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轨道交通信号系统是保障列车运行安全、提升运输效率的核心，其可靠性直接关联铁路运营的安全性与连续性。可靠性增长试验作为优化系统可靠性的关键手段，通过逐步暴露并解决故障实现可靠性迭代提升，而传输测试作为试验核心环节，承担着验证信号传输链路稳定、实时及抗扰能力的重任，是确保信号系统“神经脉络”畅通的关键支撑。
传输测试的核心目标与试验边界
传输测试的核心目标是验证轨道交通信号系统传输链路在全生命周期内的稳定传输能力，为可靠性增长提供数据支撑——需确保传输系统在正常运营、峰值负载、故障切换等场景下，准确及时传递列车位置、移动授权、制动指令等关键数据，避免因传输故障引发信号丢失或延迟。
试验边界需明确覆盖范围：设备层面涵盖车载ATP、地面ZC、轨旁AP及交换机等全链路设备；介质层面包含有线（以太网、MVB总线、光纤）与无线（LTE-M、5G-R）链路；环境层面模拟实际运营条件（温度-25℃~+70℃、湿度5%~95%无冷凝、振动符合IEC 61373标准）；负载层面覆盖日常（50%负载）、峰值（100%负载）及超峰值（120%负载）场景。
传输链路的关键性能指标选取
传输链路性能指标需匹配信号系统实时性与安全性要求。传输时延是核心指标——CBTC系统要求列车位置报告时延≤100ms，否则会影响移动授权实时更新，引发制动距离不足风险；丢包率需≤0.1%，避免列车位置信息丢失导致ZC误判；误码率≤10^-6，确保数据帧正确，防止指令执行偏差。
带宽利用率需平衡高效与稳定：峰值负载下≥80%避免资源浪费，但不超过90%防止网络拥塞；链路可用性≥99.99%，即全年停机时间≤53分钟，保障运营连续性。这些指标共同构成传输系统可靠性的量化评估标准。
基于故障模式的测试场景设计
传输系统故障模式主要包括链路中断、接口不兼容、数据帧错误、电磁干扰四类，需针对性设计测试场景。链路中断场景用光开关断开主光纤，模拟光纤断裂，测试无线备用链路切换时间≤50ms；接口不兼容场景修改MVB与以太网接口协议格式，验证传输系统适配能力，避免数据无法解析。
数据帧错误场景通过网络仿真工具插入CRC校验错误帧，测试帧校验机制是否正确丢弃错误帧；电磁干扰场景模拟机车电机10V/m高频辐射，验证误码率仍≤10^-6。每个场景均聚焦实际运营中可能出现的故障，确保测试的针对性与有效性。
实时数据传输的可靠性验证方法
实时性是信号系统核心要求，需通过多方法验证传输可靠性。用dSPACE实时仿真工具模拟列车运行，生成每秒100次位置报告，测试负载下时延≤100ms、丢包率≤0.1%；用Wireshark捕获数据帧，分析时间戳验证帧顺序一致，避免ZC判断延迟。
通过Iperf模拟1Gbps峰值负载，测试带宽容量是否满足需求；验证数据重传机制——丢包时传输系统需在≤20ms内发起重传，确保数据完整。这些方法从不同维度验证实时传输的稳定性。
冗余传输机制的有效性测试
冗余传输是提升可靠性的关键，需测试切换时间、同步性与互操作性。链路冗余测试模拟主光纤断裂，备光纤切换时间≤50ms；设备冗余测试主交换机断电，备交换机接管时间≤100ms且继承VLAN、QoS配置；网络冗余测试环形节点故障，自愈时间≤100ms。
同步性测试验证主备链路数据差异≤1ms，避免数据冲突；互操作性测试确保主备设备间协议兼容，防止切换后出现通信中断。冗余机制的有效性直接决定传输系统的故障应对能力。
电磁干扰下的传输稳定性评估
轨道交通环境存在牵引谐波、机车辐射、无线同频等干扰，需评估传输系统抗扰性。用信号发生器模拟25Hz谐波干扰，测试误码率≤10^-6；用频谱分析仪测机车辐射强度，验证设备屏蔽效能≥40dB；在EMC舱模拟10V/m辐射干扰，测试丢包率≤0.1%。
同时测试线缆抗扰性——屏蔽双绞线100MHz下衰减≤0.5dB/100m，确保信号传输中无过度衰减。抗干扰能力是传输系统在复杂环境下稳定运行的关键保障。
测试数据的统计分析与故障定位
测试数据统计分析是可靠性增长的关键步骤。用SPC方法分析时延波动，若标准差超过5ms，说明链路带宽波动等不稳定因素存在；用故障树分析丢包率过高原因——链路带宽不足、缓冲区过小、电磁干扰或帧格式错误，逐一排查验证（如升级带宽、增大缓冲区）。
回归分析找出性能影响因素——如温度升高10℃时延增加5ms，需改进设备散热设计；建立测试数据知识库，记录故障类型、原因及解决方案，为后续试验提供参考。通过数据驱动的分析，实现传输系统可靠性的精准提升。
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