可靠性分析在轨道交通系统中的应用

何双英

摘 要：城市交通系统未来的发展趋势主要就是轨道交通，在全球很多的国家政府部门以及有关组织已经开始对轨道交通系统的发展进行深入研究。本文在国内外专家研究的基础上，以轨道交通的关键环节、机械设施和整个轨道交通网络作为研究主要对象，本文介绍了什么是轨道交通以及轨道交通的包含范围，使用可靠性分析对轨道交通系统的未来发展趋势进行了分析，以供相关从业人员参考与借鉴。

关键词：轨道交通;城市交通;可靠性分析;交通系统

城市的交通压力越来越大，交通拥挤、能源短缺、环境污染是目前城市交通存在的几个主要问题，而轨道交通特有的环保性质，以及可以有效地减少土地使用和能源消耗，而且安全性也比较高，因此，城市交通的未来发展方向必然是轨道交通。最近几年来，轨道交通的得到了非常高的关注和重视，例如在高速铁路、高原铁路、高寒铁路、和城市轨道交通等方面，都取得了比较不错的成果，轨道交通的核心关键技术和最新技术都被掌握，接下来就是人们对交通轨道可靠性问题的分析了。

1 轨道交通系统范围

轨道交通指的就是车辆必须要特定的轨道上才可以进行行驶的一种现代化的交通运输方式。随着交通运输行业的不断壮大，对我国的社会经济发展有着非常重要的作用，是我国城市交通和城市公共交通运输的重要保障。同时也是作为国家的高科技技术产业，也是现代化服务行业的主要驱动的行业之一，因此，轨道交通行业对我国的社会经济发展有着非常重要的作用，还是交通强国和一带一路理念重要表现和基础。

2 轨道交通系统可靠分析的未来展望

2.1 部件级

虽然当前的国内外学者在轨道交通系统的关键技术和可靠性分析方面研究已经有了不錯的成果，但是轨道交通还是存在着很多的问题需要我们进行探讨和解决：

（1）轨道交通的关键组件就是对强干扰下的非线性非平稳随机信号的干扰，要考虑使用的自适应的信号处理方式对无关的干扰信号进行清除，进而获得最有效的特点信号。由于关键部件的检测传感器类型非常多，检测的数据量比较大，怎样把这些数据特征信号对数据进行提取和分析是关键的核心技术。

（2）轨道交通关键部件的性能下降将受到健康状况和故障模式的影响。因此，这方面必须同时考虑。分析基于多域特征变量的状态模型和基于失效机制的物理模型。在此基础上，应充分考虑混合模型的构建以获得准确的关键部件性能下降的预测模型。

（3）轨道交通系统的关键运行状态是变化非常复杂，同时也会受到工作环境的内外部因素的影响。因此，传统的两状态随机模型可能无法满足可靠性分析的需要，因此有必要建立一个高效的多状态可靠性分析与评估随机模型。此外，还需要考虑内部和外部因素的影响，建立能够最大限度地反映轨道交通关键部件的可靠性分析模型[1]。

2.2 系统级

目前系统设施的可靠性分析已经慢慢地从定性向定量、静态到动态、关系简洁到关系复杂进行转变，而且在轨道交通系统设备和基础设施中的应用非常广泛。但是在轨道交系统设备设施运行的过程中对可靠性的分析仍然存在着很大的问题：

（1）轨道交通系统其中的信号系统和供电系统设备设施是一种非常复杂的几点信息系统，其中的零部件非常多，而且相互之间的联系非常复杂。所以，如何通过建模对各个零部件之间的关系进行分析和跟进是需要研究的主要问题。

（2）在系统各个部件的相互作的基础上，怎样利用“部件-系统”由大到小的对整个轨道系统设备设施的可靠性进行定量分析也是当前需要深入研究的内容[2]。

2.3 路网级

通过相关资料数据分析，尽管当前的轨道交通路网级的可靠性分析取得了不错的效果，但是还存在很多的问题，主要表现在以下几个方面：

（1）由于轨道集团路网的规模非常大，结构复杂，其中会做涉及的车站、线路以及路网等的多种的安全因素，因此，怎样建立一套快捷有效的可靠性分析对路网的实际运行情况进行反应是目前首先需要解决的问题。

（2）大多数轨道交通系统的可靠性分析主要体现在路网的连通性的可靠性方面，并没有对轨道交通系统设备设施的可靠性状态和运输安全的可靠性进行分析。

（3）目前，轨道交通系统运行服务的可靠性分析只是在火车运行过程中对客流水平的一次尝试，而对整个轨道交通系统运行状况的分析尚不全面。因此，基于轨道交通系统的网络结构，并根据系统运行的主要任务，如何为整个轨道交通系统提供运行服务是可行的。

3 结束语

对轨道交通系统进行可靠性分析需要借鉴柜国外优秀的理念和先进的技术，重点对轨道交通系统中的关键部件、系统设备设施和轨道交通的运营服务状况进行全面的分析，使用最新的理念，采取最新的技术，对传统的可靠性分析技术进行完善和创新，促进轨道交通系统的可靠性分析技术的发展，以此来实现我国轨道交通系统的绿色健康发展，安全可靠地进行运行。

参考文献：

[1]宋雅琳.城轨同相供电系统同相补偿装置可靠性分析方法[J].电气化铁道，2019，30（06）：67-71.

[2]寇淋淋.基于状态信息和张量域评估理论的轨道交通列车服役状态及系统可靠性评估[D].北京交通大学，2019.

[3]解钧捷，郑国莘.用于列车控制的通信系统可靠性能分析[J].工业控制计算机，2018，31（08）：10-12.