城市軌道交通信號系統(tǒng)的安全策略與可靠性分析

1、城市軌道交通信號系統(tǒng)的平安策略與可靠性分析隨著我國城軌道交通的迅猛開展運量日益增長，列車運行密度不斷 大，為了保障運營系統(tǒng)的平安高效，配置一套科學合理的信號系統(tǒng)成 為大關注的核心。目前，對于信號系統(tǒng)設計方的取舍，注重其功能實現(xiàn)和價格的上下， 而很少甚沒有從平安和可靠性方進行分析比擬，其結果是造成統(tǒng)性能 和用途不協(xié)調，投資大和投資方向的準確性下，通俗地說不是大馬小車就是小馬大車本文將從列車測方式、機車信號選擇、設備 控制式等的平安和可靠，陛方面進行析，希望能夠對信號系統(tǒng)的案設 計提供一些借。2系統(tǒng)方案的全策略信號系統(tǒng)的平安性現(xiàn)在兩個方面，即案的平安性和設備的平安性一一 般人們只注重了設備的平安性

2、而無視了方案的平安比擬， 也就是說在 不同沒提供同樣的平安性指標時，巾于方選擇的不同，也會造成整個 號系統(tǒng)平安性能的異。2.1列車測方式的選擇實時安的列車檢測是實現(xiàn)車平安運行和其他系統(tǒng)平安工作的礎，合理選擇列車檢測式也就成為確保運營平安、 高的關鍵課題。列車檢測的 方法有模軌道電路、音頻數(shù)字軌道路、查詢應答器、感應纜環(huán)線、計 軸以及無線通信等。傳統(tǒng)的模擬軌道電路于檢測列車位置， 雖具有較高的平安性，但是于 不能提供 車一傳輸?shù)淖銐蚨嗟男畔?，長的應變時間也無法把行車 間時間進一步縮短，而且存鋼軌絕緣接頭，增加了維工作量，并影響 乘坐的舒性，所以已幾乎不在城市軌道交的正線中運用。音頻數(shù)字道電路采用

3、微處理器地面信息進行數(shù)字編碼，再傳到鋼軌 上，由于其編可包含的信息量大不僅可以檢測列車位， 還可以作為 車 地通的方式，對列車進行較確的控制，并且由于數(shù)字道電路的高 度靈敏度和可性，所以該系統(tǒng)的全性能是很高的。另外消了鋼軌絕緣 接頭，使之成為城軌交通程中采用的 ATP系統(tǒng)主要方式。查詢應答 器也屬于實用的系統(tǒng)，在國外有較多的運，我國上海莘閔輕軌交通程 已設計采用此方。該系統(tǒng)工程造價較，維護本錢低，使之備較強的競 爭力。雖然詢應答器系統(tǒng)不能提供急制動功能以及鋼的斷軌檢測功 能，但是城市軌交通屬于封閉線路，一般能夠進行好的行車組織、車 站管理線路維護等工作，在一定程度上補了上述缺乏之處。然，在繁

4、忙的線路上，這種連續(xù)的列車檢測方式將降低整運營系統(tǒng)的平安陛效 率，在系統(tǒng)設計應充分考慮采用相應的補充備， 譬如在必要地點設置 電纜環(huán)線感應電纜環(huán)線的測列車的方法大多被用于移動塞系統(tǒng)中，它可以實現(xiàn) 車地的雙向通信，可以非常精確地定列車的位置。目前，正在設中 的武漢輕軌一號線就是采用這種設備。但與查詢應答一樣，它也無法 對鋼軌完整性進行檢測，所以其本身存在平安性缺陷的當然可在采用 這種系時，增加軌道電路作為補充，以提高運行的平安性。一個問題 是，感應電纜環(huán)線存在碼干擾問題，特別是某段環(huán)線被損壞時，而環(huán) 線的鋪也對工務維修帶來不便，這些素都是設計時應考慮的。計軸設備一般作主設備故障情況下的備用設備使

5、用它的平安性缺點 在于 記憶性道區(qū)段有占用情況下，當停電再恢復供時，計軸信息會 丟，造成軌道區(qū)段無車的假象用計軸設備時， 一定要采用停電措施或 者其他手以保證運行平安。無線通信那么由于技術管理上的因素，目前尚難以在城軌道交通工程中 運用。2. 2機車信的選擇由于在市軌道交通的正線運中，已根本取消地面號，列車憑借ATP機車信運行。依據 ATP機車號的 車一地信息傳輸方，可分為連續(xù) 式還是點式ATP系，雖然點式ATP系統(tǒng)和連式ATP系統(tǒng)都屬于 故 障一全系統(tǒng)，并且在信息量、信傳輸速度，信息碼可靠性等技術參 均能滿足城市軌道交通的需求，是兩者的區(qū)別仍對運行平安性和行車 效率產生響。式ATP系統(tǒng)意味著

6、 車一地之間的信息傳遞是不連的，顯然這樣造成 后續(xù)追蹤列車無法及時得前行列車的運行區(qū)段，也就不能時改變運行 速度，以保列車運行的平安性并提高路的通過能力。另一方面，由于“也之間的信息傳遞是間斷，反過來，將對 車一，通信的設備的 可靠要求更高，以免遺漏某個點的息。點式 ATP系統(tǒng)對列的高密度 運行、加速效率及緊急停車等都是不利。但考慮到程投資和維護本錢 的約束，點式ATP在低密度等工程中具備一定的優(yōu)勢。續(xù)式ATP系統(tǒng)克服了點式ATP的缺點，能夠及時得知前方區(qū)段用或 故障情況，以及時改變運速度，保證運行的平安高效。連續(xù)式ATP統(tǒng)即能適用于固定閉塞，也能用于移動閉塞需要指出的是，了確保行車平安，車

7、一地的信息傳可以是間斷的或 連續(xù)的，但車的速度檢測必須連續(xù)的，只有連續(xù)的速度檢測才能證列 車運行速度實時地控制在平安圍內。另一方面，在有ATO系統(tǒng)的列車，雖然ATO系統(tǒng)具備很的可靠性，但其本身不是 故障平安設備, 所以需要ATP系統(tǒng)的車設備能夠提供列車行進速度和平安度的指示 信息，以便司機視和控制。23設備控制方設備控制方式指是對沿錢各種信號設備控制點的設方式，一般分為集中控制和分散控兩種。雖然控制方式不同選擇對設備本身可靠性并不 會產生變，但對于整個系統(tǒng)運行的可用性帶影響。采用設備集中控制方式，可以減系統(tǒng)維護工作，并且減沿線工區(qū)和人 員配置；而采用設分散控制，那么可以減小系統(tǒng)障時的影響面，從

8、而提 全線運營的保障性。由在系統(tǒng)設計時，可依據設備不同的要性來選擇， 例如：ATS設備的故障一不會對全線運行平安生巨大影響，采用集中 控制方式有于發(fā)揮其優(yōu)勢；而 ATP中央設備的故障可能造成全范圍 的停運，其的后果是嚴的，所以對于可靠性不是很的ATP系統(tǒng)采用用分散控制方式是個智之舉，即便設備故障其影響也是部的，可以容 忍的。2. 4系統(tǒng)通信現(xiàn)代的信號系統(tǒng)依賴于計算機之間量的信息傳遞，所以系統(tǒng)通信的安、可靠性必須得到障。通信網絡運行的平安問題一個綜合、復雜的題，值得注意的是除了提供商所述的系統(tǒng)功能外，用戶必需注系統(tǒng)的 平安通信接口升級能力、失敗/恢復技術以及國對密碼進口的制度等。 3統(tǒng)的可靠性分

9、析 在信系統(tǒng)的設計時，除系統(tǒng)平安性外，可靠性評也是非常重要的，高 度的可靠也是高平安性的一個重保障。為了能夠放心地在際中運用， 設計一個完善的號系統(tǒng)必須定量地分析系統(tǒng)的可靠性指標。女口：在國鐵標準中，已明確了列車速防護的車上設備的平均無故時間不于 104h，地面設備的平均無障時間不低于 105h。在城市軌道交通由于 ATP系統(tǒng)在正常駛模式下使用，是惟一連續(xù)控 制列車運行，并長期保列車平安運行的駕駛模式。降駕駛模式是ATP 系統(tǒng)出故障情況下，在限條件以人工駕駛來降低列運行風險所采用的 一種駕駛模式不過，詼漠式并不能避所有風險，特別是能保護列車不 闖關閉的信機，所以要求正常駛模式必須非常穩(wěn)定可， 以盡量減少采 用降級駕駛式。鑒于上述因素，在國外城軌道交通工程中，出ATP系統(tǒng)正常駕駛模式的可必須高于 99. 99%。中，月為系統(tǒng)可靠性概 率T為系統(tǒng)設計壽命；MTBF為均無故陶司隔時間。4小結系統(tǒng)的平安、可靠性都應以整系統(tǒng)為對象，而不是某個具體備。這就 要求系統(tǒng)設、設備制造和