軌道交通信號(hào)故障安全狀態(tài)探究

摘要：在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大環(huán)境下，各個(gè)城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，我國(guó)城市的交通道路網(wǎng)也越來(lái)越復(fù)雜。近幾年，我國(guó)城市軌道交通覆蓋范圍越來(lái)越廣，發(fā)展越來(lái)越快，而軌道交通作為城市大容量快速交通工具，其安全性和可靠性受到城市建設(shè)者和廣大乘客的廣泛關(guān)注。為了給人們提供良好的出行環(huán)境，城市建設(shè)者必須結(jié)合軌道交通運(yùn)行實(shí)際狀況對(duì)軌道交通信號(hào)故障安全狀態(tài)進(jìn)行探索和研究，為廣大乘客的生命安全提供技術(shù)保障。本文從軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的構(gòu)成著手，對(duì)軌道交通信號(hào)故障安全狀態(tài)進(jìn)行了探究介紹。

關(guān)鍵詞：軌道交通;信號(hào)故障;安全狀態(tài);探究

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)了人們生活水平質(zhì)量的提高，同時(shí)也給社會(huì)的各項(xiàng)公共事業(yè)帶來(lái)了巨大的壓力，城市人口的增長(zhǎng)，生活環(huán)境的惡劣，社會(huì)秩序的紊亂，交通超負(fù)荷的壓力無(wú)疑都使我們的生活變得不安與焦躁。各大公共事業(yè)單位也是加大力度，逐步整改，軌道交通作為城市發(fā)展的主要象征之一，在緩解交通壓力的同時(shí)，其安全性和可靠性受到了人們的廣泛關(guān)注。

眾所周知，故障導(dǎo)向安全是軌道交通運(yùn)行過(guò)程中必須高度關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，也是各系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮的首要條件，信號(hào)系統(tǒng)作為列車(chē)運(yùn)行的安全衛(wèi)士，首當(dāng)其沖在發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)必須在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)出故障信號(hào)，以保證列車(chē)運(yùn)行的安全。因此，對(duì)軌道交通信號(hào)故障安全狀態(tài)進(jìn)行探索和研究是提高軌道交通運(yùn)行安全的重要內(nèi)容。

一、軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的構(gòu)成

軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是保障列車(chē)正常運(yùn)行的重要手段，其主要任務(wù)包括保障行車(chē)的安全性、提高區(qū)間運(yùn)行的通行能力以及手動(dòng)、遠(yuǎn)程或自動(dòng)控制列車(chē)的運(yùn)行。軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的主要組成包括：第一，車(chē)站信號(hào)系統(tǒng);第二，區(qū)間信號(hào)系統(tǒng);第三，列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)。圖1是軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架圖。其中區(qū)間信號(hào)系統(tǒng)的主要目的是將運(yùn)行區(qū)段劃分為不同區(qū)域，并在確定前方區(qū)域內(nèi)沒(méi)有列車(chē)的情況下，防護(hù)該區(qū)域的信號(hào)可以保持開(kāi)放狀態(tài)，或根據(jù)前方列車(chē)以及相關(guān)設(shè)備的位置和狀態(tài)，確定移動(dòng)授權(quán)發(fā)送給列車(chē)，保障列車(chē)在安全的區(qū)域內(nèi)行車(chē)并停車(chē)，從而減少行車(chē)事故。車(chē)站信號(hào)系統(tǒng)在軌道交通系統(tǒng)中的作用主要表現(xiàn)為在車(chē)站進(jìn)站出站處設(shè)置信號(hào)機(jī)，信號(hào)開(kāi)放的過(guò)程中必須同時(shí)檢查進(jìn)路狀態(tài)，從而提高行車(chē)的安全性和穩(wěn)定性，但是為了提高列車(chē)的運(yùn)行能力，一般只設(shè)置出站信號(hào)機(jī)。列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)的主要作用是控制列車(chē)運(yùn)行速度和提高列車(chē)運(yùn)行能力兩方面，是保障列車(chē)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。

圖1：軌道交通信號(hào)系統(tǒng)構(gòu)成圖

二、軌道交通信號(hào)安全技術(shù)的發(fā)展

安全是軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中必須保障的第一要素，軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的安全性是保障廣大乘客人身安全以及財(cái)產(chǎn)安全的重要手段。

我國(guó)軌道交通信號(hào)安全技術(shù)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展，可以概括為三個(gè)階段：第一，軌道交通信號(hào)系統(tǒng)故障——安全概念的產(chǎn)生階段。安全技術(shù)是人們?cè)谖∩拓?cái)產(chǎn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上總結(jié)研發(fā)的技術(shù)，從鐵路的誕生到現(xiàn)在，色燈信號(hào)機(jī)一直作為保障行車(chē)間隔，阻止/允許列車(chē)運(yùn)行的主要通行設(shè)備在軌道交通系統(tǒng)中得到全面使用。第二，軌道交通信號(hào)系統(tǒng)軌道電路發(fā)明和故障——安全繼電器的應(yīng)用時(shí)期，繼電器的使用全面提高了軌道交通系統(tǒng)的安全性和可靠性，但是繼電器自身存在的缺點(diǎn)也為軌道交通的安全運(yùn)行提供了威脅;軌道電路作為區(qū)間運(yùn)行的分隔手段，在監(jiān)測(cè)列車(chē)狀態(tài)的同時(shí)，也提高了線(xiàn)路的通過(guò)能力。第三，進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，軌道交通信號(hào)系統(tǒng)逐步開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為保障列車(chē)運(yùn)行安全的高級(jí)手段：計(jì)算機(jī)的使用使軌道交通向智能化、數(shù)字化以及自動(dòng)化的方向快速發(fā)展，為提高軌道交通運(yùn)行安全和穩(wěn)定提供了技術(shù)保障，同時(shí)也在保障安全的同時(shí)，可以最大限度的提高了列車(chē)的運(yùn)載能力。

三、軌道交通信號(hào)故障安全狀態(tài)分析

軌道交通信號(hào)故障安全狀態(tài)的分析必須以安全確認(rèn)型故障原則、使絕對(duì)禁止信號(hào)作為安全側(cè)以及使信號(hào)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行作為安全狀態(tài)最為主要的研究依據(jù)。結(jié)合信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，從上述三方面著手，對(duì)軌道交通信號(hào)故障安全狀態(tài)做了總結(jié)分析。

（一）安全確認(rèn)型故障原則

安全確認(rèn)型原則是軌道交通早期發(fā)展過(guò)程中的主要安全原理之一，是軌道交通安全運(yùn)行的基礎(chǔ)保障。車(chē)站信號(hào)員在確認(rèn)車(chē)站安全性后，選擇適合的時(shí)間點(diǎn)亮信號(hào)機(jī)，行車(chē)司機(jī)必須在確認(rèn)信號(hào)機(jī)點(diǎn)亮后才能駕駛列車(chē)行駛到站內(nèi)位置。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，安全確認(rèn)型原則也發(fā)生了較大轉(zhuǎn)變，車(chē)站結(jié)合該原則將車(chē)站區(qū)域劃分為車(chē)站聯(lián)鎖和區(qū)間閉塞設(shè)備兩大區(qū)域，為安全確認(rèn)型原則提供了技術(shù)保障。因此，軌道交通誕生的同時(shí)便形成了故障導(dǎo)向安全原則，也成為后期信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展的最基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則。以此為發(fā)展點(diǎn)，在軌道交通發(fā)展過(guò)程中不斷提高信號(hào)各種技術(shù)水平，為軌道交通信號(hào)故障安全提供技術(shù)保障。

（二）使絕對(duì)禁止信號(hào)作為安全側(cè)

目前，軌道交通廣泛使用的安全側(cè)以設(shè)備自身發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)自帶的禁止信號(hào)為主。在結(jié)合安全確認(rèn)原則后，列車(chē)要想進(jìn)入車(chē)站，必須滿(mǎn)足信號(hào)系統(tǒng)自身的檢測(cè)要求，保障有關(guān)道岔位置的準(zhǔn)確性、進(jìn)路鎖閉以及閉塞區(qū)間空閑等條件才能判斷行車(chē)狀態(tài)是否安全，出站信號(hào)機(jī)在獲取安全信號(hào)后才能開(kāi)放。信號(hào)機(jī)的開(kāi)放是最為基礎(chǔ)的聯(lián)鎖安全保證，在其開(kāi)放的條件中，軌道區(qū)段則是必查項(xiàng)目，在檢測(cè)軌道區(qū)段時(shí)，可參照以下可能出現(xiàn)的三種情況：第一，軌道區(qū)段處于空閑狀態(tài)，而檢測(cè)確認(rèn)處于占用狀態(tài);第二，軌道區(qū)段處于占用狀態(tài)，但檢測(cè)結(jié)果是空閑狀態(tài);第三，系統(tǒng)無(wú)法完成檢測(cè)工作，很難判斷軌道區(qū)段屬于占用狀態(tài)還是空閑狀態(tài)。除了基層的聯(lián)鎖安全基礎(chǔ)，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須把列控中心主機(jī)采集到的信息傳遞到系統(tǒng)所需要的位置，結(jié)合信號(hào)開(kāi)放的其他條件共同考慮，確認(rèn)信號(hào)開(kāi)放的可行性，以保證信號(hào)機(jī)的紅燈作為最終安全通行的條件。

（三）使信號(hào)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行作為安全狀態(tài)

使信號(hào)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行作為安全狀態(tài)是確保軌道交通正常運(yùn)行的重要手段。在舊的軌道交通系統(tǒng)中，機(jī)電裝置是信號(hào)的主要接收對(duì)象，只有系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生故障后，信號(hào)設(shè)備才能檢測(cè)到紅燈或禁止?fàn)顟B(tài)，從而終止列車(chē)運(yùn)行，這種檢測(cè)故障的方法存在較多弊端，實(shí)際使用中很難應(yīng)對(duì)各種突發(fā)性問(wèn)題，導(dǎo)致軌道交通安全指數(shù)偏低。隨著信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)普遍開(kāi)始使用，除了機(jī)電設(shè)備作為信號(hào)處理的主要設(shè)備外，額外增加無(wú)線(xiàn)通信作為信息傳輸?shù)耐ǖ溃黾有畔⒌膩?lái)源，保障信息的可靠性，對(duì)傳輸通道起到冗余的作用，為提高軌道交通運(yùn)行的安全性和可靠性打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在傳輸通道冗余的同時(shí)，為保障設(shè)備的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，在信息的處理技術(shù)上，中央處理單元都采用冗余設(shè)計(jì)的方式，這不僅是保障設(shè)備正常運(yùn)行的安全考慮，更是信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展體現(xiàn)，列車(chē)安全、高效、可靠運(yùn)行發(fā)展的必然結(jié)果。

以上三點(diǎn)是信號(hào)系統(tǒng)在安全設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的，是最為基礎(chǔ)的聯(lián)鎖安全檢查條件，在目前使用的信號(hào)系統(tǒng)中，在保證安全的同時(shí)，提高列車(chē)的運(yùn)行效率、通過(guò)能力早已納入信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，但是，即使再高等級(jí)的信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其基礎(chǔ)的安全都是必須要遵守的。

結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著社會(huì)的發(fā)展，在城市發(fā)展建設(shè)過(guò)程中軌道交通已經(jīng)成為無(wú)可替代的交通方式及發(fā)展趨勢(shì)。因此，研究人員必須在明確軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的構(gòu)成的前提下，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最基礎(chǔ)的三個(gè)安全性原則考慮，對(duì)軌道交通的故障安全狀態(tài)進(jìn)行分析，在基礎(chǔ)的安全上塑造高等級(jí)的安全控制模式，并在此基礎(chǔ)上提升運(yùn)行的能力，為提高我國(guó)軌道交通運(yùn)行的安全性和可靠性提供技術(shù)保障，同時(shí)，為社會(huì)的發(fā)展、技術(shù)的革新與進(jìn)步作出貢獻(xiàn)。

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