地鐵信號系統的安全性技術探析

姚國軍

摘 要：伴隨著我國社會經濟的不斷發展，也相應的促進了城市軌道交通的發展，在地鐵實際的運行中，需要運用相應的安全技術，才能夠實現安全的運行。因此，文章主要針對于地鐵信號系統采用的安全性技術進行了分析。

關鍵詞：地鐵信號系統；安全性技術；預防原則

引言

地鐵的安全運行非常重要，事關乘客的安全。因此，需要采用相應的安全性技術。而在地鐵信號系統中，安全性技術的良好應用能夠實現整個地鐵的安全運行。下面進行具體的分析。

1 地鐵信號系統安全性的預防原則

地鐵作為當今大多數發達城市的主要交通工具，其交通速度性、便捷性等都是城市公交所無法比擬的，地鐵系統的運行主要通過信號系統進行全面的控制。然而，在當今地鐵信號系統中，對安全性卻存在很多的影響因素，對此，必須加強對地鐵信號系統安全性實施預防措施，要根據地鐵信號系統的運行形式制定相應的預防原則[1]。首先，要清楚的認識到地鐵信號系統的運行核心在哪，安全性貴為地鐵信號系統運行的核心，在系統設計中要做全面做好系統安全性設計，尤其是在研發的過程中，要充分考慮到實際環境對地鐵信號系統造成的影響，同時要對理論性依據進行校驗，保證地鐵信號系統的安全性。其次，要對地鐵信號系統的安全性進行有效的風險評估，要對信號系統中設備的安裝、調試、驗收等環節進行全面的評估，將風險因素排除，進一步提高地鐵信號系統運行的可靠性[2]。地鐵信號系統的安全性不僅要在設計中做好相應的保障工作，同時在施工、運營、維護等都要做好相應的監督工作，一方面要提高地鐵環境下使用設備的壽命，另一方面要全面保證地鐵信號系統運行的安全性，一旦發現問題要及時解決，必要的時候要更換設備或改進系統。下圖為廣州地鐵2號線的信號系統構架示意圖（如圖1所示）：

圖1 廣州地鐵2號線的信號系統構架示意圖

2 地鐵信號系統采用的安全性技術

2.1 故障軟化技術

故障軟化技術在當今地鐵信號系統中被廣泛的應用，地鐵信號系統在運行的過程中，經常會因為某些原因而引發系統故障，會導致信號系統某部分功能停用，對地鐵運營的安全性造成極為嚴重的影響，而通過故障軟化技術可以在地鐵信號系統出現故障時，使故障形式減弱，能保證整體的通信系統依然維持運行，只不過功能上可能會稍弱一點，例如，導引信號，如果地鐵信號系統故障引起的地鐵正線信號機不能正常運行，或側面保護條件不能滿足時，乃至不能提供相應的保護區段，無法給出正常的前進信號時，通過導引信號的使用可以發出正確的引導列車前行的信號，并降低列車前行的速度，使列車低速行進車站，確保列車的行駛安全；信號燈光轉移，地鐵列車信號燈經常會因為燈泡絲燒斷，而使得信號燈的黃燈或綠燈無法做出正確的響應，而在這個時候，可以利用信號燈光轉移的方式，紅燈直接做出響應，給出列車停車的紅色信號燈，對信號機具有保護進路的功能；強行解鎖，地鐵列車通信系統出現故障時，很有可能造成軌道電路通信故障，使得列車的進路不能正常解鎖，對列車運行帶來一定的安全隱患，而這時可以采用故障軟化技術的強行解鎖功能，需要在保證安全的條件下，進行強行解鎖，主要包含強行解鎖道岔命令、強行解鎖區段等[3]。

2.2 冗余技術

冗余技術主要是一種備份系統，通過系統額外的備份裝置可以提高系統的安全性和可靠性，一旦地鐵信號系統發生故障，可以通過備份系統及時代替原有的故障，確保地鐵通信系統的正常運行，例如，地鐵信號燈泡，主要采用雙燈絲的備份方式，如果信號燈燈絲燒斷的話，可以用另一個燈絲進行替換，能保證信號燈的正常顯示命令；信號電源的雙路電源，避免信號電源出現故障而導致信號系統停止運行，主要是通過正線西門子引進的UPS先進的電源設備，是通過420個蓄電池所組成的電源；ATS雙套冗余系統，其中另一套系統就是作為系統的備份，避免ATS系統出現故障而導致通信系統的整體故障；另外，地鐵信號系統還可以采用CBTC系統承載網絡，實現雙網系統，進一步保證地鐵通信系統運行的可靠性（如圖2所示）：

圖2 CBTC系統承載網絡的雙網通信系統結構

3 地鐵通信系統主要采取的安全措施

地鐵通信系統在發生故障時，會對列車的行駛進程造成一定的問題，就算通過多種技術能更好的保證地鐵信號系統的安全性，但是，為了防止意外發生，還是要對地鐵通信系統安全故障采取相應的措施[4]。

3.1 自動監控系統采取的安全措施

為了避免地鐵通信系統的故障對列車的正常運行造成影響，應在地鐵車站列車的自動監控設備以及控制設備中心之間的自動監控主機上設置雙通道構成系統或環路構成系統，這樣可以進一步保障地鐵通信故障下列車運行的安全性；在地鐵信號系統故障時，調度員應做好對列車的調度工作，避免受到故障的影響；如果地鐵通信系統故障導致列車與實際運行線路出現較小的偏差時，要通過應急系統對其偏差及時矯正，如，運行時間、停站時間等，如果偏差較大時，調度人員應及時對其運行列車的區間列車進行調度，同樣要通過運行時間、停站時間來進行調整。

3.2 列車的自動駕駛系統采取的安全措施

在很多情況下地鐵通信故障的發生不能及時發現以及解決，而對于這類情況需要做好相應的安全措施，尤其是地鐵列車的行駛，可以通過自動駕駛系統來保證列車運行的安全性。例如，一旦地鐵信號通信系統出現問題，導致列車車速超限的話，可以利用列車自動駕駛系統來發出相應的顯示警告，并執行相應的減速信號，而且，到車站的出發站會發出停站信號，確保列車的正常停站，避免信號系統故障對其列車停站的干擾。

4 安全規章制度保障

據調查顯示，當今我國地鐵通信系統中主要采用的信號設備是按照德國的標準設計的，而有些通信命令會直接繞過聯鎖條件，在使用這樣的命令時，對設備運行的安全會有著一定的影響，而通過人為的控制，能有效地避免故障的發生，因此，在地鐵信號系統運行的過程中，要加強對工作人員控制設備的安全規章制度的建立。尤其是在地鐵信號系統的聯鎖系統中的安全命令，通常都是甩開聯鎖條件，需要調度人員來保證其命令的安全性，如果在這個環節出現問題的話，可能會造成地鐵列車的事故發生，甚至是列車的顛覆事故，因此，制定相關的安全規章制度也顯得非常重要，而且，要保證安全規章制度的嚴密性，同時要嚴格要求工作人員在操作的過程中，要認真核對命令以及命令提示，確保地鐵列車的行車安全性。

5 結束語

文章主要針對于地鐵信號系統采用的安全性技術進行了具體的分析，通過文章的探討，可以了解到，通過采用有效的安全技術和安全措施，能夠顯著的提高地鐵信號系統的安全性，確保地鐵的運行安全。

參考文獻

[1]蘇子江.鐵路主體化機車信號系統的合理應用[J].中國集體經濟，2009（24）.

[2]王令朝.新興技術在鐵路信號系統中的應用[J].鐵道技術監督，2007（01）.

[3]李芳喜，朱先正.系統保證技術在軌道交通信號系統中的應用性研究[J].鐵道技術監督，2007（08）.

[4]肖代寧.淺談地鐵信號系統的自動調整改進[J].科技創新導報，2009（06）.