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轨道交通信号系统的构成及可靠性和安全性分析
发布时间:2017-08-10 点击: 发布:

轨道交通信号系统的构成及可靠性和安全性分析

关键词:轨道交通;信号系统;可靠性

摘要:论文首先阐述了轨道交通信号系统的构成和各部分的相关功能,进而以全生命周期视角对轨道交通信号系统的各阶段的可靠性和安全性进行了探讨,具有一定的现实意义和应用价值。

中图分类号:u384 文献标识码:a 文章编号:1007-9599 (2011) 02-0000-01
一、轨道交通信号系统的一般构成
本文涉及的轨道交通信号系统是指为了保证行车安全、提高区间和车站通过能力以及编解能力,而设计的手动控制(或自动控制)以及远程控制技术系统总称。通常它包括以下五个组成部分(见图1):
图1:轨道交通信号系统构成
(一)中央控制自动列车监督系统(ats)或调度集中系统(ctc)
ats系统通常是由行车指挥中心子系统和站、段分机所组成,中心和车站的连成是借助计算机网络技术来实现。车站控制系统则是由中央控制系统的分机设备和车站的安全控制设备共同构成。在地铁系统中,通常所看到的车站站台上设置的紧急关闭按钮以及屏蔽门,都是车站控制设备信号系统的组成部分。
(二)联锁系统
列车的行车安全,必须按一定程序和条件控制道岔、信号建立控制系统,建立列车或调车进路,而联锁系统正是基于上述目的而开发设计的。它是行车安全的基础设施,主要实现以下两方面的功能:(1)显示轨道区段占用和进路状态,显示信号开放和道岔状态,以及遥控和站控等各种表示和声光报警;(2)与列车运行和行车指挥等系统的结合,进路的人工或自动控制。
(三)车站控制、列车自动防护/自动驾驶系统(atp/ato)
atp/ato系统是构成轨道交通信号系统的核心。该系统是需要确保轨道交通系统与安全相关的所有功能,比如列车运行、乘客和员工的安全等方面。
(四)列车定位系统
列车的运行,需要对其进行定位。因此列车定位系统是保证列车安全运行、准确控制的基础。从目前的技术发展情况来看,轨道交通信号系统中列车的定位系统往往采用列车自身定位和地面信标校正相融合的技术手段。运行中的列车是通过车轴上的速度传感器或加速度计来对列车速度和距离的进行测量,然后借助地面设置的绝对信标校正列车的测量距离,确保其数据的绝对精确,以实现列车的准确定位。当前技术条件下,[论文之家:www.papershome.com]为了达到高标准的精度要求,往往采用在线路上多安装信标或采用交叉环线的方法。
(五)地车信息传输系统
一般的传输系统通常包括轨道电路和查询(应答器)、感应环线及无线波导等,也可能是上述几种方式的组合或综合。地车信息传输系统其主要功能是实现地面控制中心和列车进行可靠、安全信息的传输。
二、轨道交通信号系统可靠性和安全性的分析
(一)阶段的划分
以全生命周期的角度来看轨道交通信号系统的构成阶段,可以将系统划分为从初始概念到退役六个不同阶段。可见,在信号系统整个生命周期内,由于各阶段的安全具体任务的不同,所对应的安全目标也存在很大的差异性。
(二)各阶段可靠性和安全性的分析
1.概念阶段。为了对系统生命周期的各阶段安全任务有可执行标准,因此需要在系统的生命周期的起始阶段对系统安全目标的加以理解和识别。在这一阶段需要对系统的组成、系统功能目标、还有系统环境加以认识和理解;所做工作包括复查系统可行性研究中涉及的安全要求,同时要对影响系统安全的危险源加以识别。
2.风险评估阶段。轨道交通系统生命周期内,其风险评估是一项关键性工作。在这一阶段所要完成的工作主要是对系统有关危险源进行识别,并掌握这些可能导致危险发生的事件。以此来评估每个危险事件发生的概率以及后果严重程度,进而针对性地给出风险规避相应的技术措施或解决办法。
3.设计和实现及制造阶段。在进行了风险认识和评估以后,轨道交通信号系统的设计和制造阶段,就需要确保设计的子系统和组件达到安全要求,同时确定后续生命周期里安全相关的任务和计划。在采用参考已存在系统策略和参考相关技术标准策略进行论证时,可以利用同类系统已被证明的相关证据进行安全论证。
4.安装、系统校验和验收阶段。在完成上述几个阶段的安全工作以后,就需要对信号系统的子系统、组件的检验。同时要评估和测试外部风险减轻措施的整体结合是否满足系统安全要求,并通过试运行加以检验,此外,对于特殊应用安全案例要做出准备。
5.运营和维护、性能监督、修正和改进阶段。为了保持系统安全性能,需要通过对运营和维护程序、危险日志以及安全案例进行必要的定期的复查和更新;同时必须对故障报告、分析及纠正措施系统进行有效地维护;在这一阶段还需要对控制系统修正和改进任务的执行情况进行检查,确保维持系统安全运行的要求。
三、结束语
综上所述,由于轨道交通系统是一种广泛运用的公共交通工具,其安全性直接关系到广大乘客的人身安全,所以信号系统作为保证列车安全、舒适、高密度运行的重要技术装备,需要我们对其可靠性和安全性不断地改进和完善,从而有效的保证轨道交通的安全运行

 

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