轨道交通系统的电磁防护技术_闻映红,耿欣,刘冬,宋亚丽_9787118139617

全书结合轨道交通系统的电磁防护理论预测分析和工程实际应用案例，系统描述了轨道交通专用通信系统的比特级干扰效应定量评估方法，提出了基于矩量法和混合积分方程的线间分布参数提取方法，建立了已应用于轨道交通车辆密集电缆布线设计优化的多线传输线系统的多端口网络模型，解决了传统传输线理论应用于多线传输线系统线间串扰预测时所受到的频率范围、电磁波传播模式等的限制问题，最后还提出了基于系统接地技术改善车载设备个体电磁防护能力的思路，以最小的代价解决在线运营车辆的电磁干扰故障问题。本书可供轨道交通行业的电子电气工程师、电磁安全领域的研究人员参考，也可供高等院校信息与通信系统、交通运输工程、智能科学与应用、自动

化与控制等学科的研究生学习使用。

前言

国务院《十三五现代综合交通运输体系发展规划》和北京市《京津冀协同规划纲要》指出，通过建设轨道上的京津冀、打造国际一流的陆空运输体系、完善便捷通畅的公路交通网等途径，使出行结构得到进一步优化，交通拥堵加剧态势得到控制，构建与出行距离相匹配的交通发展模式。为了达到这一目标，不仅是北京这样的一线城市，一些新兴城市也正在打造智慧交通系统，正在逐渐形成由公路和铁路协同发展的现代化立体交通网络，形成了环形加放射状的快速道路网和多样化的轨道交通网。轨道交通主要包含磁悬浮、高速铁路、普速铁路和地铁等。

发展轨道交通的重中之重是确保轨道交通系统运行的安全性和可靠性，而轨道交通系统的电磁环境和电磁防护性能则是涉及整个轨道交通网络运行安全性和可靠性的关键要素之一，其中，尤其以列车控制系统为代表的弱电系统的电磁防护性能为关键。所以，研究轨道交通系统的电磁环境、轨道交通装备的电磁防护基础理论和工程应用技术，是我国轨道交通技术在自主创新过程中不可缺少且必须解决的关键问题之一。

本书是作者及其团队数十年以来的研究成果和轨道交通现场解决电磁干扰故障的经验积累。本书立足于轨道交通的特点，从轨道交通系统面对电磁干扰和电磁攻击的薄弱点出发，结合实际案例描述了提高轨道交通系统电磁防护能力的关键技术。

第一，提出了轨道交通专用通信系统的比特级干扰效应定量评估方法，实现了轨道交通列车控制系统无线链路电磁干扰效应的精确评估；提出了基于自适应的高铁列控系统无线链路的抗干扰新技术。

第二，建立了基于多模块化神经网络的多天线耦合系数预测模型，实现了多天线最优化布局方案的快速分析，解决了利用测量方法进行分析需要多次重复测试的问题。

第三，提出了基于矩量法和混合积分方程的线间分布参数提取方法，建立了多线传输线系统的多端口网络模型，解决了传统传输线理论应用于多线传输线系统线间串扰预测时所受到的频率范围、电磁波传播模式等的限制问题。该模型可应用于轨道交通车辆密集电缆布线的设计优化。

最后，提出了基于系统接地技术改善车载设备个体电磁防护能力的思路，提出了轨道交通系统车辆接地性能的优化方法，研制了高频阻抗性能稳定的轨道交通车辆的接地装置，以最小的代价解决了在线运营车辆的电磁干扰故障问题。

本书所给出的从轨道交通全系统角度出发的针对敏感设备的电磁防护原理和工程实践技术，能够给广大读者和本领域的工程师们在基础理论研究和解决工程实际问题方面提供有益的启发。希望本书的出版对我国轨道交通技术的自主发展、实现国家交通强国的伟大战略有所助力。

非常感谢国家出版基金和国防工业出版社提供的出版支持！感谢国家自然科学基金委员会在团队研究过程中给予的项目支持！也非常感谢推动本丛书出版工作的刘培国教授及其团队，以及协助本书格式调整的樊世豪同学。他们的支持和帮助给了作者极大的鼓励，在此表示衷心的感谢！因作者水平和时间所限，本书内容难免存在不当之处，敬请各位同行指正。