地铁信号系统车载设备维保策略优化

赵悦

摘要：随着我国现代城市的飞速发展和持续化建设，城市地面交通压力也在不断加大。尤其是随着城乡一体化的发展，更多的乡村人口涌入到城市区域，也让城市的交通系统不堪重负。为了有效地缓解地面交通的压力，轨道交通系统的建设规模也在不断扩大。轨道交通是人们日常通行和生活中至关重要的出行手段，而轨道交通的运行安全性和稳定性与地铁的信号系统之间息息相关。地铁的车厢信号系统是地铁在运行过程中的核心控制设备，因此，进一步探究地铁车厢信号系统在运行过程中常见的故障问题以及后续的维护保养策略，对于推动地铁的安全稳定运行意义重大。本文主要分析了地铁信号系统车载设备的构成，并且就地铁信号系统车载设备的维护管理优化策略进行了探讨，希望能够为推动地铁信号系统车载设备的稳定运行提供参考意见。

关键词：地铁信号系统；车载设备；维护保养策略

保障安全和稳定的运行是城市轨道交通发展过程中一直以来关注的热点话题。城市轨道交通的信号系统主要是利用前沿科学技术等一系列的车载装置设备提供安全保障，为有效地提升信号系统的运行寿命和使用安全性，必须要通过定期的检测和维护保养，避免信号系统的老化问题以及零部件损害问题。而考虑到轨道交通的运营与其背后的控制系统之间具有密不可分的关联性，一旦控制操作出现漏洞，极容易引发列车到站时间误差等影响客运安全的不良状况，为城市轨道交通的安全和稳定运行带来了严重的负面影响。因此，通过定期的维护和检测手段及早地排查地铁信号系统运行过程中可能出现的故障问题，并且针对这些故障问题进行提前的保养和维修工作，也成了帮助地铁信号系统降低风险、保障轨道交通运行安全性、持续减少维修投入成本的重要举措。

一、地铁信号系统车载设备的构成和介绍

轨道交通的信号控制设备中，涵盖了列车自我检测以及保护模块、数据交流信息平台以及人机交互界面这三大部分相互构成的。其中，数据通信系统能够实现地铁运行过程中数据信息的实时传输和交互，包括地铁光缆设备、车辆数据，通信设备等多个构成子系统。在数据通信系统中，无线交流电路以及控制的有线电台都会被统一的放置在控制器的规定区域，并且每一个车载无线电台，都需要配备两副车载无线电台的天线安装在列车两端的驾驶室上方，安装的位置需要以列车的中轴线为基准相互对称。人机交互界面是列车驾驶员与列车自动保护系统以及自动运行系统设备相互交换信息的重要平台。一方面，人机交互界面能够向驾驶员提供来自列车自动保护系统以及列车自动运行系统所获取的数据信息，这些数据信息包含了列车当前的运营状态水平、交通零部件存在的故障漏洞等等，并且会通过数字、图像提醒、显示灯等多种方式提示给列车员，确保操作人员能够以更加直观和立体的状态了解列车当前的行驶速度、运行水平、到站距离和时间等多方面的信息，能够动态地给出列车超速警告等警报信息。另一方面，人机交互平台中还能够人为的下达操作指令，列车驾驶人员出于列车行驶平稳性的要求可以直接输入操作指令，并由控制系统对指令的安全性和下达有效性进行复核。而列车的自动保护模块和列车自动运行子系统的功能，主要是接收轨道旁设备锁传输的运行数据，方便后台中心智能化的快速运算列车的行驶轨道，并有效控制当前列车的行驶速度以及与目的地之间的距离，以防列车在行驶过程中出现超速等问题，先对列车运行过程中的超速保护以及自动运行保护，列车最终处于平稳和安全的运行状态。车载列车自动保护系统和列车自动运行子系统，其实厩是有不同的控制模块、不同类型的传感设备、雷达测量系统以及数据解码系统所构成的，是为列车驾驶员提供列车运行相关信息最主要的来源。

二、地铁车厢信号系统的功能

（一）自动列车保护功能

自动列车系统保护功能是一种强制性的安全工作系统，能够保护列车在运行的过程中，与轨道始终处在协同状态，具有控制列车行驶速度、控制车辆间隔、及时显示安全信号、保障路线等安全保障功能。轨道交通的自动列车保护系统主要是由后台互联网设备所控制的，能够实现对当前轨道运行速度以及相关信息的及时追踪，并且从互联网计算系统接收命令参数，然后生成相关的管理数据信息供列车驾驶员参考。

（二）车载自动列车行驶功能

车载自动列车行驶系统主要是指列车行驶过程中能够在无人操作的情况下进行自动化操作和智能化操作，达到停车报站、车门自动切换、掌握停车时间等多方面的自动化管理目标。随着现代前沿科技在轨道交通管理系统中的融入，列车自动行驶系统的功能更加广泛。在当前的发展阶段，轨道交通的列车行驶完全可以使用自动行驶功能辅助列车驾驶员，根据列车自身的运行特征以及轨道的布局计算出最优路线。如果在行驶过程中自动控制系统出现故障问题，机组的控制人员也可以将自动控制系统改为手动驾驶系统[1]。

三、地铁信号系统车载设备的维护优化策略

（一）安全模型的构建

年龄维修方法是运行管理工作中普遍被认可的一种方式。这种年龄维修策略主要是基于地铁信号系统车载设备的应用年限展开的，虽然这种运维管理方式的管理流程较为便捷，只需要记录其中的一个单元以及正常的操作状态即可。但是，这种维护管理模式对于预防列车信息车载设备的老化问题以及风险问题这一方面的水平远远不足。因此，本次的研究工作针对信号系统控制的关键模块，建立起了基于不同运行水平下的柔性维修数据模型，希望能够通过维修模型给予的数据支撑，为列车信号系统车载设备的维修管理提供准确的数据支撑。这种柔性的模型构建主要包含了连续监控、定期维护以及不定期突击这三种方法。连续监控将会动态性的跟踪当前设备的运行状态以及可能发生的隐患，一旦这些隐患落实，将会立即发出预警信息。定期维护是保障列车运行安全的基础条件。不定期的突击，更能够帮助列车检测当前信息系统车载设备的钱在运行问题，有效的节约了后续问题爆发后的维护投入费用

[2]。

（二）车载控制器板卡维护保养的优化策略

在信号系统的车载设备中，想要识别出深度的故障问题，就需要推动软件故障识别技术的升级和优化。本次实践研究中，选择了车载控制器中的ITF通信板作为维护和保养的重要对象。首先需要利用故障源头的数据信息，对该软件系统进行预处理，然后利用软件设备构建起事件全过程的检查记录表。在检查记录表中，包含了故障列车的车号、故障记录的时间、每一次检查的间隔时间、引发故障的问题、设备应用的年限等相关的处理信息。在得到预处理数据之后，再通过建立统计模型和决策模型规划该设备的运维保养策略。设备的维护和保养决策是由设备风险模型的警告级别来决定的。如果在故障模型中，风险预测函数高于了警告级别函数，就应当对该设备进行立刻更换。如果风险测量状态与额定状态之间十分接近，就应当在提前规定好的计划时间范围内立即对设备优化更新。如果风险测量状态与额定状态之间的差距较远，可以暂时不更换设备[3]。

结语：

综上所述，地铁信号系统车载设备与地铁运行的安全性和稳定性之间息息相关，因此，在日常的运维和检测工作中，必须要针对车载设备可能存在的故障问题建立相应的模型，并根据模型预测结果与警告级别之间的对比数据选择维护保养方案，为轨道交通的安全和稳定运行保驾护航。

参考文献：

[1]潘潼,俞军燕,魏秀琨,魏倩,刘广泽.地铁信号系统车载设备维保策略优化[J].城市轨道交通研究,2022,25(01):27-32.

[2]许烨.地铁信号系统无线通信传输的抗干扰措施[J].长江信息通信,2021,34(09):147-148+152.

[3]李聪.地铁信号系统智能运维方案设计[J].铁道通信信号,2019,55(02):86-90.