基于故障树分析法的AFC系统终端设备故障检修方案与应用

谭清蔚

摘要：近几年来，AFC系统在我国城市轨道交通中有着较为广泛的应用，其中利用故障树分析法，对建立起相应的终端设备故障检修方案的建立有着重要的作用。本文就故障树分析法，对其在AFC系统终端设备故障检修中的实际应用进行了全面的分析。

关键字：故障检修；运行质量；AFC系统；故障树分析法

一、简析故障树分析法

现阶段中，我们所使用到的“故障树分析法”，属于是一种基于“逻辑因果”之上的关系图，也就是：利用各种不同的符号，对某一系统当中的事件作出因与果的分析。将其运用到城市轨道交通AFC系统当中，不仅可以更为直观、方便的找到系统终端设备的故障源，同时也可以大大缩短故障检修的时间，进而直接性的提高了AFC系统的安全性与稳定性。与此同时，它也在一定程度上减少了现场工作人员的工作量，更有利于检修人员工作的开展。由此可见，将故障树分析法合理并广泛的应用在AFC系统终端设备的故障检修工作当中，是存在着一定的重要性的。

二、探析AFC系统终端设备中的主要故障

AFC 系统主要由清分中心系统、线路中央计算机系统、车站计算机系统、AFC 终端设备和车票组成。

一般来说，AFC系统中出现概率最大的故障主要有4种，发卡部分、纸币部分、工控机部分、硬币部分。

三、探究故障树的构建

把AFC系统中的“暂停服务”作为故障树构建的主要依据，同时作出两个假设，即：1、每一个事件均属于“二值性”；2）每个底事件间都没有直接性的联系。由此，我们可建立起相应的故障树，详见图1-1。

图1-1 AFC系统故障树 图1-2 纸币故障树

上图中，各参数的含义如下：

M代表的是中间事件，M1-纸币故障，M2-硬币故障，M3-发卡故障；

T代表的是顶事件，也就是AFC暂停服务故障；

而X则代表的是底事件，也就是工控机故障。

其次，为了能够让故障树更加的清晰明了，我们可针对纸币故障，构建出如图1-2的故障树。

在上图中，X2代表的是纸币硬件故障，X3代表的是卡纸币，X4代表的是纸币通信故障。

而硬币以及发卡这两部分的故障树，则分别如图1-3与1-4。

在上述两个图当中，X5代表的是硬币硬件故障，X6代表的是找零故障，X7代表的是硬币通信故障，X8代表的是卡硬币，X9代表的是发卡硬件故障，X10代表的是卡票，而X11则代表的是发卡通信故障。

图1-3 硬币故障树 图1-4 发卡故障树

四、论析故障树

（一）定性分析

针对上文中已经构建起的故障树，我们可对其作出定性分析，以从中挖掘出能够诱发顶事件出现的所有故障模式，也就是找到故障树的最小“割集”；从以上几个图中，我们可以看出：由于AFC系统中的“暂停服务故障树”，其逻辑门均是“或门”，所以，它所对应的最小“割集”均为底事件，也就是：{1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11}。

其次，站在“割集”的角度来看，每一个底事件都能够诱发顶事件。可见，“割集”的规模越大，顶事件出现的概率也就越大，而AFC系统的可靠性以及稳定性也就越低。

（二）定量分析

通常情况下，我们在对AFC系统进行评价的时候，会把顶事件的发生率作为评价的一个指标。从上文中，我们能够知道：本次构建的故障树，它共有11个“割集”，而在这每一个“割集”当中，也都存在着一个与之相对应的底事件，所以，顶事件就可以表示为每个底事件之和。选取“不交化法”，对顶事件的发生率进行科学地计算，可以得出其发生率等于0.59。

针对每个底事件的发生率，我们统一选取“不交化法”对其作出合理的计算，可以得出如表1的结果。

表1： 底事件发生率

[底事件名称＼&发生率＼&底事件名称＼&发生率＼&X1＼&0.3＼&X2＼&0.5＼&X3＼&0.7＼&X4＼&0.5＼&X5＼&0.5＼&X6＼&0.6＼&X7＼&0.5＼&X8＼&0.7＼&X9＼&0.5＼&X10＼&0.6＼&X11＼&0.5＼&＼&＼&]

从上表中，我们可以得出，每个底事件发生率的大小排序为：X1

至此，可判定出：X3、X6、X8以及X10，这4个底事件，它们诱发顶事件出现的概率是最大的，且它们同时也都是引发AFC系统暂停服务故障的主要因素。所以，我们在开展终端设备检修工作之时，就可以依照其影响程度的大小，去执行相应的故障检查工作。如此一来，不仅能够缩短故障检修的周期，同时也更有利于检修工作的开展。

五、结束语

总之，面对AFC系统终端故障，我们可选取“故障树分析法”，对其作出深入的剖析，以提高故障检修的效率，保障AFC系统运行的安全性与稳定性。