轨道交通信号系统可靠性与安全性浅析

轨道交通信号系统可靠性与安全性浅析

谢晶

谢晶

南京地铁运营有限责任公司江苏省南京市210012

【摘要】轨道交通是现今城市建设的重要一环，为人们的日常出行提供了非常大的便利。在本文中，将就轨道交通信号系统的可靠性与安全性进行一定的研究与分析。

【关键词】轨道交通信号；可靠性；安全性；

1引言

在轨道交通运行中，交通信号系统是非常重要的组成部分，不仅对列车的运行效率具有积极的提升作用，还能够有效保障列车的行驶安全、避免出现追尾等事故发生。为了能够保障轨道列车以更为稳定、安全的方式行驶，就需要做好其安全性以及可靠性的应用保障。

2轨道交通信号系统概述

轨道交通信号系统主要由列车自动控制系统（ATC）与联锁装置组成。而在ATC中，又分为自动防护系统（ATP）、自动运行系统（ATO）以及自动监控系统（ATS）。在列车运行当中，ATS的作用是实时监督列车的运行情况，并根据实际需求进行适当的控制，实现对整个列车运行线路系统、全面的管理。ATP的功能则是对列车实施安全防护以及行车监控，避免其系统以及联锁设备在运行中由于发生故障而对列车运行的安全性产生影响。而ATO则能够在列车运行的过程中对地面情况进行实时的分析，以此对列车实现控制功能，在避免列车在行驶过程中出现突然减速、加速的情况下提升列车的运行节能性以及舒适性。通过这三个系统在列车运行中的相互作用，则能够从地面、控制中心以及列车这三个方面对列车运行提供多元、全面的控制，更好的保障列车稳定、安全的运行。

3轨道交通信号系统的安全性以及可靠性分析

3.1安全性分析

在列车实际运行中，所谓安全性，就是要保障乘客以及行车自身的安全。在列车运行的过程中，具有着较多种影响因素，无论是设备、软件还是电路出现问题，都会对列车的正常行驶产生影响，甚至会因此发生安全事故。对此，在信号系统设计中，就需要在充分考虑影响因素的基础上保障列车运行的安全性。在列车交通信号系统运行的数据采集、数据传输以及数据处理这几大方面，则可以通过先进故障检测技术、多重化技术、诊断技术以及容错技术的应用为其安全运行提供技术支持。在列车运行当中，主要有以下几个系统对列车运行的安全性提供保障：

3.1.1ATS系统

在地铁运行中，ATS系统主要具有以下特点：第一，在控制中心位置，设置有ATS系统，并以双以太网热备冗余的方式开展工作。当其中一个系统处于在线状态时，另外一个系统也会在工作中不断的对自身的数据信息进行更新。如果正在运行的主系统发生了故障情况，备份系统则会在非常短的时间内完成轨旁信息的扫描工作，保证数据获得的及时性以及准确性；第二，在车站ATS设备同控制中心ATS主机间，以环路以及双通道方式对系统进行构成。通过该种方式的实现，如果列车在运行中某段通信信道以及某点出现了问题，系统依然能够正常工作；第三，在运行中，如果系统中的部分单元发生了异常，系统则允许调度人员以人工的方式进路，对列车的运行情况进行适当的调整。即根据列车识别号以及进路调整方式完成对于自动信号的控制；第四，在列车运行中，如果出现了偏离运行图的情况，系统则会对调整计划自动生成与调整，并在计划中明确区间运行时间以及停站时间的确定。如果计划时间同列车实际运行时间具有较大的误差，则允许调度人员以人工的方式进入，对列车的区间、停站时间进行指定。

3.1.2ATP系统

对于ATP系统来说，其主要功能是对列车的系统以及设备实施安全监控。对此，在对其安全性进行设计时，就需要将设备系统的安全性作为设计重点：首先，可以通过全冗余以及双层网络的方式对ATP系统进行设计，并对系统中所有设备都对冗余接口以及备份做好设置，以此保证即使系统中的某个节点在运行中发生了故障，也不会对系统的正常运行产生影响；其次，也可以使用冗余技术进行软件编码，并避免其中出现循环语句。通过该种方式的应用，则能够保证该控制在中断控制之后，依然能够实现对整个系统的控制，避免出现死循环情况；最后，为了更好的保障系统的可靠性以及安全性，需要做好易发生故障、重点设备的备份，避免出现数据丢失情况。而为了避免系统受到较强信号的干扰，则需要在电路设计中加入电路的防干扰以及防冲击措施。

3.1.3ATO系统

作为列车自动驾驶的控制系统，当列车在运行中出现超速情况时，ATO系统则能够予以警告，并通过系统中车载设备的应用采取适当的制动措施。在正常情况下，ATO系统会以自动的方式实现运行，但如果其发生故障，则需要及时的将其转入人工操作程序，以此以人工的方式继续保障列车的安全运行。同时，在该系统日常运行中，实时数据也具有着复杂、数量多的特征，这就需要首先以循环传送的方式对数据进行传输。为了保证地面工作站点同列车在运行当中也能够随时联系，则需要在列车出站前做好ATO系统的检查，以此保证系统的安全运行。

3.2可靠性分析

要想对轨道交通信号系统的作用进行充分的发挥，在使其具有良好安全性的同时也需要其能够具有好的可靠性，因为对于系统的安全、可靠来说，两者是互相作用的。而在列车运行中，可靠性也是对整个交通信号系统安全性的重要保证。目前，国际上已经对可靠性核定工作提出了定量的分析指标，并对列车防护设备以及无故障运行时间标准进行了明确的规定。在轨道交通运行中，ATP系统可以说是对列车运行进行控制、能够保障列车长时间以安全方式运行的驾驶模式。当ATP系统发生故障时，则会实施启动降级驾驶模式，即以人工驾驶的方式在限速条件下运行，以最大程度降低列车运行中产生的风险。而为了使该模式具有更为可靠的运行效果，在情况允许下则需要尽可能减少降低驾驶模式的应用。

4结束语

可以说，轨道交通的出现，大大提升了人们的出行效率，提高了人们的出行舒适度。同时，轨道交通在运行中也具有较多的影响因素，这就需要能够做好其安全、可靠性的保障。在上文中，我们对轨道交通信号系统的可靠性与安全性进行了一定的研究，通过上述系统的科学运用，能够较好的对可靠、安全的运行目标进行实现。

参考文献：

[1]章扬，陈辉，田源.地铁综合监控系统的可靠性、可用性、可维修性、安全性设计[J].城市轨道交通研究.2009（04）：66-68.

[6]王婷婷，汪文功.现代城市轨道交通综合监控系统的设计理念[J].自动化技术与应用.2010（02）：105-106.