浅谈地铁信号运营维护管理

【摘要】地铁信号系统是保障列车运行安全，提升地铁线路高效运输的必要基础。由于信号系统故障而发生的地铁事故时有发生，严重危害了乘客安全，这导致城市轨道交通在高效运行、可靠安全等方面提出了严格要求。地铁信号的运营维护管理是地铁运行管理的核心，它能在保障列车安全运行的前提下，满足运营性能的要求。本文对地铁信号的运营维护管理进行简单分析。

【关键词】地铁信号 运营维护 维护管理信号系统 地铁信号系统 管理

中图分类号：U231+.3 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

近几年来，地铁系统因信号故障而引发的事故时常都有发生。2009年6月22日，美国首都华盛顿发生地铁列车相撞事故，造成9死亡75人受伤。2009年12月，我国上海地铁1号线发生两车侧撞事故，引起地铁全线瘫痪。事故中所有的地铁都由随车装载的电脑控制运行，来实现列车的行驶速度控制和刹车，同时另一个电子装置检测列车间的安全距离，一旦距离太近就自动刹车，让列车及时止步。即便如此，还是发生了严重的列车相撞事故。较多的事故调查结果均出现信号故障，或者是因为信号系统出现延误导致系统故障。前车之覆后车之鉴，历经类似事故之后，地铁运输企业开始着手改善，开始研究提高地铁信号稳定的方法，地铁信号系统的稳定成为地铁系统安全的保证，信号运营的维护管理成为地铁运输企业日常工作的重中之重。

二.地铁信号系统危险因素。

1.设备受到干扰、系统失灵影响行车安全。

通常在以下情况下，容易造成信号系统失灵：（1）系统设备受电机牵引所产生的谐波电流、静电、外界电磁波、杂散电流腐蚀等破坏和干扰，造成系统损坏或故障，导致信息丢失或破坏。（2）列车在运行中，形成的震动容易造成弱点设备的元件接点脱落、出现接触不良、接插件松动、部件损坏等问题，造成系统无法正常通信，影响行车安全。（3）在我国南方地区，特别是在沿海城市的梅雨季节、台风暴雨季节，地铁内湿度较高，容易引起电子设备受潮、浸水，造成设备失灵。同时，温度和湿度的剧烈变化导致电气元件电气参数变化，在某些电子元件上还容易形成水汽凝结，造成电气设备无法正常工作。

2.硬件设施缺乏稳定性，导致影响系统安全运行。

地铁信号系统设备质量低下、元器件的使用寿命短、性能不稳定、设备抗干扰能力差等问题，都容易造成设备发生故障。设备故障轻则造成站点和控制中心失去联系，严重情况下会造成整个地铁线路瘫痪。在地铁信号系统中，是由电子计算机系统和电子设备组成的综合系统，而电子设备和元件极易因为设备散热不良、电气线路老化、短路、设备故障或认为损坏等，造成设备破坏，甚至有可能引发火灾；在计算机系统中，系统设备可能由于接地不当，受到外界原因或自身设备、元件的损坏，造成信号故障，影响行车安全。

3.人为因素造成系统故障，影响行车安全。

在地铁信号系统中，由于系统电源故障造成断电、运营操作人员操作失误或违章操作，导致系统设备故障；信号系统中敷设在控制中心、正线地下区段的电缆受到老鼠啃咬、明火、拉扯等造成短路，引发火灾危险；系统未经安全检测或者是检测不合格就开始投入使用，导致运行无法保证稳定性，容易发生事故；信号系统中计算机网络系统存在安全漏洞，遭受木马、恶意软件、病毒的破坏或者是受到黑客的共计，造成数据丢失、运行错乱、系统故障，进而造成整个系统瘫痪。

三.地铁信号维护支持系统和信号运营维护管理。

轨道交通信号系统中，将地体信号的维护支持系统即MSS（Maintenance Support System）引入，并作为整个信号系统在进行状态监测、日常维护的辅工具，在列车自动保护系统（ATP）、列车自动运行系统（ATO）、列车自动监控系统（ATS）和计算机联锁（CBI）、信号通信等系统故障的情况下，能帮助信号维护人员将故障设备进行定位，对维修作业进行管理，并能提供维护项目相对应的指导文档，制定维护计划，完成维护管理。

1.目前我国国内地铁信号维护系统现状。

在目前，我国国内地铁信号维护系统及其配套设备，一般都是采用以下几种方式：

（1）子系统分立模式。在列车运行系统和信号系统中，每个子系统都设置了能独立进行故障诊断的系统。采用分立模式优点是能提供子系统内进行专业故障诊断，并具有分析功能，缺点是容易在各个子系统中形成信息孤岛，在维护中缺乏统一故障检测和运营维护管理，没有建立一致的信息化管理平台，不大利于设备维护的统一管理工作。

（2）ATS集中管理所有报警信息。

列车的自动监控系统（ATS）主要功能就是进行运营调度，系统只能提供有限的设备报警信息，而无法给信号维护人员提高较为完善的维护支持，导致无法系统的安排、计划维护管理工作。

（3）采用单独设置的信号维护检测子系统，管理维护工作。

目前，我国采用的CBTC系统核心设备部件都是从国外进口而来，由信号供货商提供ATP、ATS、ATO、和计算机联锁等核心设备的维护支持系统；一般在国内采购轨旁基础信号设备，并根据国家铁道部制定的标准微机监测系统进行监测，此种方式在没有实现国产化的信号系统中被广泛采用。该系统缺点是，在维护时，维护人员需要通过两套独立的系统，才能够实现对维护工作的完整支持，同时这两套独立系统之间无法进行通信，更不利于信号系统的统一管理。

2.地铁信号维护支持系统应用。

随着城市轨道交通的快速发展，地铁发展规模越来越大。在线路维修中心或是车辆段设置独立的地铁信号维护支持系统，对列车的运行进行监视，对整个信号系统的所有设备进行集中报警、集中控制，并能够对在线的信号设备进行远程维护和管理。在信号维护支持系统中，维护中心设置系统配置工作站、维护工作站、维护支持服务器；控制中心设置维护工作站和信息打印机；在主干网上设置信号工区维护终端、车站维护终端、车辆段维护终端、停车场维护终端、便携维护终端；由网络设备、轨旁设备、车载设备、计算机设备和基础信号设备、微机监测系统组成信号设备。

维护支持系统的中心级子系统中，包括位于维修中心的数据库服务器和中央应用，其主要功能是用于采集ATO、ATO、ATS、CBI等系统设备的工作状态，并记录运行时间和设备报警情况，将报警的历史记录保存在数据库中，并由系统管理全线路维护支持系统的相关参数、维护计划和维护工单。在维修中心和控制中心的维护调度工作站上，主要是用来提供全线设备的运行状态和实时显示报警内容，可进行报警确认，完成维护工单的下达，跟踪维护工单的执行情况，制定维护计划。

在车站级子系统中，信号工区维护终端用来接收中心维护调度所下达的维护指令，在查阅维护相关文档后，将设备维护结果上报给中心维护调度。设置在设备集中站的车站维护终端，既有信号工区维护终端的基本功能，同时也可以作为信号微机监测站机，对基础信号设备的状态信息进行收集；在停车场或车辆断的维护终端，主要功能要和信号工区维护终端功能一样，是对工区信号的补充。

3.维护管理。

根据不同类型的报警信息，地铁信号维护支持系统提供了不同类型的维护管理，其中包括预防修、计划修和状态修三种。预防修是指在故障发生之前进行报警，在车辆运行一定公里数、设备运行了一段时间周期时，根据维护程序提示进行设备的预防性检查。在设备的运行过程中，技术参数出现频繁超出预设限值时，维护支持系统则发出“设备可能发生故障，需要检修”的警告，提升维护人员进行检修。计划修是维护支持系统提供较为完整的设备基础信息，将报警记录、维护历史记录等相关资料进行统计分析，辅助维护人员定期对设备进行检查维护。在设备的监测过程中，发现设备出于异常状态，根据设备维护程序，对故障设备或是故障的部件进行更换，替换完成后进行调试，完成状态修。当前的地铁信号技术较为成熟，系统设备较大部分都使用了模块化设计，状态修可在不影响设备正常运行的情况下，完成故障设备的更换，优化了维护管理。

四.结束语

我国的城市交通轨道发展正迎来一个新的建设高峰，信号系统的安全成为推动城市轨道交通健康发展的基本保证。在进行信号系统运营维护管理时，通过维护支持系统的应用，实现信号报警和信息的集中管理，有利于提高信号安全性能，保障行车安全。

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