地铁新线关于信号系统运营筹备的探讨

地铁新线关于信号系统运营筹备的探讨

赵馨瑶

哈尔滨地铁集团有限公司运营分公司黑龙江哈尔滨150000

摘要：地铁工程影响到了整体城市交通事业以及人们的现代化生活等各个方面，是具有重要现实意义的问题。在地铁现代化的发展过程中，地铁信号系统以提高列车运行安全性及效率作为主要目标，因此提高城市地铁信号系统的安全性就尤为重要。

关键词：地铁信号系统；安全性能

城市轨道交通运营筹备工作，涉及面广，持续时间长，运营单位在正式接管前，提前对工程前期的安装和调试开展介入，有利于后续运营工作的开展。本文以信号系统为例，对介入期间需要提前筹划和考虑的问题做一简要的梳理和介绍。

一、运营筹备的重点工作

根据地铁新线建设的特点，与运营介入相关的工作大致分为如下几个阶段。

1.文件确认阶段。该阶段信号介入人员可根据既有线使用和维护经验，配合建设单位完善系统功能需求，提出相关意见和建议，为后期系统设备正常使用和便于维护出台框架性文件。还可以根据实际情况，提前梳理出下一步介入期间需要着重注意的典型问题和卡控点，帮助介入人员迅速从现场复杂的作业环境中明确目标，有的放矢。

2.设备进场安装调试阶段。该阶段信号介入人员可根据工程进度，逐步介入参与各子系统设备的安装调试，对车站、区间、场段、控制中心、列车等所有区域系统的隐蔽工程和既有线曾经发现的问题开展持续跟踪。同时，对影响设备限界、影响后期正常维护、影响后期维护人员人身安全的问题进行重点记录和跟踪，联系监理和相关单位协助进行整改，为下阶段工作奠定扎实基础。

3.联调、演练、试运行阶段。该阶段信号介入人员应吃透联调和演练相关项目的验证目标、测试方法、预期结果，提前编制完成联调相关文本方案，编制联调记录表格，对信号系统与相关系统接口的现场实际状态与文本进行验证和比较，完成相关联调和演练项目。通过联调和演练，运营人员可完整准确的体会和理解系统功能和设计理念，完善相关规章和文本，为开通试运营沉淀技术准备。

二、信号系统及设备现状

信号系统作为保证列车安全、正点、快捷、舒适、高密度不间断运行的重要技术装备，在轨道交通系统中有着举足轻重的地位。信号系统主要由列车自动

监控子系统（ATS）、列车自动防护子系统（ATP）、列车自动运行子系统（ATO）及计算机联锁子系统（CI）组成。

1.固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。列车追踪间隔为若干闭塞分区，与列车在分区内的实际位置无关，制动的起点和终点总是某一分区的边界。

2.移动闭塞ATC系统采用无线通信、地面交叉感应环线、波导等媒体向车载设备传递信息，列车安全间隔距离是根据最大允许车速、当前停车点位置、线路等信息计算得出，信息被循环更新，以保证列车不间断地收到即时信息。利用列车和地面间的双向数据通信设备，使地面信号设备可以得到每一列车连续的位置信息，并据此计算出每一列车的运行权限，动态更新发送给列车；列车根据接收到的运行权限和自身运行状态，计算出列车运行的速度曲线，以实现完全防护的列车运行模式。制动的起点和终点都是动态的，更有利于线路通过能力的充分发挥。

三、信号系统出现问题导致的危险因素

1.系统失灵导致事故发生，在各地的地铁事故调查中发现，系统失灵主要是由于地铁系统设备受到电机牵引产生的谐波电流、外界存在的电磁波、摩擦产生的静电、雷雨天气被雷击及杂散电流腐蚀等的干扰和破坏，使其出现故障甚至损坏，进而导致地铁信号破坏或丢失。此外，湿度和温度对地铁信号的影响也较大。南方及沿海地区的梅雨季节或台风暴雨季节时，地铁内空气中湿度增加，易导致电子元件受潮，甚至被浸水。进而导致其失灵或损坏。温度和湿度过高、过低及剧烈变化时，地铁信号系统相关元件的电气参数易发生变化，特别是当设备受到震动后，易出现弱电设备元件接点脱落、接插件松动等问题导致元件接触不良，甚至是使部件损坏而导致系统失灵。

2.人为等因素导致系统故障地铁信号系统的电源断开时易出现事故。由于相关运营操作人员技能问题、未按要求操作或操作失误等原因，易引起系统设备的故障和烧毁，严重时甚至会发生人身伤亡事故。系统的计算机网络的安全漏洞是地铁信号人为安全隐患的重要因素之一。地铁的计算机网络系统由于没有及时进行系统升级或采取防护措施，使不法分子及境外敌对势力利用互联网漏洞进行病毒攻击及数据的篡改，使地铁网络系统数据失真甚至丢失，进而引发系统瘫痪。

3.硬件设施对系统运行状况的影响，系统硬件设备的质量决定了系统的运行状况。当系统硬件设备质量较低或性能不稳定时，会导致其使用寿命较短、抗干扰能力弱等问题。硬件设备影响系统时，一般会导致各站点与控制中心失去通信联系，情况严重时甚至会使整个地铁线路瘫痪。

四、地铁信号系统所采用的安全措施

1.常用安全措施，在地铁工程建设及后期运营维护过程中，应关注列车的实际运行情况，选择合理的安全维护措施，同时也应注意到以下几个问题首先，因为线路中的部件必然受到来自外力的影响，所以需要重视防冲击电路的设计，应该适当增加数字信号处理及传输的抗干扰能力，避免受到来自数字信号处理延时以及数字信号处理缓慢等因素产生的影响。第二，应该针对数字信号系统设备进行管理，避免因为系统故障问题引发信息传输交换错误。第三，为了有效避免各个网络节点以及通道位置发生网络应用异常情况，保证网络信息系统的正常运行，应当采取相应网络防护技术以及冗余技术。第四，为了避免系统出现死循环状况，应当禁止在软件编码当中使用条件循环语句，同时还要做好对编码冗余的处理，确保输出编码控制程序的准确性。

2.列车自动监督系统安全措施，列车自动监督系统是决定列车行驶安全的重要组成部分，对此系统的安全保护措施应当重点关注三个方面：首先，由于列车运行存在一定不确定性，当列车运行状态偏离运行图时，列车自动监督系统将会根据情况调整行车计划，但当偏差较大时，则应改为人工模式由调度员进行行车调整。其次，对于轨道线路当中的数字化设备，应当将其中所承载的数据进行双备份，以避免整个系统故障为轨道线路运行带来阻碍而导致相关信息数据的丢失。第三，在列车自动监督系统中，应当使用两套完整设备进行冗余保护，互为热备当其中一套设备出现异常时，可立即自动切换至另一套热备系统确保列车监督不中断，保障行车安全。

3.自动驾驶系统安全措施，应该坚持制定较为完善的系统安全检查措施，进而提高与车辆之间接口信息的可靠性、安全性，实现地铁信号系统的安全高效运行。还可以采用循环检查的方式来对列车状态进行监视，及时掌握运行速度及其他行车信息并反馈给驾驶员。列车在通常情况下依照运行图自动驾驶，但当列车出现紧急情况时，应该及时采取应对措施，从自动驾驶模式切换到人工驾驶模式，并及时调取相关故障信息发送给行车调度工作人员。如果出现了列车运行超速情况，系统会自动启动警报，发出列车制动信号以控制速度。

地铁安全性问题是运营商着重解决的问题。其中，地铁信号的运营和维护关系到地铁能否正常工作，也关系到乘客的生命安全。因此，系统分析影响系统运行及导致故障的原因，从技术和管理层面规划、完善好地铁的设计、施工及管理，全面建设相关维修体系，加强日常运营管理，同时建立完整的运行系统及相关维修设备与程序，才能让地铁高速安全稳定地运行。

参考文献：

[1]赵敏.关于地铁信号系统安全的具体分析.2015

[2]孙莉.论我国地铁信号技术的发展现状及趋势.2015

[3]万小波.地铁信号系统安全问题的具体研究.2015