地铁信号系统采用的安全性技术分析

【前言】地铁信号系统采用的安全性技术分析由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2.地铁信号系统在我国的发展现状 地铁信号系统已经在我国运行了34年，在这段时间里，地铁信号系统也从原来的固定闭塞式发展成为了现如今的准移动闭塞和移动闭塞式，其中准移动闭塞的设计理念是通过数字轨道技术来实现的，移动闭塞是基于通信技术的列车自动控制系统，...

摘要：随着经济的发展，地铁建设在我国得到了快速的发展。在地铁实际的运行中，需要运用相应的安全技术，才能够实现安全的运行。地铁信号系统在提高地铁工作效率的同时，对于地铁的安全运行也提供了可靠的保证。基于此，文章对地铁信号系统采用的安全性技术进行了分析，以期能够提供一个借鉴。

关键词：移动闭塞；冗余；CBTC；

中图分类号：U231文献标识码： A

1.信号系统

信号系统是提高行车效率、保证行车安全的关键核心系统，直接关系到地铁的正常运行，从传统的固定闭塞开始，我国铁路信号经历了几代的发展，随着客流量的不断增多，列车运行速度的不断提高，运行间隔不断缩小，传统信号系统已远远不能满足运营的需要，为此需要采用先进的信号技术，如符合电磁兼容要求的数字化轨道电路DTC（DigitalTrackCircuit）技术，基于通信技术的列车自动控制系统（CBTC）等，信号系统作为列车运行的神经中枢，直接关系到乘客的生命安全，因此信号系统必须具备相应的安全措施。

2.地铁信号系统在我国的发展现状

地铁信号系统已经在我国运行了34年，在这段时间里，地铁信号系统也从原来的固定闭塞式发展成为了现如今的准移动闭塞和移动闭塞式，其中准移动闭塞的设计理念是通过数字轨道技术来实现的，移动闭塞是基于通信技术的列车自动控制系统，准移动闭塞和移动闭塞可以较为稳定地保证地铁运行的灵活性与安全性。

目前，在我国新建的地铁信号系统中，所采用的大部分是CBTC系统，即基于通信的列车自动控制系统。地铁信号系统一直存在设备种类多、各个厂商信号制式和标准不统一，信号系统接口较复杂等问题，这些问题与地铁信号系统的安全性和稳定性有着密切的关系。因此，面对这种现状，地铁行业也在努力地寻求解决办法，加快其自身技术的发展，不断地使其技术更加的完备，来提高我国地铁运行安全性和可靠性。

3.几种常见的地铁信号系统分析

3.1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。

3.2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，车载ATP、联锁、区域控制器等主要设备一般采用三取二或二乘二取二冗余结构；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，采用蓄电池和UPS对主要设备进行电源冗余；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（如图1所示）：

图1CBTC系统承载网络的双网通信系统结构

4.影响我国地铁信号系统安全性的因素

4.1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。

4.2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。所以，一个全新的地铁信号系统，如果没有经过相当长一段时间的安全检查与调试就投入使用的话，是很容易发生危险的，并且还无法保障其运行的安全性与稳定性。

4.3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。

5.地铁信号系统采取的安全措施

5.1列车自动保护系统(ATP)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。

5.2列车自动监控系统(ATS)安全措施

列车自动监控系统比较复杂，因此，必须采取综合措施才能够保证其安全。为此，需要做到以下几个方面：①为避免因某段通信信道出现故障影响系统的正常工作，车站列车自动监控设备和控制中心的自动监控主机之间采用环路方式或者采用双通道构成系统。②列车的识别装置能够对列车的车体号、目的地号、车次号和服务号进行全线的跟踪与监控。③由于地铁运行过程中可能会出现异常与故障，调度员应当在此时对列车的运行进行调整。例如，在车站，调度员可以采取自动信号控制和自动进路调整。④为了避免系统出现故障的时候系统更新数据失败，通常采取建立两套列车自动监控系统在控制中心的措施，以保证两个系统都能够不断地对数据信息进行更新，也就是两套系统互为热备份。⑤在列车的运行过程中，如果列车的运行与运行图不符，此时地铁信号系统会自动调整列车的区间运行时间、停站时间，并且可以自动形成调整计划。如果列车的运行与运行图的偏差较大，此时调度员应当对列车的区间运行时间、停站时间进行人工调整。

5.3列车自动驾驶系统(ATO)通常采取的安全措施

①应当制定完善的针对系统启动之前的安全检查措施，确保车辆接口的可靠性，待列车整备完毕，报告车厂信号值班员，保证地铁信号系统能够安全、高效地运行。②运用循环的方式对车门控制、控制器数据以及实行速度等数据进行传送，以保障数据信息的安全性，此时驾驶员也应当注意观察列车的仪表、指示灯和仪表的信息等。③在列车的运行过程中，通常列车应当按照运行图运行，如果列车自动驾驶系统发生异常或故障，应当及时采取紧急措施，立即由自动驾驶状态转为人工驾驶，并报告行车调度员。④在列车的运行过程中，如果车速超限，此时系统会显示并告警，并且列车自动驾驶系统会通过列车自动保护车载设备对列车发出列车停站的信号，以确保列车制动。

结束语

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]宋良军.地铁信号系统的施工技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013,03:147-148.

[3]牛涛.地铁信号系统车-地无线通信干扰分析[J].铁道通信信号,2013,06:66-69.