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關(guān)鍵詞:城市軌道交通;安全風(fēng)險;分析;評價
引 言:隨著軌道交通項目的快速發(fā)展,在其建設(shè)和運營過程中的風(fēng)險和安全問題日益突出。由于軌道交通項目具有投資大、建設(shè)周期長、技術(shù)復(fù)雜、影響范圍廣的特點,所以簡單的風(fēng)險分析和規(guī)避已不能滿足其發(fā)展需求,必須要樹立風(fēng)險管理的理念。
1 風(fēng)險管理概述
關(guān)于風(fēng)險管理的內(nèi)在含義,有著很多不一樣的觀點。但是風(fēng)險管理和所有控制系統(tǒng)有一個共性,那就是涵蓋了三個必備的要素:其一為管理目標(biāo);其二是資訊搜集及解釋;其三是相對應(yīng)的解決措施。有學(xué)者研究表明:風(fēng)險管理目標(biāo)對風(fēng)險而言,風(fēng)險是存在客觀因素與主觀因素的。從客觀上的分析,管理的目標(biāo)是盡可能地將風(fēng)險降至最低,并且風(fēng)險能夠以數(shù)理統(tǒng)計為基礎(chǔ),進而加以測度[2]。此種思維模式極易被采納。從主觀上分析,管理的目標(biāo)講究與風(fēng)險同生共存,并將風(fēng)險當(dāng)作是人們在某種特定的文化社會背景下進而加以構(gòu)成的。在不同的人及不同的背景下,風(fēng)險也是有所不同的。雖然此種觀點看起來較為抽象,但是從目前關(guān)于風(fēng)險管理的框架體系來看,對于風(fēng)險管理當(dāng)中的風(fēng)險識別、風(fēng)險分析、風(fēng)險評估及風(fēng)險應(yīng)對而言,無論是客觀上的因素,還是主觀上的因素,都是必然存在的。并且,想要使風(fēng)險管理能夠日益完善,就并且充分融合這兩方面的觀點,以此使風(fēng)險管理的應(yīng)用更加規(guī)范、更加科學(xué)。
城市軌道交通項目的風(fēng)險分析與評價雖然逐漸被重視,但是還為形成一套成熟的理論,目前的評價分析方法大多是借鑒鐵路工程經(jīng)濟評價或者建設(shè)項目經(jīng)濟評價的方法,這兩者的側(cè)重點有所不同,但是均與城市軌道交通實際不符,另外針對項目安全的評價研究也較少。本文是針對影響項目安全的風(fēng)險進行分析評價,并對典型風(fēng)險給予相應(yīng)的評價方法。
2 預(yù)先危險性分析
預(yù)先危險性分析是在進行某項工程活動(包括設(shè)計、施工、生產(chǎn)、維修等)之前,對系統(tǒng)存在的各種危險因素(類別、分布)、出現(xiàn)條件和事故可能造成的后果進行宏觀、概略分析的系統(tǒng)安全分析方法。其目的是早期發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的潛在危險因素,確定系統(tǒng)的危險等級,提出相應(yīng)的防范措施,防止這些危險因素發(fā)展成為事故,避免考慮不周所造成的損失,屬定性評價。即:討論、分析、確定系統(tǒng)存在的危險、有害因素,及其觸發(fā)條件、現(xiàn)象、形成事故的原因事件、事故類型、事故后果和危險等級,有針對性地提出應(yīng)采取的安全防范措施。
2.1預(yù)先危險性分析法的功能主要有:
(1)大體識別與系統(tǒng)有關(guān)的主要危險;
(2)鑒別產(chǎn)生危險的原因;
(3)估計事故出現(xiàn)對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響;
(4)對已經(jīng)識別的危險進行分級,并提出消除或控制危險性的措施。
2.2預(yù)先危險性分析步驟
(1)對分析系統(tǒng)的生產(chǎn)目的、工藝過程以及操作條件和周圍環(huán)境進行充分的調(diào)查了解;
(2)收集以往的經(jīng)驗和同類生產(chǎn)中發(fā)生過的事故情況,判斷所要分析對象中是否也會出現(xiàn)類似情況,查找能夠造成系統(tǒng)故障、物質(zhì)損失和人員傷害的危險性;
(3)根據(jù)經(jīng)驗、技術(shù)診斷等方法確定危險源;
(4)識別危險轉(zhuǎn)化條件,研究危險因素轉(zhuǎn)變成事故的觸發(fā)條件;
(5)進行危險性分級,確定危險程度,找出應(yīng)重點控制的危險源;
(6)制定危險防范措施。
3 城市軌道交通風(fēng)險的分析評價與對策
3.1大客流輸運模擬評價
本評價主要針對典型地鐵突發(fā)大客流情況下的進出站控制、售檢票、疏散通道、行車組織等措施進行模擬研究分析和驗證。
評價采用模擬仿真的方法,利用基于個體的人員動力學(xué)模型,建立地鐵車站疏運模型,設(shè)定客流量時間曲線、進出站通道、閘機、售檢票模式、限流方案等,對最大極端客流和實際客流進行數(shù)值模擬分析。
現(xiàn)階段國內(nèi)外針對大客流輸運公認(rèn)的模擬軟件為人員動力學(xué)模型Legion進行模擬仿真研究。Legion模型為人員疏散的矢量模型,最大的特點就是基于個體行為(agent-based)和矢量連續(xù)空間(Vector)解析,能夠兼顧人員個體行為描述、人員規(guī)模和空間區(qū)域三個方面,可適用于大規(guī)模大區(qū)域的人群模擬仿真。模型以每個行人個體為單位,行人的每一步在行走平面路線和方向上都通過計算機算法計算,即每個行人個體有決定自身行動的決策權(quán),在決策時考慮周圍環(huán)境(建筑及障礙物等)和與其他行人相互作用和影響,進行信息交流,做出相應(yīng)的決策。該模型主要用于研究人群疏散行為、疏散時間、疏散策略與技術(shù)等。
3.2人員疏散模擬分析評價
城市軌道交通應(yīng)對突發(fā)事件的能力一般采用人員疏散速度來衡量,可以通過人員疏散模擬來進行評價。評價方法為BuildingExodus模型,即模擬人員疏散的精細(xì)網(wǎng)格模型。該模型針對大型空間及大量人群逃生設(shè)計,適用于模擬大型超級市場、醫(yī)院、電影院、車站、機場航站樓、危險建筑物、學(xué)校等場所。可輸入各種人員行為特征(如逃生人員生理、心理、行為屬性),及火災(zāi)危險特性(如濃煙、溫度、毒氣危害屬性)等逃生影響參數(shù)進行模擬,以展現(xiàn)更符合實際情況的較佳化人員逃生模擬結(jié)果。Exodus輸入緊急情況下有關(guān)人類行為的各種信息,資料來源包括火災(zāi)的影像記錄、已公布的調(diào)查報告和與受傷害者的交談資料等。在建筑空間充分利用前提下,以擁擠人群、內(nèi)部存在座椅等障礙物與設(shè)有警報設(shè)備等狀況下進行疏散模擬。
3.3火災(zāi)風(fēng)險分析方法
對火災(zāi)風(fēng)險采用FDS(Fire Dynamics Simulator 火災(zāi)動力學(xué)模擬)評價方法。FDS一種火災(zāi)驅(qū)動流體流動的計算流體動力學(xué)軟件,其原理是火災(zāi)的場模擬計算,場模擬是利用計算機求解火災(zāi)過程中狀態(tài)參數(shù)的空間及其隨時間變化的模擬方式,場是指狀態(tài)參數(shù)如速度、溫度、各組分的濃度等的空間分布。場模擬的理論依據(jù)是自然界普遍成立的質(zhì)量守恒、動量守恒、能量守恒以及化學(xué)反應(yīng)的定律等。火災(zāi)過程中狀態(tài)參數(shù)的變化也遵循著這些規(guī)律,因而可以用場模擬方法求解火災(zāi)過程。FDS通過大渦模型對連續(xù)方程、動量、能量方程以及壓力收斂方程進行求解,可得到溫度、壓力、氣體成分、可見度等參數(shù)的空間分布。
火災(zāi)風(fēng)險分析采用大渦場模擬模擬軟件FDS version 3進行數(shù)值模擬,對車站隧道火災(zāi)情況進行模擬,其分析評價內(nèi)容為:
(1)針對典型站臺和通道結(jié)構(gòu),研究火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展,獲得站臺的通道內(nèi)不同局部位置的溫度和煙濃度分布等;
(2)研究不同傳熱狀況(輻射、對流、導(dǎo)熱等)下典型站臺和通道內(nèi)的熱效應(yīng)和作用區(qū)域;
(3)火災(zāi)條件下煙氣的動態(tài)擴散和傳遞特征,獲得煙氣在站臺和通道內(nèi)的分布規(guī)律和對人員的影響;
(4)火災(zāi)、煙氣條件下典型站臺和通道內(nèi)的人員疏散模擬;
(5)基于對典型站臺和通道內(nèi)火災(zāi)和煙氣的發(fā)生、發(fā)展、擴散和傳遞的規(guī)律的研究,獲得防范安全事故、人員疏散和救援的操作預(yù)案。
4 結(jié)語
總之,由于城市軌道交通建設(shè)與運營系統(tǒng)的復(fù)雜性,必然帶來生產(chǎn)建設(shè)和運營風(fēng)險的多變性。因此,我們應(yīng)不斷深入研究風(fēng)險管理方法和標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)安全風(fēng)險管理與評價經(jīng)驗,持續(xù)提高安全風(fēng)險管理水平,為建設(shè)和運營提供良好的安全環(huán)境。
參考文獻:
[1]鄧云峰. 城市軌道交通危險因素分析[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2005(3).
關(guān)鍵詞:城市軌道交通;信息安全;六西格瑪理論;衡量因素
引言
現(xiàn)代城市建設(shè)的發(fā)展,以及私家車的普及和城市擴大化的發(fā)展,人們上班的地方和居住的地方距離并不是很近,因此在出行方面,就會采用多種方式。而由于城市軌道自身的優(yōu)點,使之成為城市主流的出行工具。避免了開私家車在路面上遇到的擁堵現(xiàn)象。2015年,我國有28個城市建成了近百條地鐵線路,線路里程4000多公里,城市軌道[1]也明顯增多。隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及工業(yè)設(shè)備遭受ATP攻擊、后門利用、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽和Dos攻擊的日趨激烈,城市軌道網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)遭受著嚴(yán)重的考驗,軌道運營的安全實用性受到社會的廣泛關(guān)注。在歐美等國家現(xiàn)在都將城市軌道交通公共安全作為國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,高度重視其安全和應(yīng)急響應(yīng)工作。在我國城市軌道網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中的信息安全保護方面,存在系統(tǒng)梳理難、安全定級難、從而導(dǎo)致信息安全隱患問題突出,同時會隨著數(shù)據(jù)流量每天的增長對整個系統(tǒng)構(gòu)成極大的安全威脅。在大數(shù)據(jù)處理信息蓬勃發(fā)展的今天,城市軌道交通信息可以有效的利用大數(shù)據(jù)的處理方式,對如何合理確定城市軌道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中信息安全的方法進行有效的研究,對促進交通安全運行,維護公共秩序起到重大作用。
1現(xiàn)狀分析
城市軌道交通實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運營后,網(wǎng)絡(luò)信息安全面臨著嚴(yán)峻的考驗。為了保證安全運營、有序發(fā)展,實現(xiàn)平安運行的目標(biāo),必須加強網(wǎng)絡(luò)安全管理[2]。涉及物理范圍廣、業(yè)務(wù)領(lǐng)域多、運行管理流程復(fù)雜。從未在信息安全等級界定方面比較復(fù)雜。同時,其網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的邊界問題較為龐大。而等級保護級別和保護要素中,要明確到確定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上具有一定的難度。因此,確定交通軌道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中信息安全的評估方法就成了一項重要工作。
1.1城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析
城市軌道交通信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃主要是針對目前新建的道路交通工程的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)升級改造提供指導(dǎo),旨在實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中和安全保障[3]。網(wǎng)絡(luò)安全是信息網(wǎng)絡(luò)安全運行的基本保障,需要借助一整套安全防護設(shè)備對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)進行安全防護。首先,在安全防護設(shè)備上,可在互聯(lián)網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)之間設(shè)置防火墻、IPS插卡及ACC插卡等安全隔離裝置,用以隔離來自互聯(lián)網(wǎng)的不法攻擊。安全隔離裝裝置投運后,應(yīng)指派專人定期觀測用戶的使用情況。在網(wǎng)絡(luò)交換機中安裝防火墻,運用虛擬防火墻技術(shù)在交換機與內(nèi)網(wǎng)之間建起一道安全防護屏障,能夠大大提高內(nèi)網(wǎng)信息的安全性。最終,在PC終端上設(shè)置安全準(zhǔn)入系統(tǒng),對接入信息進行安全認(rèn)證和動態(tài)監(jiān)測,實現(xiàn)隱患隔離,從而大大提網(wǎng)絡(luò)信息安全。
1.2網(wǎng)絡(luò)化運營特點
車站是最基本的網(wǎng)絡(luò)運營單元,也是本文的重點研究對象。整個乘客出行完成活動的起始點,也是工作人員進行各項工作的場所。在城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中,車站、線路、車輛段、控制中心之間相輔相成,共同組成了一套完善的交通網(wǎng)絡(luò)運行系統(tǒng)。因此,他們之間的相互關(guān)系、相互作用以及所呈現(xiàn)出的內(nèi)在規(guī)律,都會形成表征網(wǎng)絡(luò)特性的度量[4]。由此,軌道網(wǎng)絡(luò)運營系統(tǒng)的特點就顯而易見了:①網(wǎng)絡(luò)的成長擴大性,使客運量大幅增大。近年來,城市軌道交通規(guī)模逐步擴展,人們在出行方面越來越關(guān)注軌道交通的便捷性、時效性和連通性。地鐵作為城市軌道交通系統(tǒng)中最主要的出行方式,隨著基礎(chǔ)設(shè)施和軌道運營設(shè)備的不斷完善,近年來對客流的吸引力不斷增大,線路負(fù)荷強度不斷增大。②規(guī)模越來越大,使管理的復(fù)雜度持續(xù)上升。隨著國內(nèi)各大一,二線城市軌道交通的不斷投入運營,覆蓋范圍和建設(shè)規(guī)模都在不斷拓展,運用管理尤其是安全管理方面的工作壓力越來越大。以北京為例,北京地鐵全網(wǎng)在役車輛共8000余輛,設(shè)車輛基站22處,變電站30座,員工人數(shù)超過3萬多,網(wǎng)絡(luò)運營規(guī)模就覆蓋了整座北京城,管理難度相當(dāng)大。③網(wǎng)絡(luò)交叉關(guān)聯(lián),錯綜復(fù)雜,協(xié)調(diào)和組織難度加速呈現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)化運營規(guī)模的持續(xù)擴張[5]使得站點之間、線路之間以及系統(tǒng)之間聯(lián)系更加緊密,一旦其中某一站點運營異常,就會迅速波及整個網(wǎng)絡(luò)運營系統(tǒng),并對其產(chǎn)生嚴(yán)重的安全威脅,若不及時處理,就有可能引發(fā)嚴(yán)重后果。在軌道交通網(wǎng)絡(luò)運營系統(tǒng)中,換乘站作為線路中的連接點,如果運行異常,必然對相鄰線路客流情況以及網(wǎng)絡(luò)運營造成嚴(yán)重的安全威脅。④網(wǎng)絡(luò)依賴的程度越高,使得安全保障要求空前提高。根據(jù)交通客流研究報告顯示,以北京為例,軌道交通的客流量占全市公交客運量在2016年可能會超過50%,將對提升城市交通網(wǎng)絡(luò)運營效率起到至關(guān)重要的作用。相比于單線路運營模式來講,安全穩(wěn)定是網(wǎng)絡(luò)化運營首先要考慮的因素,因為其影響程度往往是全局性的。網(wǎng)絡(luò)化運營的安全性和可靠性,主要體現(xiàn)在城市軌道交通系統(tǒng)是否能快速應(yīng)對急劇增加的客流量以及各類突發(fā)性運營事件。為此,北京,上海等城市軌道交通管理部門,提出了建立一個信息安全評估方法,根據(jù)運營數(shù)據(jù)提前解決不安全事故的發(fā)生。1.3國內(nèi)事故分析根據(jù)對國內(nèi)收集的1200起故障/事故,按照北京地鐵運營公司的事故指標(biāo),將運營延誤5分鐘以上事件定位運營事故,則國內(nèi)共計發(fā)生運營事故459起,具體可劃分為9大類,53小類。從大類來看,發(fā)生事故次數(shù)排在前三的依次為通信系統(tǒng)、車體系統(tǒng)和制動系統(tǒng),三者合計達到總運營事故數(shù)的71%。從小類上看,排在前五位的具體事故類型主要有信號故障、乘客跳下站臺、道岔故障、列車故障等,占總數(shù)的48.8%。
2基于六西格瑪理論的信息安全評估方法
六西格瑪管理理論[6]是一種以顧客需求為導(dǎo)向,以事實和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),遵循DMAIC方法準(zhǔn)則,運用統(tǒng)計技術(shù)、實驗設(shè)計和管理方法進行平復(fù),實現(xiàn)信息質(zhì)量持續(xù)改進,達到以降低缺失率為目的的綜合優(yōu)化管理方法。對交通網(wǎng)絡(luò)中的信息提出了六西格瑪設(shè)計改進流程,重新對數(shù)據(jù)進行定義、測量、分析、改進和控制。構(gòu)建衡量指標(biāo):首先建立靜態(tài)衡量因子空間,其中由Im(因素信息),Sm(故障后果危害度),Dm(因素故障難檢度),Pm(故障嚴(yán)重度)等四項衡量因子組成,來分析整體網(wǎng)絡(luò)的安全等級。其中k為因素評估的公職幅度參數(shù),風(fēng)險管理者可以根據(jù)各個不同的安全因素設(shè)定不同k,來表達因素監(jiān)控的目的[7]。然后根據(jù)每個因素指標(biāo)的上下限值分別組合起來就可對該系統(tǒng)中的因素梯度指標(biāo)進行衡量。并根據(jù)上下限值繪制坐標(biāo)圖,圖中的每個空間點代表單個因素對安全影響指標(biāo)的大小,離原點或最小衡量點越遠(yuǎn),表示該因素安全指數(shù)越大,圖1中G點(標(biāo)準(zhǔn)化后)表示最不安全狀態(tài)的最大點,簡言之,就是說離G越近,該因素對安全情況起的作用就越關(guān)鍵。
3仿真驗證
根據(jù)北京上海兩地地鐵運營公式2009-2012年的車輛運營故障統(tǒng)計,得出車輛在運營過程中的故障比例如表1所示。從表1可以看出,地鐵各系統(tǒng)故障中,通信系統(tǒng)的故障率最高占43%,最低的是牽引系統(tǒng)占9%,其次是車體系統(tǒng)占25%,以及制動系統(tǒng)和輔助電源系統(tǒng)。地鐵系統(tǒng)復(fù)雜,并位于城市的地下,各個系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián),故障比較多,風(fēng)險因素也分廠多。本文通過事故統(tǒng)計分析,根據(jù)系統(tǒng)故障率,結(jié)合安全評估的需要,利用六西格瑪理論的信息安全評估方法對選取的地鐵系統(tǒng)進行安全評價。如表2所示。根據(jù)六西格瑪隨機賦權(quán)法公式(1)、(2)的計算上下限門檻值的范圍,產(chǎn)生隨機數(shù)為0.60,歸一化得到的權(quán)重向量[Dm,Sm,Im]=[0.218,0.287,0.337]。根據(jù)故障率和因素屬性的累計率和權(quán)重可知,在此次測試的地鐵車輛安全水平的下、上限制分別為XLmi=0.322,XUmi=0.371。說明在檢查過程中,該車輛的安全評估為安全狀態(tài)。只需在平時安全檢查時注意牽引系統(tǒng)對重要度的影響即可。根據(jù)權(quán)重向量和安全水平的限制,可以了解各系統(tǒng)故障所處的安全風(fēng)險水平,同時根據(jù)其所處的安全風(fēng)險水平采取相應(yīng)的措施,可以實現(xiàn)事前預(yù)控,保證地鐵運營安全。
4結(jié)論
本文通過對城市軌道系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)化運營的分析研究,提出了基于六西格瑪理論的單因素多屬性安全評估方法,并通過該方法計算實現(xiàn)了不同系統(tǒng)對車輛安全風(fēng)險故障率評估。該方法以六西格瑪理論、坐標(biāo)組合、隨機賦權(quán)法等理論與方法為基礎(chǔ),結(jié)合動態(tài)和靜態(tài)因素衡量因子,實現(xiàn)系統(tǒng)安全評估,以此可以為車輛進行事前故障定位、檢修,并以此為車輛運行提供有效的安全控制監(jiān)測提供參考和指導(dǎo)。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】城市軌道;交通;電氣系統(tǒng);安全研究
近年來人們的出行率相對于過去提高了好多,而各城市特別是各省省會的交通狀況卻令人望而生畏,尤其是天氣狀況不好的時候更是擁堵的水泄不通。此時城市軌道交通應(yīng)運而生,并且憑借較高的行駛速度及龐大的載客量而受到廣大市民的認(rèn)可。城市的軌道交通不僅能夠代表該城市具有過硬的科技實力,而且對于城市環(huán)境的美化及整體布局的優(yōu)化都具有輔助作用。因此要加強城市軌道交通整個系統(tǒng)的安全性以保障廣大市民的經(jīng)濟利益,而其中核心工作就是保障各類電氣系統(tǒng)安全運行。
1 安全研究概述
城市軌道交通作為人們出行的公共客運新種類,車輛系統(tǒng)中涉及了種類繁多的電氣設(shè)施,而每一項電氣設(shè)備都有可能給交通增加很多安全隱患。不論實在軌道交通最初的設(shè)計階段,還是有專門施工人員進行建造階段,亦或是工程竣工之后的運行階段,因為結(jié)構(gòu)復(fù)雜的原因都有可能引起事故的發(fā)生。現(xiàn)如今各類交通事故層出不窮而且原因多種多樣,城市軌道是一種專業(yè)性較強的客運種類,其中電氣設(shè)備設(shè)置也比較復(fù)雜,載客量也相當(dāng)大,因此對于整個軌道交通系統(tǒng)的安全研究不能從單一角度考慮。必須充分考慮系統(tǒng)的時效性等特點,從多角度出發(fā),不論是從理論技術(shù)支持上還是從政策法規(guī)管理上都應(yīng)該不斷加強,以此來不斷完善城市軌道交通安全管理系統(tǒng)。
2 關(guān)乎城市軌道交通安全的電氣系統(tǒng)
城市軌道交通的組成設(shè)備比較復(fù)雜,但是電氣系統(tǒng)是其核心組件,并且按照功能的不同可以分為以下四部分:
第一,用以控制車輛牽引及制動的系統(tǒng),它是城市軌道交通中不可或缺的部分,也是車輛能夠正常運行的基本前提,更是車輛核心技術(shù)。通常情況下這種復(fù)合系統(tǒng)可以分為多個種類,例如利用設(shè)備各組件之間的摩擦進行制動、或者是利用組件與空氣之間的摩擦力進行制動及專門制動系統(tǒng)等。在軌道交通正常行駛過程中車輛的牽引力能夠直接影響其運行效果,比如牽引力過弱時車輛的運輸能力就會下降,牽引力過大時又不利于系統(tǒng)控制,在距離相對較短的兩站點之間會由于牽引力過大而引發(fā)意外事故。
第二,用以輔助車輛供電的系統(tǒng)。軌道交通設(shè)備相當(dāng)復(fù)雜,而車輛能夠正常運行的前提就是具有充足的電量。供電系統(tǒng)不僅要給車輛各項設(shè)備進行電量提供,同時還要給車輛內(nèi)部一些需求電量的設(shè)備進行供電,例如照明燈、空調(diào)及牽引裝置等所需的電量。而該供電系統(tǒng)主要根據(jù)設(shè)備所需電流類型的不同進行分別供電,例如在給充電機及蓄電池進行供電時主要輸出直流電,再給電熱器等設(shè)備進行供電時要輸出三相交流電。由此可知車輛輔助供電系統(tǒng)也是必不可少的。
第三,用以控制車輛車門的系統(tǒng)。該系統(tǒng)所控制的就是為乘客上車和下車設(shè)置的各車門,由于車輛在城市中行駛時,特別是在站點密集度比較大的地方停車較為頻繁,乘客上下車流量也比較大,因此為保障該過程的安全性車門的控制主要是由專業(yè)的控制電路、機構(gòu)及控制開關(guān)等控制。
第四,用以負(fù)責(zé)車輛牽引的傳動系統(tǒng)。軌道交通之所以能夠安全快速的運營與牽引傳動系統(tǒng)有著密切的聯(lián)系,這種系統(tǒng)要想滿足車輛的各種需求就必須具有較高的穩(wěn)定性及安全可靠性。城市交通結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,客流量較大的地方站點之間的距離相對較短,因此車輛從發(fā)動到停車之間的時間也較短,但是車輛的運行模式卻是固定編好的,因此傳動系統(tǒng)要想滿足這些復(fù)雜情況的需求就必須具有較強的斷續(xù)工作能力。
3 電氣系統(tǒng)相關(guān)安全研究
為了保證使用軌道交通出行人的生命安全,車輛上安裝的復(fù)雜電氣裝置必須與整個系統(tǒng)的電磁等具有良好的兼容能力,要做到這一點就必須將電氣裝置與地面進行連接。因為大地具有良好的導(dǎo)電性,在這個過程中地面可以作為等電位面或點進行使用,也可以為車輛運行的電路提供點位參考面或點,以供車輛釋放運行時所產(chǎn)生的靜電。只有將系統(tǒng)運行時產(chǎn)生的電流進行很好地釋放,車輛才能夠安全運行,二者要求電氣設(shè)備的設(shè)置具有較高的科學(xué)性,一般情況下電路的安全設(shè)置可以分為以下三種形式:
第一,工作接地,主要有車輛高壓回流接地及車輛低壓接地。首先高壓回流接地是為了保障車輛運行電路的暢通而將接觸網(wǎng)處的電流進行合理引入運行軌道,該過程要求電路的設(shè)計要具有嚴(yán)謹(jǐn)性,并且電纜的電阻要盡量小以保障電流能夠完全回歸到電源,而不會給車輛造成觸電隱患。鐵路車輛相關(guān)安全要求中也明確表明為了電流不產(chǎn)生泄露或者某一電路的損壞,一定要保證有兩條及以上接通的電路。其次是低壓接地,它主要為系統(tǒng)中的低壓電路設(shè)置一個電位基準(zhǔn),以保障系統(tǒng)中散雜信號能夠正常回流通道。低壓工作接地在最初設(shè)計時要盡可能的將會產(chǎn)生干擾的電路進行分開,同高壓回流電路設(shè)計一樣要盡量采用阻抗較低的電纜進行接地。
第二,安全接地。該項工作主要是為了保障乘客及設(shè)備的安全而做,經(jīng)分析直流電在接近0.1安并接觸人體時會感覺到四肢發(fā)熱,與電流直接接觸的皮膚也會感覺到疼痛。隨著電流的加大會對人體造成更大的傷害,甚至?xí)霈F(xiàn)休克或死亡現(xiàn)象。人體自身對電流的阻抗能力會因個人身體素質(zhì)的不同而略有差異,并且會隨著電壓及施壓面積的增大而逐漸減少,因此為了放置交通車輛內(nèi)人員不被通電設(shè)備所傷害,一定要將易于接觸的設(shè)備進行安全放置,例如裝在防電箱里或者外加其它防電措施。而車內(nèi)其它金屬材質(zhì)的物體都要與接地線相連接,這樣將車輛、軌道及車內(nèi)箱體連接成同一點位,而軌道又與大地相連接,即使某設(shè)備在車輛運行中漏電也會在人體可接受范圍內(nèi),而不會對人產(chǎn)生更大的威脅。
第三,屏蔽接地。對信號頻率較高電纜接地的接地線選取時,要采用表面積較大的編制類型,因為這樣電流通過時會有很明顯的肌膚效應(yīng)。對電場進行屏蔽時要選用盡可能密的電纜,此外對磁場的設(shè)計也要充分考慮接地保護。對于不同電路為了防止意外事故的發(fā)生都要根據(jù)具體情況而設(shè)置相應(yīng)的屏蔽。
除了以上安全措施,城市內(nèi)相關(guān)部門還要對從事軌道交通行業(yè)的工作人員進行培訓(xùn)以增強安全意識,對廣大市民也要嚴(yán)格要求不能隨便觸碰車輛內(nèi)設(shè)施,都要為交通出行安全做出力所能及的事。
4 結(jié)束語
軌道交通相關(guān)技術(shù)伴隨著國內(nèi)科技實力的上升而不斷進步,電氣系統(tǒng)作為軌道交通的核心組成對于交通的安全運行有著重大影響。為保障交通乘客的人身安全,必須加大對電氣系統(tǒng)的安全研究。在實際應(yīng)用中也要將電氣設(shè)備進行更科學(xué)、更智能的安置方式以擴大其應(yīng)用范圍,以此來不斷滿足軌道交通的安全需要。
參考文獻:
[1]徐浩,王建.探究城市軌道交通電氣系統(tǒng)安全[J].城市建設(shè)理論研究,2014(12).