軌道交通信號故障安全狀態探究

摘要：在現代社會經濟快速發展的大環境下，各個城市規模不斷擴大，我國城市的交通道路網也越來越復雜。近幾年，我國城市軌道交通覆蓋范圍越來越廣，發展越來越快，而軌道交通作為城市大容量快速交通工具，其安全性和可靠性受到城市建設者和廣大乘客的廣泛關注。為了給人們提供良好的出行環境，城市建設者必須結合軌道交通運行實際狀況對軌道交通信號故障安全狀態進行探索和研究，為廣大乘客的生命安全提供技術保障。本文從軌道交通信號系統的構成著手，對軌道交通信號故障安全狀態進行了探究介紹。

關鍵詞：軌道交通;信號故障;安全狀態;探究

經濟的發展帶來了人們生活水平質量的提高，同時也給社會的各項公共事業帶來了巨大的壓力，城市人口的增長，生活環境的惡劣，社會秩序的紊亂，交通超負荷的壓力無疑都使我們的生活變得不安與焦躁。各大公共事業單位也是加大力度，逐步整改，軌道交通作為城市發展的主要象征之一，在緩解交通壓力的同時，其安全性和可靠性受到了人們的廣泛關注。

眾所周知，故障導向安全是軌道交通運行過程中必須高度關注的重點問題，也是各系統在設計時考慮的首要條件，信號系統作為列車運行的安全衛士，首當其沖在發生故障時，系統必須在第一時間內發出故障信號，以保證列車運行的安全。因此，對軌道交通信號故障安全狀態進行探索和研究是提高軌道交通運行安全的重要內容。

一、軌道交通信號系統的構成

軌道交通信號系統是保障列車正常運行的重要手段，其主要任務包括保障行車的安全性、提高區間運行的通行能力以及手動、遠程或自動控制列車的運行。軌道交通信號系統的主要組成包括：第一，車站信號系統;第二，區間信號系統;第三，列車運行控制系統。圖1是軌道交通信號系統的結構框架圖。其中區間信號系統的主要目的是將運行區段劃分為不同區域，并在確定前方區域內沒有列車的情況下，防護該區域的信號可以保持開放狀態，或根據前方列車以及相關設備的位置和狀態，確定移動授權發送給列車，保障列車在安全的區域內行車并停車，從而減少行車事故。車站信號系統在軌道交通系統中的作用主要表現為在車站進站出站處設置信號機，信號開放的過程中必須同時檢查進路狀態，從而提高行車的安全性和穩定性，但是為了提高列車的運行能力，一般只設置出站信號機。列車運行控制系統的主要作用是控制列車運行速度和提高列車運行能力兩方面，是保障列車安全穩定運行的重要手段。

圖1：軌道交通信號系統構成圖

二、軌道交通信號安全技術的發展

安全是軌道交通信號系統發展過程中必須保障的第一要素，軌道交通信號系統的安全性是保障廣大乘客人身安全以及財產安全的重要手段。

我國軌道交通信號安全技術經歷了漫長的發展，可以概括為三個階段：第一，軌道交通信號系統故障——安全概念的產生階段。安全技術是人們在吸取生命和財產教訓的基礎上總結研發的技術，從鐵路的誕生到現在，色燈信號機一直作為保障行車間隔，阻止/允許列車運行的主要通行設備在軌道交通系統中得到全面使用。第二，軌道交通信號系統軌道電路發明和故障——安全繼電器的應用時期，繼電器的使用全面提高了軌道交通系統的安全性和可靠性，但是繼電器自身存在的缺點也為軌道交通的安全運行提供了威脅;軌道電路作為區間運行的分隔手段，在監測列車狀態的同時，也提高了線路的通過能力。第三，進入二十一世紀以來，軌道交通信號系統逐步開始使用計算機系統作為保障列車運行安全的高級手段：計算機的使用使軌道交通向智能化、數字化以及自動化的方向快速發展，為提高軌道交通運行安全和穩定提供了技術保障，同時也在保障安全的同時，可以最大限度的提高了列車的運載能力。

三、軌道交通信號故障安全狀態分析

軌道交通信號故障安全狀態的分析必須以安全確認型故障原則、使絕對禁止信號作為安全側以及使信號系統仍能正常運行作為安全狀態最為主要的研究依據。結合信號系統的發展趨勢，從上述三方面著手，對軌道交通信號故障安全狀態做了總結分析。

（一）安全確認型故障原則

安全確認型原則是軌道交通早期發展過程中的主要安全原理之一，是軌道交通安全運行的基礎保障。車站信號員在確認車站安全性后，選擇適合的時間點亮信號機，行車司機必須在確認信號機點亮后才能駕駛列車行駛到站內位置。經過長期的發展，安全確認型原則也發生了較大轉變，車站結合該原則將車站區域劃分為車站聯鎖和區間閉塞設備兩大區域，為安全確認型原則提供了技術保障。因此，軌道交通誕生的同時便形成了故障導向安全原則，也成為后期信號系統發展的最基礎的設計原則。以此為發展點，在軌道交通發展過程中不斷提高信號各種技術水平，為軌道交通信號故障安全提供技術保障。

（二）使絕對禁止信號作為安全側

目前，軌道交通廣泛使用的安全側以設備自身發生危險時自帶的禁止信號為主。在結合安全確認原則后，列車要想進入車站，必須滿足信號系統自身的檢測要求，保障有關道岔位置的準確性、進路鎖閉以及閉塞區間空閑等條件才能判斷行車狀態是否安全，出站信號機在獲取安全信號后才能開放。信號機的開放是最為基礎的聯鎖安全保證，在其開放的條件中，軌道區段則是必查項目，在檢測軌道區段時，可參照以下可能出現的三種情況：第一，軌道區段處于空閑狀態，而檢測確認處于占用狀態;第二，軌道區段處于占用狀態，但檢測結果是空閑狀態;第三，系統無法完成檢測工作，很難判斷軌道區段屬于占用狀態還是空閑狀態。除了基層的聯鎖安全基礎，在進行系統設計時必須把列控中心主機采集到的信息傳遞到系統所需要的位置，結合信號開放的其他條件共同考慮，確認信號開放的可行性，以保證信號機的紅燈作為最終安全通行的條件。

（三）使信號系統仍能正常運行作為安全狀態

使信號系統仍能正常運行作為安全狀態是確保軌道交通正常運行的重要手段。在舊的軌道交通系統中，機電裝置是信號的主要接收對象，只有系統內部發生故障后，信號設備才能檢測到紅燈或禁止狀態，從而終止列車運行，這種檢測故障的方法存在較多弊端，實際使用中很難應對各種突發性問題，導致軌道交通安全指數偏低。隨著信號系統的發展，無線通信技術普遍開始使用，除了機電設備作為信號處理的主要設備外，額外增加無線通信作為信息傳輸的通道，增加信息的來源，保障信息的可靠性，對傳輸通道起到冗余的作用，為提高軌道交通運行的安全性和可靠性打下堅實的基礎。

在傳輸通道冗余的同時，為保障設備的可靠運轉，在信息的處理技術上，中央處理單元都采用冗余設計的方式，這不僅是保障設備正常運行的安全考慮，更是信號系統的發展體現，列車安全、高效、可靠運行發展的必然結果。

以上三點是信號系統在安全設計時必須考慮的，是最為基礎的聯鎖安全檢查條件，在目前使用的信號系統中，在保證安全的同時，提高列車的運行效率、通過能力早已納入信號系統的設計理念，但是，即使再高等級的信號系統設計，其基礎的安全都是必須要遵守的。

結束語

總之，隨著社會的發展，在城市發展建設過程中軌道交通已經成為無可替代的交通方式及發展趨勢。因此，研究人員必須在明確軌道交通信號系統的構成的前提下，從系統設計的最基礎的三個安全性原則考慮，對軌道交通的故障安全狀態進行分析，在基礎的安全上塑造高等級的安全控制模式，并在此基礎上提升運行的能力，為提高我國軌道交通運行的安全性和可靠性提供技術保障，同時，為社會的發展、技術的革新與進步作出貢獻。

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