电子设备 的干扰 多普勒效应的干扰 开放空间的影响等 3 一 信号和乘客信息系统的干扰 乘客信息系统是 依靠多媒体技术实现的 以计算机为核心 以车站显示终 端和车载显示终端为媒介向乘客提供列车信息方面的服务 这个系统与信号系统相同 都是采用无线局域网技术实现 车地连接 二 同站台换乘频率的干扰 同站台换乘的车站的 无线覆盖能力都比较强 会出现本线上下连接不当的问题 在这个区域内会存在两条线路上下行的问题 站台区域的 空间比较大 电磁波的穿透能力表较强 因而 两条线路 根本无法满足信号的传输 同时也会对信号形成干扰 三 乘客携带电子设备对系统产生的干扰 由于无 线网本身存在弱点 乘客利用自带的移动电子设备就可以 精品文档 4欢迎下载 搜到无线信号 非法人员一旦利用这一弱点对列车发布错 误的指令 就会对列车造成很大的安全隐患 四 开放空间设备造成的物理干扰 对于无线局域 网技术的信号系统来说 在开放的空间内会降低无线网的 传输强度 对车 地无线传输系统造成干扰 四 车 地无线通信传输的安全控制措施 一 对于信号和 PIS 系统安全干扰的防范 信号系 统的传输数据比较少 只占用无线传输资源的一小部分 安全性比较好 而 PIS 系统的数据传输量比较大 安全等 级比较低 4 为了保证无线通信的可靠性 信号系统与 PIS 系统都采用两个通信渠道 在信号系统与 PIS 系统共用 2 3GHz 频道时 会需要 3 个独立的信号通道 这种现象的 出现必然会产生干扰 二 同站台换乘频率干扰的安全防范措施 对于同 站台换乘的车站 由于物理空间比较大 就会对同站台换 乘信号存在干扰 一般情况下可以采用以下方法 一是在 信号系统无线通信的活跃点上进行区分 二是无线系统用 户采用同频段时可以选择不同的极化方向天线装置 采用 带冲突避免的载波侦听协议 选择不同的传输方式 采用 方向合适的天线装置 5 三 加强对攻击及非法接入的防御工作 无线网利 用公共电磁波进行传输 大大降低了系统的安全性 加强 精品文档 5欢迎下载 对攻击和非法接入的防御工作可以从以下几个方面进行 采用禁用服务标识 设置允许接入用户的权限 采用动态 码登陆 应用防火墙技术 四 对开放空间的物理干扰进行安全控制 对于开 放空间的物理干扰可以采用先进的编码调制技术 这个技 术可以提高信号的传输速率 降低资源比重 五 结束语 从全文可以看出 地铁信号系统中车 地无线传输系统 非常的重要 这个系统关系到列车运营的效率和安全 因 此 我们必须重视对车 地无线传输的抗干扰研究 并找到 有效的措施对其进行防治 防治措施必须根据受干扰原因 进行实施和提出 以保证地铁运营的安全性和经济性 参考文献 1 陶伟 袁一方 无线 CBTC 数据通信系统的射频信号 传播研究 J 都市快轨交通 2007 23 132 134 2 刘晓娟 党建武 刘 基于通信的列车控制系统 中无线传输系统的安全性研究 J 城市轨道交通研究 2006 07 145 149 3 顾春海 基于通信的轨道交通列车运行控制系统 J 现 代城市轨道交通 1985 20 160 172 4 刘洪武 郑俊飞 扬国威 基于 WLAN 的轨道通信系 统的数据中专方法 J 计算机系统应用 2012 07 33 精品文档 6欢迎下载 34 5 邱鹏 李亮 关于 CBTC 系统无线通信抗干扰技术的 研究 M 现代城市轨迹交通 2009