地鐵信號系統(tǒng)安全性能分析

摘 要：地鐵工程影響到了整體城市交通事業(yè)以及人們的現(xiàn)代化生活等各個方面，是具有重要現(xiàn)實意義的問題。在現(xiàn)代化城市建設(shè)以及城市規(guī)模不斷發(fā)展的過程中，地鐵工程將越來越多的受到各方的關(guān)注。在地鐵現(xiàn)代化的發(fā)展過程中，地鐵信號系統(tǒng)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(tǒng)的安全性就尤為重要。文章從信號系統(tǒng)入手，對其中幾種常見的系統(tǒng)進行綜合分析，并對地鐵信號系統(tǒng)采取的安全措施進行了完整總結(jié)。通過研究和分析地鐵信號系統(tǒng)采用的安全性技術(shù)，有利于充分發(fā)揮理論對實踐的指導(dǎo)和支持作用。

關(guān)鍵詞：地鐵信號系統(tǒng)；安全性能；信號子系統(tǒng)

引言

無論是城市的交通運輸發(fā)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(xiàn)代化城市建設(shè)與發(fā)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(guān)注和重視。地鐵信號系統(tǒng)采用的安全性技術(shù)包含了自動保護、監(jiān)控和駕駛多個子系統(tǒng)。在地鐵項目工程建設(shè)與發(fā)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(tǒng)的穩(wěn)定，是現(xiàn)代城市地鐵工程安全運行的重要前提，這有利于促進現(xiàn)代化工程建設(shè)發(fā)展，對于現(xiàn)代化的城市公共交通建設(shè)也具有重要意義和重要影響。

1 信號系統(tǒng)

地鐵的正常運行需要依賴地鐵信號系統(tǒng)進行綜合控制與管理，地鐵的每日運輸乘客數(shù)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(wěn)定，才能保障地鐵乘客的生命與財產(chǎn)安全。我國的地鐵信號系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了多個更新?lián)Q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(tǒng)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(tǒng)則等同于中樞神經(jīng)控制系統(tǒng)，對地鐵的行車產(chǎn)生直接的影響，所以需要重視并保障各個子系統(tǒng)的安全性能。信號系統(tǒng)不僅僅在地鐵系統(tǒng)中發(fā)揮重要影響，同時也在其他軌道交通運輸領(lǐng)域起到重要作用。

2 幾種常見的地鐵信號系統(tǒng)分析

2.1 列車自動保護子系統(tǒng)

在整個地鐵的自動控制系統(tǒng)中，列車自動保護系統(tǒng)屬于整個系統(tǒng)的重要組成部分，列車的自動保護系統(tǒng)主要具備列車行車間隔監(jiān)控、行車速度監(jiān)督以及車門自動控制等功能，包括了軌旁設(shè)備、車載設(shè)備以及聯(lián)鎖設(shè)備等。列車自動保護系統(tǒng)具備可靠的報文信號傳輸功能，以軌旁設(shè)備所收集的信息為依據(jù)，不斷更新發(fā)送控制信息至車載設(shè)備，保證列車的最佳運行狀態(tài)。信息傳輸功能必須符合故障-安全的原則，當發(fā)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(yīng)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(tǒng)主要采用數(shù)字軌道電路或鋪設(shè)專用無線傳輸設(shè)施進行車地數(shù)據(jù)傳輸，該方式信息傳遞時效性強、安全性高。

2.2 列車自動監(jiān)督子系統(tǒng)

列車自動監(jiān)督子系統(tǒng)不僅僅對列車的行車狀況進行監(jiān)督，同時也會對列車各個行車設(shè)備的運行情況進行監(jiān)督，一旦列車出現(xiàn)突發(fā)狀況，可以第一時間采取措施，避免危險擴大。列車自動監(jiān)督子系統(tǒng)通過監(jiān)督全線列車運行狀態(tài)、位置以及道岔的開通方向來實現(xiàn)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(fā)出告警并按照調(diào)度員指令做出相應(yīng)調(diào)整。列車自動監(jiān)督子系統(tǒng)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(jiān)督子系統(tǒng)主要是利用現(xiàn)代的計算機、信息顯示設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備進行監(jiān)督控制，并且采用相應(yīng)的冗余技術(shù)確保系統(tǒng)安全可靠的運行。

2.3 列車自動駕駛子系統(tǒng)

軌道交通工程的主要特點之一就在于其自動駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用，這也是與各類型的其他交通工具產(chǎn)生差異的重要特點和標志，自動駕駛系統(tǒng)可以實現(xiàn)列車行車速度的監(jiān)督和控制，可以自動進行平滑牽引以及制動力控制，實現(xiàn)列車在高精度范圍內(nèi)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(tǒng)應(yīng)用有利于實現(xiàn)列車節(jié)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(wù)質(zhì)量。自動駕駛系統(tǒng)存儲了軌道線路的基本狀態(tài)信息，通過其存儲的信息便能夠優(yōu)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(tǒng)所采用的安全措施

3.1 常用安全措施

在地鐵工程建設(shè)及后期運營維護過程中，應(yīng)關(guān)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(yīng)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(shè)計，應(yīng)該適當增加數(shù)字信號處理及傳輸?shù)目垢蓴_能力，避免受到來自數(shù)字信號處理延時以及數(shù)字信號處理緩慢等因素產(chǎn)生的影響。第二，應(yīng)該針對數(shù)字信號系統(tǒng)設(shè)備進行管理，避免因為系統(tǒng)故障問題引發(fā)信息傳輸交換錯誤。第三，為了有效避免各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以及通道位置發(fā)生網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用異常情況，保證網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的正常運行，應(yīng)當采取相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)防護技術(shù)以及冗余技術(shù)。第四，為了避免系統(tǒng)出現(xiàn)死循環(huán)狀況，應(yīng)當禁止在軟件編碼當中使用條件循環(huán)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(jiān)督系統(tǒng)安全措施

列車自動監(jiān)督系統(tǒng)是決定列車行駛安全的重要組成部分，對此系統(tǒng)的安全保護措施應(yīng)當重點關(guān)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(tài)偏離運行圖時，列車自動監(jiān)督系統(tǒng)將會根據(jù)情況調(diào)整行車計劃，但當偏差較大時，則應(yīng)改為人工模式由調(diào)度員進行行車調(diào)整。其次，對于軌道線路當中的數(shù)字化設(shè)備，應(yīng)當將其中所承載的數(shù)據(jù)進行雙備份，以避免整個系統(tǒng)故障為軌道線路運行帶來阻礙而導(dǎo)致相關(guān)信息數(shù)據(jù)的丟失。第三，在列車自動監(jiān)督系統(tǒng)中，應(yīng)當使用兩套完整設(shè)備進行冗余保護，互為熱備。當其中一套設(shè)備出現(xiàn)異常時，可立即自動切換至另一套熱備系統(tǒng)，確保列車監(jiān)督不中斷，保障行車安全。

3.3 自動駕駛系統(tǒng)安全措施

應(yīng)該堅持制定較為完善的系統(tǒng)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(xiàn)地鐵信號系統(tǒng)的安全高效運行。還可以采用循環(huán)檢查的方式來對列車狀態(tài)進行監(jiān)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(xiàn)緊急情況時，應(yīng)該及時采取應(yīng)對措施，從自動駕駛模式切換到人工駕駛模式，并及時調(diào)取相關(guān)故障信息發(fā)送給行車調(diào)度工作人員。如果出現(xiàn)了列車運行超速情況，系統(tǒng)會自動啟動警報，發(fā)出列車制動信號以控制速度。

4 結(jié)束語

綜上所述，地鐵的信號系統(tǒng)關(guān)系到整體地鐵系統(tǒng)的運行安全，在現(xiàn)代化的地鐵信號應(yīng)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(tǒng)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(tǒng)檢測和維修管理力度，進一步實現(xiàn)自身管理系統(tǒng)的優(yōu)化，促進地鐵信號系統(tǒng)整體應(yīng)用水平的提高。

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