
現(xian)貨(huo)供(gong)應(ying)編碼(ma)器(qi)EIL580-TT14.5RQ.01024.A
南(nan)京惠(hui)言達電氣有(you)限(xian)公司致(zhi)力(li)於(yu)打(da)造(zao)德(de)國(guo)、瑞(rui)士等(deng)歐洲中小型自動(dong)化企業與國(guo)內(nei)客(ke)戶的(de)連(lian)接(jie)橋梁,歐美(mei)原產工控(kong)設(she)備,機(ji)電設(she)備,儀器(qi)儀表(biao),備品(pin)備件 的(de)壹(yi)站(zhan)式(shi)供(gong)應(ying)商。主(zhu)要(yao)產品(pin)有(you)工業(ye)自動(dong)化設(she)備,電工控(kong)設(she)備、液壓設(she)備、 電氣設(she)備和零部件等(deng)產品(pin)。原裝(zhuang),源頭(tou)采(cai)購(gou)帶(dai)給(gei)客(ke)戶便捷(jie)的(de)購(gou)物(wu)體(ti)驗(yan)!
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軌(gui)道交(jiao)通(tong)系統作(zuo)為大(da)容(rong)量(liang)的(de)公(gong)共(gong)交(jiao)通(tong)工具,其(qi)安全性(xing)直接(jie)關系到廣大(da)乘(cheng)客(ke)的(de)生(sheng)命(ming)安(an)全。信(xin)號系統作(zuo)為保證(zheng)列(lie)車(che)運(yun)行安(an)全,實(shi)現行車(che)指揮(hui)和列(lie)車(che)運(yun)行現(xian)代化,提(ti)高(gao)運(yun)輸效(xiao)率(lv)的(de)關(guan)鍵(jian)系統設(she)備,在(zai)軌(gui)道交(jiao)通(tong)系統中有(you)舉(ju)足(zu)輕(qing)重(zhong)的(de)地(di)位(wei),通(tong)常由列(lie)車(che)自動(dong)控制(zhi)系統(AutomaticTrainControl,簡(jian)稱ATC)組(zu)成。ATC系統包(bao)括(kuo)列(lie)車(che)自動(dong)監(jian)控(kong)系統(AutomaticTrainSupervision,簡(jian)稱ATS)、列(lie)車(che)自動(dong)防護子(zi)系統(AutomaticTrainProtection,簡(jian)稱ATP)、列(lie)車(che)自動(dong)運(yun)行系統(AutomaticTrainOperation,簡(jian)稱ATO)。其(qi)中,ATP主要(yao)對(dui)行駛(shi)中的(de)列(lie)車(che)進(jin)行監(jian)控(kong)和(he)安(an)全防護,避(bi)免(mian)其(qi)出(chu)現(xian)聯鎖備或自身(shen)系統中出(chu)現(xian)問題(ti)故(gu)障而影響(xiang)列(lie)車(che)運(yun)行安(an)全。ATS對(dui)列(lie)車(che)的(de)實(shi)際(ji)運(yun)行情況(kuang)進行監(jian)督(du)與控制(zhi),可使(shi)行車(che)調(tiao)度(du)工作(zuo)者(zhe)對(dui)整(zheng)個線(xian)路(lu)的(de)列(lie)車(che)進(jin)行全面(mian)、系統、完(wan)整(zheng)的(de)管(guan)理(li)。ATO則(ze)通(tong)過分析(xi)地(di)面情況(kuang)來(lai)對(dui)列(lie)車(che)進(jin)行控(kong)制(zhi),避(bi)免(mian)列(lie)車(che)在(zai)行駛(shi)中突然(ran)加速或(huo)減(jian)速(su),提(ti)高列(lie)車(che)運(yun)行的(de)舒適(shi)性(xing)和(he)節(jie)能(neng)性(xing)。3個子(zi)系統通(tong)過信息(xi)交(jiao)換(huan)網絡(luo)構(gou)成閉(bi)環系統,實(shi)現(xian)地(di)面控(kong)制與車(che)上控制(zhi)結(jie)合、現地(di)控制(zhi)與中央(yang)控制結(jie)合,構(gou)成壹個以(yi)安(an)全設(she)備為基(ji)礎,集(ji)行車(che)指揮(hui)、運(yun)行調(tiao)整(zheng)以(yi)及(ji)列(lie)車(che)駕駛(shi)自動(dong)化等(deng)功能為壹體(ti)的(de)列(lie)車(che)自動(dong)控制(zhi)系統。
2軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)信號(hao)系統的(de)安(an)全性(xing)分(fen)析(xi)
對(dui)於(yu)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)信號(hao)系統而言,安全性(xing)主(zhu)要(yao)是(shi)指行車(che)的(de)安(an)全和(he)乘(cheng)客(ke)的(de)人(ren)身(shen)安(an)全。在(zai)列(lie)車(che)的(de)行駛(shi)過程中,無論(lun)是因(yin)為設(she)備出(chu)現(xian)故障,還是因(yin)為電路、軟件出(chu)現(xian)問題(ti),都(dou)可(ke)能(neng)會影響(xiang)到列(lie)車(che)的(de)正(zheng)常行駛(shi),而由此造(zao)成的(de)誤(wu)動(dong)或錯(cuo)誤(wu)操(cao)作(zuo),極有(you)可(ke)能造(zao)成嚴重(zhong)的(de)安(an)全事(shi)故。為此,在(zai)軌(gui)道交(jiao)通(tong)信號(hao)系統的(de)設(she)計(ji)與應用(yong)中,應該(gai)以(yi)故(gu)障-安全為原則(ze)。在(zai)此過程中,需要(yao)解決(jue)的(de)問(wen)題(ti)主(zhu)要包(bao)括(kuo)軌(gui)道(dao)數(shu)據(ju)處理(li)、數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)與驅動(dong)以(yi)及(ji)數(shu)據(ju)傳輸等(deng)三(san)個方面的(de)故(gu)障-安全問(wen)題(ti)。可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)當前(qian)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu),如(ru)容(rong)錯(cuo)技(ji)術(shu)、故(gu)障檢(jian)測和(he)診(zhen)斷(duan)技(ji)術(shu)以(yi)及(ji)多(duo)重(zhong)化技(ji)術(shu)等(deng),均(jun)能(neng)夠(gou)為提高(gao)軌道交(jiao)通(tong)信號(hao)系統的(de)安(an)全性(xing)提(ti)供(gong)技(ji)術(shu)支(zhi)持。
2.1ATS系統
在(zai)控(kong)制中心設(she)立兩套ATS系統,互為熱(re)備份,即(ji)其(qi)中的(de)壹(yi)個系統在(zai)線(xian)時,另壹(yi)個系統也在(zai)不(bu)斷更新其(qi)數(shu)據(ju)信息,當出(chu)現(xian)故障需要切(qie)換(huan)時,熱(re)備份系統在(zai)很(hen)短時間(jian)內(nei)完(wan)成對(dui)軌(gui)旁(pang)信(xin)息的(de)掃描(miao),從(cong)而保證(zheng)系統獲取(qu)新的(de)數(shu)據(ju)。各車(che)站(zhan)和(he)車(che)輛(liang)段(duan)ATS系統通(tong)過冗余配(pei)置(zhi)的(de)網絡(luo)通(tong)道和(he)控(kong)制(zhi)中心ATS連(lian)接,實(shi)現(xian)信(xin)息(xi)交(jiao)換(huan),以(yi)保(bao)證(zheng)某(mou)點(dian)或(huo)某(mou)段(duan)通(tong)信信(xin)道(dao)發(fa)生(sheng)故障時,系統仍能正(zheng)常工作(zuo)。ATS系統采(cai)用(yong)DCS系統提(ti)供(gong)的(de)接(jie)口(kou)獨(du)立(li)組(zu)網,實(shi)現(xian)信息的(de)安(an)全獨(du)立(li)穩定(ding)傳(chuan)輸。ATS采(cai)用(yong)集(ji)中控制(zhi)的(de)方式(shi),可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)系統維(wei)護(hu)工作(zuo),並且減(jian)少(shao)沿(yan)線工區和(he)人(ren)員配(pei)置(zhi)。車(che)站(zhan)自動(dong)控制(zhi)為控制(zhi)中心自動(dong)控制(zhi)的(de)降(jiang)級(ji)模(mo)式(shi),當(dang)控制(zhi)中心設(she)備故障或者(zhe)控制(zhi)中心與車(che)站(zhan)通(tong)信網絡(luo)故(gu)障,造(zao)成控制中心ATS子(zi)系統無(wu)法(fa)正(zheng)常工作(zuo)時,系統自動(dong)降(jiang)級(ji)為車(che)站(zhan)自動(dong)工作(zuo)模(mo)式(shi),此時ATS本地(di)系統根(gen)據本地(di)服務器(qi)中存儲(chu)的(de)時刻表(biao)信息繼(ji)續進(jin)行進(jin)路(lu)自動(dong)辦理(li)。
2.2ATP系統
由(you)於(yu)ATP系統主(zhu)要(yao)是(shi)對(dui)列(lie)車(che)的(de)設(she)備和系統進(jin)行安(an)全監(jian)控(kong),因(yin)此其(qi)安全性(xing)設(she)計(ji)應該(gai)將重點(dian)放(fang)在(zai)保(bao)證(zheng)設(she)備系統安(an)全上。先,ATP系統可(ke)以(yi)利用雙層網絡(luo)與全冗(rong)余的(de)模(mo)式(shi)來(lai)進行設(she)計(ji),將系統中的(de)所(suo)有(you)設(she)備都(dou)設(she)置(zhi)相應的(de)冗(rong)余接(jie)口(kou),並做好(hao)備份,以(yi)保(bao)證(zheng)系統某(mou)個節(jie)點(dian)出(chu)現(xian)故障後系統也可以(yi)不(bu)受(shou)影響(xiang)而正(zheng)常運(yun)行。其(qi)次(ci),編(bian)碼(ma)軟件也可以(yi)利用冗余技(ji)術(shu),且(qie)編(bian)碼(ma)中不(bu)可出(chu)現(xian)循(xun)環語句(ju),這樣是(shi)為了保證(zheng)某(mou)個編(bian)碼(ma)控(kong)制(zhi)程序(xu)出(chu)現(xian)中斷後(hou)可以(yi)繼(ji)續對(dui)系統進(jin)行控(kong)制(zhi),且不(bu)會形成死循(xun)環的(de)問(wen)題(ti)。第(di)三(san),為了進壹(yi)步保(bao)證(zheng)系統的(de)安(an)全性(xing)與可靠(kao)性(xing),對(dui)於(yu)壹(yi)些(xie)較(jiao)為重要(yao)或者(zhe)較為容(rong)易出(chu)現(xian)故障的(de)設(she)備,應該(gai)進(jin)行雙(shuang)重(zhong)備份。同時,為了避(bi)免(mian)強信(xin)號對(dui)系統產生幹擾(rao),還要(yao)在(zai)電路中設(she)計(ji)壹定(ding)的(de)防沖擊(ji)電路和防幹擾(rao)措(cuo)施。這樣才(cai)可以(yi)很(hen)好(hao)地(di)保證(zheng)系統的(de)安(an)全運(yun)行。例(li)如(ru)地(di)面ATP子(zi)系統壹(yi)般(ban)采(cai)用(yong)“二(er)乘(cheng)二(er)取(qu)二(er)”安全冗(rong)余設(she)計(ji),帶(dai)獨(du)立(li)“故障-安全”檢(jian)驗(yan)的(de)安(an)全冗(rong)余系統,其(qi)硬件平臺從硬件設(she)計(ji)上采(cai)用(yong)了“二(er)乘(cheng)二(er)取(qu)二(er)”結構、雙系並行工作(zuo)的(de)“二(er)乘(cheng)二(er)取(qu)二(er)”安全計(ji)算(suan)機(ji)系統,內(nei)部(bu)通(tong)信和(he)外(wai)部通(tong)信都(dou)采(cai)用(yong)冗余通(tong)道設(she)計(ji)。雙系之(zhi)間(jian)采(cai)用(yong)隔(ge)離技(ji)術(shu),對(dui)其(qi)中壹系進行維(wei)修(xiu)與替換(huan)不(bu)會對(dui)另外(wai)壹系以(yi)及(ji)其(qi)他子(zi)系統正(zheng)常工作(zuo)有(you)任何影響(xiang),任何壹個計(ji)算(suan)機(ji)或(huo)網絡(luo)設(she)備不(bu)能正(zheng)常工作(zuo),整個系統仍可繼(ji)續正(zheng)常運(yun)行,不(bu)會導(dao)致(zhi)其(qi)他子(zi)系統的(de)無(wu)故(gu)切(qie)換(huan)。
2.3ATO系統
作(zuo)為以(yi)地(di)控車(che)的(de)控(kong)制(zhi)系統,ATO系統自動(dong)完(wan)成對(dui)列(lie)車(che)的(de)啟動(dong)、牽引(yin)、巡航、惰行和(he)制(zhi)動(dong)的(de)控(kong)制(zhi),以(yi)較(jiao)高的(de)速(su)度(du)進(jin)行追(zhui)蹤運(yun)行和(he)折(zhe)返(fan)作(zuo)業,確(que)保達到設(she)計(ji)間(jian)隔(ge)及旅(lv)行速(su)度(du)。當其(qi)因故(gu)障無法(fa)自動(dong)運(yun)行,應(ying)該(gai)能(neng)夠(gou)盡(jin)快轉(zhuan)入人工操(cao)作(zuo)的(de)程序(xu)中,以(yi)保(bao)證(zheng)列(lie)車(che)安(an)全運(yun)行。同時,在(zai)系統的(de)運(yun)行中需要(yao)大(da)量(liang)的(de)實(shi)時數(shu)據(ju),因此數(shu)據(ju)傳輸應該(gai)先(xian)循(xun)環傳(chuan)送(song)。為了保證(zheng)行駛(shi)中的(de)列(lie)車(che)和(he)地(di)面工作(zuo)站點(dian)之(zhi)間(jian)可以(yi)隨(sui)時聯系溝(gou)通(tong),在(zai)列(lie)車(che)出(chu)站(zhan)之(zhi)前(qian),要對(dui)ATO系統進(jin)行檢(jian)查,尤(you)其(qi)是要(yao)對(dui)接(jie)口(kou)處(chu)進行仔(zai)細檢(jian)查,以(yi)保(bao)證(zheng)系統的(de)安(an)全工作(zuo)。ATO系統主(zhu)要(yao)與列(lie)車(che)控(kong)制(zhi)系統非(fei)安(an)全性(xing)的(de)功能相關,深圳(zhen)地(di)鐵7號線車(che)載ATO子(zi)系統在(zai)車(che)頭(tou)、車(che)尾(wei)各設(she)置(zhi)壹套,單套ATO子(zi)系統采(cai)取(qu)雙(shuang)機(ji)熱(re)備的(de)冗(rong)余架構(gou),若(ruo)壹(yi)系出(chu)現(xian)故障,可自動(dong)切(qie)換(huan)為備機(ji)工作(zuo)。
3軌道(dao)交(jiao)通(tong)信號(hao)系統的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)分(fen)析(xi)
對(dui)於(yu)系統可(ke)靠(kao)性(xing)要(yao)求(qiu),目(mu)前(qian)壹般(ban)以(yi)平均(jun)功能故障間(jian)隔(ge)時間(jian)(MeanTimeBetweenFunctionalFailure,MTBFF)和平均(jun)故(gu)障間(jian)隔(ge)時間(jian)(MeantimeBetweenFailure,MTBF)兩個參數(shu)作(zuo)為定(ding)量(liang)可靠(kao)性(xing)性(xing)分(fen)析(xi)指標(biao)。規定(ding)系統的(de)MTBFF應(ying)考(kao)慮(lv)影響(xiang)系統完(wan)成規定(ding)功能的(de)所(suo)有(you)故(gu)障,系統的(de)MTBF則(ze)既(ji)包(bao)括(kuo)影響(xiang)系統功能的(de)故(gu)障,也包括不(bu)影響(xiang)系統功能完(wan)成(例(li)如(ru)由(you)於設(she)備冗余)的(de)所(suo)有(you)故(gu)障。考慮實(shi)際(ji)應(ying)用系統的(de)特(te)點(dian),在(zai)對(dui)現(xian)場的(de)城(cheng)市(shi)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)信號(hao)系統評(ping)估(gu)時,MTBF作(zuo)為基(ji)本可靠(kao)性(xing)的(de)特(te)征(zheng)量(liang),應反(fan)映(ying)出(chu)系統對(dui)維(wei)修(xiu)人(ren)力、費用(yong)及備品(pin)備件的(de)需(xu)求(qiu)。如(ru)果(guo)壹個系統基(ji)本可靠(kao)度低,即(ji)便任務可(ke)靠(kao)度滿足(zu)要(yao)求(qiu),也會導(dao)致(zhi)該(gai)系統維(wei)護(hu)成本太高(gao),不(bu)能說該(gai)系統是(shi)壹(yi)個可(ke)靠(kao)的(de)系統。因(yin)為,只要(yao)有(you)設(she)備故障,即(ji)使(shi)由於(yu)設(she)備采(cai)用(yong)冗余並沒(mei)有(you)影響(xiang)系統功能的(de)完(wan)成,卻仍馬上需要(yao)有(you)維(wei)修人員進(jin)行診(zhen)斷(duan)、維修(xiu)或更換(huan)備件。而軟件故障是指軟件設(she)計(ji)的(de)缺(que)陷在(zai)壹(yi)定(ding)的(de)運(yun)行條(tiao)件下,導(dao)致(zhi)系統運(yun)行中出(chu)現(xian)可感知(zhi)的(de)不(bu)正(zheng)常、不(bu)正(zheng)確(que)和不(bu)按規(gui)範執行的(de)狀(zhuang)態(tai)。任何軟件內(nei)部(bu)缺(que)陷引(yin)起的(de)錯(cuo)誤(wu),不(bu)在(zai)用(yong)戶維(wei)修(xiu)範(fan)疇內(nei),並且用(yong)戶(hu)也無法(fa)維修(xiu),因(yin)而考慮(lv)軟件故障,並不(bu)能考(kao)察(cha)出(chu)系統對(dui)維(wei)修(xiu)人(ren)力、費用(yong)和備品(pin)備件的(de)需(xu)求(qiu)。因(yin)此,針(zhen)對(dui)城(cheng)市(shi)軌(gui)道交(jiao)通(tong)信號(hao)系統,MTBF應(ying)主(zhu)要(yao)考(kao)慮(lv)硬件故障。MTBFF則(ze)應綜(zong)合考慮硬件故障與軟件錯(cuo)誤(wu),考(kao)察(cha)系統在(zai)規(gui)定(ding)的(de)任務剖(pou)面(mian)中完(wan)成規定(ding)功能的(de)能(neng)力(li)。隨(sui)著現代信號(hao)系統中采(cai)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)(包(bao)括(kuo)微機(ji)、單片(pian)機(ji))越來(lai)越廣泛,由軟件來(lai)承擔(dan)安(an)全和(he)可靠(kao)性(xing)需(xu)求(qiu)的(de)比重(zhong)越來(lai)越大(da),因而軟件的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)在(zai)完(wan)成系統功能方面往(wang)往(wang)起著關重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用。實(shi)際運(yun)行的(de)故(gu)障統計(ji)也表(biao)明,由(you)於軟件缺(que)陷引(yin)起的(de)系統功能失效(xiao)約(yue)占故障總數(shu)的(de)70%。因(yin)此,只有(you)綜(zong)合考慮軟件故障和硬件故障,才能全面(mian)準確(que)地(di)衡(heng)量(liang)系統完(wan)成規定(ding)任務的(de)可(ke)靠(kao)度。綜上所述,信號(hao)系統可(ke)靠(kao)性(xing)指標(biao)可以(yi)參考(kao)相關標(biao)準,明確(que)MTBF主要(yao)考(kao)慮(lv)硬件故障以(yi)衡(heng)量(liang)系統對(dui)維(wei)修(xiu)人(ren)力、費用(yong)及其(qi)備品(pin)備件的(de)要(yao)求(qiu);MTBFF綜(zong)合考(kao)慮(lv)軟件和硬件故障,以(yi)便準(zhun)確(que)考察(cha)系統完(wan)成規定(ding)功能的(de)能(neng)力(li)。例(li)如(ru)在(zai)城(cheng)市軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)中,由於(yu)ATP系統在(zai)正(zheng)常駕駛(shi)模(mo)式(shi)下(xia)使(shi)用是(shi)惟壹(yi)能連續(xu)控(kong)制(zhi)列(lie)車(che)運(yun)行,並長期(qi)確(que)保列(lie)車(che)安(an)全運(yun)行的(de)駕駛(shi)模(mo)式(shi)。降(jiang)級(ji)駕駛(shi)模(mo)式(shi)是(shi)ATP系統出(chu)現(xian)故障情況(kuang)下,在(zai)限(xian)速條(tiao)件以(yi)人(ren)工駕駛(shi)來(lai)降(jiang)低(di)列(lie)車(che)運(yun)行風(feng)險(xian)所采(cai)用(yong)的(de)壹(yi)種(zhong)駕駛(shi)模(mo)式(shi)。不(bu)過,該(gai)模(mo)式(shi)並不(bu)能避(bi)免(mian)所(suo)有(you)風(feng)險(xian),所以(yi)要(yao)求(qiu)正(zheng)常駕駛(shi)模(mo)式(shi)必(bi)須非常穩定(ding)可(ke)靠(kao),以(yi)盡(jin)量(liang)減少(shao)采(cai)用(yong)降(jiang)級(ji)駕駛(shi)模(mo)式(shi)。鑒(jian)於(yu)上述因素(su),在(zai)國(guo)外(wai)城市(shi)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)工程中,提出(chu)ATP系統正(zheng)常駕駛(shi)模(mo)式(shi)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)必(bi)須高於(yu)99.99%。參考(kao)相關的(de)技(ji)術(shu)標(biao)準(zhun),計(ji)軸(zhou)設(she)備平均(jun)*工作(zuo)時間(jian)≥1.75×105h;BTM天(tian)線(xian)≥2.5×105h;雷(lei)達傳感(gan)器在(zai)40℃環境溫度(du)下(xia),平均(jun)*時間(jian)≥1.66×105h;速度傳感(gan)器(qi)平均(jun)*時間(jian)≥1×105h。
4軌道交(jiao)通(tong)信號(hao)系統安(an)全性(xing)與可靠(kao)性(xing)的(de)關(guan)系
信號(hao)系統的(de)安(an)全性(xing)與可靠(kao)性(xing)相輔(fu)相成,並且相互影響(xiang)。可(ke)靠(kao)性(xing)是(shi)衡(heng)量(liang)系統在(zai)規(gui)定(ding)的(de)時間(jian)內(nei)、規(gui)定(ding)的(de)條(tiao)件下完(wan)成規定(ding)功能的(de)能(neng)力(li),而系統的(de)安(an)全性(xing)是(shi)衡(heng)量(liang)系統在(zai)發(fa)生(sheng)故障時不(bu)致(zhi)產生危險(xian)側(ce)輸出(chu)的(de)能(neng)力(li),二(er)者(zhe)密不(bu)可分(fen)。系統的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)越高,其(qi)發(fa)生(sheng)故障的(de)概率(lv)越小;系統的(de)安(an)全性(xing)越高,發(fa)生(sheng)故障時產生危險(xian)側(ce)輸出(chu)的(de)概率(lv)也就(jiu)越小。
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軌(gui)道交(jiao)通(tong)系統作(zuo)為大(da)容(rong)量(liang)的(de)公(gong)共(gong)交(jiao)通(tong)工具,其(qi)安全性(xing)直接(jie)關系到廣大(da)乘(cheng)客(ke)的(de)生(sheng)命(ming)安(an)全。信(xin)號系統作(zuo)為保證(zheng)列(lie)車(che)運(yun)行安(an)全,實(shi)現行車(che)指揮(hui)和列(lie)車(che)運(yun)行現(xian)代化,提(ti)高(gao)運(yun)輸效(xiao)率(lv)的(de)關(guan)鍵(jian)系統設(she)備,在(zai)軌(gui)道交(jiao)通(tong)系統中有(you)舉(ju)足(zu)輕(qing)重(zhong)的(de)地(di)位(wei),通(tong)常由列(lie)車(che)自動(dong)控制(zhi)系統(AutomaticTrainControl,簡(jian)稱ATC)組(zu)成。ATC系統包(bao)括(kuo)列(lie)車(che)自動(dong)監(jian)控(kong)系統(AutomaticTrainSupervision,簡(jian)稱ATS)、列(lie)車(che)自動(dong)防護子(zi)系統(AutomaticTrainProtection,簡(jian)稱ATP)、列(lie)車(che)自動(dong)運(yun)行系統(AutomaticTrainOperation,簡(jian)稱ATO)。其(qi)中,ATP主要(yao)對(dui)行駛(shi)中的(de)列(lie)車(che)進(jin)行監(jian)控(kong)和(he)安(an)全防護,避(bi)免(mian)其(qi)出(chu)現(xian)聯鎖備或自身(shen)系統中出(chu)現(xian)問題(ti)故(gu)障而影響(xiang)列(lie)車(che)運(yun)行安(an)全。ATS對(dui)列(lie)車(che)的(de)實(shi)際(ji)運(yun)行情況(kuang)進行監(jian)督(du)與控制(zhi),可使(shi)行車(che)調(tiao)度(du)工作(zuo)者(zhe)對(dui)整(zheng)個線(xian)路(lu)的(de)列(lie)車(che)進(jin)行全面(mian)、系統、完(wan)整(zheng)的(de)管(guan)理(li)。ATO則(ze)通(tong)過分析(xi)地(di)面情況(kuang)來(lai)對(dui)列(lie)車(che)進(jin)行控(kong)制(zhi),避(bi)免(mian)列(lie)車(che)在(zai)行駛(shi)中突然(ran)加速或(huo)減(jian)速(su),提(ti)高列(lie)車(che)運(yun)行的(de)舒適(shi)性(xing)和(he)節(jie)能(neng)性(xing)。3個子(zi)系統通(tong)過信息(xi)交(jiao)換(huan)網絡(luo)構(gou)成閉(bi)環系統,實(shi)現(xian)地(di)面控(kong)制與車(che)上控制(zhi)結(jie)合、現地(di)控制(zhi)與中央(yang)控制結(jie)合,構(gou)成壹個以(yi)安(an)全設(she)備為基(ji)礎,集(ji)行車(che)指揮(hui)、運(yun)行調(tiao)整(zheng)以(yi)及(ji)列(lie)車(che)駕駛(shi)自動(dong)化等(deng)功能為壹體(ti)的(de)列(lie)車(che)自動(dong)控制(zhi)系統。
2軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)信號(hao)系統的(de)安(an)全性(xing)分(fen)析(xi)
對(dui)於(yu)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)信號(hao)系統而言,安全性(xing)主(zhu)要(yao)是(shi)指行車(che)的(de)安(an)全和(he)乘(cheng)客(ke)的(de)人(ren)身(shen)安(an)全。在(zai)列(lie)車(che)的(de)行駛(shi)過程中,無論(lun)是因(yin)為設(she)備出(chu)現(xian)故障,還是因(yin)為電路、軟件出(chu)現(xian)問題(ti),都(dou)可(ke)能(neng)會影響(xiang)到列(lie)車(che)的(de)正(zheng)常行駛(shi),而由此造(zao)成的(de)誤(wu)動(dong)或錯(cuo)誤(wu)操(cao)作(zuo),極有(you)可(ke)能造(zao)成嚴重(zhong)的(de)安(an)全事(shi)故。為此,在(zai)軌(gui)道交(jiao)通(tong)信號(hao)系統的(de)設(she)計(ji)與應用(yong)中,應該(gai)以(yi)故(gu)障-安全為原則(ze)。在(zai)此過程中,需要(yao)解決(jue)的(de)問(wen)題(ti)主(zhu)要包(bao)括(kuo)軌(gui)道(dao)數(shu)據(ju)處理(li)、數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)與驅動(dong)以(yi)及(ji)數(shu)據(ju)傳輸等(deng)三(san)個方面的(de)故(gu)障-安全問(wen)題(ti)。可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)當前(qian)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu),如(ru)容(rong)錯(cuo)技(ji)術(shu)、故(gu)障檢(jian)測和(he)診(zhen)斷(duan)技(ji)術(shu)以(yi)及(ji)多(duo)重(zhong)化技(ji)術(shu)等(deng),均(jun)能(neng)夠(gou)為提高(gao)軌道交(jiao)通(tong)信號(hao)系統的(de)安(an)全性(xing)提(ti)供(gong)技(ji)術(shu)支(zhi)持。
2.1ATS系統
在(zai)控(kong)制中心設(she)立兩套ATS系統,互為熱(re)備份,即(ji)其(qi)中的(de)壹(yi)個系統在(zai)線(xian)時,另壹(yi)個系統也在(zai)不(bu)斷更新其(qi)數(shu)據(ju)信息,當出(chu)現(xian)故障需要切(qie)換(huan)時,熱(re)備份系統在(zai)很(hen)短時間(jian)內(nei)完(wan)成對(dui)軌(gui)旁(pang)信(xin)息的(de)掃描(miao),從(cong)而保證(zheng)系統獲取(qu)新的(de)數(shu)據(ju)。各車(che)站(zhan)和(he)車(che)輛(liang)段(duan)ATS系統通(tong)過冗余配(pei)置(zhi)的(de)網絡(luo)通(tong)道和(he)控(kong)制(zhi)中心ATS連(lian)接,實(shi)現(xian)信(xin)息(xi)交(jiao)換(huan),以(yi)保(bao)證(zheng)某(mou)點(dian)或(huo)某(mou)段(duan)通(tong)信信(xin)道(dao)發(fa)生(sheng)故障時,系統仍能正(zheng)常工作(zuo)。ATS系統采(cai)用(yong)DCS系統提(ti)供(gong)的(de)接(jie)口(kou)獨(du)立(li)組(zu)網,實(shi)現(xian)信息的(de)安(an)全獨(du)立(li)穩定(ding)傳(chuan)輸。ATS采(cai)用(yong)集(ji)中控制(zhi)的(de)方式(shi),可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)系統維(wei)護(hu)工作(zuo),並且減(jian)少(shao)沿(yan)線工區和(he)人(ren)員配(pei)置(zhi)。車(che)站(zhan)自動(dong)控制(zhi)為控制(zhi)中心自動(dong)控制(zhi)的(de)降(jiang)級(ji)模(mo)式(shi),當(dang)控制(zhi)中心設(she)備故障或者(zhe)控制(zhi)中心與車(che)站(zhan)通(tong)信網絡(luo)故(gu)障,造(zao)成控制中心ATS子(zi)系統無(wu)法(fa)正(zheng)常工作(zuo)時,系統自動(dong)降(jiang)級(ji)為車(che)站(zhan)自動(dong)工作(zuo)模(mo)式(shi),此時ATS本地(di)系統根(gen)據本地(di)服務器(qi)中存儲(chu)的(de)時刻表(biao)信息繼(ji)續進(jin)行進(jin)路(lu)自動(dong)辦理(li)。
2.2ATP系統
由(you)於(yu)ATP系統主(zhu)要(yao)是(shi)對(dui)列(lie)車(che)的(de)設(she)備和系統進(jin)行安(an)全監(jian)控(kong),因(yin)此其(qi)安全性(xing)設(she)計(ji)應該(gai)將重點(dian)放(fang)在(zai)保(bao)證(zheng)設(she)備系統安(an)全上。先,ATP系統可(ke)以(yi)利用雙層網絡(luo)與全冗(rong)余的(de)模(mo)式(shi)來(lai)進行設(she)計(ji),將系統中的(de)所(suo)有(you)設(she)備都(dou)設(she)置(zhi)相應的(de)冗(rong)余接(jie)口(kou),並做好(hao)備份,以(yi)保(bao)證(zheng)系統某(mou)個節(jie)點(dian)出(chu)現(xian)故障後系統也可以(yi)不(bu)受(shou)影響(xiang)而正(zheng)常運(yun)行。其(qi)次(ci),編(bian)碼(ma)軟件也可以(yi)利用冗余技(ji)術(shu),且(qie)編(bian)碼(ma)中不(bu)可出(chu)現(xian)循(xun)環語句(ju),這樣是(shi)為了保證(zheng)某(mou)個編(bian)碼(ma)控(kong)制(zhi)程序(xu)出(chu)現(xian)中斷後(hou)可以(yi)繼(ji)續對(dui)系統進(jin)行控(kong)制(zhi),且不(bu)會形成死循(xun)環的(de)問(wen)題(ti)。第(di)三(san),為了進壹(yi)步保(bao)證(zheng)系統的(de)安(an)全性(xing)與可靠(kao)性(xing),對(dui)於(yu)壹(yi)些(xie)較(jiao)為重要(yao)或者(zhe)較為容(rong)易出(chu)現(xian)故障的(de)設(she)備,應該(gai)進(jin)行雙(shuang)重(zhong)備份。同時,為了避(bi)免(mian)強信(xin)號對(dui)系統產生幹擾(rao),還要(yao)在(zai)電路中設(she)計(ji)壹定(ding)的(de)防沖擊(ji)電路和防幹擾(rao)措(cuo)施。這樣才(cai)可以(yi)很(hen)好(hao)地(di)保證(zheng)系統的(de)安(an)全運(yun)行。例(li)如(ru)地(di)面ATP子(zi)系統壹(yi)般(ban)采(cai)用(yong)“二(er)乘(cheng)二(er)取(qu)二(er)”安全冗(rong)余設(she)計(ji),帶(dai)獨(du)立(li)“故障-安全”檢(jian)驗(yan)的(de)安(an)全冗(rong)余系統,其(qi)硬件平臺從硬件設(she)計(ji)上采(cai)用(yong)了“二(er)乘(cheng)二(er)取(qu)二(er)”結構、雙系並行工作(zuo)的(de)“二(er)乘(cheng)二(er)取(qu)二(er)”安全計(ji)算(suan)機(ji)系統,內(nei)部(bu)通(tong)信和(he)外(wai)部通(tong)信都(dou)采(cai)用(yong)冗余通(tong)道設(she)計(ji)。雙系之(zhi)間(jian)采(cai)用(yong)隔(ge)離技(ji)術(shu),對(dui)其(qi)中壹系進行維(wei)修(xiu)與替換(huan)不(bu)會對(dui)另外(wai)壹系以(yi)及(ji)其(qi)他子(zi)系統正(zheng)常工作(zuo)有(you)任何影響(xiang),任何壹個計(ji)算(suan)機(ji)或(huo)網絡(luo)設(she)備不(bu)能正(zheng)常工作(zuo),整個系統仍可繼(ji)續正(zheng)常運(yun)行,不(bu)會導(dao)致(zhi)其(qi)他子(zi)系統的(de)無(wu)故(gu)切(qie)換(huan)。
2.3ATO系統
作(zuo)為以(yi)地(di)控車(che)的(de)控(kong)制(zhi)系統,ATO系統自動(dong)完(wan)成對(dui)列(lie)車(che)的(de)啟動(dong)、牽引(yin)、巡航、惰行和(he)制(zhi)動(dong)的(de)控(kong)制(zhi),以(yi)較(jiao)高的(de)速(su)度(du)進(jin)行追(zhui)蹤運(yun)行和(he)折(zhe)返(fan)作(zuo)業,確(que)保達到設(she)計(ji)間(jian)隔(ge)及旅(lv)行速(su)度(du)。當其(qi)因故(gu)障無法(fa)自動(dong)運(yun)行,應(ying)該(gai)能(neng)夠(gou)盡(jin)快轉(zhuan)入人工操(cao)作(zuo)的(de)程序(xu)中,以(yi)保(bao)證(zheng)列(lie)車(che)安(an)全運(yun)行。同時,在(zai)系統的(de)運(yun)行中需要(yao)大(da)量(liang)的(de)實(shi)時數(shu)據(ju),因此數(shu)據(ju)傳輸應該(gai)先(xian)循(xun)環傳(chuan)送(song)。為了保證(zheng)行駛(shi)中的(de)列(lie)車(che)和(he)地(di)面工作(zuo)站點(dian)之(zhi)間(jian)可以(yi)隨(sui)時聯系溝(gou)通(tong),在(zai)列(lie)車(che)出(chu)站(zhan)之(zhi)前(qian),要對(dui)ATO系統進(jin)行檢(jian)查,尤(you)其(qi)是要(yao)對(dui)接(jie)口(kou)處(chu)進行仔(zai)細檢(jian)查,以(yi)保(bao)證(zheng)系統的(de)安(an)全工作(zuo)。ATO系統主(zhu)要(yao)與列(lie)車(che)控(kong)制(zhi)系統非(fei)安(an)全性(xing)的(de)功能相關,深圳(zhen)地(di)鐵7號線車(che)載ATO子(zi)系統在(zai)車(che)頭(tou)、車(che)尾(wei)各設(she)置(zhi)壹套,單套ATO子(zi)系統采(cai)取(qu)雙(shuang)機(ji)熱(re)備的(de)冗(rong)余架構(gou),若(ruo)壹(yi)系出(chu)現(xian)故障,可自動(dong)切(qie)換(huan)為備機(ji)工作(zuo)。
3軌道(dao)交(jiao)通(tong)信號(hao)系統的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)分(fen)析(xi)
對(dui)於(yu)系統可(ke)靠(kao)性(xing)要(yao)求(qiu),目(mu)前(qian)壹般(ban)以(yi)平均(jun)功能故障間(jian)隔(ge)時間(jian)(MeanTimeBetweenFunctionalFailure,MTBFF)和平均(jun)故(gu)障間(jian)隔(ge)時間(jian)(MeantimeBetweenFailure,MTBF)兩個參數(shu)作(zuo)為定(ding)量(liang)可靠(kao)性(xing)性(xing)分(fen)析(xi)指標(biao)。規定(ding)系統的(de)MTBFF應(ying)考(kao)慮(lv)影響(xiang)系統完(wan)成規定(ding)功能的(de)所(suo)有(you)故(gu)障,系統的(de)MTBF則(ze)既(ji)包(bao)括(kuo)影響(xiang)系統功能的(de)故(gu)障,也包括不(bu)影響(xiang)系統功能完(wan)成(例(li)如(ru)由(you)於設(she)備冗余)的(de)所(suo)有(you)故(gu)障。考慮實(shi)際(ji)應(ying)用系統的(de)特(te)點(dian),在(zai)對(dui)現(xian)場的(de)城(cheng)市(shi)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)信號(hao)系統評(ping)估(gu)時,MTBF作(zuo)為基(ji)本可靠(kao)性(xing)的(de)特(te)征(zheng)量(liang),應反(fan)映(ying)出(chu)系統對(dui)維(wei)修(xiu)人(ren)力、費用(yong)及備品(pin)備件的(de)需(xu)求(qiu)。如(ru)果(guo)壹個系統基(ji)本可靠(kao)度低,即(ji)便任務可(ke)靠(kao)度滿足(zu)要(yao)求(qiu),也會導(dao)致(zhi)該(gai)系統維(wei)護(hu)成本太高(gao),不(bu)能說該(gai)系統是(shi)壹(yi)個可(ke)靠(kao)的(de)系統。因(yin)為,只要(yao)有(you)設(she)備故障,即(ji)使(shi)由於(yu)設(she)備采(cai)用(yong)冗余並沒(mei)有(you)影響(xiang)系統功能的(de)完(wan)成,卻仍馬上需要(yao)有(you)維(wei)修人員進(jin)行診(zhen)斷(duan)、維修(xiu)或更換(huan)備件。而軟件故障是指軟件設(she)計(ji)的(de)缺(que)陷在(zai)壹(yi)定(ding)的(de)運(yun)行條(tiao)件下,導(dao)致(zhi)系統運(yun)行中出(chu)現(xian)可感知(zhi)的(de)不(bu)正(zheng)常、不(bu)正(zheng)確(que)和不(bu)按規(gui)範執行的(de)狀(zhuang)態(tai)。任何軟件內(nei)部(bu)缺(que)陷引(yin)起的(de)錯(cuo)誤(wu),不(bu)在(zai)用(yong)戶維(wei)修(xiu)範(fan)疇內(nei),並且用(yong)戶(hu)也無法(fa)維修(xiu),因(yin)而考慮(lv)軟件故障,並不(bu)能考(kao)察(cha)出(chu)系統對(dui)維(wei)修(xiu)人(ren)力、費用(yong)和備品(pin)備件的(de)需(xu)求(qiu)。因(yin)此,針(zhen)對(dui)城(cheng)市(shi)軌(gui)道交(jiao)通(tong)信號(hao)系統,MTBF應(ying)主(zhu)要(yao)考(kao)慮(lv)硬件故障。MTBFF則(ze)應綜(zong)合考慮硬件故障與軟件錯(cuo)誤(wu),考(kao)察(cha)系統在(zai)規(gui)定(ding)的(de)任務剖(pou)面(mian)中完(wan)成規定(ding)功能的(de)能(neng)力(li)。隨(sui)著現代信號(hao)系統中采(cai)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)(包(bao)括(kuo)微機(ji)、單片(pian)機(ji))越來(lai)越廣泛,由軟件來(lai)承擔(dan)安(an)全和(he)可靠(kao)性(xing)需(xu)求(qiu)的(de)比重(zhong)越來(lai)越大(da),因而軟件的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)在(zai)完(wan)成系統功能方面往(wang)往(wang)起著關重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用。實(shi)際運(yun)行的(de)故(gu)障統計(ji)也表(biao)明,由(you)於軟件缺(que)陷引(yin)起的(de)系統功能失效(xiao)約(yue)占故障總數(shu)的(de)70%。因(yin)此,只有(you)綜(zong)合考慮軟件故障和硬件故障,才能全面(mian)準確(que)地(di)衡(heng)量(liang)系統完(wan)成規定(ding)任務的(de)可(ke)靠(kao)度。綜上所述,信號(hao)系統可(ke)靠(kao)性(xing)指標(biao)可以(yi)參考(kao)相關標(biao)準,明確(que)MTBF主要(yao)考(kao)慮(lv)硬件故障以(yi)衡(heng)量(liang)系統對(dui)維(wei)修(xiu)人(ren)力、費用(yong)及其(qi)備品(pin)備件的(de)要(yao)求(qiu);MTBFF綜(zong)合考(kao)慮(lv)軟件和硬件故障,以(yi)便準(zhun)確(que)考察(cha)系統完(wan)成規定(ding)功能的(de)能(neng)力(li)。例(li)如(ru)在(zai)城(cheng)市軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)中,由於(yu)ATP系統在(zai)正(zheng)常駕駛(shi)模(mo)式(shi)下(xia)使(shi)用是(shi)惟壹(yi)能連續(xu)控(kong)制(zhi)列(lie)車(che)運(yun)行,並長期(qi)確(que)保列(lie)車(che)安(an)全運(yun)行的(de)駕駛(shi)模(mo)式(shi)。降(jiang)級(ji)駕駛(shi)模(mo)式(shi)是(shi)ATP系統出(chu)現(xian)故障情況(kuang)下,在(zai)限(xian)速條(tiao)件以(yi)人(ren)工駕駛(shi)來(lai)降(jiang)低(di)列(lie)車(che)運(yun)行風(feng)險(xian)所采(cai)用(yong)的(de)壹(yi)種(zhong)駕駛(shi)模(mo)式(shi)。不(bu)過,該(gai)模(mo)式(shi)並不(bu)能避(bi)免(mian)所(suo)有(you)風(feng)險(xian),所以(yi)要(yao)求(qiu)正(zheng)常駕駛(shi)模(mo)式(shi)必(bi)須非常穩定(ding)可(ke)靠(kao),以(yi)盡(jin)量(liang)減少(shao)采(cai)用(yong)降(jiang)級(ji)駕駛(shi)模(mo)式(shi)。鑒(jian)於(yu)上述因素(su),在(zai)國(guo)外(wai)城市(shi)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)工程中,提出(chu)ATP系統正(zheng)常駕駛(shi)模(mo)式(shi)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)必(bi)須高於(yu)99.99%。參考(kao)相關的(de)技(ji)術(shu)標(biao)準(zhun),計(ji)軸(zhou)設(she)備平均(jun)*工作(zuo)時間(jian)≥1.75×105h;BTM天(tian)線(xian)≥2.5×105h;雷(lei)達傳感(gan)器在(zai)40℃環境溫度(du)下(xia),平均(jun)*時間(jian)≥1.66×105h;速度傳感(gan)器(qi)平均(jun)*時間(jian)≥1×105h。
4軌道交(jiao)通(tong)信號(hao)系統安(an)全性(xing)與可靠(kao)性(xing)的(de)關(guan)系
信號(hao)系統的(de)安(an)全性(xing)與可靠(kao)性(xing)相輔(fu)相成,並且相互影響(xiang)。可(ke)靠(kao)性(xing)是(shi)衡(heng)量(liang)系統在(zai)規(gui)定(ding)的(de)時間(jian)內(nei)、規(gui)定(ding)的(de)條(tiao)件下完(wan)成規定(ding)功能的(de)能(neng)力(li),而系統的(de)安(an)全性(xing)是(shi)衡(heng)量(liang)系統在(zai)發(fa)生(sheng)故障時不(bu)致(zhi)產生危險(xian)側(ce)輸出(chu)的(de)能(neng)力(li),二(er)者(zhe)密不(bu)可分(fen)。系統的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)越高,其(qi)發(fa)生(sheng)故障的(de)概率(lv)越小;系統的(de)安(an)全性(xing)越高,發(fa)生(sheng)故障時產生危險(xian)側(ce)輸出(chu)的(de)概率(lv)也就(jiu)越小。
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BAUMER堡盟 11031244 GI355.0703122
現(xian)貨供(gong)應(ying)編碼(ma)器(qi)EIL580-TT14.5RQ.01024.A
現(xian)貨(huo)供(gong)應(ying)編碼(ma)器(qi)EIL580-TT14.5RQ.01024.A
軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)系統作(zuo)為大(da)容(rong)量(liang)的(de)公(gong)共(gong)交(jiao)通(tong)工具,其(qi)安全性(xing)直接(jie)關系到廣大(da)乘(cheng)客(ke)的(de)生(sheng)命(ming)安(an)全。信(xin)號系統作(zuo)為保證(zheng)列(lie)車(che)運(yun)行安(an)全,實(shi)現行車(che)指揮(hui)和列(lie)車(che)運(yun)行現(xian)代化,提(ti)高(gao)運(yun)輸效(xiao)率(lv)的(de)關(guan)鍵(jian)系統設(she)備,在(zai)軌(gui)道交(jiao)通(tong)系統中有(you)舉(ju)足(zu)輕(qing)重(zhong)的(de)地(di)位(wei),通(tong)常由列(lie)車(che)自動(dong)控制(zhi)系統(AutomaticTrainControl,簡(jian)稱ATC)組(zu)成。ATC系統包(bao)括(kuo)列(lie)車(che)自動(dong)監(jian)控(kong)系統(AutomaticTrainSupervision,簡(jian)稱ATS)、列(lie)車(che)自動(dong)防護子(zi)系統(AutomaticTrainProtection,簡(jian)稱ATP)、列(lie)車(che)自動(dong)運(yun)行系統(AutomaticTrainOperation,簡(jian)稱ATO)。其(qi)中,ATP主要(yao)對(dui)行駛(shi)中的(de)列(lie)車(che)進(jin)行監(jian)控(kong)和(he)安(an)全防護,避(bi)免(mian)其(qi)出(chu)現(xian)聯鎖備或自身(shen)系統中出(chu)現(xian)問題(ti)故(gu)障而影響(xiang)列(lie)車(che)運(yun)行安(an)全。ATS對(dui)列(lie)車(che)的(de)實(shi)際(ji)運(yun)行情況(kuang)進行監(jian)督(du)與控制(zhi),可使(shi)行車(che)調(tiao)度(du)工作(zuo)者(zhe)對(dui)整(zheng)個線(xian)路(lu)的(de)列(lie)車(che)進(jin)行全面(mian)、系統、完(wan)整(zheng)的(de)管(guan)理(li)。ATO則(ze)通(tong)過分析(xi)地(di)面情況(kuang)來(lai)對(dui)列(lie)車(che)進(jin)行控(kong)制(zhi),避(bi)免(mian)列(lie)車(che)在(zai)行駛(shi)中突然(ran)加速或(huo)減(jian)速(su),提(ti)高列(lie)車(che)運(yun)行的(de)舒適(shi)性(xing)和(he)節(jie)能(neng)性(xing)。3個子(zi)系統通(tong)過信息(xi)交(jiao)換(huan)網絡(luo)構(gou)成閉(bi)環系統,實(shi)現(xian)地(di)面控(kong)制與車(che)上控制(zhi)結(jie)合、現地(di)控制(zhi)與中央(yang)控制結(jie)合,構(gou)成壹個以(yi)安(an)全設(she)備為基(ji)礎,集(ji)行車(che)指揮(hui)、運(yun)行調(tiao)整(zheng)以(yi)及(ji)列(lie)車(che)駕駛(shi)自動(dong)化等(deng)功能為壹體(ti)的(de)列(lie)車(che)自動(dong)控制(zhi)系統。
2軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)信號(hao)系統的(de)安(an)全性(xing)分(fen)析(xi)
對(dui)於(yu)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)信號(hao)系統而言,安全性(xing)主(zhu)要(yao)是(shi)指行車(che)的(de)安(an)全和(he)乘(cheng)客(ke)的(de)人(ren)身(shen)安(an)全。在(zai)列(lie)車(che)的(de)行駛(shi)過程中,無論(lun)是因(yin)為設(she)備出(chu)現(xian)故障,還是因(yin)為電路、軟件出(chu)現(xian)問題(ti),都(dou)可(ke)能(neng)會影響(xiang)到列(lie)車(che)的(de)正(zheng)常行駛(shi),而由此造(zao)成的(de)誤(wu)動(dong)或錯(cuo)誤(wu)操(cao)作(zuo),極有(you)可(ke)能造(zao)成嚴重(zhong)的(de)安(an)全事(shi)故。為此,在(zai)軌(gui)道交(jiao)通(tong)信號(hao)系統的(de)設(she)計(ji)與應用(yong)中,應該(gai)以(yi)故(gu)障-安全為原則(ze)。在(zai)此過程中,需要(yao)解決(jue)的(de)問(wen)題(ti)主(zhu)要包(bao)括(kuo)軌(gui)道(dao)數(shu)據(ju)處理(li)、數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)與驅動(dong)以(yi)及(ji)數(shu)據(ju)傳輸等(deng)三(san)個方面的(de)故(gu)障-安全問(wen)題(ti)。可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)當前(qian)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu),如(ru)容(rong)錯(cuo)技(ji)術(shu)、故(gu)障檢(jian)測和(he)診(zhen)斷(duan)技(ji)術(shu)以(yi)及(ji)多(duo)重(zhong)化技(ji)術(shu)等(deng),均(jun)能(neng)夠(gou)為提高(gao)軌道交(jiao)通(tong)信號(hao)系統的(de)安(an)全性(xing)提(ti)供(gong)技(ji)術(shu)支(zhi)持。
2.1ATS系統
在(zai)控(kong)制中心設(she)立兩套ATS系統,互為熱(re)備份,即(ji)其(qi)中的(de)壹(yi)個系統在(zai)線(xian)時,另壹(yi)個系統也在(zai)不(bu)斷更新其(qi)數(shu)據(ju)信息,當出(chu)現(xian)故障需要切(qie)換(huan)時,熱(re)備份系統在(zai)很(hen)短時間(jian)內(nei)完(wan)成對(dui)軌(gui)旁(pang)信(xin)息的(de)掃描(miao),從(cong)而保證(zheng)系統獲取(qu)新的(de)數(shu)據(ju)。各車(che)站(zhan)和(he)車(che)輛(liang)段(duan)ATS系統通(tong)過冗余配(pei)置(zhi)的(de)網絡(luo)通(tong)道和(he)控(kong)制(zhi)中心ATS連(lian)接,實(shi)現(xian)信(xin)息(xi)交(jiao)換(huan),以(yi)保(bao)證(zheng)某(mou)點(dian)或(huo)某(mou)段(duan)通(tong)信信(xin)道(dao)發(fa)生(sheng)故障時,系統仍能正(zheng)常工作(zuo)。ATS系統采(cai)用(yong)DCS系統提(ti)供(gong)的(de)接(jie)口(kou)獨(du)立(li)組(zu)網,實(shi)現(xian)信息的(de)安(an)全獨(du)立(li)穩定(ding)傳(chuan)輸。ATS采(cai)用(yong)集(ji)中控制(zhi)的(de)方式(shi),可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)系統維(wei)護(hu)工作(zuo),並且減(jian)少(shao)沿(yan)線工區和(he)人(ren)員配(pei)置(zhi)。車(che)站(zhan)自動(dong)控制(zhi)為控制(zhi)中心自動(dong)控制(zhi)的(de)降(jiang)級(ji)模(mo)式(shi),當(dang)控制(zhi)中心設(she)備故障或者(zhe)控制(zhi)中心與車(che)站(zhan)通(tong)信網絡(luo)故(gu)障,造(zao)成控制中心ATS子(zi)系統無(wu)法(fa)正(zheng)常工作(zuo)時,系統自動(dong)降(jiang)級(ji)為車(che)站(zhan)自動(dong)工作(zuo)模(mo)式(shi),此時ATS本地(di)系統根(gen)據本地(di)服務器(qi)中存儲(chu)的(de)時刻表(biao)信息繼(ji)續進(jin)行進(jin)路(lu)自動(dong)辦理(li)。
2.2ATP系統
由(you)於(yu)ATP系統主(zhu)要(yao)是(shi)對(dui)列(lie)車(che)的(de)設(she)備和系統進(jin)行安(an)全監(jian)控(kong),因(yin)此其(qi)安全性(xing)設(she)計(ji)應該(gai)將重點(dian)放(fang)在(zai)保(bao)證(zheng)設(she)備系統安(an)全上。先,ATP系統可(ke)以(yi)利用雙層網絡(luo)與全冗(rong)余的(de)模(mo)式(shi)來(lai)進行設(she)計(ji),將系統中的(de)所(suo)有(you)設(she)備都(dou)設(she)置(zhi)相應的(de)冗(rong)余接(jie)口(kou),並做好(hao)備份,以(yi)保(bao)證(zheng)系統某(mou)個節(jie)點(dian)出(chu)現(xian)故障後系統也可以(yi)不(bu)受(shou)影響(xiang)而正(zheng)常運(yun)行。其(qi)次(ci),編(bian)碼(ma)軟件也可以(yi)利用冗余技(ji)術(shu),且(qie)編(bian)碼(ma)中不(bu)可出(chu)現(xian)循(xun)環語句(ju),這樣是(shi)為了保證(zheng)某(mou)個編(bian)碼(ma)控(kong)制(zhi)程序(xu)出(chu)現(xian)中斷後(hou)可以(yi)繼(ji)續對(dui)系統進(jin)行控(kong)制(zhi),且不(bu)會形成死循(xun)環的(de)問(wen)題(ti)。第(di)三(san),為了進壹(yi)步保(bao)證(zheng)系統的(de)安(an)全性(xing)與可靠(kao)性(xing),對(dui)於(yu)壹(yi)些(xie)較(jiao)為重要(yao)或者(zhe)較為容(rong)易出(chu)現(xian)故障的(de)設(she)備,應該(gai)進(jin)行雙(shuang)重(zhong)備份。同時,為了避(bi)免(mian)強信(xin)號對(dui)系統產生幹擾(rao),還要(yao)在(zai)電路中設(she)計(ji)壹定(ding)的(de)防沖擊(ji)電路和防幹擾(rao)措(cuo)施。這樣才(cai)可以(yi)很(hen)好(hao)地(di)保證(zheng)系統的(de)安(an)全運(yun)行。例(li)如(ru)地(di)面ATP子(zi)系統壹(yi)般(ban)采(cai)用(yong)“二(er)乘(cheng)二(er)取(qu)二(er)”安全冗(rong)余設(she)計(ji),帶(dai)獨(du)立(li)“故障-安全”檢(jian)驗(yan)的(de)安(an)全冗(rong)余系統,其(qi)硬件平臺從硬件設(she)計(ji)上采(cai)用(yong)了“二(er)乘(cheng)二(er)取(qu)二(er)”結構、雙系並行工作(zuo)的(de)“二(er)乘(cheng)二(er)取(qu)二(er)”安全計(ji)算(suan)機(ji)系統,內(nei)部(bu)通(tong)信和(he)外(wai)部通(tong)信都(dou)采(cai)用(yong)冗余通(tong)道設(she)計(ji)。雙系之(zhi)間(jian)采(cai)用(yong)隔(ge)離技(ji)術(shu),對(dui)其(qi)中壹系進行維(wei)修(xiu)與替換(huan)不(bu)會對(dui)另外(wai)壹系以(yi)及(ji)其(qi)他子(zi)系統正(zheng)常工作(zuo)有(you)任何影響(xiang),任何壹個計(ji)算(suan)機(ji)或(huo)網絡(luo)設(she)備不(bu)能正(zheng)常工作(zuo),整個系統仍可繼(ji)續正(zheng)常運(yun)行,不(bu)會導(dao)致(zhi)其(qi)他子(zi)系統的(de)無(wu)故(gu)切(qie)換(huan)。
2.3ATO系統
作(zuo)為以(yi)地(di)控車(che)的(de)控(kong)制(zhi)系統,ATO系統自動(dong)完(wan)成對(dui)列(lie)車(che)的(de)啟動(dong)、牽引(yin)、巡航、惰行和(he)制(zhi)動(dong)的(de)控(kong)制(zhi),以(yi)較(jiao)高的(de)速(su)度(du)進(jin)行追(zhui)蹤運(yun)行和(he)折(zhe)返(fan)作(zuo)業,確(que)保達到設(she)計(ji)間(jian)隔(ge)及旅(lv)行速(su)度(du)。當其(qi)因故(gu)障無法(fa)自動(dong)運(yun)行,應(ying)該(gai)能(neng)夠(gou)盡(jin)快轉(zhuan)入人工操(cao)作(zuo)的(de)程序(xu)中,以(yi)保(bao)證(zheng)列(lie)車(che)安(an)全運(yun)行。同時,在(zai)系統的(de)運(yun)行中需要(yao)大(da)量(liang)的(de)實(shi)時數(shu)據(ju),因此數(shu)據(ju)傳輸應該(gai)先(xian)循(xun)環傳(chuan)送(song)。為了保證(zheng)行駛(shi)中的(de)列(lie)車(che)和(he)地(di)面工作(zuo)站點(dian)之(zhi)間(jian)可以(yi)隨(sui)時聯系溝(gou)通(tong),在(zai)列(lie)車(che)出(chu)站(zhan)之(zhi)前(qian),要對(dui)ATO系統進(jin)行檢(jian)查,尤(you)其(qi)是要(yao)對(dui)接(jie)口(kou)處(chu)進行仔(zai)細檢(jian)查,以(yi)保(bao)證(zheng)系統的(de)安(an)全工作(zuo)。ATO系統主(zhu)要(yao)與列(lie)車(che)控(kong)制(zhi)系統非(fei)安(an)全性(xing)的(de)功能相關,深圳(zhen)地(di)鐵7號線車(che)載ATO子(zi)系統在(zai)車(che)頭(tou)、車(che)尾(wei)各設(she)置(zhi)壹套,單套ATO子(zi)系統采(cai)取(qu)雙(shuang)機(ji)熱(re)備的(de)冗(rong)余架構(gou),若(ruo)壹(yi)系出(chu)現(xian)故障,可自動(dong)切(qie)換(huan)為備機(ji)工作(zuo)。
3軌道(dao)交(jiao)通(tong)信號(hao)系統的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)分(fen)析(xi)
對(dui)於(yu)系統可(ke)靠(kao)性(xing)要(yao)求(qiu),目(mu)前(qian)壹般(ban)以(yi)平均(jun)功能故障間(jian)隔(ge)時間(jian)(MeanTimeBetweenFunctionalFailure,MTBFF)和平均(jun)故(gu)障間(jian)隔(ge)時間(jian)(MeantimeBetweenFailure,MTBF)兩個參數(shu)作(zuo)為定(ding)量(liang)可靠(kao)性(xing)性(xing)分(fen)析(xi)指標(biao)。規定(ding)系統的(de)MTBFF應(ying)考(kao)慮(lv)影響(xiang)系統完(wan)成規定(ding)功能的(de)所(suo)有(you)故(gu)障,系統的(de)MTBF則(ze)既(ji)包(bao)括(kuo)影響(xiang)系統功能的(de)故(gu)障,也包括不(bu)影響(xiang)系統功能完(wan)成(例(li)如(ru)由(you)於設(she)備冗余)的(de)所(suo)有(you)故(gu)障。考慮實(shi)際(ji)應(ying)用系統的(de)特(te)點(dian),在(zai)對(dui)現(xian)場的(de)城(cheng)市(shi)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)信號(hao)系統評(ping)估(gu)時,MTBF作(zuo)為基(ji)本可靠(kao)性(xing)的(de)特(te)征(zheng)量(liang),應反(fan)映(ying)出(chu)系統對(dui)維(wei)修(xiu)人(ren)力、費用(yong)及備品(pin)備件的(de)需(xu)求(qiu)。如(ru)果(guo)壹個系統基(ji)本可靠(kao)度低,即(ji)便任務可(ke)靠(kao)度滿足(zu)要(yao)求(qiu),也會導(dao)致(zhi)該(gai)系統維(wei)護(hu)成本太高(gao),不(bu)能說該(gai)系統是(shi)壹(yi)個可(ke)靠(kao)的(de)系統。因(yin)為,只要(yao)有(you)設(she)備故障,即(ji)使(shi)由於(yu)設(she)備采(cai)用(yong)冗余並沒(mei)有(you)影響(xiang)系統功能的(de)完(wan)成,卻仍馬上需要(yao)有(you)維(wei)修人員進(jin)行診(zhen)斷(duan)、維修(xiu)或更換(huan)備件。而軟件故障是指軟件設(she)計(ji)的(de)缺(que)陷在(zai)壹(yi)定(ding)的(de)運(yun)行條(tiao)件下,導(dao)致(zhi)系統運(yun)行中出(chu)現(xian)可感知(zhi)的(de)不(bu)正(zheng)常、不(bu)正(zheng)確(que)和不(bu)按規(gui)範執行的(de)狀(zhuang)態(tai)。任何軟件內(nei)部(bu)缺(que)陷引(yin)起的(de)錯(cuo)誤(wu),不(bu)在(zai)用(yong)戶維(wei)修(xiu)範(fan)疇內(nei),並且用(yong)戶(hu)也無法(fa)維修(xiu),因(yin)而考慮(lv)軟件故障,並不(bu)能考(kao)察(cha)出(chu)系統對(dui)維(wei)修(xiu)人(ren)力、費用(yong)和備品(pin)備件的(de)需(xu)求(qiu)。因(yin)此,針(zhen)對(dui)城(cheng)市(shi)軌(gui)道交(jiao)通(tong)信號(hao)系統,MTBF應(ying)主(zhu)要(yao)考(kao)慮(lv)硬件故障。MTBFF則(ze)應綜(zong)合考慮硬件故障與軟件錯(cuo)誤(wu),考(kao)察(cha)系統在(zai)規(gui)定(ding)的(de)任務剖(pou)面(mian)中完(wan)成規定(ding)功能的(de)能(neng)力(li)。隨(sui)著現代信號(hao)系統中采(cai)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)(包(bao)括(kuo)微機(ji)、單片(pian)機(ji))越來(lai)越廣泛,由軟件來(lai)承擔(dan)安(an)全和(he)可靠(kao)性(xing)需(xu)求(qiu)的(de)比重(zhong)越來(lai)越大(da),因而軟件的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)在(zai)完(wan)成系統功能方面往(wang)往(wang)起著關重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用。實(shi)際運(yun)行的(de)故(gu)障統計(ji)也表(biao)明,由(you)於軟件缺(que)陷引(yin)起的(de)系統功能失效(xiao)約(yue)占故障總數(shu)的(de)70%。因(yin)此,只有(you)綜(zong)合考慮軟件故障和硬件故障,才能全面(mian)準確(que)地(di)衡(heng)量(liang)系統完(wan)成規定(ding)任務的(de)可(ke)靠(kao)度。綜上所述,信號(hao)系統可(ke)靠(kao)性(xing)指標(biao)可以(yi)參考(kao)相關標(biao)準,明確(que)MTBF主要(yao)考(kao)慮(lv)硬件故障以(yi)衡(heng)量(liang)系統對(dui)維(wei)修(xiu)人(ren)力、費用(yong)及其(qi)備品(pin)備件的(de)要(yao)求(qiu);MTBFF綜(zong)合考(kao)慮(lv)軟件和硬件故障,以(yi)便準(zhun)確(que)考察(cha)系統完(wan)成規定(ding)功能的(de)能(neng)力(li)。例(li)如(ru)在(zai)城(cheng)市軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)中,由於(yu)ATP系統在(zai)正(zheng)常駕駛(shi)模(mo)式(shi)下(xia)使(shi)用是(shi)惟壹(yi)能連續(xu)控(kong)制(zhi)列(lie)車(che)運(yun)行,並長期(qi)確(que)保列(lie)車(che)安(an)全運(yun)行的(de)駕駛(shi)模(mo)式(shi)。降(jiang)級(ji)駕駛(shi)模(mo)式(shi)是(shi)ATP系統出(chu)現(xian)故障情況(kuang)下,在(zai)限(xian)速條(tiao)件以(yi)人(ren)工駕駛(shi)來(lai)降(jiang)低(di)列(lie)車(che)運(yun)行風(feng)險(xian)所采(cai)用(yong)的(de)壹(yi)種(zhong)駕駛(shi)模(mo)式(shi)。不(bu)過,該(gai)模(mo)式(shi)並不(bu)能避(bi)免(mian)所(suo)有(you)風(feng)險(xian),所以(yi)要(yao)求(qiu)正(zheng)常駕駛(shi)模(mo)式(shi)必(bi)須非常穩定(ding)可(ke)靠(kao),以(yi)盡(jin)量(liang)減少(shao)采(cai)用(yong)降(jiang)級(ji)駕駛(shi)模(mo)式(shi)。鑒(jian)於(yu)上述因素(su),在(zai)國(guo)外(wai)城市(shi)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)工程中,提出(chu)ATP系統正(zheng)常駕駛(shi)模(mo)式(shi)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)必(bi)須高於(yu)99.99%。參考(kao)相關的(de)技(ji)術(shu)標(biao)準(zhun),計(ji)軸(zhou)設(she)備平均(jun)*工作(zuo)時間(jian)≥1.75×105h;BTM天(tian)線(xian)≥2.5×105h;雷(lei)達傳感(gan)器在(zai)40℃環境溫度(du)下(xia),平均(jun)*時間(jian)≥1.66×105h;速度傳感(gan)器(qi)平均(jun)*時間(jian)≥1×105h。
4軌道交(jiao)通(tong)信號(hao)系統安(an)全性(xing)與可靠(kao)性(xing)的(de)關(guan)系
信號(hao)系統的(de)安(an)全性(xing)與可靠(kao)性(xing)相輔(fu)相成,並且相互影響(xiang)。可(ke)靠(kao)性(xing)是(shi)衡(heng)量(liang)系統在(zai)規(gui)定(ding)的(de)時間(jian)內(nei)、規(gui)定(ding)的(de)條(tiao)件下完(wan)成規定(ding)功能的(de)能(neng)力(li),而系統的(de)安(an)全性(xing)是(shi)衡(heng)量(liang)系統在(zai)發(fa)生(sheng)故障時不(bu)致(zhi)產生危險(xian)側(ce)輸出(chu)的(de)能(neng)力(li),二(er)者(zhe)密不(bu)可分(fen)。系統的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)越高,其(qi)發(fa)生(sheng)故障的(de)概率(lv)越小;系統的(de)安(an)全性(xing)越高,發(fa)生(sheng)故障時產生危險(xian)側(ce)輸出(chu)的(de)概率(lv)也就(jiu)越小。