基于故障樹分析法的AFC系統終端設備故障檢修方案與應用

譚清蔚

摘要：近幾年來，AFC系統在我國城市軌道交通中有著較為廣泛的應用，其中利用故障樹分析法，對建立起相應的終端設備故障檢修方案的建立有著重要的作用。本文就故障樹分析法，對其在AFC系統終端設備故障檢修中的實際應用進行了全面的分析。

關鍵字：故障檢修；運行質量；AFC系統；故障樹分析法

一、簡析故障樹分析法

現階段中，我們所使用到的“故障樹分析法”，屬于是一種基于“邏輯因果”之上的關系圖，也就是：利用各種不同的符號，對某一系統當中的事件作出因與果的分析。將其運用到城市軌道交通AFC系統當中，不僅可以更為直觀、方便的找到系統終端設備的故障源，同時也可以大大縮短故障檢修的時間，進而直接性的提高了AFC系統的安全性與穩定性。與此同時，它也在一定程度上減少了現場工作人員的工作量，更有利于檢修人員工作的開展。由此可見，將故障樹分析法合理并廣泛的應用在AFC系統終端設備的故障檢修工作當中，是存在著一定的重要性的。

二、探析AFC系統終端設備中的主要故障

AFC 系統主要由清分中心系統、線路中央計算機系統、車站計算機系統、AFC 終端設備和車票組成。

一般來說，AFC系統中出現概率最大的故障主要有4種，發卡部分、紙幣部分、工控機部分、硬幣部分。

三、探究故障樹的構建

把AFC系統中的“暫停服務”作為故障樹構建的主要依據，同時作出兩個假設，即：1、每一個事件均屬于“二值性”；2）每個底事件間都沒有直接性的聯系。由此，我們可建立起相應的故障樹，詳見圖1-1。

圖1-1 AFC系統故障樹 圖1-2 紙幣故障樹

上圖中，各參數的含義如下：

M代表的是中間事件，M1-紙幣故障，M2-硬幣故障，M3-發卡故障；

T代表的是頂事件，也就是AFC暫停服務故障；

而X則代表的是底事件，也就是工控機故障。

其次，為了能夠讓故障樹更加的清晰明了，我們可針對紙幣故障，構建出如圖1-2的故障樹。

在上圖中，X2代表的是紙幣硬件故障，X3代表的是卡紙幣，X4代表的是紙幣通信故障。

而硬幣以及發卡這兩部分的故障樹，則分別如圖1-3與1-4。

在上述兩個圖當中，X5代表的是硬幣硬件故障，X6代表的是找零故障，X7代表的是硬幣通信故障，X8代表的是卡硬幣，X9代表的是發卡硬件故障，X10代表的是卡票，而X11則代表的是發卡通信故障。

圖1-3 硬幣故障樹 圖1-4 發卡故障樹

四、論析故障樹

（一）定性分析

針對上文中已經構建起的故障樹，我們可對其作出定性分析，以從中挖掘出能夠誘發頂事件出現的所有故障模式，也就是找到故障樹的最小“割集”；從以上幾個圖中，我們可以看出：由于AFC系統中的“暫停服務故障樹”，其邏輯門均是“或門”，所以，它所對應的最小“割集”均為底事件，也就是：{1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11}。

其次，站在“割集”的角度來看，每一個底事件都能夠誘發頂事件。可見，“割集”的規模越大，頂事件出現的概率也就越大，而AFC系統的可靠性以及穩定性也就越低。

（二）定量分析

通常情況下，我們在對AFC系統進行評價的時候，會把頂事件的發生率作為評價的一個指標。從上文中，我們能夠知道：本次構建的故障樹，它共有11個“割集”，而在這每一個“割集”當中，也都存在著一個與之相對應的底事件，所以，頂事件就可以表示為每個底事件之和。選取“不交化法”，對頂事件的發生率進行科學地計算，可以得出其發生率等于0.59。

針對每個底事件的發生率，我們統一選取“不交化法”對其作出合理的計算，可以得出如表1的結果。

表1： 底事件發生率

[底事件名稱＼&發生率＼&底事件名稱＼&發生率＼&X1＼&0.3＼&X2＼&0.5＼&X3＼&0.7＼&X4＼&0.5＼&X5＼&0.5＼&X6＼&0.6＼&X7＼&0.5＼&X8＼&0.7＼&X9＼&0.5＼&X10＼&0.6＼&X11＼&0.5＼&＼&＼&]

從上表中，我們可以得出，每個底事件發生率的大小排序為：X1

至此，可判定出：X3、X6、X8以及X10，這4個底事件，它們誘發頂事件出現的概率是最大的，且它們同時也都是引發AFC系統暫停服務故障的主要因素。所以，我們在開展終端設備檢修工作之時，就可以依照其影響程度的大小，去執行相應的故障檢查工作。如此一來，不僅能夠縮短故障檢修的周期，同時也更有利于檢修工作的開展。

五、結束語

總之，面對AFC系統終端故障，我們可選取“故障樹分析法”，對其作出深入的剖析，以提高故障檢修的效率，保障AFC系統運行的安全性與穩定性。