鐵路行車組織安全雙向閉環系統可靠性分析

羊明

（成都鐵路局，四川成都610081）

鐵路行車組織安全雙向閉環系統可靠性分析

羊明

（成都鐵路局，四川成都610081）

安全運營是交通運輸的前提條件。進入21世紀以來，隨著人們生活水平的日益提高，人們對鐵路系統安全運營的關注度也越來越高，對出行的安全性、舒適性提出了更高的要求。鐵路系統的安全運營能夠促進我國社會經濟的發展，能夠滿足人們的出行要求。通過分析鐵路行車組織安全雙向閉環系統的內涵，主要探討了鐵路行車組織安全雙向閉環系統的可靠性，以期能夠提升鐵路行車組織的安全性和可靠性。

鐵路運營；行車組織安全；雙向閉環系統；可靠性

交通運輸企業的工作中，安全運營非常重要，是交通運輸行業的首要目標。鐵路運輸是旅客及大宗貨物的首先運輸方式，具有運量大、范圍廣、距離遠以及安全性高等特點，其中安全性是鐵路運輸區別于其他運輸形式的重要競爭點。在交通運輸行業中，我國始終貫徹落實最大限度保障其安全運營為頭等大事的工作理念。

鐵路運輸安全運輸直接關系到我國社會經濟的高速發展，承擔著乘客的生命財產安全，因此，為了確保我國交通運輸的安全性，我們必須要加強鐵路形成組織的安全性和可靠性。

1 鐵路行車組織安全雙向閉環系統的內涵

1.1 系統概述

在我國傳統的鐵路運輸系統當中，鐵路行車組織安全控制系統分為開環和閉環2種，鐵路行車的安全控制系統多采用單向閉環系統。目前，隨著我國科學技術水平的不斷提高，雙向閉環系統逐漸取代了傳統的單向閉環系統，有效彌補了單向閉環系統的缺陷和不足。

雙向閉環控制系統采用正反兩個閉環控制系統，對鐵路行車的安全性具有提升的作用，能夠快速地處理行車故障，即使當雙向閉環系統當中一個閉環系統出現了問題，也能迅速地啟動另一個閉環系統，從而保障了鐵路行車組織安全閉環系統的可靠性。

1.2 工作原理

為了很好地管控鐵路的安全性，在鐵路行車安全管理工作中，運用雙向閉環控制系統，正反兩個閉環系統能夠起到巨大的作用。為了分析鐵路行車過程中可能出現的故障節點，在鐵路行車的過程中，反向閉環系統是根據以往的鐵路行車出現的故障資料，對鐵路形成的重要環節進行分析，并進行管理檢測。而正向閉環系統是為了控制的安全因素，根據鐵路行車的角度進行管理。在鐵路行車過程中，當雙向閉環系統發現出現故障時，為了確保鐵路行車安全，雙向閉環系統會及時發出警報，根據這個警報，維護管理人員會及時進行搶修，從而確保了鐵路行車的安全性。

2 鐵路行車組織安全雙向閉環系統可靠性分析

2.1 對員工的可靠性分析

進入21世紀以來，現代工業科技得到了快速發展，并且開始具有了向工業接卸智能化發展的趨勢，但是工業設備的操作及管理等方面的工作依然不能脫離人的存在，少不了人的參與。但是工作人員的不規范操作會導致操作系統出現運行故障，根據相關調查資料顯示，工作人員不規范操作會誘發工業事故，目前，人為失誤率導致的故障占總數的90%以上。

因此，在鐵路行車過程中，為了防止人的不安全因素而發生故障，鐵路行車組織安全雙向閉環系統具有一定的警示和補救作用。結合現有的數據分析，根據對以往鐵路行車事故的調查，在傳統閉環系統中，人員安全可靠性分析可將鐵路行車人員的操作失誤率設定為6.9×10-1，然后將值班人員發現信號錯開進路并及時糾正，將工作人員及時發現安全隱患并及時排除危險因素，再將工作人員出現行車故障后的緊張因素考慮在內，可以將修正值設定為3.45×10-3，因子數值設定為5，值班人員與信號員的聯系為一般程度，根據有關計算公式，可見，值班人員與信號源、助理人員的聯系程度較高，人員失誤率為4.469×10-4，從而獲得人員的失誤率為2.137×10-4，總和這三個方面，得出人員的失誤率為3.126×10-3.

而將雙向閉環系統兩個相反方向失誤率設定為10-2，為了直觀清晰地反映出傳統閉環系統與安全雙向閉環系統的可靠性，人員失誤率則為3.57×10-7。安全雙向閉環系統的值班人員與信號員及助理人員聯系程度較高的話，人員失誤率為1.964×10-4，信號員與值班人員聯系程度一般，人員失誤率為4.179×10-4.總和這三方面，人員失誤率為2.926×10-3.由此可見，在保障鐵路行車安全運營方面，安全雙向閉環控制系統更加可靠，具有更強的安全可靠性。

2.2 行車人員作業可靠性的影響因素分析

行車人員作業可靠性對鐵路行車影響非常大，主要有：①從類型上來說，行車人員的疲勞程度可以分為生理和心理2種疲勞。經歷長遠距離的行車后，行車人員容易出現疲勞情況，這和駕駛汽車一樣，從而導致安全事故的發生。并且在正常情況下，行車人員的工作時間對于全天候連續運行的列車來說具有極大的考驗。目前，我國鐵路行車人員分為早、中、晚三個班次輪流工作，實行的是三班倒的工作機制。當夜班的時候，受生理作息規律的影響，在行車過程中，行車人員極容易產生疲勞感覺，從而導致行車故障率較高，行車人員注意力不集中。②鐵路行車人員的工作和活動范圍都在列車上，受工作環境的影響，也會導致安全性問題。工作環境是指列車上的溫度、濕度和照明條件等，這些工作環境會影響到鐵路行車的安全可靠性，對鐵路行車人員產生影響。③在鐵路行車過程中，鐵路行車人員的社會心理因素會影響到行車的安全可靠性。鐵路行車過程中，行車人員如果出現焦躁不安等負面情緒，缺乏社會心理，那么工作行車安全可靠性就低，如果具有良好的社會心理，就會降低危險，工作行車安全可靠性就高。

3 雙向閉環系統的結構與控制簡述

閉環控制是控制裝置與被控制對象之間存在正向控制，是工程高精度控制應用最廣泛的控制算法之一，是被控對象的輸出反作用與控制裝置并影響其控制算法和控制結果。設定鐵路行車組織安全雙向閉環系統被控制對象由m（n＞1）工步組成，則其定義為：①反方向控制環：借助專家系統等方式，對被控對象進行分析，設置被控對象薄弱環節，并精確控制。同時，為了檢測k-1或k+1工步完成情況，假定執行至k（1＜k＜n）工步時，檢測是否存在隱患，如果順利完成則繼續執行，如果沒有完成或存在隱患，要則停止并報警。②正方向控制環：在執行任務之前，按照執行順序各工步任務，先檢查是否存在安全隱患，如果發現問題要立刻停止，如果正常則繼續，并通過警報的形式進行人機互動。

該系統中，正向閉環傾向于系統運行的安全管理，從工作流程的具體工步出發；而反向閉環系統結合智能化控制技術對事故進行分析，從事故的統計分析出發，提出系統的檢測關鍵環和關鍵點。

4 總結

綜上所述，在常規串聯控制方案的基礎上，鐵路行車過程中，正、反兩控制閉環系統能夠為鐵路裕興系統提供更安全的保障，能夠提升行車組織安全的可靠性。

［1］蔡明岐,桑建濤.鐵路行車組織安全雙向閉環系統可靠性分析［J］.中小企業管理與科技（中旬刊），2016（02）.

［2］曹雷.鐵路行車組織安全雙向閉環系統可靠性研究［J］.科技與企業，2015（06）.

［3］王春毅.策論冬季氣象災害對鐵路行車組織管理帶來的危害［J］.鄭州鐵路職業技術學院學報，2013（01）.

［4］張志虎.鐵路行車組織安全雙向閉環系統可靠性分析［J］.河南科技，2015（22）.

〔編輯：張雅麗〕

U298.1

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.087

2095－6835（2017）14－0087－02