探究高速鐵路信號系統(tǒng)中列控系統(tǒng)故障應(yīng)急處置及安全風(fēng)險(xiǎn)管控

韓惠

摘要：我國科學(xué)技術(shù)進(jìn)步明顯，在交通運(yùn)輸方面的發(fā)展尤為出色，近年來我國高鐵建設(shè)規(guī)模極具增加，并且高鐵運(yùn)行速度在世界范圍內(nèi)也處于領(lǐng)先水平。高鐵的穩(wěn)定運(yùn)行離不開列控系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制，隨著電子信息技術(shù)水平的增長，我國的列控系統(tǒng)研究也正逐步走向智能化，但是在高鐵的實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，列控系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障會導(dǎo)致列車的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增加，對此必須制定出完善且高效的故障應(yīng)急處置方案，將安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低，保證人們的人身以及財(cái)產(chǎn)安全。高速鐵路信號系統(tǒng)中列控系統(tǒng)的故障處置工作尤為重要，是高速鐵路列車維護(hù)人員值得關(guān)注的問題，本文就列控系統(tǒng)故障應(yīng)急處置及安全風(fēng)險(xiǎn)管控的相關(guān)問題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；列控系統(tǒng)；故障應(yīng)急處置；安全風(fēng)險(xiǎn)管控

引言

我國的經(jīng)濟(jì)近年來得到了高速的發(fā)展，在這個(gè)過程中鐵路運(yùn)輸在其中起到了重要的作用。鐵路運(yùn)輸是國民發(fā)展的血管，我國的高速鐵路近年來發(fā)展勢頭迅猛，但是在發(fā)展的同時(shí)也帶來了很多的問題，在過去我國溫州發(fā)生的嚴(yán)重高鐵事故中，經(jīng)過事后嚴(yán)格的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，事故發(fā)生的主要原因是列車控制中心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電源回路遭到雷擊并斷裂，采集數(shù)據(jù)停止更新，顯示出了錯(cuò)誤的電路代碼，造成了嚴(yán)重的事故。雖然事故的發(fā)生主要原因是由于天災(zāi)，但是工作人員的工作疏忽也是這起事故的原因之一。因此，列控系統(tǒng)故障排除是當(dāng)前鐵路部門應(yīng)該考慮的首要工作，妥善處置開了有效減少高速鐵路事故發(fā)生率。

1 高速鐵路列控系統(tǒng)故障及安全風(fēng)險(xiǎn)

任何設(shè)備和系統(tǒng)都有可能出現(xiàn)故障和問題，高速鐵路列控系統(tǒng)也不例外，以某路段鐵路出現(xiàn)的列控系統(tǒng)故障為例，CTCS-3級列控設(shè)備故障信息按照設(shè)備部位進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)：車載主控單元（EAC）的不良信息為25件，占總體故障的7.72%；列車管理模塊（TMM）不良信息的反饋為28件，占8.21%；應(yīng)答器信息接受單元（BTM）故障信息為22件，占6.81%；人機(jī)界面DMI的故障信息為14件，占4.42%；JRU故障信息為3件，占0.8%；無線超時(shí)信息故障為13件，占3.52%；通過這些數(shù)據(jù)可以得知列控系統(tǒng)的故障發(fā)生部位及幾率下文將高速鐵路可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對安全風(fēng)險(xiǎn)做出評估。

1.1列控系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)源識別

列控系統(tǒng)分為列控車載設(shè)備和列控地面設(shè)備。列控系統(tǒng)主要的故障風(fēng)險(xiǎn)源來自于車載主控單元（VC/EVC）、應(yīng)答器信息接受單元（BTM）、數(shù)據(jù)記錄單元（DRU）、軌道電路信息讀取器（TCR）、GSM-R無線通信單元（RTU）、列車接口控制單元（RLU）、列車管理模塊（TMM）、人機(jī)界面（DMI）、臨時(shí)限速服務(wù)器系統(tǒng)（TSRS）、無線閉塞中心系統(tǒng)（RBC）、ZPW-2000軌道電路、列控中心系統(tǒng)（TCC）和LEU應(yīng)答器。對這些設(shè)備進(jìn)行檢查，可以準(zhǔn)確及時(shí)的做出類控系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn)源識別。

1.2列控系統(tǒng)車載設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)識別

列控系統(tǒng)車載設(shè)備包括CTCS-2級和CTCS-3級，造成列控系統(tǒng)車載設(shè)備故障的因素主要有兩個(gè)，無線通信的信號強(qiáng)度也在決定著列控系統(tǒng)的 穩(wěn)定性，無線電信號反饋的不及時(shí)會增加列控系統(tǒng)出現(xiàn)故障的幾率。在常見的故障中，DMI發(fā)生故障后對司機(jī)操作產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，若是列車司機(jī)受到的影響較為嚴(yán)重，則整個(gè)動車組的安全性也會急劇降低，乘客以及乘務(wù)人員的生命安全也就無法得到保障，由此可見在DMI故障在CTCS-2級和CTCS-3級的列控系統(tǒng)故障中屬于高危險(xiǎn)級別的故障。

1.3列控系統(tǒng)地面設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)識別

列控系統(tǒng)地面設(shè)備一直處于公用的狀態(tài)，是高速鐵路列車都需要的設(shè)備，若是列控系統(tǒng)故障不能及時(shí)的排除，甚至?xí)騺y整體高鐵的運(yùn)行計(jì)劃。RBC設(shè)備故障在列控系統(tǒng)地面設(shè)備故障中，是發(fā)生頻率最高的。RBC設(shè)備發(fā)生故障的種類繁多，故障成因復(fù)雜，不同的故障進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制的方法都不一樣。比如RBC服務(wù)器斷電、RBC設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重的硬件問題、對服務(wù)器操作指令不受控、系統(tǒng)單方面工作、RBC單雙系統(tǒng)重啟等問題。列控系統(tǒng)中其他的地面設(shè)備，如LEU、應(yīng)答器、信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng)等，可以用故障分析法或者做表分析法對各種設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)估，然后指定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施，把列車事故的發(fā)生幾率降到最低。

2 高速鐵路列控系統(tǒng)故障應(yīng)急處置安全風(fēng)險(xiǎn)管控

2.1既有列控系統(tǒng)的故障應(yīng)急處置預(yù)案風(fēng)險(xiǎn)分析

現(xiàn)階段的鐵路機(jī)構(gòu)等在針對列控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，會以設(shè)備故障的原因制定應(yīng)急處置方案，避免突發(fā)事件以及自然災(zāi)害等對高速鐵路的運(yùn)行造成不可估量的損失。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，高速鐵路列控系統(tǒng)故障也較為常見，但是鐵路相關(guān)部門在制定已有的應(yīng)急處置方案時(shí)，仍然存在著缺陷，其主要表現(xiàn)在適用性不強(qiáng)、專業(yè)分類較多以及實(shí)施部門有遺漏等問題。鐵路管理層在針對應(yīng)急處置問題上只能起到框架和綱領(lǐng)性的技術(shù)指導(dǎo)。對于實(shí)踐中遇到的故障問題細(xì)節(jié)性不強(qiáng)，所以在處置故障時(shí)會出現(xiàn)可操作性不強(qiáng)的問題，導(dǎo)致故障不能切實(shí)的解決。高速鐵路涉及到車、機(jī)、供、電、輛以及通信等眾多專業(yè)領(lǐng)域，各專業(yè)站段均有相關(guān)的專業(yè)應(yīng)急處置預(yù)案，指導(dǎo)本專業(yè)的故障處理。故障處置部門會因?qū)I(yè)的不同而出現(xiàn)結(jié)合部，在實(shí)際處置時(shí)會出現(xiàn)一定的遺漏。

2.2 列控系統(tǒng)故障應(yīng)急處置安全風(fēng)險(xiǎn)判別及控制

可能導(dǎo)致列控系統(tǒng)故障的因素較多，在對實(shí)際的故障分析中可以總結(jié)出，總體將故障成因分為機(jī)械設(shè)備故障以及人為操作失誤故障等，此外列控系統(tǒng)在實(shí)際使用中還會受到列車運(yùn)行環(huán)境的影響，因此對列控系統(tǒng)故障應(yīng)急處置安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行判別是要從鐵路信號、通信以及電子電氣等專業(yè)出發(fā)，結(jié)合應(yīng)急處理制度以及環(huán)境設(shè)備的影響，以某動車組列控系統(tǒng)故障為例：動車組在車站（或檢修庫內(nèi)）啟機(jī)時(shí) DMI 設(shè)備故障的應(yīng)急處置步驟如下：

（1）斷電重啟法，初步排除故障可以通過斷電，并連續(xù)重新啟動兩次的方式進(jìn)行測試，若是故障排除則可繼續(xù)使用。

（2）當(dāng)斷電重啟后仍然存在故障，則可以將顯示器調(diào)至副屏，檢測副屏幕是否可用。

（3）如主、副屏均無顯示在顯示器按鍵有效的情況下，申請調(diào)令將 ATP 車載設(shè)備隔離用

LKJ 模式控車，運(yùn)行至前方動車所對故障顯示器進(jìn)行更換。若在檢修庫內(nèi)，直接更換備品。

（4）如按鍵失效，啟機(jī)時(shí)無法接收到地面信號，用 LKJ 控車運(yùn)行速度較慢，延時(shí)會很長，

可通知隨車機(jī)械師將被控端的 ATP 顯示器拆至主控端使用，減少故障影響時(shí)間。

2.3列控系統(tǒng)故障應(yīng)急處置安全風(fēng)險(xiǎn)管控的運(yùn)用

列控系統(tǒng)故障分析是首要工作，只有精準(zhǔn)的判別才能保證第一時(shí)間找到故障點(diǎn)，因此可以采用故障樹分析法或者檢查表法進(jìn)行分析，其次再設(shè)計(jì)故障處理流程，保證各個(gè)環(huán)節(jié)都能落實(shí)到位，最后再以對故障信息的統(tǒng)計(jì)依據(jù)為準(zhǔn)設(shè)立管理信息數(shù)據(jù)庫。建議采用 APP 工具、網(wǎng)絡(luò)、影像資料等技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)有效的應(yīng)急處置管理，從而實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)管理的科學(xué)化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。常見的安全風(fēng)險(xiǎn)管控方法有：直觀可視法、網(wǎng)絡(luò)法以及手機(jī)APP處置法。

參考文獻(xiàn)

[1]馬少波.高鐵列車運(yùn)行控制系統(tǒng)故障診斷方法分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（29）：97+99.

[2]許風(fēng)偉.列控系統(tǒng)地面設(shè)備故障分析與研究[D].中國鐵道科學(xué)研究院，2017.

[3]李雙.高速鐵路列控系統(tǒng)故障應(yīng)急處置安全風(fēng)險(xiǎn)管控研究[D].中國鐵道科學(xué)研究院，2017.