地铁信号系统联锁故障时如何确保行车安全

邹罗

摘要：地铁信号系统是列车得以安全运行的重要前提，而其联锁系统的工作性能将对列车的安全运行起决定作用，但地铁信号系统联锁故障不可能绝对避免。据此，本文简要分析如何在地铁信号联锁故障时保证行车安全。

关键词：地铁；信号系统；联锁故障；安全行车

地铁的修建极大地缓解了城市交通的压力，也使人们的日常生活和工作更加方便，然而在地铁运行的过程中，也不乏安全事故的发生，而造成这些事故的原因主要还是地铁信号系统设备发生了故障，并且有多种不同的故障，其引发原因和产生的后果都不相同。

1城市地铁信号系统联锁技术

城市地铁信号系统的主要作用是保证行车的安全和提高线路的通行能力，它主要由地铁列车自动控制系统（ATC）、自动监控系统（ATS）、自动运行（驾驶）系统（ATO）三个子系统组成。对于地铁行驶安全来说，列车运行调度的专用通信系统和数据通信子系统是最为主要的地铁信号系统。不同地铁线路所运用的地铁信号系统并不完全相同，如：北京地铁统一采用“无线移动闭塞信号系统”；天津地铁使用“MoxaEDS-508系统”；上海轨道交通应用“无线CBTC技术”；广州地铁1号线的信号系统是“ATP/ATO”、2号线使用“音频信号系统”。地铁信号联锁技术是指为了保证地铁行车安全，以电气设备或电子设备制约信号的开放与关闭，实现控制信息和处理信息，最终为地铁运行提供相应的信号控制命令和道岔控制命令的一系列联锁规则。也就是说，列车能否安全运行取决于地铁信号联锁系统的是否稳定、安全以及可靠。如今，随着科学技术的不断进步与发展，信号系统的联锁方式也在发生着相应的变化，从原本的机械联锁到电气联锁再到如今的计算机联锁，其安全性能也更加能够得到保障。

2地铁信号系统联锁故障问题

地铁信号系统联锁故障的影响因素包括人为因素和设备故障，其中设备故障为主导因素，其主要包括表示故障、道岔故障、调集故障、进路故障、信号故障和红光带故障等。因此，在地铁列车运行中，应及时消除安全隐患，以降低联锁系统的故障率及保证列车的安全运行。鉴于不同因素对地铁信号系统联锁故障的影响具有不同的表征，则需分开分析上述常见的设备故障，详见表1。

针对地铁信号系统联锁故障，可运用BAS、FAS、ATC和SCADA等系统集成进行监测，具体可从设备、车和环境等方面进行监测，即在监测到灾害信息时，应及时报警，并利用计算机来分析和处理数据，同时可将监测数据传给检修段，用以指导安全事故的预测和安全隐患的排除。但在这一过程，需注意下列事项：一是联锁故障是一种具体的地铁信号系统故障，在分析其安全隐患时，应先确定每一种故障的成因，详见表1；二是在日常检修时，建议先运用监测计算机在线监测故障及运用管理计算机同步诊断分析故障，再运用IFD专家系统来分析检测数据和设备运行知识库资料，然后由推理机给出故障诊断与成因分析数据，最后再由故障诊断专家系统给出处理建议。

3联锁故障发生时如何保障行车安全

3.1控制线上列车数量及车距

一般而言，地铁列车在信号系统联锁故障时的行车速度较慢，且作业时间较长，则易引起列车堵塞。对此，建议采取如下解决措施：一是在满足调度指挥、客流组织与吸纳等要求的前提下，减少线上的列车数量，以均衡整个区域内地铁列车的有序运输；二是上线列车应结合不同区段的实际情况来调整列车的间隔距离，以免后续列车停在站外，这既可保证列车安全行车，还可均衡客流的吸收。

3.2每站之间通过电话联系来组织行车

在地铁信号系统发生联锁故障时，地铁控制中心首先应当对故障的类型和所谓造成的影响大小和范围进行判断，并对故障区域的车场进行组织，将其改为电话闭塞法行车，对进路以及信号进行严格控制，使其落到实处，一个闭塞分区由两个自然站间组成，并且要保障在一个闭塞分区内只能有一列车。由每个站台的值班员对列車的接发在指挥亭内进行组织，组织的过程主要包括以下几个具体流程：在列车进站之前，必须确保故障联锁站正线上的道岔是全部开通的，用钩锁器将其锁定；在对列车进行接发时，接车站和发车站的值班员要同时对站台内的线路和空闲空间进行确认，在确认无误之后通知发车站进行发车，发车站接到指示以后通过信号指示告知列车驾驶员，驾驶员在确认信号和进路都正确以后，再驾驶列车离开车站。

3.3调整列车间隔距离，保证安全行车

由于信号系统联锁故障出现时会发生列车运行速度低、作业时间长的现象，势必造成列车堵塞的情况。这时就需要在便于调度指挥、方便组织客流、平均吸纳客流的前提下通过减少线上列车数量的方法实现均衡运输。为实现均衡吸收客流、保证列车安全运行，列车群（上线列车）需针对不同的区段采取不同的列车间隔调整，避免出现后续列车在站外停车。

4基于博弈论-可拓学的计算机联锁系统安全风险分析

由于计算机联锁系统安全风险受多种因素影响，且每一类因素对联锁安全风险的影响程度各有差异，这种差异往往用不同权重来表征，权重的确定方式是否合理在一定程度上直接影响计算机联锁系统的评价结果。目前确定评价指标权重的方法主要分为主观赋权法和客观赋权法，在对评价指标赋权时，往往不是没有考虑到评价指标本身对评价对象的重要程度，就是太依赖于主观经验人为的进行判断。主观赋权法主要是依据决策者相关知识领域的经验和主观偏好，确定评价指标的重要性程度，然后进行相互比较、赋值，例如层次分析法和简单关联函数法，这些方法能够反映专家的经验和意见，但存在较大的随机性和主观性，没有考虑指标本身对问题的重要性差异，要得到可信权重需要进行大量问卷调查和咨询，工作量大。

5结语

随着我国经济的迅速发展，城市交通问题已经变得十分严峻，地铁作为新型的交通工具，因为其高效且舒适的环境受到人们的欢迎，而在地铁信号系统系统运行的过程中仍旧存在许多问题，造成了一定的安全隐患，本文就对此进行了分析，并且提出了相应的应对措施来确保列车的安全行驶。

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（作者单位：成都地铁运营有限公司）