城市軌道交通運營設備安全風險探析

張愷涵

對城軌交通體系進行分析，可以發(fā)現(xiàn)其設備眾多且構成復雜，根據(jù)基礎運營作用方式大致可以進行兩類分別，即固定與移動；在安全管理工作中起作用的設備也可進行監(jiān)控與監(jiān)測兩類之分；另外，在風險防治方面還可分為預防與緊急制動兩類等。交通設備組成的復雜性同樣決定了風險控制的復雜性，因此需要對其各部分組成與故障進行著重分析。

一、設備設施因素組成與故障風險分析

若風險故障出現(xiàn)在交通運營任何小環(huán)節(jié)中，均具備誘發(fā)安全事故的隱患，輕則影響交通正常運轉，對其運營造成損失，重則出現(xiàn)嚴重威脅行人安全的事故。因此想要使城市軌道交通運營能夠在特定規(guī)模之下進行有序進行，則必須考慮其硬性設施即交通設備在運行中的安全風險。就“人—機—環(huán)—管”的整體交通體系構成進行分析，“機”代表的即為在交通體系構成里的相關設備，根據(jù)其發(fā)揮的作用與作用區(qū)域大概分下述的六大系統(tǒng)，各個系統(tǒng)的設備組成又可能具備不同的風險類型，對此進行分析。

1.車輛系統(tǒng)

最基礎的交通運輸設備組成即為車輛系統(tǒng)，其是交通中最主要的也是最直接的運行工具設備，對其“安全”的要求不單單是確保自身機械設備的安全，同時能夠在運行中保持良好的運行條件與舒適的乘坐氛圍也是其“安全”要求。對相關的資料進行分析，可以知道車輛系統(tǒng)中關鍵的設備部位有行走、牽引、制動、車體、輔助電源等幾方面，其各自又具有不同的風險，對此進行簡單舉例。于車輛行走部分中常常會出現(xiàn)的問題主要有轉向架出現(xiàn)阻礙或是失靈、牽引裝置出現(xiàn)形狀變化、行車保險處出現(xiàn)開裂、行車輪胎出現(xiàn)漏氣、軸箱存在破損現(xiàn)象等；于車輛的牽引部分常見的風險故障主要有電機失常、因受流器出現(xiàn)阻礙、逆變器、傳感器失靈等；在制動部分常常出現(xiàn)問題的部件在控制系統(tǒng)與防滑系統(tǒng)，電氣線路出現(xiàn)不通暢、斷續(xù)與停止供電等故障。

2.信號系統(tǒng)

列車運行自動控制系統(tǒng)（ATC）即為城軌交通設備中信號系統(tǒng)，其主要作用是對交通進行調(diào)控的存在，是交通運營能夠有序進行的必要組成。ATC系統(tǒng)由三部分組成，即為ATS子系統(tǒng)、ATP子系統(tǒng)與ATO子系統(tǒng)。

ATS部分的作用主要是遵循行車既定的運行流程做自動監(jiān)控，同時在發(fā)現(xiàn)有輕微脫離既定內(nèi)容時進行自動調(diào)控。在該部分常見的故障有通信途徑受阻無法連接、TDT故障、顯示部件出現(xiàn)問題等。

ATP部分作為確保車輛在交通運營中安全行駛的關鍵設備，其在ATC中發(fā)揮的功能是對運行中的間隔與速度進行監(jiān)控與防護。在該部分常見的故障主要有無法正常啟動且重啟不奏效、顯示器出現(xiàn)長時間黑屏且無法操控、錯誤指令導致車門無法正常開合等。

ATO部分對車輛的管控作用主要體現(xiàn)在三方面：自動駕駛、運行路線的調(diào)控以及最后的準確停靠工作。對相關數(shù)據(jù)進行分析可知，該部分作用十分關鍵但是故障的出現(xiàn)也是三個子系統(tǒng)中做常見的，幾乎占據(jù)ATC故障的一半之多，嚴重延長了交通的運營時限。常見問題有ATO無法如常啟動、主處理器出現(xiàn)問題無法控制、道岔轉換無法緊密貼合、轉轍機不能進行鎖定處理、顯示屏不顯示無反應等。

3.供電系統(tǒng)

在城市軌道交通運營體系中供電系統(tǒng)是必不可少的設備之一。該系統(tǒng)構成大致有以下三部分：

（1）首先是主變電所，其作為城市交通供電的首要設備，于集中式供電體系里中發(fā)揮著首要作用。城市電網(wǎng)的110千伏或220千伏高壓需要通過主變電所的降壓處理之后，將35千伏或10千伏的電壓輸入到交通供電系統(tǒng)的后續(xù)系統(tǒng)中。

（2）其次是牽引變電所，其是交通運營中供電系統(tǒng)中最為關鍵的設備，因其是地鐵交通運行中的主要動力來源。該部分設備可以把進行了初步降壓處理后的35千伏或10千伏的電壓再次做降壓處理，同時進行整流操作，最終成為車輛運行中必備的1500伏或750伏的直流電源。在傳輸過程中可能出現(xiàn)電壓下降的不良情況，其中可能出現(xiàn)的風險也比較多，例如其外部構成出現(xiàn)污垢阻塞導致閃絡、操作設備的人員出現(xiàn)失誤、對設備的檢測維護較少、電纜絕緣出現(xiàn)破損導致毀壞、絕緣層破損、線路出現(xiàn)短路等。

（3）最后是降壓變電所部分。該部分設備常見于車站之中，其作用主要是將經(jīng)過初降壓的35千伏或是10千伏電壓再次進行降壓操作成為400伏，為車站的一些普通設備與照明供暖作電力支持。

4.軌道系統(tǒng)

在城軌交通中軌道即為列車運行的基礎，通過固定導軌進行交通特點十分突出，與其他城市交通的對比明顯。軌道構成比較復雜一般有鋼軌、鋼枕、道床、道岔和其他連接零件，其在行車過程中發(fā)揮著十分關鍵的作用，即能夠直接接受行車車輪傳遞的壓力，同時再反饋給車輪受力，為行車運行提供小部分動力，尤其是在車輛轉為部分，發(fā)揮著穩(wěn)固車輪的作用，避免行車受力不均出現(xiàn)意外。對其故障風險進行以下分析：

鋼軌作為支持與推動車輛車輪正常運行的部件，若是發(fā)生開裂、阻斷等故障，一定會使列車運營出現(xiàn)十分嚴重的安全威脅；如果于運營期間發(fā)生軌道故障，則列車運行時限延長、暫停繼續(xù)運行是無法避免的，甚至在沒有及時發(fā)現(xiàn)的情況下可能出現(xiàn)列車脫軌的危險風險。

在連接部件中，車輛間的扣件受到破壞或出現(xiàn)變形等均可能導致軌距、水平、方向出現(xiàn)失誤，列車則會出現(xiàn)輕微或是劇烈晃動，拉低列車運營速率與效果，甚至存在列車翻倒、離道等極其嚴重的風險。

5.機電系統(tǒng)

城軌交通中的機電系統(tǒng)是頗具有現(xiàn)代技術特點的設備，該部分設備安全是與乘坐交通的人群密切相關，主要包含了電梯及屏蔽門、FAS、BAS與AFC等系統(tǒng)。

交通運營工作里，該部分設備的故障是最常見到的，因為其接觸的人較多且許多乘客并不清楚規(guī)范的使用方式，容易造成其出現(xiàn)故障；同時，該部分設備受到ATC系統(tǒng)的影響。例如，在屏蔽門設備使用中，部分人會出現(xiàn)對門進行強制拉扯、爭搶，還有在門關合處放置障礙物對門進行阻礙等；而屏蔽門受ATC系統(tǒng)調(diào)控時，若ATC出現(xiàn)故障，則也能夠造成屏蔽門作用失效。在電梯系統(tǒng)里，使用人群常會出現(xiàn)擁擠行為、對電梯控制碼面板按鍵操作不當、在電梯門感應區(qū)進行不當操作等；梯本身故障主要有部分組成可能出現(xiàn)漏水電現(xiàn)象、電力供應不足、速度帶滑帶失控、扶手帶出現(xiàn)破損開裂等，均能導致電梯出現(xiàn)故障風險。FAS設備的作用在于排查交通運營各個階段與地帶的火災風險；BAS部分常作用于對各部分的故障監(jiān)控工作中，是對故障排查的主要設備。FAS與BAS出現(xiàn)故障的話，帶來十分嚴重的風險后果。

在交通運營中會存在許多用于攔護的閘機設備，其故障頻率也較大，主要是因為閘機運轉時間較長且易受到乘客不當與違規(guī)行為的影響。閘機出現(xiàn)故障后帶來的風險主要集中在夾人事故上，此外，閘機設備會出現(xiàn)系統(tǒng)失控、傳感器失靈、設備老化等同樣會為乘客制造風險。

二、交通設備風險的影響與規(guī)避措施

1.設備風險影響

經(jīng)上述分析，城軌交通運營中的設備組成復雜，構成完整設備系統(tǒng)的種類分支較多，存在的風險影響也十分嚴重。同時，根據(jù)設備的作用效果來看彼此各不相同，但是從故障風險分析，彼此間是環(huán)環(huán)相扣、相互聯(lián)系的，當某一個設備出現(xiàn)風險事故時，則可能造成交通設備整體系統(tǒng)的癱瘓，最終誘發(fā)嚴重的不良后果，輕則造成部分交通環(huán)節(jié)停止運行，造成交通癱瘓；重則在事故風險中造成生命的威脅與重大財產(chǎn)損失。只有各部分組成均盡量規(guī)避風險，才能夠使交通運營正常進行。所以，在城軌交通運營中從設備角度思考，不斷進行設備優(yōu)化，設定有效的設備風險規(guī)避措施。

2.風險控制措施

（1）優(yōu)化維修策略與方式。在上述設備風險內(nèi)容的討論中可以明白，故障是無法完全避免的，那么為了減少故障風險的損失，對設備故障的維修策略與方式就即為重要。對維修策略進行改良，其原則是維修中費用盡量小、可實施性盡量大以及維修過程危險性盡量小，從而在最大程度上為交通運營降低損失。針對維修方式的改良，需要對三種方式的安排側重進行調(diào)整。在之前維修中常將故障維修作為主要維修方式，即在風險出現(xiàn)之后才進行維修，改良的方向即加大定期維修與狀態(tài)維修的比重。另外還需要及時與先進的現(xiàn)代技術進行對接，不斷完善維修技術。

（2）展開專項的定期排查。定期維修又可稱為“事前維修”，顧名思義即在風險出現(xiàn)之前對設備進行關注，從而能夠在故障出現(xiàn)的第一時刻進行維修處理，并延長設備的使用壽命。對交通設備風險進行最大程度的規(guī)避，則需要重視專項定期維修的進行，尤其是日常容易出現(xiàn)事故風險和常常被忽略的設備部件，一旦發(fā)現(xiàn)異常立即采取措施。另外，還可以設定嚴格的責任機制與管理流程，落實到具體的維修與管理人員上，從而使其能夠具有定期維護設備的工作意識，及時發(fā)現(xiàn)那些具有風險的老化、故障設備，并及時做出處理。

（3）準備緊急制動維護系統(tǒng)。在交通運營過程中，一些故障風險的出現(xiàn)是具有突發(fā)性的，因此針對該方面的風險控制則需要遵照國家相關的規(guī)定，準備緊急制動維護系統(tǒng)，從而使急性事故的損失降至最低。

三、結語

綜上所述，在城市軌道交通運營過程中設備安全風險具有很大的影響作用，因此需要對設備內(nèi)的風險組成進行分析，在此基礎上，及時找到對風險的規(guī)避措施，從而促進城軌交通的順利運營。