論地鐵信號(hào)系統(tǒng)采用的安全性技術(shù)

于添弋 郭寒竹

摘 要：近年來(lái)，隨著地面上交通壓力增加，我市與2008年開(kāi)始建設(shè)地下交通，即地鐵。而現(xiàn)如今在地鐵工程中的地鐵信號(hào)系統(tǒng)，對(duì)于保障地鐵的安全運(yùn)行，提高地鐵的運(yùn)行效率上，有著十分巨大的作用。為此，本文主要對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)中所采用的安全。因此，本文主要分析了地鐵信號(hào)系統(tǒng)中使用的安全技術(shù)存在的問(wèn)題和作用。

關(guān)鍵詞：地鐵信號(hào)系統(tǒng)；安全性技術(shù)；分析

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，城鎮(zhèn)面積不斷擴(kuò)大，地鐵工程已成為現(xiàn)代城市建設(shè)中的重要組成部分。地鐵的經(jīng)營(yíng)可以緩解都市的交通壓力，提高城市交通運(yùn)輸效率，更可以滿(mǎn)足人們的旅游需求。為提高地鐵運(yùn)行的安全性，我們有必要提高地鐵信號(hào)系統(tǒng)的安全性。提高地鐵信號(hào)系統(tǒng)的安全性有助于提高地鐵工程建設(shè)成果，促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代公共交通事業(yè)的發(fā)展。

一、地鐵信號(hào)系統(tǒng)安全性的預(yù)防原則

1.要清楚的認(rèn)識(shí)到地鐵信號(hào)系統(tǒng)的運(yùn)行核心在哪，安全性貴為地鐵信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行的核心，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要做全面做好系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)，尤其是在研發(fā)的過(guò)程中，要充分考慮到實(shí)際環(huán)境對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)造成的影響，同時(shí)要對(duì)理論性依據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，保證地鐵信號(hào)系統(tǒng)的安全性。

2.要對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)的安全性進(jìn)行有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，要對(duì)信號(hào)系統(tǒng)中設(shè)備的安裝、調(diào)試、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的評(píng)估，將風(fēng)險(xiǎn)因素排除，進(jìn)一步提高地鐵信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。地鐵信號(hào)系統(tǒng)的安全性不僅要在設(shè)計(jì)中做好相應(yīng)的保障工作，同時(shí)在施工、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等都要做好相應(yīng)的監(jiān)督工作，一方面要提高地鐵環(huán)境下使用設(shè)備的壽命，另一方面要全面保證地鐵信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)解決，必要的時(shí)候要更換設(shè)備或改進(jìn)系統(tǒng)。

二、地鐵信號(hào)系統(tǒng)安全性的影響因素

影響地鐵信號(hào)系統(tǒng)安全性的要素較多，可以劃分為三種：環(huán)境因素、人為因素及設(shè)備因素。

1.環(huán)境因素：在中國(guó)東南沿海地區(qū)，大部分時(shí)間將經(jīng)歷雨季，遭受臺(tái)風(fēng)、大雨等強(qiáng)對(duì)流天氣。在天氣潮濕的氣候條件下，不僅會(huì)造成一些地鐵設(shè)備的潮濕，淹水，更會(huì)招致地鐵設(shè)備的損害和破壞。劇烈的濕度和溫度變化，也會(huì)影響電子參數(shù)的變革，使其設(shè)備的穩(wěn)定性被破壞。同時(shí)在某些地域會(huì)發(fā)生地震，這種振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備部件松動(dòng)，接觸不良。

2.人為因素：一些人員在運(yùn)行過(guò)程中存在慣性違規(guī)或操作錯(cuò)誤的現(xiàn)象，不僅會(huì)損害地鐵系統(tǒng)和設(shè)置，而且會(huì)對(duì)生命安全構(gòu)成威逼。另外，現(xiàn)在地鐵信號(hào)系統(tǒng)大多依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，電腦黑客攻擊，歹意木馬病毒也會(huì)直接影響到地鐵信號(hào)系統(tǒng)，甚至招致系統(tǒng)癱瘓，失敗或數(shù)據(jù)丟失。如果地鐵信號(hào)系統(tǒng)沒(méi)有進(jìn)行長(zhǎng)期的安全檢查和調(diào)試，直接投入使用，那么容易出現(xiàn)安全事故，安全穩(wěn)定性不能保證。此外，地鐵信號(hào)系統(tǒng)中有很多接地電纜，其分布非常廣泛。因此，這些電纜容易受到開(kāi)火，大鼠咬傷等威脅。因此，一個(gè)新的地鐵信號(hào)系統(tǒng)，如果不在進(jìn)行安全檢查之后投入運(yùn)營(yíng)，這是非常危險(xiǎn)的，因?yàn)椴荒鼙ＷC其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

3.設(shè)備因素：地鐵信號(hào)系統(tǒng)是一個(gè)綜合系統(tǒng)，包含很多類(lèi)型的設(shè)備，因此設(shè)備故障也會(huì)影響信號(hào)系統(tǒng)的安全。例如：電子元件或線(xiàn)路老化，會(huì)引起失火；設(shè)備接地方法不正確會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞或報(bào)廢；設(shè)備組件功能不佳或者退化會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)路故障，甚至導(dǎo)致控制中心和列車(chē)間的通訊中斷，導(dǎo)致整條線(xiàn)路癱瘓?？傊?，地鐵信號(hào)系統(tǒng)的安全保障因素的影響更應(yīng)該引起相關(guān)人員的注意，采取措施。

三、為確保地鐵信號(hào)系統(tǒng)安全性所采用的措施

1.在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中采取的措施。首先，體系必須在實(shí)際情況開(kāi)始之前，訂定一些安全檢查措施，以保證車(chē)輛之間的對(duì)接的可靠性，然后在需要檢查人員，車(chē)站信息服務(wù)員信息后進(jìn)行檢查。為了保護(hù)信息和數(shù)據(jù)的安全性，可以控制和傳輸諸如實(shí)際速度、控制器數(shù)據(jù)和門(mén)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。列車(chē)司機(jī)也需要觀(guān)察各種指標(biāo)和儀器信息。通常在列車(chē)正常的行駛過(guò)程中，總是按照一些已經(jīng)設(shè)定好的跑步圖來(lái)旅行。一旦列車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)反常或某種故障，司機(jī)必須采取緊急措施，及時(shí)向調(diào)度員匯報(bào)。同時(shí)，在策劃自動(dòng)駕駛系統(tǒng)時(shí)，還可以使用編碼冗余技術(shù)來(lái)防止系統(tǒng)死循環(huán)；另外，編碼軟件阻攔使用條件循環(huán)語(yǔ)句。為確保地鐵自動(dòng)駕駛儀的正常運(yùn)行，可采用雙層網(wǎng)絡(luò)和全冗余的組合。各設(shè)備網(wǎng)絡(luò)配備相應(yīng)的冗余熱備份接口，避免網(wǎng)絡(luò)通道和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障異常。

2.自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采取的措施。車(chē)站控制中心是自動(dòng)監(jiān)控主機(jī)和列車(chē)之間的自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備，可以選擇使用雙通道或環(huán)路模式來(lái)監(jiān)控工作，避免出現(xiàn)某一部分通信通道出現(xiàn)失誤，影響整個(gè)系統(tǒng)工作的現(xiàn)象。同時(shí)，還要在列車(chē)上安裝一些智能識(shí)別設(shè)備，全線(xiàn)監(jiān)控和跟蹤列車(chē)的車(chē)號(hào)，服務(wù)號(hào)碼和目的地號(hào)碼。為了避免在地鐵運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)有一些故障和異常，相關(guān)人員必須及時(shí)進(jìn)行對(duì)應(yīng)調(diào)整。同時(shí)，在車(chē)站，相關(guān)調(diào)度員也可以使用自動(dòng)途徑和自動(dòng)信號(hào)控制來(lái)調(diào)整工作。在運(yùn)行列車(chē)的行程中，如果運(yùn)行情況與原來(lái)設(shè)置好的操作圖有一個(gè)很大的偏差，就需要相關(guān)的調(diào)度員及時(shí)在列車(chē)停止時(shí)間前，調(diào)整地區(qū)運(yùn)行時(shí)間和其他人的工作時(shí)間。如果它是在實(shí)際情況下運(yùn)行的情況和在地圖上運(yùn)行的偏差未設(shè)定，可以根據(jù)其列安裝地鐵信號(hào)系統(tǒng)車(chē)輛停車(chē)時(shí)間，運(yùn)行時(shí)間間隔調(diào)整工作。另外，在自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中，可以在控制中心內(nèi)互相設(shè)置兩組互補(bǔ)干擾用于監(jiān)控系統(tǒng)的云備份。當(dāng)其中一個(gè)系統(tǒng)改造數(shù)據(jù)失敗時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)屏蔽，另一個(gè)系統(tǒng)也可以正常收集數(shù)據(jù)并更新工作。

3.故障檢測(cè)與診斷技術(shù)。故障檢測(cè)和診斷技術(shù)應(yīng)用能幫助管理者及時(shí)檢測(cè)和解決問(wèn)題，盡快恢復(fù)正常使用的地鐵信號(hào)系統(tǒng)。目前，地鐵系統(tǒng)的成分和結(jié)構(gòu)主要是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，體系維護(hù)人員可以使用硬件故障檢測(cè)和診斷，故障檢測(cè)和檢查程序可以提高故障檢測(cè)的效率，一旦地鐵信號(hào)系統(tǒng)啟動(dòng)，就可以直接自檢。如果在檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)到故障，則直接向操作員發(fā)送報(bào)警，并采取措施解決。

4.冗余技術(shù)。冗余技術(shù)主要是一種備份系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)額外的備份裝置可以提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，一旦地鐵信號(hào)系統(tǒng)發(fā)生故障，可以通過(guò)備份系統(tǒng)及時(shí)代替原有的故障，確保地鐵通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，例如，地鐵信號(hào)燈泡，主要采用雙燈絲的備份方式，如果信號(hào)燈燈絲燒斷的話(huà)，可以用另一個(gè)燈絲進(jìn)行替換，能保證信號(hào)燈的正常顯示命令；信號(hào)電源的雙路電源，避免信號(hào)電源出現(xiàn)故障而導(dǎo)致信號(hào)系統(tǒng)停止運(yùn)行，主要是通過(guò)正線(xiàn)西門(mén)子引進(jìn)的UPS先進(jìn)的電源設(shè)備，是通過(guò)420個(gè)蓄電池所組成的電源；ATS雙套冗余系統(tǒng)，其中另一套系統(tǒng)就是作為系統(tǒng)的備份，避免ATS系統(tǒng)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致通信系統(tǒng)的整體故障；另外，地鐵信號(hào)系統(tǒng)還可以采用CBTC系統(tǒng)承載網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)系統(tǒng)，進(jìn)一步保證地鐵通信系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，在地鐵項(xiàng)目中，地鐵信號(hào)系統(tǒng)安全具有舉足輕重的地位，與地鐵安全駕駛狀況息息相關(guān)。因此，中國(guó)近年來(lái)不斷發(fā)展現(xiàn)代地鐵信號(hào)系統(tǒng)技術(shù)，同時(shí)也取得了一定成效，我國(guó)應(yīng)該不斷完善地鐵信號(hào)系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)安全重點(diǎn)，提高地鐵線(xiàn)路利用率。

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