鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)可靠性分析

羊明

（成都鐵路局，四川成都610081）

鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)可靠性分析

羊明

（成都鐵路局，四川成都610081）

安全運營是交通運輸?shù)那疤釛l件。進入21世紀以來，隨著人們生活水平的日益提高，人們對鐵路系統(tǒng)安全運營的關(guān)注度也越來越高，對出行的安全性、舒適性提出了更高的要求。鐵路系統(tǒng)的安全運營能夠促進我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，能夠滿足人們的出行要求。通過分析鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)涵，主要探討了鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)的可靠性，以期能夠提升鐵路行車組織的安全性和可靠性。

鐵路運營；行車組織安全；雙向閉環(huán)系統(tǒng)；可靠性

交通運輸企業(yè)的工作中，安全運營非常重要，是交通運輸行業(yè)的首要目標。鐵路運輸是旅客及大宗貨物的首先運輸方式，具有運量大、范圍廣、距離遠以及安全性高等特點，其中安全性是鐵路運輸區(qū)別于其他運輸形式的重要競爭點。在交通運輸行業(yè)中，我國始終貫徹落實最大限度保障其安全運營為頭等大事的工作理念。

鐵路運輸安全運輸直接關(guān)系到我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，承擔著乘客的生命財產(chǎn)安全，因此，為了確保我國交通運輸?shù)陌踩裕覀儽仨氁訌婅F路形成組織的安全性和可靠性。

1 鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)涵

1.1 系統(tǒng)概述

在我國傳統(tǒng)的鐵路運輸系統(tǒng)當中，鐵路行車組織安全控制系統(tǒng)分為開環(huán)和閉環(huán)2種，鐵路行車的安全控制系統(tǒng)多采用單向閉環(huán)系統(tǒng)。目前，隨著我國科學技術(shù)水平的不斷提高，雙向閉環(huán)系統(tǒng)逐漸取代了傳統(tǒng)的單向閉環(huán)系統(tǒng)，有效彌補了單向閉環(huán)系統(tǒng)的缺陷和不足。

雙向閉環(huán)控制系統(tǒng)采用正反兩個閉環(huán)控制系統(tǒng)，對鐵路行車的安全性具有提升的作用，能夠快速地處理行車故障，即使當雙向閉環(huán)系統(tǒng)當中一個閉環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，也能迅速地啟動另一個閉環(huán)系統(tǒng)，從而保障了鐵路行車組織安全閉環(huán)系統(tǒng)的可靠性。

1.2 工作原理

為了很好地管控鐵路的安全性，在鐵路行車安全管理工作中，運用雙向閉環(huán)控制系統(tǒng)，正反兩個閉環(huán)系統(tǒng)能夠起到巨大的作用。為了分析鐵路行車過程中可能出現(xiàn)的故障節(jié)點，在鐵路行車的過程中，反向閉環(huán)系統(tǒng)是根據(jù)以往的鐵路行車出現(xiàn)的故障資料，對鐵路形成的重要環(huán)節(jié)進行分析，并進行管理檢測。而正向閉環(huán)系統(tǒng)是為了控制的安全因素，根據(jù)鐵路行車的角度進行管理。在鐵路行車過程中，當雙向閉環(huán)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障時，為了確保鐵路行車安全，雙向閉環(huán)系統(tǒng)會及時發(fā)出警報，根據(jù)這個警報，維護管理人員會及時進行搶修，從而確保了鐵路行車的安全性。

2 鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)可靠性分析

2.1 對員工的可靠性分析

進入21世紀以來，現(xiàn)代工業(yè)科技得到了快速發(fā)展，并且開始具有了向工業(yè)接卸智能化發(fā)展的趨勢，但是工業(yè)設(shè)備的操作及管理等方面的工作依然不能脫離人的存在，少不了人的參與。但是工作人員的不規(guī)范操作會導致操作系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障，根據(jù)相關(guān)調(diào)查資料顯示，工作人員不規(guī)范操作會誘發(fā)工業(yè)事故，目前，人為失誤率導致的故障占總數(shù)的90%以上。

因此，在鐵路行車過程中，為了防止人的不安全因素而發(fā)生故障，鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)具有一定的警示和補救作用。結(jié)合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析，根據(jù)對以往鐵路行車事故的調(diào)查，在傳統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)中，人員安全可靠性分析可將鐵路行車人員的操作失誤率設(shè)定為6.9×10-1，然后將值班人員發(fā)現(xiàn)信號錯開進路并及時糾正，將工作人員及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并及時排除危險因素，再將工作人員出現(xiàn)行車故障后的緊張因素考慮在內(nèi)，可以將修正值設(shè)定為3.45×10-3，因子數(shù)值設(shè)定為5，值班人員與信號員的聯(lián)系為一般程度，根據(jù)有關(guān)計算公式，可見，值班人員與信號源、助理人員的聯(lián)系程度較高，人員失誤率為4.469×10-4，從而獲得人員的失誤率為2.137×10-4，總和這三個方面，得出人員的失誤率為3.126×10-3.

而將雙向閉環(huán)系統(tǒng)兩個相反方向失誤率設(shè)定為10-2，為了直觀清晰地反映出傳統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)與安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)的可靠性，人員失誤率則為3.57×10-7。安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)的值班人員與信號員及助理人員聯(lián)系程度較高的話，人員失誤率為1.964×10-4，信號員與值班人員聯(lián)系程度一般，人員失誤率為4.179×10-4.總和這三方面，人員失誤率為2.926×10-3.由此可見，在保障鐵路行車安全運營方面，安全雙向閉環(huán)控制系統(tǒng)更加可靠，具有更強的安全可靠性。

2.2 行車人員作業(yè)可靠性的影響因素分析

行車人員作業(yè)可靠性對鐵路行車影響非常大，主要有：①從類型上來說，行車人員的疲勞程度可以分為生理和心理2種疲勞。經(jīng)歷長遠距離的行車后，行車人員容易出現(xiàn)疲勞情況，這和駕駛汽車一樣，從而導致安全事故的發(fā)生。并且在正常情況下，行車人員的工作時間對于全天候連續(xù)運行的列車來說具有極大的考驗。目前，我國鐵路行車人員分為早、中、晚三個班次輪流工作，實行的是三班倒的工作機制。當夜班的時候，受生理作息規(guī)律的影響，在行車過程中，行車人員極容易產(chǎn)生疲勞感覺，從而導致行車故障率較高，行車人員注意力不集中。②鐵路行車人員的工作和活動范圍都在列車上，受工作環(huán)境的影響，也會導致安全性問題。工作環(huán)境是指列車上的溫度、濕度和照明條件等，這些工作環(huán)境會影響到鐵路行車的安全可靠性，對鐵路行車人員產(chǎn)生影響。③在鐵路行車過程中，鐵路行車人員的社會心理因素會影響到行車的安全可靠性。鐵路行車過程中，行車人員如果出現(xiàn)焦躁不安等負面情緒，缺乏社會心理，那么工作行車安全可靠性就低，如果具有良好的社會心理，就會降低危險，工作行車安全可靠性就高。

3 雙向閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與控制簡述

閉環(huán)控制是控制裝置與被控制對象之間存在正向控制，是工程高精度控制應(yīng)用最廣泛的控制算法之一，是被控對象的輸出反作用與控制裝置并影響其控制算法和控制結(jié)果。設(shè)定鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)被控制對象由m（n＞1）工步組成，則其定義為：①反方向控制環(huán)：借助專家系統(tǒng)等方式，對被控對象進行分析，設(shè)置被控對象薄弱環(huán)節(jié)，并精確控制。同時，為了檢測k-1或k+1工步完成情況，假定執(zhí)行至k（1＜k＜n）工步時，檢測是否存在隱患，如果順利完成則繼續(xù)執(zhí)行，如果沒有完成或存在隱患，要則停止并報警。②正方向控制環(huán)：在執(zhí)行任務(wù)之前，按照執(zhí)行順序各工步任務(wù)，先檢查是否存在安全隱患，如果發(fā)現(xiàn)問題要立刻停止，如果正常則繼續(xù)，并通過警報的形式進行人機互動。

該系統(tǒng)中，正向閉環(huán)傾向于系統(tǒng)運行的安全管理，從工作流程的具體工步出發(fā)；而反向閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)合智能化控制技術(shù)對事故進行分析，從事故的統(tǒng)計分析出發(fā)，提出系統(tǒng)的檢測關(guān)鍵環(huán)和關(guān)鍵點。

4 總結(jié)

綜上所述，在常規(guī)串聯(lián)控制方案的基礎(chǔ)上，鐵路行車過程中，正、反兩控制閉環(huán)系統(tǒng)能夠為鐵路裕興系統(tǒng)提供更安全的保障，能夠提升行車組織安全的可靠性。

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［3］王春毅.策論冬季氣象災(zāi)害對鐵路行車組織管理帶來的危害［J］.鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學院學報，2013（01）.

［4］張志虎.鐵路行車組織安全雙向閉環(huán)系統(tǒng)可靠性分析［J］.河南科技，2015（22）.

〔編輯：張雅麗〕

U298.1

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.087

2095－6835（2017）14－0087－02