铁路行车组织安全双向闭环系统可靠性分析

张志虎

（呼和浩特铁路局调度所，内蒙古　呼和浩特　010050）

铁路行车组织安全双向闭环系统可靠性分析

张志虎

（呼和浩特铁路局调度所，内蒙古呼和浩特010050）

保障铁路安全运行是保障乘车人员人身安全的首要保证，同时还能有效促进我国经济快速发展。为提高铁路运行的可靠性，铁路运输部门需将铁路行车组织安全放在铁路运营安全工作的重要位置。为此，本文从一般概念出发对铁路运行组织安全双向闭环系统的可靠性进行分析，为提高其可靠性提供一定借鉴。

铁路行车组织；双向闭环系统；可靠性

就交通运输部门而言，安全运营是工作的重要目标。在交通运输中，铁路运输具有一定的特殊性，承担大规模货物运输的同时还要完成旅客运输。从这一角度来看，铁路安全运营将关系我国经济发展同时也关系人民群众的人身安全。

1　铁路行车组织双向闭环系统概述

在过去铁路运行安全由单闭环系统控制，在增加安全控制系统串联环节的时候，铁路运行的安全性与可靠性会逐渐降低。这样的控制系统，就意味着一个串联环节必然会变成铁路运行期间的故障点。在串联环节逐渐增多的情况下，铁路运行的可靠性与安全性就会降低。在铁路运行过程中，串联环节的任何一个部位出现故障都将造成铁路运行事故，因此故障发生的概率会变得非常大［1］。实际上，这种传统的单闭环系统，只能存在一种反馈机制。如果这种反馈机制出现问题，那么久不能保证铁路运营的可靠性。基于这种单闭环系统弊端，人们提出了一种新型的铁路运行安全控制系统—双向闭环系统。这种系统就是利用正反两个闭环系统管理整个铁路运行的安全，由此增强铁路运行的安全性。即便铁路运输的时候，一个闭环系统存在问题，另一个闭环系统就可检测出来，及时报警、控制和预防事故的发生。

双向闭环系统中，正方向发出正向闭环并通过观察铁路运行作业来管理铁路运行的安全。其工作原理可简述为系统会根据过去事故发生的情况，分析事故提炼出重要环节和关键点，并对其进行有效监测。一旦双向闭环监测系统遇到事故就会发出警报以提醒安全管理人员，尽可能降低不安全隐患，预防安全事故的发生。

2　影响铁路组织安全双向闭环系统可靠性因素

文献2指出，铁路组织安全双向闭环系统影响的因素有这么几个［2］：

2.1行车人员的疲劳程度。这一点与疲劳驾驶汽车一样，行车人员在经过长时间工作后，各项身体机能会逐渐下降，难以保持注意力集中。其行车时间越长越容易出现疲劳，会大大增加铁路运行事故的可能性。

2.2行车人员的工作时间。铁路运营是一天不间断的，为此这就需要行车人保持二十四小时不间断的工作。铁路运输部门一般实行的三班倒工作制，行车人早中晚轮班。在夜班的时候，生理作息会受到影响，进而会致使铁路运营的安全问题发生。

2.3行车工作环境。铁路行车的工作环境包括车厢温度、列车运行声音、车厢振动、车厢湿度以及照明灯等各方面。铁路运输的时候，如果可以保持良好的环境，行车人员会感到舒适，发挥出行车人员工作积极性。从而可提高行车的安全性与可靠性。如果铁路工作环境比较恶劣，就会增加行车人员的不适感，工作的积极性就会受到影响，造成列车事故。

2.4行车人员的社会心理因素。社会心理指的是人际关系、亲友关系、家庭幸福程度以及夫妻关系等。铁路运行的时候，如果行车人员保持良好的心理状态，就可在工作中保持轻松愉悦的心情，不会受到精神压力的干扰。但是如果行车人受到较大社会心理压力，行车人的心情低落，丧失工作动力，容易造成工作注意力不集中，降低铁路运行工作效率，引发行车事故。

3　铁路行车组织安全双向闭环系统的结构与控制简述

闭环控制是工程高精度控制应用最为广泛的控制算法之一，是控制装置与被控对象之间存在正向控制同时被控对象的输出反作用与控制装置并影响其控制算法和控制结果。

铁路行车组织安全双向闭环系统由正、反两个闭环构成，设被控对象由n（n＞1）工步组成，则行车组织安全双向闭环系统定义为：

3.1正方向控制环：按执行顺序各工步任务，并且在执行任务之前先检查是否存在安全隐患，如果正常则继续，若发现问题则立刻停止并通过警报形式进行人机互动。

3.2反方向控制环：对被控对象进行分析，并借助专家系统等方式，设置被控对象薄弱环节，并进行精确控制。同时，假定执行至k（1＜k＜ n）工步时，检测k-1或k+1工步完成情况以及是否存在隐患。如果未完成或者有隐患存在，则停止并报警，若顺利完成则继续执行。

其结构图表述如下：

图1　行车组织安全双向闭环控制结构示意图

该系统中，正向闭环从工作流程的具体工步出发，倾向于系统运行的安全管理；而反向闭环系统从事故的统计分析出发，结合智能化控制技术对事故进行分析，提出系统的检测关键环/关键点。

4　结语

在铁路运行的过程中，控制系统的可靠性极其重要。在常规串联控制方案基础上提出的基于正、反两控制闭环的思路能够大大提供行车组织安全的可靠性，特别是反向闭环系统，能够在专家系统、智能化控制的基础上对被控系统进行统计与分析，为铁路的运行系统提供更安全的保障。

［1］杜彦华，吴秀丽，钱程，刘春煌.基于科学工作流的铁路行车安全评价系统研究［J］.铁道学报，2012，06（12）:152-153.

U298.1

A

1003-5168（2015）11-132-01

张志虎（1987.01—），男，甘肃白银人，助理工程师，毕业于兰州交通大学本科，主要从事铁路运输调度指挥。