【列車自動控制系統在軌道交通中的應用14000字（論文）】

列車自動控制系統在軌道交通中的應用目錄TOC\o"1-3"\h\u158591緒論 -1-73401.1研究背景和選題依據 -1-97631.2國內外現狀 -1-164541.3課題研究的目標 -2-61381.4課題研究的意義 -2-3772ATP及其相關系統的結構與工作原理 -3-26492.1列車自動控制（ATC）系統 -3-66772.1.1ATC系統的組成 -3-154842.1.2列車自動控制系統(ATC)分類 -3-118782.1.3ATC系統的功能 -4-90812.1.4ATC系統的控制模式 -6-85102.2列車自動防護（ATP）系統 -7-63082.2.1列車檢測 -8-23712.2.2列車自動限速 -8-307592.2.3目標速度及目標距離 -8-229512.2.4制動模式 -8-64822.2.5測速與測距 -9-86352.2.6速度限制 -10-57422.2.7車站定位停車 -11-86992.2.8閉塞分區(qū)限速 -11-184522.2.9常用制動和緊急制動 -11-108773ATP系統安全性影響因素分析 -13-144243.1造成不安全行車的因素 -13-56183.1.1人占主導地位的因素 -13-133943.1.2.機占主導地位的因素 -14-34823.1.3環(huán)境優(yōu)勢因素 -14-58203.2影響行車安全的因素 -15-260673.2.1影響行車安全的因素 -15-319443.3行車安全存在的問題 -15-82384加強ATP系統安全的方法 -17-241524.1加強對設備故障的預測 -17-182314.2提高工作人員的管理和作業(yè)能力 -17-33854.2.1提高駕駛人員以及控制中心人員的工作能力 -17-146594.2.2提高檢修人員的作業(yè)能力 -18-315194.2.3提高軌道交通運輸公司的質量管理能力 -18-253594.2.4建立安全質量小組 -18-256984.2.5建立軌道交通設備質量跟蹤制度 -19-122745案例分析 -21-117325.1長春市輕軌簡介 -21-258325.2總調度室是長春輕軌運營的控制中心 -22-302545.3總調度室具體職能 -22-12275.4長春市輕軌中ATP系統的結構、分類和工作原理 -23-81525.5系統的制動模式 -23-39505.6系統的構成 -24-322965.7系統的主要功能 -24-14968（1）ATP區(qū)域控制中心的主要功能如圖5.4所示； -24-26945（2）數字軌道電路的主要功能如圖5.5所示； -25-31279（3）ATP車載設備的主要功能如圖5.6所示。 -25-220695.8系統結構 -25-86045.9數字軌道電路的結構及工作原理 -26-156595.10事故延誤案例分析 -27-237145.10.1案例一 -27-96035.10.2案例二 -28-71695.10.3案例分析 -29-123715.11無ATP防護列車對運營的影響 -30-26645.12解決方案 -30-316775.13國產化ATP系統 -31-68995.14長春市輕軌中ATP車載設備的結構 -31-19938結論 -33-11393參考文獻 -35-1緒論1.1研究背景和選題依據隨著近年來交通運輸壓力的不斷增大，軌道交通運輸憑借著其運量大，節(jié)約能源，安全等特點成為解決現如今交通運輸壓力的主要方式之一，并且隨著高鐵以及動車的快速發(fā)展，交通運輸壓力也使得鐵路運輸壓力逐漸增大，如何保障軌道交通運輸的安全性，如何增加軌道交通運輸的效率，如何將軌道交通設備進行國產化，成為現如今出現的主要問題。列車自動控制（ATC）系統，包括列車自動監(jiān)控系統（ATS）、列車自動防護系統（ATP）、列車自動運行系統（ATO）三個子系統，其中，ATC系統是一套完整的具有管理，監(jiān)督，控制等功能的系統，其中包含的三個子系統相對獨立，但又相互關聯，配合使用，可以共同保證列車安全，快速，短間隔的運行。ATP子系統通過實時檢測列車的位置，對列車運行進行控制，保障列車的安全性以及運行效率，同時檢測列車的速度，對列車進行超速防護。ATO子系統的作用是優(yōu)化列車的運行狀態(tài)。ATS子系統的主要功能主要是監(jiān)管列車，此系統通過控制列車運行速度以及行車間隔，不斷優(yōu)化列車運行安全以及運行效率。現階段，全球很多國家對不同型號的ATP進行研究，但不管何種類型的ATP，它們的作用都是相同的，都是保障列車運行的安全以及運行的效率。1.2國內外現狀日本：HACHINOHE延長線上使用的是日立公司的集成數字列車自動防護系統；英國倫敦：地鐵中央線ATP系統采用的是英國西屋信號有限公司(WSL)開發(fā)的，基于無絕緣軌道電路(JTC)的固定閉塞ATP系統，其中包括有ATP軌旁設備和ATP車載設備。（3）在我國，上海軌道交通1號線采用了美國GRS公司(現為ALSTOM公司的一部分)的ATP系統，上海軌道交通2號線采用了美國USS公司的技術，上海軌道交通3號線(明珠線一期)采用了法國ALSTOM公司的ATP技術，而上海軌道交通5號線(萃閡輕軌線)采用了德國SIEMENS公司的設備。1.3課題研究的目標針對ATP來說，與安全性相關的研究綜合圍繞兩點內容來看，第一點是提升軟硬件的性能，第二點是提高系統的穩(wěn)定性和可靠性。研究ATP系統的安全性以及可靠性，以往的安全失效分析法并非很精準，雖然這種方法可以對安全性事件出現的概率進行一定的預測，但這種方法主要以預防性為主，即分析可能出現的情況，結合這些可能出現的安全隱患，制定相應的預防措施，但是在什么時候會發(fā)生意外，具有一定的隨機性與偶然性。在此次的研究中，第二章中詳細的歸納總結了ATP子系統以及其相關系統的原理及功能，在第三章中分析了影響ATP系統安全的因素，在第四章中，搜集了如何加強ATP系統安全性的方法，在第五章中，通過結合案例進行分析，介紹了正在使用中的案例，以及分析出現過事故的案例，出現事故的原因以及今后的解決方案。1.4課題研究的意義測速和測距是ATP系統的關鍵技術，同時也是ATP系統能否安全運行的基礎，當前通用的城市軌道交通測速系統的測速設備為OPG和雷達，也有在測速系統中加入慣導技術的測速方案，根據大量文獻分析可知，雷達和OPG測速中存在一些誤差，而在ATP安全制動模型的研究中也因測速誤差的存在而使得模型存在一定的不確定性。測速誤差可能會導致列車定位不準和緊急制動速度計算滯后等問題，嚴重時可能導致列車追尾。而在各類技術高速發(fā)展的今天，軌道交通信號技術也在不斷地更新和完善，結合了一些現有的材料，對ATP系統的發(fā)展以及出現過的事故進行分析，通過整合材料的方式，對后續(xù)的研究學習等具有積極的意義。2ATP及其相關系統的結構與工作原理2.1列車自動控制（ATC）系統2.1.1ATC系統的組成列車自動控制（ATC）系統，其中包括有列車自動監(jiān)控系統（ATS）、列車自動防護系統（ATP）、列車自動運行系統（ATO）共三個子系統。其中作為管理所使用的ATS子系統，通過聯網的方式進行信息的傳輸，以保證列車的運行安全。ATP子系統通過發(fā)送和接收行車信息保障列車的運行安全、控制列車的正常運行、控制列車的運行速度以及列車運行時車與車之間安全的行車間隔。相關信息經系統校驗無誤后，將會送至車載ATO子系統，車載ATO子系統通過傳輸來的數據控制列車的運行速度，以及實現列車的對位停車。2.1.2列車自動控制系統(ATC)分類列車自動控制系統按照三種不同的方式可以分別進行分類，如圖2.1所示。圖2.1列車自動控制系統的分類2.1.3ATC系統的功能ATC系統的功能就是指揮列車的運行，車載ATP/ATO子系統：接收和執(zhí)行地面?zhèn)鬏數母鞣N指令，確保列車按所排列的進路以及運行時刻表安全準點的運行。車載ATC設備：ATS子系統接收的是控制中心的調度指令，ATP子系統進行列車運行中的速度控制和超速防護，車載ATO子系統實現列車自動速度調整，以及確保列車在車站中的對位停車，所以車載ATO子系統主要為輔助作用，國內有的車站不設ATO子系統，但對于設有站臺屏蔽門，或者需要實現無人駕駛以及自動折返的線路，那么應該具有ATO子系統。有的文章將車載ATS子系統放在車載ATP子系統之中，或其他的歸類方法，這是由于ATC系統的三個子系統是完整的一個整體，相互孤立地劃分是不合適的。我們以控制中心、集中站信號設備室和車載三個部分,分析ATC系統所完成的主要功能。（1）控制中心的主要功能如圖2.2所示；圖2.2控制中心的主要功能

（2）聯鎖集中站ATC設備的主要功能如圖2.3所示；圖2.3聯鎖集中站ATC設備的主要功能

（3）車載ATC的主要功能如圖2.4所示。圖2.4車載ATC的主要功能2.1.4ATC系統的控制模式城市軌道交通中通過ATC系統，實現對列車的運行控制，當設備出現故障或特殊情況下，可以下放一定的權限，由聯鎖集中站直接進行控制，而列車中的控制，可以使用ATO子系統自動運行，也可以讓司機進行人工的控制。行車調度的控制方式被分為集中控制模式和局控模式，其中，集中控制模式又分為三種，分別為全自動模式、自動調度模式和集中人工模式。不同控制模式的分配以及功能如圖2.5所示。圖2.5不同控制模式的功能列車操縱模式：因列車和信號系統而異，分為ATO模式、手動ATP模式、慢速前行模式、反向模式。不同控制模式的不同功能如圖2.6所示圖2.6列車的操控模式2.2列車自動防護（ATP）系統2.2.1列車檢測軌道電路用作列車檢測裝置。當軌道電路部分變?yōu)榭臻e時，發(fā)出軌道電路檢測代碼。此時，跟蹤電路的功能檢測跟蹤電路是否處于空閑狀態(tài)，并將檢測結果發(fā)送到聯鎖裝置。2.2.2列車自動限速連續(xù)ATP系統使用數字音頻軌道電路來連續(xù)監(jiān)視和控制火車，并將數據連續(xù)傳輸到電車。2.2.3目標速度及目標距離ATP系統通過獲取到的數據，生成計劃數據，將其發(fā)送至ATP板設備，實際的列車速度則由測速裝置連續(xù)進行測量。如圖5.8所示。圖5.8目標距離原理列車的實際行駛速度與經常計算的最大速度相比。如果實際速度超過最大速度，緊急制動將自動啟動。2.2.4制動模式列車制動控制模式共有兩種，第一種為分級制動模式第二種為一級制動模式。分級制動模式；在分級制動模式中，根據不同的閉塞分區(qū)，根據與前方列車的距離對速度進行計算和調整，分層制動模式可以分為梯型和曲線型。分步模式通常是很大的分步模式。它將電車的總制動距離分為3到4個塊，每個塊根據距前一列火車的距離確定速度限制。如果火車速度快于檢查值，火車將自動制動。需要保護部件以確保安全。步進制動模式的速度曲線如圖5-10所示。階梯式分級制動模式具有以下缺點，如圖5.9所示。圖5.9階梯式分級制動模式存在的缺點一級制動模式。一級制動模式中，控制中心根據兩列火車間隔的距離，計算出制動模式曲線，并控制火車的運行，此種方法較為簡單，但存在一些缺點，如圖5.10所示。圖5.10一級制動模式存在的缺點2.2.5測速與測距確定車輛速度和位置是車載設備關鍵、重要的功能。（1）測速對列車行駛速度測量的精準度非常重要，通過測量出列車的實際速度，才能完成接下來對列車的速度控制。有兩種測速方法：車載設備的自檢和系統測量。有安裝在無停電車輛的車軸上的車載機自走用的速度發(fā)生器、距離脈沖發(fā)生器、霍爾型脈沖速度傳感器。系統可以通過衛(wèi)星和雷達來測量速度。①測速發(fā)電機。最初，使用速度發(fā)生器測量速度。章魚發(fā)生器安裝在輪軸上，其電壓與車速成正比。處理后，電壓產生兩個輸出（模擬和數字）。然后，它們分別用于驅動測速計和傳播者上的主引擎以進行速度比較。測速器很簡單，但是在低速范圍內精度和可靠性很差。②路程脈沖發(fā)生器。那個核心組件是16極凸輪。車輪旋轉產生一連串脈沖。速度越快脈沖越多。如果脈沖數記錄了一定期間，則可以轉換為實際的速度。③霍爾脈沖頻率傳感器。隨著車輪旋轉，霍爾傳感器通過生成頻率與車輪速度成比例的信號來測量速度。在實際的使用中，需要安裝至少兩套傳感器，以此來保證測量的準確性。（2）測距距離測量是通過測量速度和車輪直徑來完成的。測距系統記錄車輪的轉速，計算考慮行駛方向和車輪直徑的列車距離。距離測量系統使用由兩個速度傳感器測量的數據來比較兩個信道。當兩個數據不同時則選取最大的數據以保證列車的運行安全。2.2.6速度限制速度限制可以分為固定速度限制，臨時速度限制，區(qū)域速度限制三種。，具體如圖5.11所示。圖5.11速度限制2.2.7車站定位停車在安裝家用門時，必須使車門的開度與屏幕的開度相匹配。為了允許10.25m的停止誤差，需要經過屏蔽的地鐵站。其他車站允許停站誤差為士0.5m.2.2.8閉塞分區(qū)限速塊區(qū)間的速度限制是設定各個軌道電路的最大線速度和目標速度。最高速度由atp軌道側裝置選擇，選擇速度為軌道電路的容許最大速度?？刂浦行目梢詻Q定并刪除臨時的速度限制被撤去的時候，實施一個以上的安全對策。臨時速率限制部分的范圍總是限制在一個或多個軌道電路上。2.2.9常用制動和緊急制動ATP板裝置具有服務制動和緊急制動兩級保護控制能力，服務制動器發(fā)生故障時，可以應用緊急制動器，緊急制動的實施可通過下列三種基本方式的任何一種來實現，如圖5.12所示。圖5.12緊急制動的實施3ATP系統安全性影響因素分析3.1造成不安全行車的因素3.1.1人占主導地位的因素自工業(yè)革命開始，機械與電子行業(yè)的不斷發(fā)展，在許多領域中機器已經能夠超過人類了，然而目前的機器與人類不同，人類作為智慧生物，而機器中的絕大多數只能按照人們設定好的程序進行運作。對于機械設備來說，出現一些故障是難以規(guī)避的，但是在日常的管理過程中，可以通過不斷的更新和完善降低其故障率。在軌道交通的使用中，機器的故障率不高，在軌道交通的正常運行中，列車員的操作，維護人員的維護，在行車安全方面的作用是十分關鍵的。對于不安全的行車行為，人為因素的影響主要有3點，一是檢測失誤和維修失誤，二是操作，三是故障破壞。前兩點主要是軌道交通員工的失誤所導致的，第三點主要是例如乘客等其他人員引起的。檢測失誤和維修失誤在檢測和維修中，經常會遇到未能及時發(fā)現故障或發(fā)現了故障卻忘記維修的情況。操作失誤如果ATP系統發(fā)生故障，則需要進行相關的手動操作。例如，列車駕駛員根據控制中心提供的相關信息進行停車保護，但如果駕駛員未注意到列車的故障或進行了錯誤的操作。故意破壞有人為故意造成的破壞在現實生活中十分常見，在軌道交通中各種設備被人為故意的破壞也十分常見，除此之外，還有許多其他原因也會引起設備的損壞，比如縱火和盜竊。盡管這種情況相對少見，但并不能忽視其有可能造成的嚴重危害，特別是，一些恐怖組織活動在全球范圍內增加。這些行動對世界產生了巨大的影響。3.1.2.機占主導地位的因素隨著如今計算機等硬件設備的高速發(fā)展，給人類的社會以及生活帶來了極大的便利。但是，硬件設備一旦發(fā)生故障，就有可能造成十分嚴重的后果或影響。城市軌道交通中發(fā)生的硬件設備故障可分為兩個方面：由于自身缺陷造成的故障和由于偶然性造成的故障。(l)自身缺陷首先，在設計和制造中的某些缺陷可能不會被及時的發(fā)現或尚未被發(fā)現，但在存在某些缺陷的情況下有可能依然會在市場上進行銷售。偶然和損失失效這是引起失效最重要的原因。所有的事物都有一定的生命周期，ATP系統在正常使用中因為老化磨損等問題，以及制造過程中本身存在一定差異而導致出現問題的概率是最有可能的。3.1.3環(huán)境優(yōu)勢因素如雷電、地震、山洪、海嘯、暴雨暴雪等自然災害，從古至今影響著人們的正常生活，國內的軌道交通線路由于數量極多，遇到自然災害造成的破壞概率極大。長期的空氣污染和酸雨等也會加速硬件的損耗和腐蝕，并間接影響到軌道交通運行的安全性。結合以上的分析和歸納總結，得到安全影響因素結構圖如題3.1所示。圖3.1ATP系統造成不安全因素的原因3.2影響行車安全的因素3.2.1影響行車安全的因素（1）設備質量因素：①機車：剎車裝置故障、駐車裝置故障、電器設備短路著火、鐵路供電系統故障等；②通信設備故障：機械部分故障、電氣接點接觸不良、信號燈損壞、電線短路、斷路、虛接等；③車輛：斷軸、制動裝置失靈等；④線路：鋼軌損壞、軌道發(fā)生形變、道岔故障、路基損毀等。(2)環(huán)境影響因素：①多重的社會因素都會對工作人員心理形成影響，這些因素當中包括了家庭因素、人際因素、社會風氣因素等相關因素。進而容易因為員工的心理波動導致行車安全性下降；②自然因素：不同的溫度環(huán)境因素容易給行車帶來相關影響，溫度過高使人變得懶惰，容易出現疲勞現象，溫度過低則人員體力消耗大，動作會因此遲緩。高原地區(qū)可能造成人員缺氧，影響敏感度。喧鬧嘈雜的環(huán)境導致人的辨別性下降，對于異常聲音不夠敏感。霧天行車導致識別能力下降。3.3行車安全存在的問題(1)接發(fā)車作業(yè)問題突出：在工作實踐過程中一部分人員存在著規(guī)范意識不強等問題，不按照標準開展調車作業(yè)。沒有按照發(fā)車區(qū)間安排車次，隔線發(fā)車，隔車接車，不嚴格執(zhí)行基本程序，工作程序被違反，工作標準得不到落實，必要程序被簡化處理，聯控工作時效性得不到保證，不按照要求第一時間開啟進出站信號機，遇到緊急情況或不符合正常狀態(tài)的情況，無法第一時間積極主動與司機進行聯系；(2)調車作業(yè)沖突頻發(fā)：許多車站缺少相應的設備，導致專業(yè)化處置水平較低，調車過程當中存在著越線發(fā)車情況；(3)設備較為落后，影響行車安全水平的提升：落后設備比例相對于其他車站較大,不足以滿足安全行車的要求，建設過程中沒有保持必要的間距距離，如當列車發(fā)生脫線等情況，車輛容易出現越軌，給行車安全造成直接負面的影響。同時沒有在硬件設施方面加大投入，信號標識等方面規(guī)范性不強，設備較為老化，缺少高水平設備，一部分電氣設備處于瀕臨淘汰的設備，無法滿足當前鐵路運輸的實際需要；(4)違章成為習慣：不能夠嚴格按照規(guī)范要求填寫相關的通知單。在平面示意圖當中，所顯示的相關位置與具體實際情況存在，部分線路出現占用等情況，主要的應用信息無法詳實記錄真實情況，工作過程當中存在漏填等問題，整體的調車作業(yè)無法在規(guī)定的位置展開，安全隱患沒有得到根除，安全舉措和辦法不及時，對行車工作細則的落實不到位，存在脫崗等現象。4加強ATP系統安全的方法4.1加強對設備故障的預測在進行硬件選擇的過程中，通常會將國內外擁有可靠口碑的各種硬件設備進行對比，用以確保硬件的質量。為了將偶發(fā)性和損耗性硬件失效引起的安全事故降到最低水平，必須盡可能的加強對設備的日常檢修和維護。列車在運行的過程中各種零部件會發(fā)生損耗、變形，一些零部件還會隨著使用年限的增加而出現老化等情況，為了延長列車中各個硬件設備的使用壽命、保證列車的行駛安全，必須了解和分析各零部件老化、損耗的規(guī)律，定期的進行檢查和維護，以保證車輛處于最佳運行狀態(tài)。同時，ATP系統作為軌道交通中重要的組成部分，其日常維護也同樣重要。每條地鐵線上車輛的檢修歷程并不相同，但都是遵循相關的規(guī)定和流程進行檢修，雖然這種維護模式耗費大量的人力物力，并且效率較低，但依然無法避免硬件的非正常損壞，有可能會導致列車在運營過程中發(fā)生事故。為了盡可能的減少軌道和列車設備發(fā)生故障，我們有必要找到一套新的、更有針對性的解決方案。4.2提高工作人員的管理和作業(yè)能力對于人為因素導致的安全問題，應當長期對工作人員進行培訓和學習以及相應的考核，從而就可以降低誤檢測問題發(fā)生的概率?？梢酝ㄟ^加強列車行駛過程中對機組人員與控制中心工作人員對ATP系統的監(jiān)控，并通過學習和培訓來提升控制中心工作人員以及駕駛員的應急能力。在應用實踐過程當中，對于工作中出現的失誤，必須要從提升人員專業(yè)能力和綜合素質入手。相關企業(yè)需要采取針對性舉措，圍繞提升工作質量做文章。4.2.1提高駕駛人員以及控制中心人員的工作能力工作人員上崗工作之前應當需要參加系統綜合的培訓，隨著信息化時代的來臨，常態(tài)化培訓就成為了這類公司必須要進行的培訓工作。我針對性專業(yè)化的培訓，能夠提升駕駛人員和控制中心人員的綜合水平，使其形成較強的安全意識，按定期或不定期的考核抽查，以考核推動人員素質提升。落實崗前培訓制度，保證上崗人員的工作能力和工作水平，不斷培養(yǎng)工作人員的學習意識和安全意識。想要提高駕駛員與控制中心工作人員的工作能力，就必須加強質量意識與安全意識教育的開展。除此之外，還可以指定考核制度，對工作人員的業(yè)務水平和工作能力進行考核。4.2.2提高檢修人員的作業(yè)能力檢修人員作為軌道與列車維護的關鍵，必須保證他們的工作能力。對檢修人員進行定期的培訓，制定考核標準，將工作質量與工作能力與勞動報酬建立聯系，加強檢修人員對工作能力培養(yǎng)的重視。檢修人員在從事相關崗位前，應當需要參與系統化的理論專業(yè)學習，同時也要進行技能培訓，學習和培訓要保持常態(tài)性，要提升培訓的實效性。通過有效的考核，進一步激勵員工主動學習的積極性。針對重點崗位檢修人員要形成一套切實可行的考核辦法，使工作質量和工作效能有機結合，提升整體工作的質量。4.2.3提高軌道交通運輸公司的質量管理能力質量管理的根本目的在于提升軌道交通運輸公司的企業(yè)形象與企業(yè)競爭力，增加軌道交通運行的安全性，降低發(fā)生事故或出現故障的頻率，不僅能夠為乘客提供更安全和舒適的服務，也有利于企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。安全運營是交通運輸企業(yè)管理水平與服務質量的直接體現，同時也是城市軌道交通實現高效運營的前提。安全有序的實現列車運營不僅是每一軌道交通運輸企業(yè)的目標，同時也是滿足乘客需求、獲得利潤的重要保障?？偠灾?，相關企業(yè)必須加大質量管理力度，重視質量管理，從而更好的服務乘客和服務社會。4.2.4建立安全質量小組設立質量安全監(jiān)管小組，同時加強對組內成員的培訓，使他們能夠掌握安全管理的有效方法，提升他們的工作水平，從而促進企業(yè)真題安全管理水平的提升。此外，加強對地鐵站內部以及地鐵線路的安全巡檢，加大安全監(jiān)控設施的投入，防止人為破壞事件的發(fā)生，設立醒目的安全指示宣傳標語和警示牌。一旦發(fā)現有人故意破壞相關的設施和裝備，管理小組要能夠通過遠程監(jiān)控設備及時發(fā)現和及時制止，必要時也可以采取有效的法律手段對故意破壞的人實施制裁以及索要損失。此外，安全質量小組還要擔負起對乘客以及市民進行安全教育的責任，對違反相關安全規(guī)定的乘客和個人進行安全教育，對于情節(jié)惡劣以及嚴重影響到列車和軌道安全的，可以移交執(zhí)法部門進行處理。4.2.5建立軌道交通設備質量跟蹤制度要形成和不斷優(yōu)化調整軌道交通設備質量跟蹤制度，確保這一制度能夠為軌道交通提升安全管理水平做出應有的貢獻，該制度要包括列車預防性檢查，質量超檢查等具體工作要求。為列車保持持續(xù)的穩(wěn)定性和較低故障率提供制度保證。也為了能夠及時有效掌握各種部件的損壞程度，需要加大日常故障排查原因的分析總結，做好統計工作，為管理層決策提供依據。從設備國產化角度來看，收集到的相關資料也利于配件的質量提升和創(chuàng)新工作的開展?？梢詾閲a設備提升質量和工作效能提供更好的依據。5案例分析5.1長春市輕軌簡介長春輕軌作為中國的第一條輕軌線路，有許多獨有的“特色”，如：線路多處是平交道口的設計(3號線平交道口共11處)，采用了國產化70％低地板輕軌電動客車的線路運營，線路上的站間距短于地鐵站間距等等。這種設計理念即為國內首開先河，為中國第一條輕軌線路畫上了具有色彩的一筆，但同時，長春輕軌的特殊性也在另一方面加重了對運營的負荷量。長春輕軌線路圖如圖5.1所示。圖5.1長春輕軌線路圖5.2總調度室是長春輕軌運營的控制中心長春輕軌在運行中將《行車組織規(guī)則》作為指導方針，以安全、準確、高效、服務為宗旨。各部門的緊密配合、協調的動作，保證車輛的安全、高效的運行，保證乘客的安全，完成安全運營的任務。同時，輕軌全線行車工作是由總調度室統一指揮，與行車工作有關人員無條件的執(zhí)行和調度指令。信號控制中心采用調度集中系統(CTC)，由總調度室控制并使用?？傉{度室作為長春輕軌運營工作綜合指揮和控制中心，主要表現為：(1)總調度室是輕軌日常運營行車工作的組織部門；(2)總調度室是輕軌運營信息的收發(fā)中心；(3)總調度室是輕軌運營的應急指揮中心。長春輕軌在總調度室的工作安排上，是對具體工作事項進行具體工作的分配和人員負責，具體分為：行車長負責調度全線的行車工作，組織并實現車輛運行圖：電力調度負責全線的送電、停電工作，實現電路的正常運行；服務調度負責服務監(jiān)督以及線路各站的統一指揮工作；安全調度負責全線的安全工作，確保線路的穩(wěn)定運營。四個工種的調度人員必須要恪守崗位，全部都由調度值班主任責統一管理。就像是一個人擁有強壯有健的四肢，還需要一個發(fā)達的大腦對其靈活運用，才能發(fā)揮出最大的功效，一個好的運營調度環(huán)境，需要企業(yè)從上到下，從大到小，每個細節(jié)、每個工作都要注意、警惕才可保持的。長春輕軌正因為認識到此點，按照專業(yè)人員從事專業(yè)工作的工作方式，以高度集中、統一指揮、逐級負責等原則上進行統一調度和指揮。5.3總調度室具體職能總調度室是正常安全運營工作的保障，在長春輕軌的日常運營中，經常發(fā)生運營延誤以及各種事故，在這些類因故障產生的運營延誤事件中，總調度室發(fā)揮了巨大的作用。總調度室在事故處理過程中，起到了核心作用。輕軌的日常運行中，需要在發(fā)生延誤情況時，通過總調度室全面調控運營正線上車輛，使行車間隔平穩(wěn)有序，疏通、緩解局部突發(fā)大客流。與其他城市地鐵公司遇到事故、故障進行處理方法不同，長春輕軌是通過總調度室的調度指揮與應急演練預案的處理，利用站與站問區(qū)段中的道岔折返，人性化、合理化的彌補上卜行行車間隔，盡量減少乘客因線路故障導致的乘車延誤，為城市交通的平穩(wěn)發(fā)展做出貢獻。這就是長春輕軌總調度室運營組織的特色之處。總調度室行車調度之所以在事故發(fā)生后的很短時間做出最優(yōu)解決方案，并加以實施，是因為我們長春輕軌在日常的培訓中，嚴格遵循行車組織要求，要求行車調度抱有防患于未然的態(tài)度，在平時沒有發(fā)生運營事故時，共同考慮運營中可能發(fā)生的事故，以及事故發(fā)生時我們該怎么處理，怎么最大程度上的減少延誤時問。所以我們制定了針對突發(fā)狀況下的一系列應急方案。當事故發(fā)生時，我們能夠快速，準確的解決運營過程中發(fā)生的一切事故。只有我們抱有防患于未然的心態(tài)，才能在發(fā)生運營事故時，快速、有效的解決事故，減少運營延誤時間，減少經濟損失，為乘坐我們長春輕軌的旅客提供一個安全，舒適，快捷的交通方式。5.4長春市輕軌中ATP系統的結構、分類和工作原理長春市輕軌凈月線工程與一期工程銜接，全長l7．4正線km，共設l7座車站，沿途經過長春市高新技術經濟開發(fā)區(qū)、長春市國際會議展覽中心、2l世紀廣場、東北師大和凈月潭風景區(qū)等。長春凈月線采用了國內自主產權的超速防護系統。該系統由中國鐵路通信信號集團公司歷時6年開發(fā)，經過鐵道部環(huán)行道試驗、長客廠試車線試驗、長春輕軌兩站一區(qū)間試驗逐步改進和完善，現將正式應用于長春輕軌凈月線工程。5.5系統的制動模式ATP系統方案采用連續(xù)速度控制的列控模式(或稱一級速度控制模式)。地面安裝的信息傳輸系統(數字無絕緣軌道電路)連續(xù)地向列車傳送列車至目標點的距離、線路信息、目標點速度等數據，車載設備則負責接收以及處理這些數據，通過計算得到相應的曲線，列車的控制人員或自動控制系統則根據得到的數據來保障列車安全高效的運行。圖5.2列車制動曲線圖5.6系統的構成ATP系統是保證列車運行安全的重要系統，其構成如圖5.3所示。圖5.3國產化ATP系統設備構成ATP區(qū)域控制中心采用雙機熱備的計算機處理結構；數字軌道電路采用雙二取二結構；一ATP車載設備采用雙二取二結構。5.7系統的主要功能（1）ATP區(qū)域控制中心的主要功能如圖5.4所示；圖5.4ATP區(qū)域控制中心的主要功能（2）數字軌道電路的主要功能如圖5.5所示；圖5.5數字軌道電路的主要功能（3）ATP車載設備的主要功能如圖5.6所示。圖5.6ATP車載設備的主要功能5.8系統結構1.ATP區(qū)域控制中心的系統功能結構根據地鐵運用需求確定的系統功能結構，系統分為三層：操作層：實現對車站的控制操作和對設備的監(jiān)測。信號安全控制層：對聯鎖邏輯和ATP編碼進行運算，對控制對象發(fā)出控制指令。輸入／輸出控制層：完成設備狀態(tài)采集以及對繼電器接口電路的輸出進行控制。5.9數字軌道電路的結構及工作原理數字軌道電路(DTC)內部結構如圖5.7所示。圖5.7ATP地面控制系統功能結構有時故障和有損故障是最重要的。因此，對于硬件選擇和日常維護尤為重要。鐵路運輸硬件的選擇基于多次比較。大多數時候可以選擇國內外可靠的設備，并保證其質量，為了有效防止安全低效事故或事故引起的問題，日常維護是非常重要的對策和手段。為了進一步的延長使用壽命，列車必須根據實際老化和磨損情況，適當的調整維修時間，并且列車始終可以在最佳狀態(tài)下運行。例如，上海Metoroka的維護過程可分為兩周檢查，每月檢查一次（保修期內的舊車），每兩年檢查一次（保修期內的新車），定期修理，修理輪廓除外，并檢查除了起飛前對機組人員的日常檢查以及飛行后日常檢查團隊的功能檢查。作為城市有軌電車和有軌電車的一部分，ATP還進行定期維護。當前，國內城市鐵路系統正在按照一般原則進行硬件維護。每個地鐵線路的管理時間表都是完全不同的。不管怎么擺放，它都會定期從定期維護到大修。像這樣，為了維護需要很多人力資源和材料資源?；旧峡梢员ＷC運行的安全性和效率，但不能避免中途硬件損壞，在操作過程中仍經常失敗。因此，必須找到在適當的時候維持目標的方法，需要進行某種部件的保養(yǎng)，事先更換有問題的部件。鐵路運輸中的ATP硬件故障隨時可能發(fā)生。該系統的硬件維護受到延遲。即使在指定的時間內進行了適當的維護，也無法完全消除硬件缺陷。如果硬件故障時間是可以預見的，則可以獲得兩倍的結果。在當前的技術水平上，不可能完全知道每個硬件的特定損壞時間。但是，可以在一定時間內預測相同的硬件異常故障率。在知道組的高故障率周期后，通過仔細維修和維護高故障率的硬件，可以降低故障率，并確保操作的安全性和效率。災難灰色預測方法適用于這種情況。5.10事故延誤案例分析下面通過對長春輕軌發(fā)生的兩個典型案例，對長春輕軌特色調度指揮進行更加全面的了解。5.10.1案例一2012年6月7日故障分析故障時間：9點39分216#車故障類型：IDU顯示降弓(實際受電弓降弓)故障地點：上行解放橋延誤時間：20分鐘故障概況：2012年6月7日上午9：39分216#駕駛員上行解放橋報：IDU顯示降弓，令其原地處理。9：40分通知車調工程車準備，備用車準備。9：42分216#報：受電弓無法升起，令其做好救援準備。(強泵無效)同時組呼在線各車216#車情況。9：43分令216#后車302#車前往救援216#車。9：45分302#車到達故障地點開始救援。9：50分令304#車上行寬平橋清客，由上行湖兩岔區(qū)倒入下行寬平橋載客發(fā)長影。9：56分216#車報：緩缸完畢。9：59分302#車救援216#車動車。10：10分217#車(備用車)上下行逆向空駛至下行南湖載客發(fā)往長影。(庫內無長車)10：15分令204#車上行湖西橋清客后，由湖西橋岔區(qū)倒入下行寬平橋載客發(fā)長影。10：16分302#車救援216#車進入長春站上行站臺。10：26分302#車與216#車解鉤完畢，長春站載客發(fā)車。10：32分令219#車長春站空駛到世紀廣場倒入上行載客發(fā)長春站。10：40分令201#長春站空駛到世紀。場倒入上行載客發(fā)長春站。故障分析：(1)由于輕軌車輛結構的特殊性，一旦發(fā)生某些故障，車輛無法自行同庫，必須進行救援，故本次故障時間較長。(2)為減少故障對全線的影響，需要對個別載客車輛進行必要的清客折返作業(yè)。(3)共辦理5次折返、1次加車上正線。5.10.2案例二故障時問：2012年9月13日晚18：18分故障類型：交通事故故障地點：衛(wèi)光街道口延誤時間：23分鐘故障概況：2012年9月13日18：18分205#報衛(wèi)光街道口兩社會車輛發(fā)生交通事故，影響上下行行車通知車調準備加車、安調通知相關保衛(wèi)人員以及交警，第一時間到達現場18：18分行調令326#衛(wèi)星廣場上行清客，倒入下行載客發(fā)往長影的世紀城18：31分行調令325#上行長影空駛至華橋外院載客發(fā)長春站18：33分行調令216#上行衛(wèi)星廣場清客倒入下車行載客發(fā)長影世紀城18：33分203#加車上上行線逆向至前進西站載客發(fā)往長春站18：33分行調令218#下行湖光路清客倒入上行線載客發(fā)往長春站18：34分322#報交警到達現場，馬上可以通車18：35分恢復正常行車事故導致上行衛(wèi)光街．前進大街延誤23分。5.10.3案例分析(1)由于輕軌線路的特殊性，平交道口成為影響運營安全和服務質量的一大難點，處理類似事故也是調度指揮的一火難點。(2)本次事故處理中存在以下問題：1)18：30分如果有一輛加車可以補全上行行車問隔2)第一列加車203#上線時逆向發(fā)往前進兩站之后載客會更加縮短行車間隔，更為合理。3)第二列加車上線不及時，未能對整體平穩(wěn)運行產生作用，所以令加車直接回庫。(3)事故期間共辦理3次折返、1次加車上線。5.11無ATP防護列車對運營的影響圖5.8無ATP防護列車對運營的影響5.12解決方案通過以上案例分析，可以充分證明，在長春輕軌發(fā)生車輛事故、道口堵車等各類緊急事件導致全線或部分線路停運時，通過總調度室對線路車輛、工作人員進行核心統籌，利用岔區(qū)折返和一系列人性化的服務措施，遵循對乘客的安全、便利出行的宗旨，對輕軌進行特色的調度安排。這是不同于其他地鐵系統中的遇到事故時，必須對區(qū)間進行停運，之后等待故障維修人員維修完畢之后方可正常運營。為了防止再次發(fā)生事故，應當按照現行規(guī)定，在無ATP防護的情況下應當采取如下措施：當出現無ATP防護的列車時，應當采用NRM駕駛模式進行駕駛。應當嚴格按照限速要求運行列車，當出現多種限速不一致時，低于其中最低限速進行運行。（3）行車調度員應當將無ATP防護的列車信息通知到各車站，并且應當對嚴重晚點的列車進行清客處理。（4）車站對無ATP防護的列車進行進出站監(jiān)控，當遇到緊急情況時應當由行車調度員進行調整。（5）遇到設備故障時，應當使用降級閉塞法