淺析地鐵乘客信息系統(tǒng)藍(lán)牙信號(hào)對(duì)地鐵CBTC信號(hào)系統(tǒng)的影響

王麗

摘 要 隨著信息時(shí)代的快速發(fā)展，高科技領(lǐng)域的變化不斷顯現(xiàn)。各種芯片技術(shù)發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，特別是人們乘坐的交通方式，地鐵乘客信息系統(tǒng)藍(lán)牙信號(hào)會(huì)對(duì)地鐵CBTC信號(hào)系統(tǒng)的產(chǎn)生一定的影響，經(jīng)常出現(xiàn)速率相同的現(xiàn)象。本文主要研究藍(lán)牙技術(shù)與地鐵CBTC信號(hào)系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)問(wèn)題，為行業(yè)的發(fā)展提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 地鐵乘客信息;藍(lán)牙信號(hào);CBTC信號(hào)系統(tǒng)

1地鐵乘客系統(tǒng)藍(lán)牙信號(hào)（BLE）技術(shù)的分析

藍(lán)牙信號(hào)技術(shù)主要是用于進(jìn)行較短距離的數(shù)據(jù)交換與傳輸

該技術(shù)由于受到頻段范圍的使用，可以進(jìn)行自由使用，但在某些方面還是需要受到限制。藍(lán)牙信號(hào)技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)就是芯片技術(shù)的成本相對(duì)較低，傳輸?shù)挠行Ь嚯x相對(duì)較短，消耗的能量較小。藍(lán)牙技術(shù)的使用范圍主要與功率有關(guān)，在壁的衰減情況下和信號(hào)反射等情況出現(xiàn)時(shí)就會(huì)發(fā)生信號(hào)衰減狀況，同時(shí)縮減實(shí)際使用范圍。藍(lán)牙工作時(shí)主要使用跳頻技術(shù)，BLE技術(shù)，就是低功耗藍(lán)牙技術(shù)的簡(jiǎn)稱，主要優(yōu)點(diǎn)就是成本較低，占用較小的體積在市場(chǎng)上受到廣泛歡迎，已經(jīng)逐步取代了經(jīng)典藍(lán)牙科技，該技術(shù)的連接時(shí)間能夠進(jìn)行任意調(diào)節(jié)，最小達(dá)到幾毫秒的距離[1]。

2關(guān)于地鐵CBTC信號(hào)系統(tǒng)的簡(jiǎn)介

地鐵的安全運(yùn)行需要地鐵CBTC信號(hào)系統(tǒng)的保證。只有信號(hào)系統(tǒng)的正常工作才能為地鐵運(yùn)輸提供保障。為全面保證行車的安全，有效提高運(yùn)行能力，強(qiáng)化車站的人員通行能力需要開(kāi)展控制系統(tǒng)和遙控技術(shù)系統(tǒng)的有效調(diào)配。地鐵在日常的工作中需要進(jìn)行調(diào)度，主要是依據(jù)運(yùn)行的計(jì)劃進(jìn)行安排，這樣才能組織車次進(jìn)行統(tǒng)一按照區(qū)間運(yùn)行順序進(jìn)行安全運(yùn)行。移動(dòng)閉塞主要是運(yùn)用通信技術(shù)控制系統(tǒng)，也稱ATC系統(tǒng)，其主要優(yōu)勢(shì)是不按照軌道電路發(fā)出車載設(shè)備的傳遞信息，而通過(guò)使用通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息傳遞。該系統(tǒng)的主要組成設(shè)備包括車載系統(tǒng)，車站交換的信息系統(tǒng)、車輛速度控制系統(tǒng)。這樣通過(guò)成立列車與地面之間高速通信交換系統(tǒng)，能夠使列車與地面之間形成良好的指揮交換系統(tǒng)，還能夠準(zhǔn)確定位列定位置和列車之間的相對(duì)距離，為列車的安全運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。

3地鐵CBTC信號(hào)系統(tǒng)與組成的介紹

地鐵CBTC信號(hào)系統(tǒng)的主要功能是用于地鐵車輛進(jìn)出控制、區(qū)間管理、信息交流、調(diào)度車輛和相關(guān)的維護(hù)管理。該套系統(tǒng)主要有自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC）、計(jì)算機(jī)連鎖子系統(tǒng)（CBI）、列車自動(dòng)駕駛子系統(tǒng)（ATO）、防護(hù)子系統(tǒng)（ATP）、監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS）、控制子系統(tǒng)（ZC）等多個(gè)系統(tǒng)組成。地鐵CBTC信號(hào)系統(tǒng)的組成主要包括電力系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、通信指揮系統(tǒng)等。機(jī)電設(shè)備中通風(fēng)部分和空調(diào)部分占據(jù)主要部分，該信號(hào)系統(tǒng)是最重要的電氣和機(jī)械設(shè)備導(dǎo)軌部。當(dāng)前，我國(guó)的城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)主要使用的運(yùn)營(yíng)模式為CBTC模式，就是采用無(wú)線通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)。

4藍(lán)牙信號(hào)對(duì)地鐵CBTC系統(tǒng)的干擾性實(shí)驗(yàn)分析

4.1 開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的主要方案

實(shí)驗(yàn)的主要目的是為了驗(yàn)證該設(shè)備對(duì)發(fā)送的藍(lán)牙信號(hào)使地鐵CBTC系統(tǒng)受到的干擾狀況。

4.2 實(shí)驗(yàn)的主要步驟

（1）實(shí)驗(yàn)室預(yù)測(cè)試：藍(lán)牙信號(hào)的波形特征的測(cè)試。

（2）地鐵電磁環(huán)境測(cè)試：車載無(wú)線控制器與CBTC系統(tǒng)—同頻狀態(tài)。靜止?fàn)顟B(tài)下2.4GHz頻段內(nèi)電磁環(huán)境測(cè)試及對(duì)CBTC傳輸性能的影響;運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下2.4GHz頻段內(nèi)電磁環(huán)境測(cè)試及對(duì)CBTC傳輸性能的影響。

測(cè)試配置：

（1）車載無(wú)線PIS控制器配置。①藍(lán)牙廣播信號(hào)載波頻點(diǎn)：CH1：2402 MHz;CH4：2426 MHz;CH13：2480MHz。②占用帶寬滿載配置方式：1MHz。③CPE發(fā)射功率：4dBm。④脈沖寬度：182.34μS。⑤占空比： 0.17%。

（2）CBTC系統(tǒng)配置。①頻率使用范圍：2.4～2.483GHz。②帶寬：1MHz。③輸出功率：27dBm。

指標(biāo)要求：開(kāi)啟車載無(wú)線PIS控制器后，不應(yīng)影響車輛以CBTC模式的正常運(yùn)行，不應(yīng)產(chǎn)生因移動(dòng)授權(quán)延時(shí)過(guò)大產(chǎn)生的車輛緊急制動(dòng);如有屏蔽門的線路，不應(yīng)影響屏蔽門開(kāi)關(guān)及列車正常出站;車地PIS視頻廣播系統(tǒng)可以正常播放視頻不會(huì)出現(xiàn)卡頓、畫(huà)面靜止、干擾嚴(yán)重導(dǎo)致的畫(huà)面雪花等視頻畫(huà)面失真。

實(shí)驗(yàn)室預(yù)測(cè)試：信號(hào)衰減特性

室內(nèi)傳播衰減特性（模擬站臺(tái)站廳），見(jiàn)表1。

屏蔽室內(nèi)傳播衰減特性（模擬車廂內(nèi)），見(jiàn)表2。

在電磁環(huán)境中車載無(wú)線控制器藍(lán)牙系統(tǒng)電平（I）與CBTC系統(tǒng)（C）C/I為18.0dB，CBTC性能測(cè)試在實(shí)際運(yùn)用中的偏差度應(yīng)在±2%在一致性范圍之內(nèi)，同時(shí)CBTC系統(tǒng)具有跳頻功能，因此，車載無(wú)線PIS控制器藍(lán)牙系統(tǒng)不會(huì)對(duì)CBTC系統(tǒng)性能產(chǎn)生惡化。

5結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)主要城市的交通擁堵問(wèn)題十分突出，為了有效緩解交通出行壓力，利用城市軌道交通的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使用地鐵數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)為提供CBTC系統(tǒng)內(nèi)服務(wù)支持，保證交通控制的數(shù)據(jù)交換和安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 傅思良.地鐵乘客信息系統(tǒng)藍(lán)牙信號(hào)對(duì)地鐵CBTC信號(hào)系統(tǒng)的影響[J].交通世界，2019（4）：260-263.