轨道交通通信设备是列车运行控制、乘客信息传递的核心支撑，其可靠性直接关系到运营安全与效率。可靠性增长试验通过“测试-分析-改进-再测试”闭环暴露并解决缺陷，而信号强度测试作为关键环节，能精准反映设备在不同场景下的通信性能，是验证可靠性提升效果的重要手段。

信号强度测试在可靠性增长试验中的定位

可靠性增长试验的核心是降低设备故障概率，信号强度测试并非孤立检测，而是贯穿全周期的“性能锚点”——通信设备的核心功能（如列车控制指令传输）依赖稳定信号强度，若不达标，即便硬件无故障也会因通信中断引发功能性失效。

从可靠性定义看，“规定条件”包含信号传播环境，“完成规定功能”要求信号支持数据传输，因此信号强度测试直接关联可靠性的两大核心要素，是验证提升效果的关键抓手。

例如，某车载设备静态测试达标，但动态测试因高速运行信号衰落，若未通过信号强度测试发现，投入使用后可能在高架区间通信中断，这正是试验需规避的风险。

此外，信号强度测试结果能为增长提供方向——若地下隧道信号普遍偏低，说明通信链路设计缺陷，需针对性增加中继设备，而非盲目更换硬件。

信号强度测试的核心指标定义

信号强度测试需多维度指标综合评估：接收信号强度指示（RSSI）是基础，指接收机接收的有用信号功率（单位dBm），轨道交通设备合格阈值通常为-85dBm至-50dBm，低于-85dBm易受噪声淹没，高于-50dBm可能导致接收机饱和。

信噪比（SNR）反映信号清晰程度，指有用信号与噪声的功率比（单位dB），SNR≥15dB时误码率可控制在10⁻⁶以下，满足列车控制要求；降至10dB以下会急剧上升，可能丢失指令。

信号衰落深度衡量稳定性，指测试时段内信号强度最大差值，隧道多径效应易导致深度超20dB，若超过设备抗衰落能力（如自适应均衡器补偿范围）会引发中断。

覆盖概率是系统层面指标，指信号满足要求的区域占比，车站站台需≥95%（避免乘客信息推送盲区），地下隧道需100%（确保控制指令连续）。

测试场景的设计原则与分类

场景设计需遵循“全覆盖、极端突出”原则，涵盖四大实际场景：地下隧道、高架区间、车站区域、车辆段。

地下隧道是封闭狭长空间，多径反射易形成盲区，需测试不同长度（短<500m、长>2000m）、截面（圆形、矩形）的隧道，模拟反射条件。

高架区间是开放空间，受天气（雨、雪）、地形影响大，还会因高速产生多普勒频移，需覆盖不同气象、速度（最高速、巡航速）评估稳定性。

车站区域人流量大、电磁干扰多，站厅金属结构反射信号，站台乘客设备产生同频干扰，需选取高峰时段、换乘车站模拟复杂环境。

车辆段是设备密集的低速场景，电磁干扰（电焊机、起重机辐射）强，需关注低速移动（5km/h）时的信号强度及设备密集区覆盖效果。

测试前的准备工作

准备工作需关注仪器校准、设备状态、环境记录三大核心：测试仪器（频谱分析仪、路测仪）需定期校准，确保误差≤±1dB；被测设备需处于实际运行状态（车载设备安装位置、电源与实际一致）。

环境参数需详细记录：隧道温度（比外界高5-10℃）、雨天湿度（≥90%）、电磁环境（用频谱仪扫描干扰信号），这些会影响信号损耗，需后续分析排除。

还需制定测试方案：明确测试点位置（隧道每50m、车站每10m）、时间（高架区间白天夜间各一次）、操作规范（路测匀速行走），避免人为误差。

动态与静态测试的结合策略

静态测试是设备或测试点固定，测不同方向、距离的信号强度，优势是定位精准——如车站站台固定点可测不同高度、方向的信号，验证天线安装最佳位置，或验证天线标称增益（若实际RSSI比标称低5dB，说明增益不足）。

动态测试是设备运动状态下测试，更接近实际场景——如列车以120km/h通过高架区间，可评估多普勒频移影响（频率偏移会降低SNR），还能发现动态盲区（如隧道弯道运动时信号突然减弱）。

结合策略是先静态测基准性能（天线增益、馈线损耗），再动态测实际性能（高速稳定性）。若静态达标动态不达标，需优化接收机频移补偿算法；若静态不达标，先改进硬件（换高增益天线）再动态测试。

干扰源的识别与排除方法

常见干扰源包括电力系统谐波、同频无线干扰、金属结构反射：电力干扰来自牵引变流器谐波，识别方法是扫描低频段（<10kHz）强信号，排除需电源线路屏蔽或装低通滤波器。

同频干扰来自其他无线系统（如车站WiFi），识别方法是扫描通信频段，若有同频信号强度>-80dBm则判定干扰，排除需调整设备频率或要求其他系统换频。

反射干扰来自隧道壁、车站金属结构，识别方法是静态测试中移动1m信号变化超10dB，排除需优化天线位置（如列车顶部中心）或增加吸波材料（隧道弯道）。

排除干扰需“先识别后验证”——如隧道同频干扰调整频率后，需重新测试确认信号提升。

测试数据的分析与缺陷定位

数据需统计分析与故障树定位结合：统计分析用直方图（RSSI分布）、时间序列图（SNR变化）——如80%RSSI在-70至-60dBm说明良好，10%低于-85dBm说明有盲区；时间序列图显示隧道弯道SNR从20dB降至8dB，说明信号衰落。

故障树分析顶事件是“信号不达标”，中间事件包括天线性能、馈线损耗、环境、干扰，底事件是具体原因（如天线增益不足、馈线接头松动）。

例如，隧道RSSI普遍低于-85dBm，先测天线增益（符合标称10dBi），再测馈线损耗（3dB远超标称1dB），发现接头松动，拧紧后RSSI提升至-75dBm达标。

再如，车站SNR低于15dB，扫描发现同频干扰（885MHz信号强度-70dBm），定位是无线监控设备，要求换频后SNR提升至20dB达标。

可靠性增长的迭代验证机制

迭代验证需“测试-改进-再测试”循环：第一步基准测试，获取各场景RSSI、SNR、覆盖概率等基准数据，确定缺陷（如隧道覆盖概率85%未达标）。

第二步针对性改进——如增加2台隧道中继设备；第三步验证测试，对比改进前后数据（覆盖概率从85%升至92%），若未达标（需≥95%），则调整中继位置（移至弯道），再次测试达标（98%）。

迭代关键是可追溯性——记录每轮测试数据、改进措施、结果，形成报告。同时需持续覆盖全场景，避免改进某场景影响其他场景（如增加中继设备导致车站信号过载，需调整发射功率）。