随着轨道交通信号技术的发展,基于通信的列车控制(Communication-Based Train Control,CBTC)系统因其具有控制精度高、移动闭塞、自动化程度高和双向大容量通信等特点,逐渐成为当前地铁信号控制技术的主流。CBTC系统区别于传统信号控制系统的根本特点在于引入了无线宽带实时通信系统作为控制系统的基础。通过通信系统,控制系统可以实时获取轨道及车辆全局状态信息,从而可以实现高精度和动态的全局控制,提高车辆通行效率和安全性。通信子系统在CBTC系统中的这种地位决定了其重要性,一旦通信系统不稳定,整个控制系统将不能及时准确的获取车辆及轨道状态信息,轻则逼迫控制系统控制精度降级,重则可能引起停车事故。但是目前通信系统的可靠性在CBTC系统中并没有得到相应的重视。本文通过对CBTC及其通信系统的研究,结合作者本人在通信行业的实际经验,提出一种利用公众无线覆盖系统增强CBTC可靠性的工程和技术方案。并围绕方案的技术原理、可行性、关键技术和项目验证几个方面进行深入分析、论证与比较。最终证明该方法切实可行、经济可靠并取得良好的信号增强效果。本文的主要研究内容如下:1.通过分析CBTC系统组成,阐明通信子系统可靠性对整个CBTC系统的影响。进一步分析CBTC无线信号的一般特性和在地铁空间的传播特性,发现当前CBTC无线信号覆盖存在的典型问题和潜在危害。尤其针对地体隧道空间下无线信号的波导效应、车体损耗和压迫效应等特有问题进行了深入分析。2.简要介绍了公众无线覆盖系统的技术特点和组成,提出利用公众无线通信覆盖系统增强CBTC信号的设想,从频段兼容、信号合路与放大、信号滤波与隔离三个方面重点论述了需要解决的关键技术问题,接着进行了可行性分析、技术原理论证和对现有系统影响的实验与分析。最后结合作者的实际工作经验介绍了一些针对地铁隧道环境的实用工程设计3.依托“墨西哥地铁CBTC信号增强试验项目”验证该设计方案的效果,实际测试并对比设计方案实施前后的覆盖效果,通过分析RSSI、PingAC时延和PingAC丢包率指标,验证方案的可行性和良好效果。最后得出结论:该方案切实可行,效果明显,工程经济。