摘要：城市轨道交通信号设备是保证列车安全运行的关键设备。城市轨道交通标志着现代城市文明的发展，为保证城市轨道交通安全运行，保证人们出行安全，就必须要保证城市轨道交通信号系统的安全可靠。在城市轨道交通建设运行过程中，地铁信号系统的安全关系着地铁的运行安全，关系着现代化城市交通事业的发展。在实际运行中，城市轨道交通信号设备难免会出现故障，一旦出现故障将会影响轨道交通安全，因此，加强城市轨道交通信号设备故障的应急措施，对于保障轨道交通运行的安全具有重要意义。
关键词：城市轨道；信号设备；应急处理措施
引言
近年来，我国城市化进程逐渐加速，而交通问题逐渐成为了城市发展的巨大阻碍。城市轨道交通作为一种新型交通工具，极大缓解了城市交通的压力，不仅为人们出行带来了便捷，而且在城市节能减排方面的贡献同样十分重要。基于地铁交通人流量大，而且又是人们关注的焦点，因此任何涉及安全方面的问题，都不容忽视。为了确保行车安全，地铁运营包含了ATO、ATS和ATC等自动系统，进而能够实时地确保对电子设备信息的控制和处理。然而电子机械故障的发生在所难免，作为一种预案处理机制，地铁一旦出现信号统故障，行车组织就需要及时、高效并有条不紊地应对，以确保信号系统故障下行车的持续安全和稳定。
1城市轨道交通信号控制系统概述
城市轨道交通一般采用移动闭塞制式或准移动闭塞制式实现区间控制。准移动闭塞的基本概念建立在采用轨道电路检测列车位置的基础上。在准移动闭塞制式中，列车只知道自己在轨道电路中所处的准确位置（通过车载里程仪和轨道区段分割点同步确定），而不知道前行列车在轨道电路中的具体位置。
移动闭塞是一种基于通信的列车自动控制系统，列车和地面控制设备之间通过现代通信传输技术，该系统不依靠轨道电路，而是采用交叉感应电缆环线、漏缆、裂缝波导管以及自由空间波（天线）等方式实现车地、地车间双向数据传输，列车主动定位并传给轨旁设备，这样轨旁信号设备可以得到控制区内每一列车连续的位置信息和列车运行其它信息，并据此计算出每一列车的运行权限，并动态更新发送给列车，列车根据接收到的运行权限和自身的运行状态计算出列车运行的速度曲线，车载设备保证列车在该速度曲线下运行。
1.1信号系统构成方式
城市轨道交通系统主要由正线ATC系统与车辆段联锁系统构成。
1.2停车点防护控制
城市轨道交通信号控制系统是轨道交通运行安全的重要保障，在停车点防护控制设计方面，城市轨道交通的安全停车点是根据危险点进行定义的。危险点即列车超越后可能发生危险的临界点，需要在其前方设置安全防护区段。其控制原理是根据对列车速度的检测结果，计算出紧急制动曲线，确保列车不会超越危险点。同时可以在防护区段设定滑行速度值，使列车在制定停车点前停下。
1.3速度检测与超速控制
城市轨道交通信号控制非常重视列车速度检测，并采取超速防护（ATP）措施，对列车行驶速度进行限制。超速防护系统的速度限制功能一般分为两种，即固定限制和临时性限制。其中，固定速度限制功能通过设置最大允许速度，对列车的正常行驶速度进行控制，具体设计值取决于轨道线路参数。临时速度限制功能则是在线路维修和施工时采取的临时限速措施。通过采用超速防护系统，可实现对列车行驶速度的严密监控，一旦其行驶速度超过限制，会立即发出警告，并启动紧急制动措施，确保列车行驶的安全性。
1.4列车运行距离测量控制
列车运行距离测量控制也是轨道交通信号控制的一个重要内容，且与列车速度控制有密切的关系。目前城市轨道交通采用列车行驶速度的自动控制系统，由系统自动完成测速和测距工作。在列车轮轴上安装测速传感器，可以实时测量列车即时行驶速度。通过采用计算机系统进行计算，自动生成速度曲线。
2城市轨道交通信号设备故障概述
轨道交通信号设备可以分为四类：计算机联锁系统设备、列车自动驾驶设备、列车自动防护设备和列车自动监督设备。
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计算机联锁系统设备主要分为轨旁设备和车站设备。其中轨旁设备负责实现与轨道有关的机械动作，包括信号机、转辙机等设备。车站联锁设备负责对全线路的信号机和道岔进行控制，包括联锁计算机、各类控制模块和输入输出模块等。列车自动驾驶设备包括自动驾驶CPU、交换机和车载无线天线等用于传输列车的自动控制信息，以此实现轨旁设备和车载设备之间的通信。列车自动防护设备分为车载设备和地面设备两个部分包括轨旁计算机、数据存储单元、编码器和测速雷达等，实现对列车的安全控制。列车自动监督设备包括数据库服务器、通信处理器、ATS中央网络设备等，用于监督各设备的运行情况，显示信号系统运行状态信息。
可以看出，轨道交通信号设备种类多、结构复杂，而且其故障类型多，故障维修困难。根据主要轨道交通信号设备进行故障分类可将故障分为37个大类；根据故障现象分类可将故障分为300个中类；按故障原因分类可将故障分为968个小类。
目前故障处理的总体流程可以总结为：（1）查看列车自动监督设备所显示的报警信息；（2）查看报警点所在位置的设备状态；（3）测量故障点设备的电气参数，并分析故障原因；（4）对故障的电路元件进行维修或替换；（5）在维修完成后对线路进行测试，并对报警信息进行复位；（6）对故障进行统计和收录。
3浅析城市轨道交通信号设备故障应急处理组织方案
随着现代化的发展，城市轨道交通信号系统的应急管理也在朝着综合管理、全过程管理的方向迈进，形成了预防、准备、响应和恢复4个阶段的应急管理处理措施。这4个流程不是相互割裂的，而是动态、连续、牵一发动全身的关系。信号系统故障下，地铁行车存在着极大的安全隐患，因此信号人员与行车指挥配合至关重要。
地铁运行遇到信号系统故障时，列车驾驶员首先要保持冷静，并在第一时间内限速，以确保列车的安全，这样能够及时采取制动措施，有利于防止追尾等重大安全事故的发生。与此同时，列车驾驶员还要高度集中，妥善自如地应用平时模拟的处理方法。各工作人员还要坚持行车组织的基本原则，即先通后复的理念。首先要确保列车能够安全顺利到达站台，之后在通过指挥使停车时间尽量减少，从而推动列车能够不间断的持续运营。具体组织方案如下：
（1）故障处理。信号值班人员在得知故障后，要马上确认设备的状态，详细如实的记录故障现象，如果运行正常，则应该做好SMC后备模式的启动。接下来，向部门调度汇报，进而听从上级的统一安排。
（2）行调人员组织行车。首先，工作人员要确认列车位置，并记录打印。其次，要安全的组织列车进站。此时，假若前方无道岔可直接进站。而遇到前方有道岔的情况，还需酌情处理，必须确认道岔的位置无误后方可通过。其中道岔有钩锁器锁定时，列车则可安全通过直至到达站台。而在计轴区外时，可以采用保障列车的方式通过该区域。
（3）车站接受行调授权。在此阶段，车站开始安排折返站的后备模式进路，同时开启故障信号机，并实施自动排列功能。
（4）恢复故障，使故障线路内列车开始逐列投入运行。
（5）开启ATO模式。此时为组织方案的最后阶段，通过开启ATO模式，进而实现轨道的开放，同时核实后备进路的状况。最后，在故障恢复之时，确保信号系统制定的复位与重启，并整体指挥辖区内列车按照ATO模式运营。
4结束语
随着社会经济的飞速发展，我国各大城市的交通问题日益凸显，城市轨道交通作为未来城市规划以及民众出行的重要选择，其发展趋势一片光明。然而为了确保地铁工程的质量以及安全性能的持久，因此地铁建设要实现百年工程的标准，同时在运营后期应该加大管理力度和投入程度，尤其在危险或故障发生时，相关部门要能够高效的应变和处理，以确保地铁运营服务的水准的持续提升。
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论文作者:匡超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/22
标签：列车论文; 设备论文; 信号论文; 故障论文; 轨道交通论文; 速度论文; 交通论文; 《基层建设》2019年第12期论文;