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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)共潛在的干擾和清除措施。
關鍵詞:軌道交通;無線通信系統(tǒng);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(fā)展的重點,而且對著信息技術的不斷發(fā)展,在軌道交通建設的過程中安設無線通信系統(tǒng),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(tǒng)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(tǒng)的基本內容
(一)基于WLAN的CBTC信號系統(tǒng)
CBTC信號系統(tǒng)是基于無線通信技術發(fā)展起來的列車自動控制系統(tǒng),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(tǒng)的目標。當前,我國新建的軌道交通CBTC信號系統(tǒng)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(jiān)控安全。
(二)基于WLAN的PIS信號系統(tǒng)
PIS信號系統(tǒng)以網絡多媒體技術為依托,利用計算機系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)還能實現對列車的實時視頻動態(tài)監(jiān)控,將車廂和駕駛室的一切動態(tài)傳輸到總控制中心處,便于技術人員的信息采集和即時監(jiān)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(tǒng)籌規(guī)劃效率。
(三)軌道交通專用的無線通信系統(tǒng)
該系統(tǒng)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(tǒng)一旦出現信號不良的情況,該系統(tǒng)也能在最短的時間內發(fā)出救援警報,由指揮中心進行統(tǒng)一管理和行動裁決。
(四)公安350MHz集群系統(tǒng)
該系統(tǒng)自從被引入到軌道交通系統(tǒng)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(tǒng),各軌道交通站區(qū)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(tǒng),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(lián)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(fā)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(tǒng)的干擾分析
(一)CBTB和PIS系統(tǒng)中存在的潛在干擾
PIS系統(tǒng)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(tǒng)的服務質量,即使無線網絡系統(tǒng)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(tǒng)作為主系統(tǒng)被安裝到軌道交通無線通信系統(tǒng)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(tǒng)出現信號沖突,就需要采取5.8GHz的頻段技術,保證兩種系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(xié)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(tǒng)當中,不僅極大地改良了系統(tǒng)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(tǒng)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(xié)調的過程中并不會過多地干擾到CBTC系統(tǒng),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(tǒng)消除潛在干擾的措施
(一)構建完善的頻點規(guī)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(guī)劃和相應的處理,如果采取AP通信技術,則應該對影響系統(tǒng)構建的干擾因素進行一一排除,合理規(guī)避PIS系統(tǒng)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(yī)療、科學和企業(yè)信息,只要滿足AP系統(tǒng)發(fā)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(guī)劃的建設。同時,該系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)順序保留,因此PIS系統(tǒng)一般會采用5.8GHz頻段技術,來優(yōu)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(tǒng)維護單位,在統(tǒng)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(tǒng)一規(guī)劃措施,一旦發(fā)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(fā)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(tǒng)的技術處理效率
首先,選擇合適的頻道。在對該系統(tǒng)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(fā)射頻率一定的情況下,應該將信噪比維持在穩(wěn)定的狀態(tài)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(tǒng)的抗干擾能力。在系統(tǒng)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(wěn)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(wěn)定發(fā)展。因此,基于信息時代下,對軌道交通無線通信系統(tǒng)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(wěn)定性,為人們出行提供便利的同時,保障社會的發(fā)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(tǒng)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(tǒng)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。