城市軌道交通運營設備安全風險探析

張愷涵

對城軌交通體系進行分析，可以發現其設備眾多且構成復雜，根據基礎運營作用方式大致可以進行兩類分別，即固定與移動；在安全管理工作中起作用的設備也可進行監控與監測兩類之分；另外，在風險防治方面還可分為預防與緊急制動兩類等。交通設備組成的復雜性同樣決定了風險控制的復雜性，因此需要對其各部分組成與故障進行著重分析。

一、設備設施因素組成與故障風險分析

若風險故障出現在交通運營任何小環節中，均具備誘發安全事故的隱患，輕則影響交通正常運轉，對其運營造成損失，重則出現嚴重威脅行人安全的事故。因此想要使城市軌道交通運營能夠在特定規模之下進行有序進行，則必須考慮其硬性設施即交通設備在運行中的安全風險。就“人—機—環—管”的整體交通體系構成進行分析，“機”代表的即為在交通體系構成里的相關設備，根據其發揮的作用與作用區域大概分下述的六大系統，各個系統的設備組成又可能具備不同的風險類型，對此進行分析。

1.車輛系統

最基礎的交通運輸設備組成即為車輛系統，其是交通中最主要的也是最直接的運行工具設備，對其“安全”的要求不單單是確保自身機械設備的安全，同時能夠在運行中保持良好的運行條件與舒適的乘坐氛圍也是其“安全”要求。對相關的資料進行分析，可以知道車輛系統中關鍵的設備部位有行走、牽引、制動、車體、輔助電源等幾方面，其各自又具有不同的風險，對此進行簡單舉例。于車輛行走部分中常常會出現的問題主要有轉向架出現阻礙或是失靈、牽引裝置出現形狀變化、行車保險處出現開裂、行車輪胎出現漏氣、軸箱存在破損現象等；于車輛的牽引部分常見的風險故障主要有電機失常、因受流器出現阻礙、逆變器、傳感器失靈等；在制動部分常常出現問題的部件在控制系統與防滑系統，電氣線路出現不通暢、斷續與停止供電等故障。

2.信號系統

列車運行自動控制系統（ATC）即為城軌交通設備中信號系統，其主要作用是對交通進行調控的存在，是交通運營能夠有序進行的必要組成。ATC系統由三部分組成，即為ATS子系統、ATP子系統與ATO子系統。

ATS部分的作用主要是遵循行車既定的運行流程做自動監控，同時在發現有輕微脫離既定內容時進行自動調控。在該部分常見的故障有通信途徑受阻無法連接、TDT故障、顯示部件出現問題等。

ATP部分作為確保車輛在交通運營中安全行駛的關鍵設備，其在ATC中發揮的功能是對運行中的間隔與速度進行監控與防護。在該部分常見的故障主要有無法正常啟動且重啟不奏效、顯示器出現長時間黑屏且無法操控、錯誤指令導致車門無法正常開合等。

ATO部分對車輛的管控作用主要體現在三方面：自動駕駛、運行路線的調控以及最后的準確停靠工作。對相關數據進行分析可知，該部分作用十分關鍵但是故障的出現也是三個子系統中做常見的，幾乎占據ATC故障的一半之多，嚴重延長了交通的運營時限。常見問題有ATO無法如常啟動、主處理器出現問題無法控制、道岔轉換無法緊密貼合、轉轍機不能進行鎖定處理、顯示屏不顯示無反應等。

3.供電系統

在城市軌道交通運營體系中供電系統是必不可少的設備之一。該系統構成大致有以下三部分：

（1）首先是主變電所，其作為城市交通供電的首要設備，于集中式供電體系里中發揮著首要作用。城市電網的110千伏或220千伏高壓需要通過主變電所的降壓處理之后，將35千伏或10千伏的電壓輸入到交通供電系統的后續系統中。

（2）其次是牽引變電所，其是交通運營中供電系統中最為關鍵的設備，因其是地鐵交通運行中的主要動力來源。該部分設備可以把進行了初步降壓處理后的35千伏或10千伏的電壓再次做降壓處理，同時進行整流操作，最終成為車輛運行中必備的1500伏或750伏的直流電源。在傳輸過程中可能出現電壓下降的不良情況，其中可能出現的風險也比較多，例如其外部構成出現污垢阻塞導致閃絡、操作設備的人員出現失誤、對設備的檢測維護較少、電纜絕緣出現破損導致毀壞、絕緣層破損、線路出現短路等。

（3）最后是降壓變電所部分。該部分設備常見于車站之中，其作用主要是將經過初降壓的35千伏或是10千伏電壓再次進行降壓操作成為400伏，為車站的一些普通設備與照明供暖作電力支持。

4.軌道系統

在城軌交通中軌道即為列車運行的基礎，通過固定導軌進行交通特點十分突出，與其他城市交通的對比明顯。軌道構成比較復雜一般有鋼軌、鋼枕、道床、道岔和其他連接零件，其在行車過程中發揮著十分關鍵的作用，即能夠直接接受行車車輪傳遞的壓力，同時再反饋給車輪受力，為行車運行提供小部分動力，尤其是在車輛轉為部分，發揮著穩固車輪的作用，避免行車受力不均出現意外。對其故障風險進行以下分析：

鋼軌作為支持與推動車輛車輪正常運行的部件，若是發生開裂、阻斷等故障，一定會使列車運營出現十分嚴重的安全威脅；如果于運營期間發生軌道故障，則列車運行時限延長、暫停繼續運行是無法避免的，甚至在沒有及時發現的情況下可能出現列車脫軌的危險風險。

在連接部件中，車輛間的扣件受到破壞或出現變形等均可能導致軌距、水平、方向出現失誤，列車則會出現輕微或是劇烈晃動，拉低列車運營速率與效果，甚至存在列車翻倒、離道等極其嚴重的風險。

5.機電系統

城軌交通中的機電系統是頗具有現代技術特點的設備，該部分設備安全是與乘坐交通的人群密切相關，主要包含了電梯及屏蔽門、FAS、BAS與AFC等系統。

交通運營工作里，該部分設備的故障是最常見到的，因為其接觸的人較多且許多乘客并不清楚規范的使用方式，容易造成其出現故障；同時，該部分設備受到ATC系統的影響。例如，在屏蔽門設備使用中，部分人會出現對門進行強制拉扯、爭搶，還有在門關合處放置障礙物對門進行阻礙等；而屏蔽門受ATC系統調控時，若ATC出現故障，則也能夠造成屏蔽門作用失效。在電梯系統里，使用人群常會出現擁擠行為、對電梯控制碼面板按鍵操作不當、在電梯門感應區進行不當操作等；梯本身故障主要有部分組成可能出現漏水電現象、電力供應不足、速度帶滑帶失控、扶手帶出現破損開裂等，均能導致電梯出現故障風險。FAS設備的作用在于排查交通運營各個階段與地帶的火災風險；BAS部分常作用于對各部分的故障監控工作中，是對故障排查的主要設備。FAS與BAS出現故障的話，帶來十分嚴重的風險后果。

在交通運營中會存在許多用于攔護的閘機設備，其故障頻率也較大，主要是因為閘機運轉時間較長且易受到乘客不當與違規行為的影響。閘機出現故障后帶來的風險主要集中在夾人事故上，此外，閘機設備會出現系統失控、傳感器失靈、設備老化等同樣會為乘客制造風險。

二、交通設備風險的影響與規避措施

1.設備風險影響

經上述分析，城軌交通運營中的設備組成復雜，構成完整設備系統的種類分支較多，存在的風險影響也十分嚴重。同時，根據設備的作用效果來看彼此各不相同，但是從故障風險分析，彼此間是環環相扣、相互聯系的，當某一個設備出現風險事故時，則可能造成交通設備整體系統的癱瘓，最終誘發嚴重的不良后果，輕則造成部分交通環節停止運行，造成交通癱瘓；重則在事故風險中造成生命的威脅與重大財產損失。只有各部分組成均盡量規避風險，才能夠使交通運營正常進行。所以，在城軌交通運營中從設備角度思考，不斷進行設備優化，設定有效的設備風險規避措施。

2.風險控制措施

（1）優化維修策略與方式。在上述設備風險內容的討論中可以明白，故障是無法完全避免的，那么為了減少故障風險的損失，對設備故障的維修策略與方式就即為重要。對維修策略進行改良，其原則是維修中費用盡量小、可實施性盡量大以及維修過程危險性盡量小，從而在最大程度上為交通運營降低損失。針對維修方式的改良，需要對三種方式的安排側重進行調整。在之前維修中常將故障維修作為主要維修方式，即在風險出現之后才進行維修，改良的方向即加大定期維修與狀態維修的比重。另外還需要及時與先進的現代技術進行對接，不斷完善維修技術。

（2）展開專項的定期排查。定期維修又可稱為“事前維修”，顧名思義即在風險出現之前對設備進行關注，從而能夠在故障出現的第一時刻進行維修處理，并延長設備的使用壽命。對交通設備風險進行最大程度的規避，則需要重視專項定期維修的進行，尤其是日常容易出現事故風險和常常被忽略的設備部件，一旦發現異常立即采取措施。另外，還可以設定嚴格的責任機制與管理流程，落實到具體的維修與管理人員上，從而使其能夠具有定期維護設備的工作意識，及時發現那些具有風險的老化、故障設備，并及時做出處理。

（3）準備緊急制動維護系統。在交通運營過程中，一些故障風險的出現是具有突發性的，因此針對該方面的風險控制則需要遵照國家相關的規定，準備緊急制動維護系統，從而使急性事故的損失降至最低。

三、結語

綜上所述，在城市軌道交通運營過程中設備安全風險具有很大的影響作用，因此需要對設備內的風險組成進行分析，在此基礎上，及時找到對風險的規避措施，從而促進城軌交通的順利運營。