地铁信号系统采用的安全性技术分析研究

卓远育

摘 要：近年来，随着我国城市化进程的不断发展，人们的生活节奏也跟着不断地加快，地铁工程在人们的生活中就显得尤为的重要了。而现如今在地铁工程中的地铁信号系统，对于保障地铁的安全运行，提高地铁的运行效率上，有着十分巨大的作用。为此，本文主要对地铁信号系统中所采用的安全性技术进行了相关的分析，以期对大家以后的工作起到一定的借鉴和参考作用。

关键词：地铁信号系统；安全性技术；安全措施

1 地铁信号系统安全性的预防原则

1.1 要清楚的认识到地铁信号系统的运行核心在哪，安全性贵为地铁信号系统运行的核心，在系统设计中要做全面做好系统安全性设计，尤其是在研发的过程中，要充分考虑到实际环境对地铁信号系统造成的影响，同时要对理论性依据进行校验，保证地铁信号系统的安全性。

1.2 要对地铁信号系统的安全性进行有效的风险评估，要对信号系统中设备的安装、调试、验收等环节进行全面的评估，将风险因素排除，进一步提高地铁信号系统运行的可靠性。地铁信号系统的安全性不仅要在设计中做好相应的保障工作，同时在施工、运营、维护等都要做好相应的监督工作，一方面要提高地铁环境下使用設备的寿命，另一方面要全面保证地铁信号系统运行的安全性，一旦发现问题要及时解决，必要的时候要更换设备或改进系统。

2 地铁信号系统采用的常见的安全性技术

2.1故障软化技术

故障软化技术在当今地铁信号系统中被广泛的应用，地铁信号系统在运行的过程中，经常会因为某些原因而引发系统故障，会导致信号系统某部分功能停用，对地铁运营的安全性造成极为严重的影响，而通过故障软化技术可以在地铁信号系统出现故障时，使故障形式减弱，能保证整体的通信系统依然维持运行，只不过功能上可能会稍弱一点，例如引导信号，故障引起的正线信号机不能正常运行，或侧面保护条件不能满足时，乃至不能提供相应的保护区段，无法给出正常的前进信号时，通过引导信号的使用可以发出正确的引导列车前行的信号，并降低列车前行的速度，使列车低速行进车站，确保列车的行驶安全；故障解锁，信号系统发生故障时，列车的进路不能正常解锁，对列车运行带来一定的安全隐患，而这时可以采用故障软化技术的故障解锁功能，在保证安全的条件下，进行故障解锁，主要包含道岔故障解锁和区段故障解锁等。

2.2 冗余技术

冗余技术主要是一种备份系统，通过系统额外的备份装置可以提高系统的安全性和可靠性，一旦地铁信号系统发生故障，可以通过备份系统及时代替原有的故障，确保地铁通信系统的正常运行，例如，地铁信号灯泡，主要采用双灯丝的备份方式，如果信号灯灯丝烧断的话，可以用另一个灯丝进行替换，能保证信号灯的正常显示命令；信号电源的双路电源，避免信号电源出现故障而导致信号系统停止运行，主要是通过正线西门子引进的UPS先进的电源设备，是通过420个蓄电池所组成的电源；ATS双套冗余系统，其中另一套系统就是作为系统的备份，避免ATS系统出现故障而导致通信系统的整体故障；另外，地铁信号系统还可以采用CBTC系统承载网络，实现双网系统，进一步保证地铁通信系统运行的可靠性。

3 地铁信号系统安全性的主要影响因素

3.1 人为因素

在地铁中工作的相关人员，在其操作的过程中，可能会由于其违章操作或者是操作失误等，对系统设备造成不同程度的损坏，甚至可能会威胁到他人的生命安全。而现在的地铁信号系统大多是依托于计算机网络运行的，电脑黑客攻击、恶意木马病毒的入侵等，都能导致系统故障、数据丢失，甚至会造成整个系统的瘫痪。并且，地铁信号系统中有许多地接电缆，其分布的范围十分的广泛。因此，这些电缆很容易受到明火、老鼠啃咬等威胁。

3.2 设备方面

地铁的信号系统是由电子设备和计算机设备一起组成的一个具有一定的综合性的系统。在信号系统中所使用的一些电子元件，如果是由于线路老化、无法散热或者是不恰当的用电等原因导致了某些散热问题发生的话，就很有可能会引起较大范围的火灾。

3.3 外在环境

我国气候环境复杂多变，如天气潮湿的气候条件，不仅会造成某些地铁设备受潮、浸水，更有甚者会导致地铁设备的损坏和失灵。剧烈的湿度与温度的变化，也会对电子参数的变化造成影响，使其设备的稳定性遭到破坏。同时，有些地区还会发生地震，这种震动也会导致设备部件的松动、脱落、接触不良等。

4 地铁通信系统主要采取的安全措施

地铁通信系统在发生故障时，会对列车的行驶进程造成一定的问题，就算通过多种技术能更好的保证地铁信号系统的安全性，但是，为了防止意外发生，还是要对地铁通信系统安全故障采取相应的措施。

4.1 自动监控系统采取的安全措施

为了避免地铁通信系统的故障对列车的正常运行造成影响，应在地铁车站列车的自动监控设备以及控制设备中心之间的自动监控主机上设置双通道构成系统或环路构成系统，这样可以进一步保障地铁通信故障下列车运行的安全性；在地铁信号系统故障时，调度员应做好对列车的调度工作，避免受到故障的影响；如果地铁通信系统故障导致列车与实际运行线路出现较小的偏差时，要通过应急系统对其偏差及时矫正，如，运行时间、停站时间等，如果偏差较大时，调度人员应及时对其运行列车的区间列车进行调度，同样要通过运行时间、停站时间来进行调整。

4.2 列车自动保护系统通常采取的安全措施

自我保护系统必须要根据工程的实际情况选择合适的安全措施，需要注意的地方有：

（1）由于线路中各部件的承受能力不同，针对电路中防冲击电路的设计也应该区别对待，采用增加数字化轨道线路系统的能量和数字信号的处理方式来提高系统的抗干扰能力， 减少或消除强信号对数字化轨道线路系统的影响。

（2）对数字化轨道线路系统中的设备，如通信板、功能板、接收板和发送板进行双备份，以避免因该系统的故障或异常造成数字化轨道线路系统与监控中心的信息交换功能受阻。

（3）为避免系统出现死循环现象，条件循环语句应当禁止在编码软件中使用，并且应当采用编码冗余技术，另外，应当确保无论控制编码变化与否， 每周期都能够连续输出编码控制程序。

（4）为避免网络节点和网络通道出现异常和故障，保证地铁信息系统的正常运行， 各个网络设备应当配置热备份和冗余接口，系统应当采用全冗余和双层网络的工作方式。

4.3 列车的自动驾驶系统采取的安全措施

在很多情况下地铁通信故障的发生不能及时发现以及解决，而对于这类情况需要做好相应的安全措施，尤其是地铁列车的行驶，可以通过自动驾驶系统来保证列车运行的安全性。

5 结束语

总之，在地铁工程的建设中，信号系统的安全技术是一个非常重要的方面，有着举足轻重的地位，地铁信号系统安全性的提高能够大大增加线路营运效率，并且可以实现地铁的安全控制。因此，在实际的工程中，应当加强安全技术的运用，并采取有效的安全控制措施，从而保证地铁的安全运行。

参考文献：

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[2]王令朝.新兴技术在铁路信号系统中的应用[J].铁道技术监督，2007（01）.

[3]张韬.地铁信号系统的安全性应用及分析[J].城市轨道交通研究，2010，13（6）.