1、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的平安策略與可靠性分析隨著我國(guó)城軌道交通的迅猛開展運(yùn)量日益增長(zhǎng)，列車運(yùn)行密度不斷 大，為了保障運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的平安高效，配置一套科學(xué)合理的信號(hào)系統(tǒng)成 為大關(guān)注的核心。目前，對(duì)于信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方的取舍，注重其功能實(shí)現(xiàn)和價(jià)格的上下， 而很少甚沒有從平安和可靠性方進(jìn)行分析比擬，其結(jié)果是造成統(tǒng)性能 和用途不協(xié)調(diào)，投資大和投資方向的準(zhǔn)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(cè)方式、機(jī)車信號(hào)選擇、設(shè)備 控制式等的平安和可靠，陛方面進(jìn)行析，希望能夠?qū)π盘?hào)系統(tǒng)的案設(shè) 計(jì)提供一些借。2系統(tǒng)方案的全策略信號(hào)系統(tǒng)的平安性現(xiàn)在兩個(gè)方面，即案的平安性和設(shè)備的平安性一一 般人們只注重了設(shè)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(biāo)時(shí)，巾于方選擇的不同，也會(huì)造成整個(gè) 號(hào)系統(tǒng)平安性能的異。2.1列車測(cè)方式的選擇實(shí)時(shí)安的列車檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)車平安運(yùn)行和其他系統(tǒng)平安工作的礎(chǔ)，合理選擇列車檢測(cè)式也就成為確保運(yùn)營(yíng)平安、 高的關(guān)鍵課題。列車檢測(cè)的 方法有模軌道電路、音頻數(shù)字軌道路、查詢應(yīng)答器、感應(yīng)纜環(huán)線、計(jì) 軸以及無線通信等。傳統(tǒng)的模擬軌道電路于檢測(cè)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(zhǎng)的應(yīng)變時(shí)間也無法把行車 間時(shí)間進(jìn)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(yùn)用。音頻數(shù)字道電路采用

3、微處理器地面信息進(jìn)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(cè)列車位， 還可以作為 車 地通的方式，對(duì)列車進(jìn)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(yīng)答 器也屬于實(shí)用的系統(tǒng)，在國(guó)外有較多的運(yùn)，我國(guó)上海莘閔輕軌交通程 已設(shè)計(jì)采用此方。該系統(tǒng)工程造價(jià)較，維護(hù)本錢低，使之備較強(qiáng)的競(jìng) 爭(zhēng)力。雖然詢應(yīng)答器系統(tǒng)不能提供急制動(dòng)功能以及鋼的斷軌檢測(cè)功 能，但是城市軌交通屬于封閉線路，一般能夠進(jìn)行好的行車組織、車 站管理線路維護(hù)等工作，在一定程度上補(bǔ)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(cè)方式將降低整運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的平安陛效 率，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮采用相應(yīng)的補(bǔ)充備， 譬如在必要地點(diǎn)設(shè)置 電纜環(huán)線感應(yīng)電纜環(huán)線的測(cè)列車的方法大多被用于移動(dòng)塞系統(tǒng)中，它可以實(shí)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(shè)中 的武漢輕軌一號(hào)線就是采用這種設(shè)備。但與查詢應(yīng)答一樣，它也無法 對(duì)鋼軌完整性進(jìn)行檢測(cè)，所以其本身存在平安性缺陷的當(dāng)然可在采用 這種系時(shí)，增加軌道電路作為補(bǔ)充，以提高運(yùn)行的平安性。一個(gè)問題 是，感應(yīng)電纜環(huán)線存在碼干擾問題，特別是某段環(huán)線被損壞時(shí)，而環(huán) 線的鋪也對(duì)工務(wù)維修帶來不便，這些素都是設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的。計(jì)軸設(shè)備一般作主設(shè)備故障情況下的備用設(shè)備使

5、用它的平安性缺點(diǎn) 在于 記憶性道區(qū)段有占用情況下，當(dāng)停電再恢復(fù)供時(shí)，計(jì)軸信息會(huì) 丟，造成軌道區(qū)段無車的假象用計(jì)軸設(shè)備時(shí)， 一定要采用停電措施或 者其他手以保證運(yùn)行平安。無線通信那么由于技術(shù)管理上的因素，目前尚難以在城軌道交通工程中 運(yùn)用。2. 2機(jī)車信的選擇由于在市軌道交通的正線運(yùn)中，已根本取消地面號(hào)，列車憑借ATP機(jī)車信運(yùn)行。依據(jù) ATP機(jī)車號(hào)的 車一地信息傳輸方，可分為連續(xù) 式還是點(diǎn)式ATP系，雖然點(diǎn)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(shù)參 均能滿足城市軌道交通的需求，是兩者的區(qū)別仍對(duì)運(yùn)行平安性和行車 效率產(chǎn)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(shí)得前行列車的運(yùn)行區(qū)段，也就不能時(shí)改變運(yùn)行 速度，以保列車運(yùn)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(duì) 車一，通信的設(shè)備的 可靠要求更高，以免遺漏某個(gè)點(diǎn)的息。點(diǎn)式 ATP系統(tǒng)對(duì)列的高密度 運(yùn)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(hù)本錢 的約束，點(diǎn)式ATP在低密度等工程中具備一定的優(yōu)勢(shì)。續(xù)式ATP系統(tǒng)克服了點(diǎn)式ATP的缺點(diǎn)，能夠及時(shí)得知前方區(qū)段用或 故障情況，以及時(shí)改變運(yùn)速度，保證運(yùn)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(dòng)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(cè)必須連續(xù)的，只有連續(xù)的速度檢測(cè)才能證列 車運(yùn)行速度實(shí)時(shí)地控制在平安圍內(nèi)。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(shè)備, 所以需要ATP系統(tǒng)的車設(shè)備能夠提供列車行進(jìn)速度和平安度的指示 信息，以便司機(jī)視和控制。23設(shè)備控制方設(shè)備控制方式指是對(duì)沿錢各種信號(hào)設(shè)備控制點(diǎn)的設(shè)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(duì)設(shè)備本身可靠性并不 會(huì)產(chǎn)生變，但對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可用性帶影響。采用設(shè)備集中控制方式，可以減系統(tǒng)維護(hù)工作，并且減沿線工區(qū)和人 員配置；而采用設(shè)分散控制，那么可以減小系統(tǒng)障時(shí)的影響面，從

8、而提 全線運(yùn)營(yíng)的保障性。由在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可依據(jù)設(shè)備不同的要性來選擇， 例如：ATS設(shè)備的故障一不會(huì)對(duì)全線運(yùn)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(shì)；而 ATP中央設(shè)備的故障可能造成全范圍 的停運(yùn)，其的后果是嚴(yán)的，所以對(duì)于可靠性不是很的ATP系統(tǒng)采用用分散控制方式是個(gè)智之舉，即便設(shè)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(hào)系統(tǒng)依賴于計(jì)算機(jī)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(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的平安問題一個(gè)綜合、復(fù)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(jí)能力、失敗/恢復(fù)技術(shù)以及國(guó)對(duì)密碼進(jìn)口的制度等。 3統(tǒng)的可靠性分

9、析 在信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，除系統(tǒng)平安性外，可靠性評(píng)也是非常重要的，高 度的可靠也是高平安性的一個(gè)重保障。為了能夠放心地在際中運(yùn)用， 設(shè)計(jì)一個(gè)完善的號(hào)系統(tǒng)必須定量地分析系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。女口：在國(guó)鐵標(biāo)準(zhǔn)中，已明確了列車速防護(hù)的車上設(shè)備的平均無故時(shí)間不于 104h，地面設(shè)備的平均無障時(shí)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(yùn)行，并長(zhǎng)期保列車平安運(yùn)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(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)所采用的 一種駕駛模式不過，詼漠式并不能避所有風(fēng)險(xiǎn)，特別是能保護(hù)列車不 闖關(guān)閉的信機(jī)，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(jí)駕駛式。鑒于上述因素，在國(guó)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(shè)計(jì)壽命；MTBF為均無故陶司隔時(shí)間。4小結(jié)系統(tǒng)的平安、可靠性都應(yīng)以整系統(tǒng)為對(duì)象，而不是某個(gè)具體備。這就 要求系統(tǒng)設(shè)、設(shè)備制造和