軌道交通信號系統(tǒng)可靠性與安全性淺析

聶堅可

湖南中車時代通信信號有限公司 湖南 長沙 410100

交通信號系統(tǒng)，是維護(hù)軌道交通運(yùn)行安全的關(guān)鍵保障，可以合理調(diào)整列車行駛時間間隔，避免追尾事故出現(xiàn)，在提升軌道交通列車運(yùn)行效率同時，最大程度上維護(hù)人們生命財產(chǎn)安全。通過新技術(shù)引進(jìn)應(yīng)用，便于推動提升列車自動化管理水平，推動軌道交通現(xiàn)代化管理，并為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的交通出行服務(wù)。綜合分析軌道交通信號系統(tǒng)可靠性與安全性，便于指導(dǎo)后續(xù)相關(guān)工作高效展開，切實(shí)提升交通信號系統(tǒng)運(yùn)行效率。

1 軌道交通信號系統(tǒng)概述

軌道交通信號系統(tǒng)包含列車自動控制系統(tǒng)和連鎖裝置，其中自動控制系統(tǒng)(ATC)進(jìn)一步細(xì)化，包含列車自動防護(hù)系統(tǒng)、列車自動監(jiān)控系統(tǒng)和列車自動運(yùn)行系統(tǒng)。列車自動監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)，實(shí)時監(jiān)控列車的運(yùn)行安全，可以對列車行進(jìn)路線全方位管理；列車自動防護(hù)系統(tǒng)(ATP)，用于監(jiān)控列車運(yùn)行狀態(tài)，保障列車運(yùn)行安全，規(guī)避主客觀因素出現(xiàn)威脅到列車運(yùn)行安全；列車自動運(yùn)行系統(tǒng)(ATO)，收集地面信息情況，進(jìn)而全方位調(diào)控車輛行駛，避免突然的加速或減速，提升列車運(yùn)行安全性和舒適性[1]。通過三個子系統(tǒng)之間相互作用和影響，用于列車行駛安全全方位控制，提升運(yùn)行效率的同時，規(guī)避安全事故出現(xiàn)。

除此之外，還包含聯(lián)鎖系統(tǒng)，在特定條件下控制道岔和信號建立控制系統(tǒng)，是列車安全行駛的基礎(chǔ)保障，具有實(shí)時把控軌道區(qū)域占用情況，進(jìn)路情況以及道岔狀態(tài)，具有聲光報警功能；同列車運(yùn)行、行車指揮系統(tǒng)結(jié)合，根據(jù)實(shí)際情況自動化控制或手動控制[2]。

2 軌道交通信號系統(tǒng)安全性和可靠性分析

2.1 階段劃分 軌道交通信號系統(tǒng)構(gòu)成階段不同，從全生命周期角度進(jìn)行分析，可以大致將其劃分為六個階段，信號系統(tǒng)全生命周期內(nèi)，不同階段的任務(wù)目標(biāo)和重心有所不同，相應(yīng)的對安全性提出了不同層次的要求。

2.2 各階段安全性與可靠性分析

(1)概念階段。系統(tǒng)全省每周期各階段任務(wù)不同，需要遵循各自標(biāo)準(zhǔn)來識別和理解起始階段系統(tǒng)安全目標(biāo)。該階段，需要充分了解系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)成、系統(tǒng)環(huán)境和功能目標(biāo)等內(nèi)容，結(jié)合系統(tǒng)安全要求，剖析和挖掘潛在的安全隱患，便于及時防控處理[3]。

(2)風(fēng)險評估階段。風(fēng)險評估，是貫穿于各個環(huán)節(jié)的重要工作，主要是用于全方位識別和分析威脅到軌道交通行車安全的風(fēng)險因素，預(yù)測可能出現(xiàn)的安全事故。在此基礎(chǔ)上，判斷可能產(chǎn)生的后果以及發(fā)生幾率，制定針對性措施予以規(guī)避和防控。

(3)設(shè)計和實(shí)現(xiàn)階段。風(fēng)險識別基礎(chǔ)上，在后續(xù)軌道交通信號系統(tǒng)設(shè)計和實(shí)現(xiàn)階段，應(yīng)綜合考量系統(tǒng)安全要求，合理配置組件，確定生命周期內(nèi)的安全任務(wù)。結(jié)合系統(tǒng)現(xiàn)有策略和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，論證策略可行性，提升軌道交通信號系統(tǒng)安全性[4]。

(4)安裝和驗(yàn)收階段。在完成上述幾個環(huán)節(jié)工作后，需要對軌道交通信號系統(tǒng)的各個組件安全校驗(yàn)和驗(yàn)收，評估系統(tǒng)內(nèi)外部風(fēng)險，以及現(xiàn)有的措施所起到的積極作用，能否起到保障系統(tǒng)運(yùn)行安全的需要。在此基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行檢驗(yàn)，也可以結(jié)合典型案例提前做出防控措施。

(5)運(yùn)營維護(hù)和修正。如何保障軌道交通信號系統(tǒng)性能，應(yīng)定期檢查和更新系統(tǒng)功能，做好系統(tǒng)運(yùn)營和維護(hù)日志記錄；及時分析和改正系統(tǒng)中的故障問題，提升系統(tǒng)維護(hù)水平。檢查控制系統(tǒng)運(yùn)行情況，確保系統(tǒng)運(yùn)行安全符合要求，為軌道交通安全提供堅實(shí)保障[5]。

(6)系統(tǒng)可靠性分析。軌道交通信號系統(tǒng)在滿足安全性需要前提下，還要對系統(tǒng)可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)，系統(tǒng)運(yùn)行可靠才可以維護(hù)列車運(yùn)行安全。具體實(shí)踐中，可靠性已經(jīng)成為評估軌道交通信號系統(tǒng)運(yùn)行安全的主要指標(biāo)之一，依據(jù)規(guī)定，列車超速防護(hù)設(shè)備平均無故障時間在104h以上，地面設(shè)備平均無故障時間在105h以上。通常情況下，軌道交通正常駕駛模式下ATP系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)列車安全運(yùn)行，減少故障幾率，通過預(yù)設(shè)限制條件的方式來降低列車運(yùn)行風(fēng)險。但是，此種模式只能規(guī)避多數(shù)風(fēng)險，但卻無法完全規(guī)避所有風(fēng)險，因此需要保持正常駕駛模式，確保該系統(tǒng)功能正常使用。

2.3 系統(tǒng)安全性和可靠性措施 為了提升軌道交通信號系統(tǒng)安全性與可靠性，可以設(shè)計安全證明計劃與結(jié)構(gòu)，功能和技術(shù)安全性證明，維護(hù)信息交互安全；推行多重冗余技術(shù)，為關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行安全提供堅實(shí)保障；綜合考量系統(tǒng)故障診斷和錯誤檢出，在發(fā)現(xiàn)故障基礎(chǔ)上及時維護(hù)解決；及時傳輸故障報警信息給維護(hù)中心，組織維修人員及時前往現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備故障；通過LED顯示屏，直觀反饋故障位置，輔助維修人員及時處置故障問題，維護(hù)軌道交通行車安全。

3 結(jié)論

綜上所述，軌道交通信號系統(tǒng)屬于一種基礎(chǔ)性工具，可以起到列車行駛調(diào)度作用，全面監(jiān)控列車行駛情況，對于城市軌道交通行車安全，以及人們的生命財產(chǎn)安全具有積極作用。新時期積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，在優(yōu)化軌道交通信號系統(tǒng)設(shè)計創(chuàng)新同時，為列車行駛安全、穩(wěn)定提供堅實(shí)保障，對于城市化建設(shè)和發(fā)展意義深遠(yuǎn)。