城市轨道交通运营设备安全风险探析

张恺涵

对城轨交通体系进行分析，可以发现其设备众多且构成复杂，根据基础运营作用方式大致可以进行两类分别，即固定与移动；在安全管理工作中起作用的设备也可进行监控与监测两类之分；另外，在风险防治方面还可分为预防与紧急制动两类等。交通设备组成的复杂性同样决定了风险控制的复杂性，因此需要对其各部分组成与故障进行着重分析。

一、设备设施因素组成与故障风险分析

若风险故障出现在交通运营任何小环节中，均具备诱发安全事故的隐患，轻则影响交通正常运转，对其运营造成损失，重则出现严重威胁行人安全的事故。因此想要使城市轨道交通运营能够在特定规模之下进行有序进行，则必须考虑其硬性设施即交通设备在运行中的安全风险。就“人—机—环—管”的整体交通体系构成进行分析，“机”代表的即为在交通体系构成里的相关设备，根据其发挥的作用与作用区域大概分下述的六大系统，各个系统的设备组成又可能具备不同的风险类型，对此进行分析。

1.车辆系统

最基础的交通运输设备组成即为车辆系统，其是交通中最主要的也是最直接的运行工具设备，对其“安全”的要求不单单是确保自身机械设备的安全，同时能够在运行中保持良好的运行条件与舒适的乘坐氛围也是其“安全”要求。对相关的资料进行分析，可以知道车辆系统中关键的设备部位有行走、牵引、制动、车体、辅助电源等几方面，其各自又具有不同的风险，对此进行简单举例。于车辆行走部分中常常会出现的问题主要有转向架出现阻碍或是失灵、牵引装置出现形状变化、行车保险处出现开裂、行车轮胎出现漏气、轴箱存在破损现象等；于车辆的牵引部分常见的风险故障主要有电机失常、因受流器出现阻碍、逆变器、传感器失灵等；在制动部分常常出现问题的部件在控制系统与防滑系统，电气线路出现不通畅、断续与停止供电等故障。

2.信号系统

列车运行自动控制系统（ATC）即为城轨交通设备中信号系统，其主要作用是对交通进行调控的存在，是交通运营能够有序进行的必要组成。ATC系统由三部分组成，即为ATS子系统、ATP子系统与ATO子系统。

ATS部分的作用主要是遵循行车既定的运行流程做自动监控，同时在发现有轻微脱离既定内容时进行自动调控。在该部分常见的故障有通信途径受阻无法连接、TDT故障、显示部件出现问题等。

ATP部分作为确保车辆在交通运营中安全行驶的关键设备，其在ATC中发挥的功能是对运行中的间隔与速度进行监控与防护。在该部分常见的故障主要有无法正常启动且重启不奏效、显示器出现长时间黑屏且无法操控、错误指令导致车门无法正常开合等。

ATO部分对车辆的管控作用主要体现在三方面：自动驾驶、运行路线的调控以及最后的准确停靠工作。对相关数据进行分析可知，该部分作用十分关键但是故障的出现也是三个子系统中做常见的，几乎占据ATC故障的一半之多，严重延长了交通的运营时限。常见问题有ATO无法如常启动、主处理器出现问题无法控制、道岔转换无法紧密贴合、转辙机不能进行锁定处理、显示屏不显示无反应等。

3.供电系统

在城市轨道交通运营体系中供电系统是必不可少的设备之一。该系统构成大致有以下三部分：

（1）首先是主变电所，其作为城市交通供电的首要设备，于集中式供电体系里中发挥着首要作用。城市电网的110千伏或220千伏高压需要通过主变电所的降压处理之后，将35千伏或10千伏的电压输入到交通供电系统的后续系统中。

（2）其次是牵引变电所，其是交通运营中供电系统中最为关键的设备，因其是地铁交通运行中的主要动力来源。该部分设备可以把进行了初步降压处理后的35千伏或10千伏的电压再次做降压处理，同时进行整流操作，最终成为车辆运行中必备的1500伏或750伏的直流电源。在传输过程中可能出现电压下降的不良情况，其中可能出现的风险也比较多，例如其外部构成出现污垢阻塞导致闪络、操作设备的人员出现失误、对设备的检测维护较少、电缆绝缘出现破损导致毁坏、绝缘层破损、线路出现短路等。

（3）最后是降压变电所部分。该部分设备常见于车站之中，其作用主要是将经过初降压的35千伏或是10千伏电压再次进行降压操作成为400伏，为车站的一些普通设备与照明供暖作电力支持。

4.轨道系统

在城轨交通中轨道即为列车运行的基础，通过固定导轨进行交通特点十分突出，与其他城市交通的对比明显。轨道构成比较复杂一般有钢轨、钢枕、道床、道岔和其他连接零件，其在行车过程中发挥着十分关键的作用，即能够直接接受行车车轮传递的压力，同时再反馈给车轮受力，为行车运行提供小部分动力，尤其是在车辆转为部分，发挥着稳固车轮的作用，避免行车受力不均出现意外。对其故障风险进行以下分析：

钢轨作为支持与推动车辆车轮正常运行的部件，若是发生开裂、阻断等故障，一定会使列车运营出现十分严重的安全威胁；如果于运营期间发生轨道故障，则列车运行时限延长、暂停继续运行是无法避免的，甚至在没有及时发现的情况下可能出现列车脱轨的危险风险。

在连接部件中，车辆间的扣件受到破坏或出现变形等均可能导致轨距、水平、方向出现失误，列车则会出现轻微或是剧烈晃动，拉低列车运营速率与效果，甚至存在列车翻倒、离道等极其严重的风险。

5.机电系统

城轨交通中的机电系统是颇具有现代技术特点的设备，该部分设备安全是与乘坐交通的人群密切相关，主要包含了电梯及屏蔽门、FAS、BAS与AFC等系统。

交通运营工作里，该部分设备的故障是最常见到的，因为其接触的人较多且许多乘客并不清楚规范的使用方式，容易造成其出现故障；同时，该部分设备受到ATC系统的影响。例如，在屏蔽门设备使用中，部分人会出现对门进行强制拉扯、争抢，还有在门关合处放置障碍物对门进行阻碍等；而屏蔽门受ATC系统调控时，若ATC出现故障，则也能够造成屏蔽门作用失效。在电梯系统里，使用人群常会出现拥挤行为、对电梯控制码面板按键操作不当、在电梯门感应区进行不当操作等；梯本身故障主要有部分组成可能出现漏水电现象、电力供应不足、速度带滑带失控、扶手带出现破损开裂等，均能导致电梯出现故障风险。FAS设备的作用在于排查交通运营各个阶段与地带的火灾风险；BAS部分常作用于对各部分的故障监控工作中，是对故障排查的主要设备。FAS与BAS出现故障的话，带来十分严重的风险后果。

在交通运营中会存在许多用于拦护的闸机设备，其故障频率也较大，主要是因为闸机运转时间较长且易受到乘客不当与违规行为的影响。闸机出现故障后带来的风险主要集中在夹人事故上，此外，闸机设备会出现系统失控、传感器失灵、设备老化等同样会为乘客制造风险。

二、交通设备风险的影响与规避措施

1.设备风险影响

经上述分析，城轨交通运营中的设备组成复杂，构成完整设备系统的种类分支较多，存在的风险影响也十分严重。同时，根据设备的作用效果来看彼此各不相同，但是从故障风险分析，彼此间是环环相扣、相互联系的，当某一个设备出现风险事故时，则可能造成交通设备整体系统的瘫痪，最终诱发严重的不良后果，轻则造成部分交通环节停止运行，造成交通瘫痪；重则在事故风险中造成生命的威胁与重大财产损失。只有各部分组成均尽量规避风险，才能够使交通运营正常进行。所以，在城轨交通运营中从设备角度思考，不断进行设备优化，设定有效的设备风险规避措施。

2.风险控制措施

（1）优化维修策略与方式。在上述设备风险内容的讨论中可以明白，故障是无法完全避免的，那么为了减少故障风险的损失，对设备故障的维修策略与方式就即为重要。对维修策略进行改良，其原则是维修中费用尽量小、可实施性尽量大以及维修过程危险性尽量小，从而在最大程度上为交通运营降低损失。针对维修方式的改良，需要对三种方式的安排侧重进行调整。在之前维修中常将故障维修作为主要维修方式，即在风险出现之后才进行维修，改良的方向即加大定期维修与状态维修的比重。另外还需要及时与先进的现代技术进行对接，不断完善维修技术。

（2）展开专项的定期排查。定期维修又可称为“事前维修”，顾名思义即在风险出现之前对设备进行关注，从而能够在故障出现的第一时刻进行维修处理，并延长设备的使用寿命。对交通设备风险进行最大程度的规避，则需要重视专项定期维修的进行，尤其是日常容易出现事故风险和常常被忽略的设备部件，一旦发现异常立即采取措施。另外，还可以设定严格的责任机制与管理流程，落实到具体的维修与管理人员上，从而使其能够具有定期维护设备的工作意识，及时发现那些具有风险的老化、故障设备，并及时做出处理。

（3）准备紧急制动维护系统。在交通运营过程中，一些故障风险的出现是具有突发性的，因此针对该方面的风险控制则需要遵照国家相关的规定，准备紧急制动维护系统，从而使急性事故的损失降至最低。

三、结语

综上所述，在城市轨道交通运营过程中设备安全风险具有很大的影响作用，因此需要对设备内的风险组成进行分析，在此基础上，及时找到对风险的规避措施，从而促进城轨交通的顺利运营。