铁路交通运输过程中安全运输的措施分析

张城

（晋能控股煤业集团有限公司铁路运营矿山铁路分公司，山西大同 037000）

0 引言

在当前的铁路交通运输中，由于管理部门在应对新型运输安全事故方面积累的经验不足，且能够应用于防治铁路运输安全事故的技术水平有所欠缺，导致现阶段铁路交通运输管理在风险防治方面取得的收效甚微，影响了铁路交通运输的经济效益。因此，现阶段需要广泛应用全新的关键技术与治理措施来辅助交通运输管理。

1 铁路交通安全运输的管理工作概述

结合铁路运输安全保护条例所述，铁路交通运输工作的安全管理需要围绕铁路运输过程的安全管理及设施的安全管理开展，保障铁路交通运输当中的设备安全以及人身安全。从铁路交通安全运输的管理工作属性来看，当前的安全管理需要分为预防、整治两大板块开展，分别从安全检查、风险评估、运输监理等多个节点进行管理与维护，保障铁路运输安全。例如，在铁路交通运输安全的预防工作中，管理工作主要针对交通运输中存在的安全隐患进行逐一排查，其中包括针对运输设施中的危险品的检查、针对运输设施运行故障的检查、针对运输控制系统运行情况的检查，通过在预防管理中及时发现铁路运输设备或设施存在的隐患问题，最终保障铁路交通运输全过程的安全性。

2 铁路交通安全运输管理的现状分析

2.1 缺乏运输安全事故的预防手段

结合现阶段部分铁路交通运输部门实施的安全管理工作情况来看，由于在铁路交通安全事故的防控工作中，部门采取的防治手段有限，造成运输交通无法完全避免事故问题，使铁路交通事故影响交通作业的正常实施。以铁路交通安全当中的车故障检查为例：结合某地区对铁路交通运输安全采取的故障检查工作数据来看，该部门在针对铁路运输设备的100 次故障排查工作中，其中56 次故障排查工作选用人工检查的方式进行故障分析，主要用于检验车辆零部件受损、线路故障等问题，且该诊断方法上的故障诊断效率为56%（表示故障排查中，62.5%的故障诊断数据相对准确）。其中，18 次故障排查则选用试运行的方式进行故障分析，用于检验车辆电力故障、信号系统故障及机械故障等，且取得的故障诊断效率能够达到83.33%。从中不难看出，高效的铁路交通安全事故预防手段在该部门的铁路安全管理中使用得并不频繁，取而代之的是大量采用人工检查的方式进行故障预防，这就导致部门在铁路交通安全运输管理中无法选用有效的事故预防手段，最终无法避免安全事故的发生[1]。

2.2 运输安全管理工作未落到实处

铁路交通运输安全管理工作涉及的范围广泛，这就导致在一般的管理工作中，部门无法针对铁路交通运输等各个方面进行逐一管理，导致运输安全管理工作无法落到实处。例如，为了保障铁路运输安全管理的实际效率，部分部门将注意力集中在列车的调度管理、人员的指挥管理、交通设施的运行前管理等方面，但在交通设施的运行调试方面缺少投入充足的管理资源。典型的表现有：交通运输安全管理中，缺少对交通设施电力系统的调控与管理，无法实时记录交通设施的电缆、牵引系统、电力转换设备等的实测数据，致使铁路交通运输过程中容易出现电力供给异常、中途断电等情况，影响运输服务的正常提供[2]。

3 适用于铁路交通安全运输管理的关键技术

3.1 列车自动化控制系统技术的应用

列车自动化控制系统作为铁路交通运输实现自动化的核心条件，能够用于控制铁路交通设施的速度、加速度及制动参数，从而根据设定的路线信息及交通设施状态来调整铁路交通运行，这对于保障铁路交通运输安全具有重要作用。为了充分发挥出自动化控制系统技术在铁路交通运输中的使用价值，相关部门需要分别从技术的适配性、技术的使用范围等合理配置关键技术，以此来保障铁路交通运输安全。在自动化控制系统的选择上，不同的控制程序及控制单元在保护铁路运输的过程中能够起到不同的作用，因此，在配置自动化控制系统技术的过程中，相关部门应根据安全运输管理的需要，来合理选择自动化控制系统技术。如：TCS 控制单元技术能够基于列车的控制单元、信号系统、制动系统及导航系统等，控制列车之间的间距及单辆列车的速度、制动反应力，并确保控制偏差小于控制总量的0.3%，这对于避免铁路交通运输中的交通设施超负荷等事故具有重要作用[3]。

3.2 移动铁路通信技术的应用

移动铁路通信技术能够做到以互联网为核心，实现铁路交通运输过程中的信息共享化、信息动态化，避免运输管理中因信息孤岛问题而造成运输事故。例如，在铁路安全运输管理中选用LoRaWAN 网络为核心的通信系统进行运输指挥，由于该移动通信技术具有低功耗与长距离传输的特点，因此能够用于铁路运输管理的移动通信及数据传输，帮助指挥中心实时了解铁路运行过程中的车辆位置、速度及状态。另外，从移动铁路通信技术的应用可行性来看，国内铁路运输管理中不乏案例，能够证实移动铁路通信技术的应用价值，如表1 所示，某地区铁路交通运输中选用5G 技术协同NFC 近场通信技术进行运输数据的调度与管理，无论是信息的处理效率还是准确度，都相较于传统的通信网络有所提升，这对于帮助部门监测列车运行状态、采取维修措施提供了有效的信息数据，保障了列车运行安全[4]。

表1 移动铁路通信技术效率对比分析

3.3 传感检查技术的应用

为了提前预防危险品对铁路运输安全造成的影响，铁路运输管理中需要对运输的物品或装载的物品进行多次检测，避免易燃、易爆或者容易腐蚀的物品进入铁路运输设施中，使部门能够提前预防危险品对运输安全造成的影响。结合现阶段的铁路运输检查需求来看，相关部门可采用传感检查技术来代替人工检查的方式，在确保提高检查效率的同时，避免危险品检查工作妨碍铁路运输工作的正常实施。如：部分地区在针对铁路运输的危险品检查中，常使用以MRI磁共振成像技术为首的关键技术进行检查工作，该技术能够借助磁场与无害的无线电波来创建对物体内部的分析图像，如果图像中显示的物品构造异常，则表示该物品存在一定的运输隐患。相较于红外热成像技术与其他探测技术，磁共振成像技术在物品探测中的误差相对较小，如表2 所示，多项数据表明，无论是针对固体、复杂结构体还是液体的探测，磁共振成像技术的探测精度（0～100 表示精度由低至高）与分辨率相对较高，更符合铁路交通运输安全对物品检查工作效果的需求，因此该技术能够广泛地应用到铁路交通运输的管理中。

表2 运输管理危险品检查技术效率对比

3.4 数据分析与监控系统的应用

保障铁路交通设施各部件与功能单元的正常运行，是提高铁路运输安全效率的关键一环，在当前的铁路交通运输管理中，部门可广泛采用数据分析与监控系统技术，对交通设施运行中的运行情况进行实时监测，并针对一些异常的运行状态进行原因分析，从而有效探查铁路交通运输中存在的故障或隐患问题。例如，为了保证铁路交通运输过程中的电力系统运行安全，相关部门可采用DL 数据湖技术，针对列车控制中心收集的电力系统运行数据进行故障情况分析，并分别筛查电力系统的运行指标，其中包括电压、电流稳定性、电压谐波、功率因数等。典型的案例有：某交通运输部门针对铁路交通设施的电力单元进行数据分析，由数据处理系统自主对牵引变流器、逆变器、电池系统等的电流谐波进行计算分析，已知设定的计算方法如式（1）所示，而数据系统会自动标注电流谐波超过预设标准值的系统构件，并暂定其存在运行异常，从而帮助管理部门及时排除安全隐患。式（1）为电流谐波计算：

式（1）中：i(t)表示电流谐波对应的电流信号（A）；I1、Ii表示不同谐波分量的幅值（s）；Wt表示基波频率（Hz）；θ表示不同谐波分量的相位角（rad）。

4 保障铁路交通运输安全性的有效措施

4.1 制定故障预防措施

在全面落实铁路交通运输管理工作的背景下，各部门应当协同制定预防交通运输事故的干预措施，并每日定时完成交通运输管理的预防与检查工作，将统一得到的预防与检查数据进行整合，帮助有关部门及时发现道路交通运输中存在的安全隐患或问题。例如，相关部门可以以“铁路交通运输中的列车脱轨或超负荷”的问题为切入点，定期对预定轨道线路的轨道几何、道床、荷载、交通行车阻力等进行测算，将测算结果不符合铁路交通设计标准值的区域进行标记，并通过轨道修正的方式修复铁路交通结构，防止安全事故的发生。

例如，某铁路项目测得道床平均高程为0.46m，最大高程为0.71m，部分轨道节点的道床因所处区域出现轻微的地层陷落，导致道床的高度偏差逐渐增大，在一定程度上影响到列车通行时的平稳度。为了提前预防因道床设计原因而引发的铁路交通运输事故，部门针对存在设计缺陷的路段进行修复改造，选用曲线与坡道的结构设计方式，控制轨道底板的高程落差最大值≤0.35m，并采用碎石等混合材料进行层状铺设，大幅度提高铁路道床结构的稳定性，并取得较为良好的事故预防效果。

4.2 完善铁路交通运输的安全管理条例

安全管理工作条例是指导铁路运输安全管理实施的关键依据，在全面落实铁路交通运输安全管理的同时，部门应参考铁路交通运输的相关管理要求，明确安全管理条例下的管理指标，使铁路交通运输能够具备完善的交通条件，以此来规避现阶段铁路交通运输中存在的事故问题。例如，通过在铁路交通运输管理中建立铁路设备的质量评估量表，而安全管理条例则需要明确指出各类交通设施的质量应达到何种要求，最终由基础部门参考安全管理的基本指标，合理管控铁路交通运输中的设备质量，防范运输事故的发生。如：在安全管理条例下，建立运输综合评估量表，评价指标包括故障率、MTBF 评分数据（设备平均运行效率）、MTTR（设备平均修复时间），以量表中的可靠性指标为参照，对铁路交通运输中的各类设备进行质量管理。

4.3 加大交通运输危险货物的检查力度

铁路交通运输管理条例明确指出，危险物品是影响铁路交通运输工作正常进行的主要因素，因此在铁路交通运输管理中，相关部门需加大对运输危险品的检查力度，保障交通运输安全。可采取的做法是相关部门应对铁路交通运输装载的物品进行数据跟踪调查，并建立与运输物品相对应的危险品安全数据表，表中增加供应商信息、物品特性信息、物品成分信息、防护信息与运输信息等，最终以MSDS 量表的形式进行表现。通过这样一种方式对铁路交通运输中的运输物品进行安全管理，能够真正实现管理数据的可视化、多元化，帮助管理部门及时发现运输中存在的危险品，借此起到预防运输事故的作用。

4.4 预防与监控工作的同步实施

在已知的铁路交通运输安全事故中，因人为因素造成的事故案例不在少数，所以，在实施铁路安全运输管理工作的同时，部门应实现事故预防与监控工作的同步化实施，利用监控工作的数据资源，对人为破坏等不良行为进行有效根治，从而防范安全事故的发生。可采取的管理方法有：通过在各个铁路线路及附近位置设置监控站点，站点中通过传感装置、无人机设备等，对站点所处的铁路线路或交通设施进行安全保卫，这样不仅能够帮助部门获取铁路交通运输监控下的动态信息，还能提前预知因人为因素造成的交通安全隐患，故而及时制定预防措施，解决铁路交通运输中存在的事故问题。

5 结语

总的来说，当前铁路交通运输管理存在的难点重重，已经严重影响到铁路交通运输管理的经济效益，以及妨碍铁路交通运输的常态化运行。所以，新时期的铁路交通运输应当动员各个部门，联合使用多元化的管理技术及管理手段，保障铁路交通运输管理工作的有效性，优化铁路交通运输工作的风险防治效果。