铁路行车组织安全双向闭环系统可靠性分析

2017-11-30羊明

科技与创新 2017年14期

关键词：系统可靠性闭环双向

羊明

（成都铁路局，四川成都610081）

铁路行车组织安全双向闭环系统可靠性分析

羊明

（成都铁路局，四川成都610081）

安全运营是交通运输的前提条件。进入21世纪以来，随着人们生活水平的日益提高，人们对铁路系统安全运营的关注度也越来越高，对出行的安全性、舒适性提出了更高的要求。铁路系统的安全运营能够促进我国社会经济的发展，能够满足人们的出行要求。通过分析铁路行车组织安全双向闭环系统的内涵，主要探讨了铁路行车组织安全双向闭环系统的可靠性，以期能够提升铁路行车组织的安全性和可靠性。

铁路运营；行车组织安全；双向闭环系统；可靠性

交通运输企业的工作中，安全运营非常重要，是交通运输行业的首要目标。铁路运输是旅客及大宗货物的首先运输方式，具有运量大、范围广、距离远以及安全性高等特点，其中安全性是铁路运输区别于其他运输形式的重要竞争点。在交通运输行业中，我国始终贯彻落实最大限度保障其安全运营为头等大事的工作理念。

铁路运输安全运输直接关系到我国社会经济的高速发展，承担着乘客的生命财产安全，因此，为了确保我国交通运输的安全性，我们必须要加强铁路形成组织的安全性和可靠性。

1 铁路行车组织安全双向闭环系统的内涵

1.1 系统概述

在我国传统的铁路运输系统当中，铁路行车组织安全控制系统分为开环和闭环2种，铁路行车的安全控制系统多采用单向闭环系统。目前，随着我国科学技术水平的不断提高，双向闭环系统逐渐取代了传统的单向闭环系统，有效弥补了单向闭环系统的缺陷和不足。

双向闭环控制系统采用正反两个闭环控制系统，对铁路行车的安全性具有提升的作用，能够快速地处理行车故障，即使当双向闭环系统当中一个闭环系统出现了问题，也能迅速地启动另一个闭环系统，从而保障了铁路行车组织安全闭环系统的可靠性。

1.2 工作原理

为了很好地管控铁路的安全性，在铁路行车安全管理工作中，运用双向闭环控制系统，正反两个闭环系统能够起到巨大的作用。为了分析铁路行车过程中可能出现的故障节点，在铁路行车的过程中，反向闭环系统是根据以往的铁路行车出现的故障资料，对铁路形成的重要环节进行分析，并进行管理检测。而正向闭环系统是为了控制的安全因素，根据铁路行车的角度进行管理。在铁路行车过程中，当双向闭环系统发现出现故障时，为了确保铁路行车安全，双向闭环系统会及时发出警报，根据这个警报，维护管理人员会及时进行抢修，从而确保了铁路行车的安全性。

2 铁路行车组织安全双向闭环系统可靠性分析

2.1 对员工的可靠性分析

进入21世纪以来，现代工业科技得到了快速发展，并且开始具有了向工业接卸智能化发展的趋势，但是工业设备的操作及管理等方面的工作依然不能脱离人的存在，少不了人的参与。但是工作人员的不规范操作会导致操作系统出现运行故障，根据相关调查资料显示，工作人员不规范操作会诱发工业事故，目前，人为失误率导致的故障占总数的90%以上。

因此，在铁路行车过程中，为了防止人的不安全因素而发生故障，铁路行车组织安全双向闭环系统具有一定的警示和补救作用。结合现有的数据分析，根据对以往铁路行车事故的调查，在传统闭环系统中，人员安全可靠性分析可将铁路行车人员的操作失误率设定为6.9×10-1，然后将值班人员发现信号错开进路并及时纠正，将工作人员及时发现安全隐患并及时排除危险因素，再将工作人员出现行车故障后的紧张因素考虑在内，可以将修正值设定为3.45×10-3，因子数值设定为5，值班人员与信号员的联系为一般程度，根据有关计算公式，可见，值班人员与信号源、助理人员的联系程度较高，人员失误率为4.469×10-4，从而获得人员的失误率为2.137×10-4，总和这三个方面，得出人员的失误率为3.126×10-3.

而将双向闭环系统两个相反方向失误率设定为10-2，为了直观清晰地反映出传统闭环系统与安全双向闭环系统的可靠性，人员失误率则为3.57×10-7。安全双向闭环系统的值班人员与信号员及助理人员联系程度较高的话，人员失误率为1.964×10-4，信号员与值班人员联系程度一般，人员失误率为4.179×10-4.总和这三方面，人员失误率为2.926×10-3.由此可见，在保障铁路行车安全运营方面，安全双向闭环控制系统更加可靠，具有更强的安全可靠性。

2.2 行车人员作业可靠性的影响因素分析

行车人员作业可靠性对铁路行车影响非常大，主要有：①从类型上来说，行车人员的疲劳程度可以分为生理和心理2种疲劳。经历长远距离的行车后，行车人员容易出现疲劳情况，这和驾驶汽车一样，从而导致安全事故的发生。并且在正常情况下，行车人员的工作时间对于全天候连续运行的列车来说具有极大的考验。目前，我国铁路行车人员分为早、中、晚三个班次轮流工作，实行的是三班倒的工作机制。当夜班的时候，受生理作息规律的影响，在行车过程中，行车人员极容易产生疲劳感觉，从而导致行车故障率较高，行车人员注意力不集中。②铁路行车人员的工作和活动范围都在列车上，受工作环境的影响，也会导致安全性问题。工作环境是指列车上的温度、湿度和照明条件等，这些工作环境会影响到铁路行车的安全可靠性，对铁路行车人员产生影响。③在铁路行车过程中，铁路行车人员的社会心理因素会影响到行车的安全可靠性。铁路行车过程中，行车人员如果出现焦躁不安等负面情绪，缺乏社会心理，那么工作行车安全可靠性就低，如果具有良好的社会心理，就会降低危险，工作行车安全可靠性就高。

3 双向闭环系统的结构与控制简述

闭环控制是控制装置与被控制对象之间存在正向控制，是工程高精度控制应用最广泛的控制算法之一，是被控对象的输出反作用与控制装置并影响其控制算法和控制结果。设定铁路行车组织安全双向闭环系统被控制对象由m（n＞1）工步组成，则其定义为：①反方向控制环：借助专家系统等方式，对被控对象进行分析，设置被控对象薄弱环节，并精确控制。同时，为了检测k-1或k+1工步完成情况，假定执行至k（1＜k＜n）工步时，检测是否存在隐患，如果顺利完成则继续执行，如果没有完成或存在隐患，要则停止并报警。②正方向控制环：在执行任务之前，按照执行顺序各工步任务，先检查是否存在安全隐患，如果发现问题要立刻停止，如果正常则继续，并通过警报的形式进行人机互动。

该系统中，正向闭环倾向于系统运行的安全管理，从工作流程的具体工步出发；而反向闭环系统结合智能化控制技术对事故进行分析，从事故的统计分析出发，提出系统的检测关键环和关键点。