地鐵信號系統安全性能分析

摘 要：地鐵工程影響到了整體城市交通事業以及人們的現代化生活等各個方面，是具有重要現實意義的問題。在現代化城市建設以及城市規模不斷發展的過程中，地鐵工程將越來越多的受到各方的關注。在地鐵現代化的發展過程中，地鐵信號系統以提高列車運行安全性及效率作為主要目標，因此提高城市地鐵信號系統的安全性就尤為重要。文章從信號系統入手，對其中幾種常見的系統進行綜合分析，并對地鐵信號系統采取的安全措施進行了完整總結。通過研究和分析地鐵信號系統采用的安全性技術，有利于充分發揮理論對實踐的指導和支持作用。

關鍵詞：地鐵信號系統；安全性能；信號子系統

引言

無論是城市的交通運輸發展還是城市的居民日常生活，無一例外的都無法脫離城市的地鐵工程，在我國的現代化城市建設與發展過程中，地鐵工程的作用和影響也逐步突出，并日益受到人們的關注和重視。地鐵信號系統采用的安全性技術包含了自動保護、監控和駕駛多個子系統。在地鐵項目工程建設與發展過程中，整體的地鐵運行安全受到了來自多方面的影響，因此保證信號系統的穩定，是現代城市地鐵工程安全運行的重要前提，這有利于促進現代化工程建設發展，對于現代化的城市公共交通建設也具有重要意義和重要影響。

1 信號系統

地鐵的正常運行需要依賴地鐵信號系統進行綜合控制與管理，地鐵的每日運輸乘客數量巨大，人員流動性也較大，所以只有保證地鐵運行的安全穩定，才能保障地鐵乘客的生命與財產安全。我國的地鐵信號系統已經經歷了多個更新換代階段，同時地鐵的客流量與列車的運行速度也在不斷增加，所以如果不及時進行信號系統的更新升級，就很難支持地鐵安全高效的運行。如果將整個地鐵比作為一個有機體，信號系統則等同于中樞神經控制系統，對地鐵的行車產生直接的影響，所以需要重視并保障各個子系統的安全性能。信號系統不僅僅在地鐵系統中發揮重要影響，同時也在其他軌道交通運輸領域起到重要作用。

2 幾種常見的地鐵信號系統分析

2.1 列車自動保護子系統

在整個地鐵的自動控制系統中，列車自動保護系統屬于整個系統的重要組成部分，列車的自動保護系統主要具備列車行車間隔監控、行車速度監督以及車門自動控制等功能，包括了軌旁設備、車載設備以及聯鎖設備等。列車自動保護系統具備可靠的報文信號傳輸功能，以軌旁設備所收集的信息為依據，不斷更新發送控制信息至車載設備，保證列車的最佳運行狀態。信息傳輸功能必須符合故障-安全的原則，當發生車地通信中斷、信息完整性缺失或報文校驗失敗等故障時均應保證列車安全性制動。目前在地鐵工程中列車自動保護子系統主要采用數字軌道電路或鋪設專用無線傳輸設施進行車地數據傳輸，該方式信息傳遞時效性強、安全性高。

2.2 列車自動監督子系統

列車自動監督子系統不僅僅對列車的行車狀況進行監督，同時也會對列車各個行車設備的運行情況進行監督，一旦列車出現突發狀況，可以第一時間采取措施，避免危險擴大。列車自動監督子系統通過監督全線列車運行狀態、位置以及道岔的開通方向來實現列車進路的自動排列及開放功能，當列車偏離運行圖時及時發出告警并按照調度員指令做出相應調整。列車自動監督子系統可以采用自動或者人工多種方式控制，可以將控制中心的指令及時傳遞給全線列車。列車自動監督子系統主要是利用現代的計算機、信息顯示設備以及網絡傳輸設備進行監督控制，并且采用相應的冗余技術確保系統安全可靠的運行。

2.3 列車自動駕駛子系統

軌道交通工程的主要特點之一就在于其自動駕駛系統的應用，這也是與各類型的其他交通工具產生差異的重要特點和標志，自動駕駛系統可以實現列車行車速度的監督和控制，可以自動進行平滑牽引以及制動力控制，實現列車在高精度范圍內的車速控制以及停車點的目標制動功能。地鐵列車的自動駕駛系統應用有利于實現列車節能，同時還可以顯著提高乘客乘坐列車的舒適感，提升地鐵運營服務質量。自動駕駛系統存儲了軌道線路的基本狀態信息，通過其存儲的信息便能夠優化控制指令，在保證乘客舒適性的前提下以達到最快行車速度，同時也確保了行車安全。

3 地鐵信號系統所采用的安全措施

3.1 常用安全措施

在地鐵工程建設及后期運營維護過程中，應關注列車的實際運行情況，選擇合理的安全維護措施，同時也應注意到以下幾個問題：首先，因為線路中的部件必然受到來自外力的影響，所以需要重視防沖擊電路的設計，應該適當增加數字信號處理及傳輸的抗干擾能力，避免受到來自數字信號處理延時以及數字信號處理緩慢等因素產生的影響。第二，應該針對數字信號系統設備進行管理，避免因為系統故障問題引發信息傳輸交換錯誤。第三，為了有效避免各個網絡節點以及通道位置發生網絡應用異常情況，保證網絡信息系統的正常運行，應當采取相應網絡防護技術以及冗余技術。第四，為了避免系統出現死循環狀況，應當禁止在軟件編碼當中使用條件循環語句，同時還要做好對編碼冗余的處理，確保輸出編碼控制程序的準確性。

3.2 列車自動監督系統安全措施

列車自動監督系統是決定列車行駛安全的重要組成部分，對此系統的安全保護措施應當重點關注三個方面：首先，由于列車運行存在一定不確定性，當列車運行狀態偏離運行圖時，列車自動監督系統將會根據情況調整行車計劃，但當偏差較大時，則應改為人工模式由調度員進行行車調整。其次，對于軌道線路當中的數字化設備，應當將其中所承載的數據進行雙備份，以避免整個系統故障為軌道線路運行帶來阻礙而導致相關信息數據的丟失。第三，在列車自動監督系統中，應當使用兩套完整設備進行冗余保護，互為熱備。當其中一套設備出現異常時，可立即自動切換至另一套熱備系統，確保列車監督不中斷，保障行車安全。

3.3 自動駕駛系統安全措施

應該堅持制定較為完善的系統安全檢查措施，進而提高與車輛之間接口信息的可靠性、安全性，實現地鐵信號系統的安全高效運行。還可以采用循環檢查的方式來對列車狀態進行監視，及時掌握運行速度及其他行車信息并反饋給駕駛員。列車在通常情況下依照運行圖自動駕駛，但當列車出現緊急情況時，應該及時采取應對措施，從自動駕駛模式切換到人工駕駛模式，并及時調取相關故障信息發送給行車調度工作人員。如果出現了列車運行超速情況，系統會自動啟動警報，發出列車制動信號以控制速度。

4 結束語

綜上所述，地鐵的信號系統關系到整體地鐵系統的運行安全，在現代化的地鐵信號應用過程中，提升了地鐵線路的安全性和運輸效率。地鐵信號系統的安全性也成為了地鐵保證運行安全的重要前提，所以，需要地鐵運行管理單位加大地鐵信號系統檢測和維修管理力度，進一步實現自身管理系統的優化，促進地鐵信號系統整體應用水平的提高。

參考文獻

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