摘要：随着我国经济的快速发展，城市化进程的加快，城市的各项基础设施建设也日益完善，地铁也逐渐成为了城市居民出行的重要交通工具之一。地铁信号联锁设备是地铁正常运营中的一个重要环节，不仅有助于提高站内线路的利用率，还能够在一定程度上保证了行车的安全。然而在地铁的实际运行中，地铁信号联锁设备有时会出现一些故障，因而做好地铁信号联锁设备的故障诊断技术分析意义重大，对保障地铁的安全高效运营有着积极的作用。本文将对地铁信号联锁设备的故障诊断进行简要分析，希望能为地铁信号联锁设备的故障诊断提供理论参考。
关键词：地铁信号；联锁设备；故障问题；诊断
地铁作为主要的城市轨道交通，具有运力大、安全性高的优势，对缓解城市交通压力具有重要作用，因此维护地铁系统的安全稳定运行具有重要意义。地铁信号联锁设备经历了机械联锁、电气联锁和计算机联锁三个阶段，目前被广泛采用的技术手段是计算机联锁。地铁信号联锁是指通过电气设备或者电子设备制约地铁信号的开放与关闭，实现信息的控制和处理，以达到为地铁运行提供相应的信号控制命令和道岔控制命令的一系列联锁规则。
1.地铁信号联锁设备的作用
地铁信号联锁设备的作用主要体现在以下三个方面：首先是进路空闲时信号才会开放，当进路内有车辆存在时，相关的列车信号机会呈现出禁止开放状态，这种信号控制可以避免原停留车、调车车列和列车之间的冲突。其次是进路相关岔道位置正确且是被锁闭状态时信号才会开放，这能够避免调车车列和列车进入异线。最后是能够防止调车车列和列车发生正面冲突。
2.地铁信号联锁设备故障的特点
地铁信号联锁设备是地铁系统安全运行的重要保障，组成地铁信号联锁设备的设备数量较多，设备类型较为复杂，因此发生故障之后往往不能第一时间做到故障排除，进而影响到整个地铁系统的正常运行。本文将从实际情况出发对地铁信号联锁设备的故障特点进行深入分析，总结归纳之后有助于找到更为高效的设备故障排除方法，在一定程度上减少确定故障问题的时间，提升设备故障诊断的效率，进而降低地铁信号联锁设备故障为地铁运营所带来的负面影响。
2.1故障类型多
地铁信号联锁设备的设备数量和设备类型都较多，其中任何一个设备发生故障都会影响到整个信号联锁设备的正常运行，这也导致了地铁信号联锁设备故障类型较多的特点。常见故障就有信号灯显示错误、信号灯不亮等信号灯故障，监视器红光带错误显示故障等显示器故障，在极端情况下甚至会出现无信号状态，严重影响到了联锁设备的正常运行。
2.2故障原因复杂
引发地铁信号联锁设备故障的原因往往都较为复杂，这是由于整个联锁设备的构成都较为复杂所导致的。常见的故障原因有软件程序错误、继电器接触不良、指示器故障等，而道岔故障、ATS故障等往往会给地铁信号联锁设备造成严重的负面影响，除此之外，有时甚至是软件不兼容、恶劣的天气情况等都会导致联锁设备故障。
2.3故障诊断效率低
传统的地铁信号联锁设备故障诊断几乎都是依靠人工进行，而人工进行故障排除受到了技术人员专业水平的极大限制。依靠技术人员的个人经验进行故障诊断往往导致故障诊断的精确性较低，另一方面，引起联锁设备故障的原因通常是多方面的，而信号联锁设备又是一个较为复杂的系统，依靠人工进行故障诊断则需要耗费大量的人力成本和时间成本，花费时间长且效率低，同时进行专业技术人员的聘请也需要大量的财务成本。
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3.地铁信号联锁设备故障的诊断方法
3.1信号处理法
信号处理法主要是依靠技术人员构建信号模型进行联锁设备的故障诊断，通过信号模型对所获取到的信号频率和幅值进行分析，从而判断联锁设备是否出现故障。该诊断方法的优点主要有针对性强和效率高这两点，信号处理法在进行单一设备的故障诊断中具有明显的优势。
信号处理法进行联锁设备的诊断也具有一定的局限性，首先是过于依赖设备信号，当受到其它信号的干扰时，容易影响诊断的准确性，另一方面，信号处理法更适用于单一设备故障的诊断，当出现多种设备相互影响而导致的故障时，信号处理法的诊断效率将受到影响。
3.2故障树形法
故障树形法又被称作FTA，主要是指以对地铁信号联锁设备故障进行客观全面的分析为基础，以特定的故障发生案例为标准，通过树状结构将故障问题进行细化，随后利用组合方式来进行故障的发现，最终使用辅助工具进行判断。简而言之故障树形法就是将数据库、知识库等信息进行整合，从而帮助诊断进行故障问题的排除。
在使用故障树形法进行联锁设备的故障诊断时，可以按照以下三个步骤进行：第一步，在明确信号联锁设备的基本情况之后，对设备运行中的各种参数和状态信息进行搜集，以此为基础绘制布置图；第二步，对事故的相关案例信息进行搜集和分析，以便能够对事故进行各项统计分析，从而对可能发生的故障问题进行评估，以发生概率高且会导致严重后果的事故列为重点事件，结合过往经验和实际案例技术人员对故障发生的几率进行评估；第三步，从重点事件开始，结合可能导致事故发生的原因按照逻辑关系进行故障树绘制，根据故障树对有概率发生故障的设备进行逐一检查，最终确定故障问题。
3.3人工智能诊断法
随着技术水平的发展，地铁联锁设备的故障诊断也逐渐由传统的人工诊断走向了人工智能诊断，人工智能在地铁信号联锁设备的故障诊断中主要依靠了专家控制系统和模糊逻辑理论。
首先是专家控制系统，专家控制系统作为人工智能中的一个重要分支在联锁设备的故障诊断中发挥了重要作用。专家控制系统主要是指在一定领域内根据专家的知识和丰富经验进行问题解决的程序系统，在联锁设备故障诊断的实际运用中具有针对性强和效率高的优势。
其次是模糊逻辑理论，导致地图联锁设备故障的原因往往较为复杂，在无法第一时间进行故障判断时就可以依靠模糊逻辑理论。模糊逻辑理论在联锁设备故障诊断中实际上包含了纯模糊法和混合模糊法两种。纯模糊法是在总结专家经验和相关数据的基础上进行模糊建模，这个模型可以不是精确度很高的数学模型，在模拟人对问题的处理之后得出诊断结果。混合模糊法则是通过融合模糊技术和其他技术手段，极大地提高了联锁设备故障诊断的效率，有效地弥补了纯模糊法在诊断中的缺陷。
结束语
地铁信号联锁设备是整个地铁系统中的重要组成部分，对地铁的安全运行有着重要的意义，而地铁信号联锁设备一旦发生故障往往会给地铁的正常运行带来一定的安全隐患，甚至导致安全事故的发生。因此地铁信号联锁设备的故障诊断研究具有重要的现实意义，地铁运营单位应当结合自身实际情况采取科学合理的故障诊断方法，提高自身进行联锁设备故障诊断时的质量和水平，做到故障的尽快诊断和排除，确保地铁系统的平稳运行。
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论文作者:王辅泽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
标签：联锁论文; 设备论文; 地铁论文; 信号论文; 故障论文; 故障诊断论文; 模糊论文; 《基层建设》2019年第20期论文;