探究高速铁路信号系统中列控系统故障应急处置及安全风险管控

作者:未知

  摘要:我国科学技术进步明显,在交通运输方面的发展尤为出色,近年来我国高铁建设规模极具增加,并且高铁运行速度在世界范围内也处于领先水平。高铁的稳定运行离不开列控系统的精准控制,随着电子信息技术水平的增长,我国的列控系统研究也正逐步走向智能化,但是在高铁的实际运行中发现,列控系统一旦出现故障会导致列车的运行风险增加,对此必须制定出完善且高效的故障应急处置方案,将安全风险降到最低,保证人们的人身以及财产安全。高速铁路信号系统中列控系统的故障处置工作尤为重要,是高速铁路列车维护人员值得关注的问题,本文就列控系统故障应急处置及安全风险管控的相关问题进行分析。
  关键词:高速铁路;列控系统;故障应急处置;安全风险管控
  引言
  我国的经济近年来得到了高速的发展,在这个过程中铁路运输在其中起到了重要的作用。铁路运输是国民发展的血管,我国的高速铁路近年来发展势头迅猛,但是在发展的同时也带来了很多的问题,在过去我国温州发生的严重高铁事故中,经过事后严格的调查发现,事故发生的主要原因是列车控制中心的数据采集系统的电源回路遭到雷击并断裂,采集数据停止更新,显示出了错误的电路代码,造成了严重的事故。虽然事故的发生主要原因是由于天灾,但是工作人员的工作疏忽也是这起事故的原因之一。因此,列控系统故障排除是当前铁路部門应该考虑的首要工作,妥善处置开了有效减少高速铁路事故发生率。
  1 高速铁路列控系统故障及安全风险
  任何设备和系统都有可能出现故障和问题,高速铁路列控系统也不例外,以某路段铁路出现的列控系统故障为例,CTCS-3级列控设备故障信息按照设备部位进行分类统计:车载主控单元(EAC)的不良信息为25件,占总体故障的7.72%;列车管理模块(TMM)不良信息的反馈为28件,占8.21%;应答器信息接受单元(BTM)故障信息为22件,占6.81%;人机界面DMI的故障信息为14件,占4.42%;JRU故障信息为3件,占0.8%;无线超时信息故障为13件,占3.52%;通过这些数据可以得知列控系统的故障发生部位及几率下文将高速铁路可能出现的故障进行统计,并对安全风险做出评估。
  1.1列控系统故障风险源识别
  列控系统分为列控车载设备和列控地面设备。列控系统主要的故障风险源来自于车载主控单元(VC/EVC)、应答器信息接受单元(BTM)、数据记录单元(DRU)、轨道电路信息读取器(TCR)、GSM-R无线通信单元(RTU)、列车接口控制单元(RLU)、列车管理模块(TMM)、人机界面(DMI)、临时限速服务器系统(TSRS)、无线闭塞中心系统(RBC)、ZPW-2000轨道电路、列控中心系统(TCC)和LEU应答器。对这些设备进行检查,可以准确及时的做出类控系统故障的风险源识别。
  1.2列控系统车载设备故障风险识别
  列控系统车载设备包括CTCS-2级和CTCS-3级,造成列控系统车载设备故障的因素主要有两个,无线通信的信号强度也在决定着列控系统的 稳定性,无线电信号反馈的不及时会增加列控系统出现故障的几率。在常见的故障中,DMI发生故障后对司机操作产生较为严重的影响,若是列车司机受到的影响较为严重,则整个动车组的安全性也会急剧降低,乘客以及乘务人员的生命安全也就无法得到保障,由此可见在DMI故障在CTCS-2级和CTCS-3级的列控系统故障中属于高危险级别的故障。
  1.3列控系统地面设备故障风险识别
  列控系统地面设备一直处于公用的状态,是高速铁路列车都需要的设备,若是列控系统故障不能及时的排除,甚至会打乱整体高铁的运行计划。RBC设备故障在列控系统地面设备故障中,是发生频率最高的。RBC设备发生故障的种类繁多,故障成因复杂,不同的故障进行风险控制的方法都不一样。比如RBC服务器断电、RBC设备发生严重的硬件问题、对服务器操作指令不受控、系统单方面工作、RBC单双系统重启等问题。列控系统中其他的地面设备,如LEU、应答器、信号安全数据网等,可以用故障分析法或者做表分析法对各种设备的风险进行预估,然后指定相应的风险控制措施,把列车事故的发生几率降到最低。
  2 高速铁路列控系统故障应急处置安全风险管控
  2.1既有列控系统的故障应急处置预案风险分析
  现阶段的铁路机构等在针对列控系统出现故障时,会以设备故障的原因制定应急处置方案,避免突发事件以及自然灾害等对高速铁路的运行造成不可估量的损失。结合相关文献分析发现,高速铁路列控系统故障也较为常见,但是铁路相关部门在制定已有的应急处置方案时,仍然存在着缺陷,其主要表现在适用性不强、专业分类较多以及实施部门有遗漏等问题。铁路管理层在针对应急处置问题上只能起到框架和纲领性的技术指导。对于实践中遇到的故障问题细节性不强,所以在处置故障时会出现可操作性不强的问题,导致故障不能切实的解决。高速铁路涉及到车、机、供、电、辆以及通信等众多专业领域,各专业站段均有相关的专业应急处置预案,指导本专业的故障处理。故障处置部门会因专业的不同而出现结合部,在实际处置时会出现一定的遗漏。
  2.2 列控系统故障应急处置安全风险判别及控制
  可能导致列控系统故障的因素较多,在对实际的故障分析中可以总结出,总体将故障成因分为机械设备故障以及人为操作失误故障等,此外列控系统在实际使用中还会受到列车运行环境的影响,因此对列控系统故障应急处置安全风险进行判别是要从铁路信号、通信以及电子电气等专业出发,结合应急处理制度以及环境设备的影响,以某动车组列控系统故障为例:动车组在车站(或检修库内)启机时 DMI 设备故障的应急处置步骤如下:
  (1)断电重启法,初步排除故障可以通过断电,并连续重新启动两次的方式进行测试,若是故障排除则可继续使用。
  (2)当断电重启后仍然存在故障,则可以将显示器调至副屏,检测副屏幕是否可用。
  (3)如主、副屏均无显示在显示器按键有效的情况下,申请调令将 ATP 车载设备隔离用
  LKJ 模式控车,运行至前方动车所对故障显示器进行更换。若在检修库内,直接更换备品。
  (4)如按键失效,启机时无法接收到地面信号,用 LKJ 控车运行速度较慢,延时会很长,
  可通知随车机械师将被控端的 ATP 显示器拆至主控端使用,减少故障影响时间。
  2.3列控系统故障应急处置安全风险管控的运用
  列控系统故障分析是首要工作,只有精准的判别才能保证第一时间找到故障点,因此可以采用故障树分析法或者检查表法进行分析,其次再设计故障处理流程,保证各个环节都能落实到位,最后再以对故障信息的统计依据为准设立管理信息数据库。建议采用 APP 工具、网络、影像资料等技术实现实时有效的应急处置管理,从而实现安全风险管理的科学化、系统化、标准化和规范化。常见的安全风险管控方法有:直观可视法、网络法以及手机APP处置法。
  参考文献
  [1]马少波.高铁列车运行控制系统故障诊断方法分析[J].科技创新与应用,2017(29):97+99.
  [2]许风伟.列控系统地面设备故障分析与研究[D].中国铁道科学研究院,2017.
  [3]李双.高速铁路列控系统故障应急处置安全风险管控研究[D].中国铁道科学研究院,2017.
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