轨道交通信号系统可靠性与安全性浅析

2021-08-10聂坚可

探索科学(学术版) 2021年7期

聂坚可

湖南中车时代通信信号有限公司湖南长沙 410100

交通信号系统，是维护轨道交通运行安全的关键保障，可以合理调整列车行驶时间间隔，避免追尾事故出现，在提升轨道交通列车运行效率同时，最大程度上维护人们生命财产安全。通过新技术引进应用，便于推动提升列车自动化管理水平，推动轨道交通现代化管理，并为人们提供更加优质的交通出行服务。综合分析轨道交通信号系统可靠性与安全性，便于指导后续相关工作高效展开，切实提升交通信号系统运行效率。

1 轨道交通信号系统概述

轨道交通信号系统包含列车自动控制系统和连锁装置，其中自动控制系统(ATC)进一步细化，包含列车自动防护系统、列车自动监控系统和列车自动运行系统。列车自动监控系统(ATS)，实时监控列车的运行安全，可以对列车行进路线全方位管理；列车自动防护系统(ATP)，用于监控列车运行状态，保障列车运行安全，规避主客观因素出现威胁到列车运行安全；列车自动运行系统(ATO)，收集地面信息情况，进而全方位调控车辆行驶，避免突然的加速或减速，提升列车运行安全性和舒适性[1]。通过三个子系统之间相互作用和影响，用于列车行驶安全全方位控制，提升运行效率的同时，规避安全事故出现。

除此之外，还包含联锁系统，在特定条件下控制道岔和信号建立控制系统，是列车安全行驶的基础保障，具有实时把控轨道区域占用情况，进路情况以及道岔状态，具有声光报警功能；同列车运行、行车指挥系统结合，根据实际情况自动化控制或手动控制[2]。

2 轨道交通信号系统安全性和可靠性分析

2.1 阶段划分轨道交通信号系统构成阶段不同，从全生命周期角度进行分析，可以大致将其划分为六个阶段，信号系统全生命周期内，不同阶段的任务目标和重心有所不同，相应的对安全性提出了不同层次的要求。

2.2 各阶段安全性与可靠性分析

(1)概念阶段。系统全省每周期各阶段任务不同，需要遵循各自标准来识别和理解起始阶段系统安全目标。该阶段，需要充分了解系统内部构成、系统环境和功能目标等内容，结合系统安全要求，剖析和挖掘潜在的安全隐患，便于及时防控处理[3]。

(2)风险评估阶段。风险评估，是贯穿于各个环节的重要工作，主要是用于全方位识别和分析威胁到轨道交通行车安全的风险因素，预测可能出现的安全事故。在此基础上，判断可能产生的后果以及发生几率，制定针对性措施予以规避和防控。

(3)设计和实现阶段。风险识别基础上，在后续轨道交通信号系统设计和实现阶段，应综合考量系统安全要求，合理配置组件，确定生命周期内的安全任务。结合系统现有策略和技术标准，论证策略可行性，提升轨道交通信号系统安全性[4]。

(4)安装和验收阶段。在完成上述几个环节工作后，需要对轨道交通信号系统的各个组件安全校验和验收，评估系统内外部风险，以及现有的措施所起到的积极作用，能否起到保障系统运行安全的需要。在此基础上，对系统运行情况进行检验，也可以结合典型案例提前做出防控措施。

(5)运营维护和修正。如何保障轨道交通信号系统性能，应定期检查和更新系统功能，做好系统运营和维护日志记录；及时分析和改正系统中的故障问题，提升系统维护水平。检查控制系统运行情况，确保系统运行安全符合要求，为轨道交通安全提供坚实保障[5]。

(6)系统可靠性分析。轨道交通信号系统在满足安全性需要前提下，还要对系统可靠性进行检验，系统运行可靠才可以维护列车运行安全。具体实践中，可靠性已经成为评估轨道交通信号系统运行安全的主要指标之一，依据规定，列车超速防护设备平均无故障时间在104h以上，地面设备平均无故障时间在105h以上。通常情况下，轨道交通正常驾驶模式下ATP系统可以实现列车安全运行，减少故障几率，通过预设限制条件的方式来降低列车运行风险。但是，此种模式只能规避多数风险，但却无法完全规避所有风险，因此需要保持正常驾驶模式，确保该系统功能正常使用。

2.3 系统安全性和可靠性措施为了提升轨道交通信号系统安全性与可靠性，可以设计安全证明计划与结构，功能和技术安全性证明，维护信息交互安全；推行多重冗余技术，为关键设备运行安全提供坚实保障；综合考量系统故障诊断和错误检出，在发现故障基础上及时维护解决；及时传输故障报警信息给维护中心，组织维修人员及时前往现场，发现和解决设备故障；通过LED显示屏，直观反馈故障位置，辅助维修人员及时处置故障问题，维护轨道交通行车安全。