鐵路交通運輸過程中安全運輸的措施分析

張城

（晉能控股煤業集團有限公司鐵路運營礦山鐵路分公司，山西大同 037000）

0 引言

在當前的鐵路交通運輸中，由于管理部門在應對新型運輸安全事故方面積累的經驗不足，且能夠應用于防治鐵路運輸安全事故的技術水平有所欠缺，導致現階段鐵路交通運輸管理在風險防治方面取得的收效甚微，影響了鐵路交通運輸的經濟效益。因此，現階段需要廣泛應用全新的關鍵技術與治理措施來輔助交通運輸管理。

1 鐵路交通安全運輸的管理工作概述

結合鐵路運輸安全保護條例所述，鐵路交通運輸工作的安全管理需要圍繞鐵路運輸過程的安全管理及設施的安全管理開展，保障鐵路交通運輸當中的設備安全以及人身安全。從鐵路交通安全運輸的管理工作屬性來看，當前的安全管理需要分為預防、整治兩大板塊開展，分別從安全檢查、風險評估、運輸監理等多個節點進行管理與維護，保障鐵路運輸安全。例如，在鐵路交通運輸安全的預防工作中，管理工作主要針對交通運輸中存在的安全隱患進行逐一排查，其中包括針對運輸設施中的危險品的檢查、針對運輸設施運行故障的檢查、針對運輸控制系統運行情況的檢查，通過在預防管理中及時發現鐵路運輸設備或設施存在的隱患問題，最終保障鐵路交通運輸全過程的安全性。

2 鐵路交通安全運輸管理的現狀分析

2.1 缺乏運輸安全事故的預防手段

結合現階段部分鐵路交通運輸部門實施的安全管理工作情況來看，由于在鐵路交通安全事故的防控工作中，部門采取的防治手段有限，造成運輸交通無法完全避免事故問題，使鐵路交通事故影響交通作業的正常實施。以鐵路交通安全當中的車故障檢查為例：結合某地區對鐵路交通運輸安全采取的故障檢查工作數據來看，該部門在針對鐵路運輸設備的100 次故障排查工作中，其中56 次故障排查工作選用人工檢查的方式進行故障分析，主要用于檢驗車輛零部件受損、線路故障等問題，且該診斷方法上的故障診斷效率為56%（表示故障排查中，62.5%的故障診斷數據相對準確）。其中，18 次故障排查則選用試運行的方式進行故障分析，用于檢驗車輛電力故障、信號系統故障及機械故障等，且取得的故障診斷效率能夠達到83.33%。從中不難看出，高效的鐵路交通安全事故預防手段在該部門的鐵路安全管理中使用得并不頻繁，取而代之的是大量采用人工檢查的方式進行故障預防，這就導致部門在鐵路交通安全運輸管理中無法選用有效的事故預防手段，最終無法避免安全事故的發生[1]。

2.2 運輸安全管理工作未落到實處

鐵路交通運輸安全管理工作涉及的范圍廣泛，這就導致在一般的管理工作中，部門無法針對鐵路交通運輸等各個方面進行逐一管理，導致運輸安全管理工作無法落到實處。例如，為了保障鐵路運輸安全管理的實際效率，部分部門將注意力集中在列車的調度管理、人員的指揮管理、交通設施的運行前管理等方面，但在交通設施的運行調試方面缺少投入充足的管理資源。典型的表現有：交通運輸安全管理中，缺少對交通設施電力系統的調控與管理，無法實時記錄交通設施的電纜、牽引系統、電力轉換設備等的實測數據，致使鐵路交通運輸過程中容易出現電力供給異常、中途斷電等情況，影響運輸服務的正常提供[2]。

3 適用于鐵路交通安全運輸管理的關鍵技術

3.1 列車自動化控制系統技術的應用

列車自動化控制系統作為鐵路交通運輸實現自動化的核心條件，能夠用于控制鐵路交通設施的速度、加速度及制動參數，從而根據設定的路線信息及交通設施狀態來調整鐵路交通運行，這對于保障鐵路交通運輸安全具有重要作用。為了充分發揮出自動化控制系統技術在鐵路交通運輸中的使用價值，相關部門需要分別從技術的適配性、技術的使用范圍等合理配置關鍵技術，以此來保障鐵路交通運輸安全。在自動化控制系統的選擇上，不同的控制程序及控制單元在保護鐵路運輸的過程中能夠起到不同的作用，因此，在配置自動化控制系統技術的過程中，相關部門應根據安全運輸管理的需要，來合理選擇自動化控制系統技術。如：TCS 控制單元技術能夠基于列車的控制單元、信號系統、制動系統及導航系統等，控制列車之間的間距及單輛列車的速度、制動反應力，并確?？刂破钚∮诳刂瓶偭康?.3%，這對于避免鐵路交通運輸中的交通設施超負荷等事故具有重要作用[3]。

3.2 移動鐵路通信技術的應用

移動鐵路通信技術能夠做到以互聯網為核心，實現鐵路交通運輸過程中的信息共享化、信息動態化，避免運輸管理中因信息孤島問題而造成運輸事故。例如，在鐵路安全運輸管理中選用LoRaWAN 網絡為核心的通信系統進行運輸指揮，由于該移動通信技術具有低功耗與長距離傳輸的特點，因此能夠用于鐵路運輸管理的移動通信及數據傳輸，幫助指揮中心實時了解鐵路運行過程中的車輛位置、速度及狀態。另外，從移動鐵路通信技術的應用可行性來看，國內鐵路運輸管理中不乏案例，能夠證實移動鐵路通信技術的應用價值，如表1 所示，某地區鐵路交通運輸中選用5G 技術協同NFC 近場通信技術進行運輸數據的調度與管理，無論是信息的處理效率還是準確度，都相較于傳統的通信網絡有所提升，這對于幫助部門監測列車運行狀態、采取維修措施提供了有效的信息數據，保障了列車運行安全[4]。

表1 移動鐵路通信技術效率對比分析

3.3 傳感檢查技術的應用

為了提前預防危險品對鐵路運輸安全造成的影響，鐵路運輸管理中需要對運輸的物品或裝載的物品進行多次檢測，避免易燃、易爆或者容易腐蝕的物品進入鐵路運輸設施中，使部門能夠提前預防危險品對運輸安全造成的影響。結合現階段的鐵路運輸檢查需求來看，相關部門可采用傳感檢查技術來代替人工檢查的方式，在確保提高檢查效率的同時，避免危險品檢查工作妨礙鐵路運輸工作的正常實施。如：部分地區在針對鐵路運輸的危險品檢查中，常使用以MRI磁共振成像技術為首的關鍵技術進行檢查工作，該技術能夠借助磁場與無害的無線電波來創建對物體內部的分析圖像，如果圖像中顯示的物品構造異常，則表示該物品存在一定的運輸隱患。相較于紅外熱成像技術與其他探測技術，磁共振成像技術在物品探測中的誤差相對較小，如表2 所示，多項數據表明，無論是針對固體、復雜結構體還是液體的探測，磁共振成像技術的探測精度（0～100 表示精度由低至高）與分辨率相對較高，更符合鐵路交通運輸安全對物品檢查工作效果的需求，因此該技術能夠廣泛地應用到鐵路交通運輸的管理中。

表2 運輸管理危險品檢查技術效率對比

3.4 數據分析與監控系統的應用

保障鐵路交通設施各部件與功能單元的正常運行，是提高鐵路運輸安全效率的關鍵一環，在當前的鐵路交通運輸管理中，部門可廣泛采用數據分析與監控系統技術，對交通設施運行中的運行情況進行實時監測，并針對一些異常的運行狀態進行原因分析，從而有效探查鐵路交通運輸中存在的故障或隱患問題。例如，為了保證鐵路交通運輸過程中的電力系統運行安全，相關部門可采用DL 數據湖技術，針對列車控制中心收集的電力系統運行數據進行故障情況分析，并分別篩查電力系統的運行指標，其中包括電壓、電流穩定性、電壓諧波、功率因數等。典型的案例有：某交通運輸部門針對鐵路交通設施的電力單元進行數據分析，由數據處理系統自主對牽引變流器、逆變器、電池系統等的電流諧波進行計算分析，已知設定的計算方法如式（1）所示，而數據系統會自動標注電流諧波超過預設標準值的系統構件，并暫定其存在運行異常，從而幫助管理部門及時排除安全隱患。式（1）為電流諧波計算：

式（1）中：i(t)表示電流諧波對應的電流信號（A）；I1、Ii表示不同諧波分量的幅值（s）；Wt表示基波頻率（Hz）；θ表示不同諧波分量的相位角（rad）。

4 保障鐵路交通運輸安全性的有效措施

4.1 制定故障預防措施

在全面落實鐵路交通運輸管理工作的背景下，各部門應當協同制定預防交通運輸事故的干預措施，并每日定時完成交通運輸管理的預防與檢查工作，將統一得到的預防與檢查數據進行整合，幫助有關部門及時發現道路交通運輸中存在的安全隱患或問題。例如，相關部門可以以“鐵路交通運輸中的列車脫軌或超負荷”的問題為切入點，定期對預定軌道線路的軌道幾何、道床、荷載、交通行車阻力等進行測算，將測算結果不符合鐵路交通設計標準值的區域進行標記，并通過軌道修正的方式修復鐵路交通結構，防止安全事故的發生。

例如，某鐵路項目測得道床平均高程為0.46m，最大高程為0.71m，部分軌道節點的道床因所處區域出現輕微的地層陷落，導致道床的高度偏差逐漸增大，在一定程度上影響到列車通行時的平穩度。為了提前預防因道床設計原因而引發的鐵路交通運輸事故，部門針對存在設計缺陷的路段進行修復改造，選用曲線與坡道的結構設計方式，控制軌道底板的高程落差最大值≤0.35m，并采用碎石等混合材料進行層狀鋪設，大幅度提高鐵路道床結構的穩定性，并取得較為良好的事故預防效果。

4.2 完善鐵路交通運輸的安全管理條例

安全管理工作條例是指導鐵路運輸安全管理實施的關鍵依據，在全面落實鐵路交通運輸安全管理的同時，部門應參考鐵路交通運輸的相關管理要求，明確安全管理條例下的管理指標，使鐵路交通運輸能夠具備完善的交通條件，以此來規避現階段鐵路交通運輸中存在的事故問題。例如，通過在鐵路交通運輸管理中建立鐵路設備的質量評估量表，而安全管理條例則需要明確指出各類交通設施的質量應達到何種要求，最終由基礎部門參考安全管理的基本指標，合理管控鐵路交通運輸中的設備質量，防范運輸事故的發生。如：在安全管理條例下，建立運輸綜合評估量表，評價指標包括故障率、MTBF 評分數據（設備平均運行效率）、MTTR（設備平均修復時間），以量表中的可靠性指標為參照，對鐵路交通運輸中的各類設備進行質量管理。

4.3 加大交通運輸危險貨物的檢查力度

鐵路交通運輸管理條例明確指出，危險物品是影響鐵路交通運輸工作正常進行的主要因素，因此在鐵路交通運輸管理中，相關部門需加大對運輸危險品的檢查力度，保障交通運輸安全?？刹扇〉淖龇ㄊ窍嚓P部門應對鐵路交通運輸裝載的物品進行數據跟蹤調查，并建立與運輸物品相對應的危險品安全數據表，表中增加供應商信息、物品特性信息、物品成分信息、防護信息與運輸信息等，最終以MSDS 量表的形式進行表現。通過這樣一種方式對鐵路交通運輸中的運輸物品進行安全管理，能夠真正實現管理數據的可視化、多元化，幫助管理部門及時發現運輸中存在的危險品，借此起到預防運輸事故的作用。

4.4 預防與監控工作的同步實施

在已知的鐵路交通運輸安全事故中，因人為因素造成的事故案例不在少數，所以，在實施鐵路安全運輸管理工作的同時，部門應實現事故預防與監控工作的同步化實施，利用監控工作的數據資源，對人為破壞等不良行為進行有效根治，從而防范安全事故的發生?？刹扇〉墓芾矸椒ㄓ校和ㄟ^在各個鐵路線路及附近位置設置監控站點，站點中通過傳感裝置、無人機設備等，對站點所處的鐵路線路或交通設施進行安全保衛，這樣不僅能夠幫助部門獲取鐵路交通運輸監控下的動態信息，還能提前預知因人為因素造成的交通安全隱患，故而及時制定預防措施，解決鐵路交通運輸中存在的事故問題。

5 結語

總的來說，當前鐵路交通運輸管理存在的難點重重，已經嚴重影響到鐵路交通運輸管理的經濟效益，以及妨礙鐵路交通運輸的常態化運行。所以，新時期的鐵路交通運輸應當動員各個部門，聯合使用多元化的管理技術及管理手段，保障鐵路交通運輸管理工作的有效性，優化鐵路交通運輸工作的風險防治效果。