适用于地铁车辆段的工程车行车安全监控系统研究

吴军 ,宁波  ,鄢飞

青岛地铁运营有限公司，山东青岛，266400

摘要：伴随着社会经济的快速发展，区域间人员流动日益增多，城市规模不断扩大，城市交通运输体系运行压力持续增加。在此背景下，我国城市地铁建设工作已进入全新阶段，城市地铁在交通体系中的地位不断增强。工程车是城市地铁交通系统中的重要组成部分，其可同步完成地铁线路检修作业、电客车车辆牵引作业、货物运输作业及车辆段调车作业等诸多任务，应用范围很广，作业灵活性很强。在本文中，笔者将针对地铁车辆段工程车行车安全监控系统进行初步分析与探讨，希望借此可对相关从业人员起到一定借鉴价值。

关键词：地铁车辆段，工程车，行车安全；监控系统

引言：工程车在城市地铁交通体系中占据重要地位，其可有效辅助地铁运输体系的稳定运行，保证车辆调度秩序，并可及时有效处理地铁线路可能存在的故障与隐患。现阶段，多数城市尚未建立起工程车自动化安全监控机制，其运行完全依靠人为操作，这对于地铁列车运行而言十分不利，一旦人员操作失误，很容易引发安全事故。对此，相关企业与从业人员应从工程车行车安全监控工作实际需求角度出发，明确安全监控系统技术要点，持续改进安全监控系统的整体实施水平，最大限度释放工程车在地铁交通系统中的价值与潜力。

1、全面推进安全监控系统的必要性

1.1、工程车行车安全现状

工程车是城市地铁交通系统中的重要一环，其可快速完成城市地铁车辆段调车作业、线路施工与养护，亦可承担起突发事故的应急救援工作。现如今，我国城市地铁交通工程车运行监控领域仍处于起步阶段，多数城市仍采用较为传统的人为控制机制，整体控制效率与质量欠佳。此外，地铁工程车未能安装安全防护设备，其运行直接依赖操控人员工作经验以及其他辅助信号，进而造成车辆段调车过程经常存在诸多不稳定因素，一旦管理不当，现场违规作业行为难以杜绝，超速、冒进、挤岔等现象也将随之出现。

调查研究表明，地铁车辆段段场内部股道与道岔数量非常多，下盖车辆段立柱多且人员瞭望条件很差，加之整体平行作业场景十分复杂，车辆调度作业十分频繁，一旦出现人为失误，亦或是存在违章操作，车辆段很容易出现超速运行，亦或是信号冒进冒出、挤岔、溜逸、冲撞等安全事故。

此外，工程车编组方式多种多样，而在多车连挂推进作业执行阶段，工程车操作人员难以拥有较为理想的视线条件，此时，推进平板车运行时则要配备专人进行观察，其不仅增加人力成本，也同样威胁一线员工的生命财产安全，一旦操作失误，后果不堪设想。

1.2、地铁车辆段的工程车行车安全监控系统应用必要性

伴随着地铁运行里程不断增加，相关单位日常维护工作量大幅增加，传统人工维护机制已无法适用。在此环境下，相关单位可全面落实地铁车辆段工程车行车安全监控系统，如此可有效提高车辆调度效率，减少人为操作视为，并可避免出现工程车运行期间出现冒进或冒出信号，整体运行十分稳定，控制精准度很高，运行超速现象也会得到有效处理，地铁乘务员的整体操纵效能也会全面提升。

2、安全监控系统核心功能

地铁车辆段的工程车行车安全监控系统应给予行业相关规定与技术规范，应以保证地铁车辆高水平调度为目标，最大限度避免出现运行异常。研究表明，地铁车辆段的工程车行车安全监控系统需具备以下几项功能：

（1）车辆段计算机联锁控制区域内应设置可靠的安全防护机制，应确保调车、车辆推进、车辆牵出及车辆连接作业的快速进行；

（2）工程车内部应安装有数据信息显示平台，可实时显示站场整体图形，并在合适位置，将调车信号、调车进路、列车进路、工程车位置、工程车速度、限制速度、停车距离等关键信息显示出来，确保工程车操作人员可及时观察并做出正确判断；

（3）车载显示器应确保各类信号数据正确显示，应避免出现信号误差；

（4）系统功能设置层面应设置可避免车辆冒进的信号机；

（5）系统内部应预设好车列越过车辆段内规定的停车点；

（6）系统内部应预设好工程车正常运行速度；

（7）系统自身应对连挂作业期间出现连挂速度超出允许范围现象进行处理；

（8）系统自身应实时记录工程车运行信息，如此可保证各项数据信息的高效利用。

3、安全监控系统关键技术

3.1、地面服务器与车辆段计算机联锁系统的接口

工程车行车安全监控系统设计过程中，技术人员应保证系统可准确快速获取到站场信息。对于系统而言，其单向接收数据，数据传输过程不能对计算机联锁系统产生影响，因此，其连接方式应采用光电隔离机制，如此不仅可实现输入端与输出端的有效隔离，亦可保障信号单向传输过程不会相互影响，电路中可能存在的干扰源以及容易被干扰的部分均被隔离开来，信号传输稳定性更强，抗干扰效果更优秀。

3.2、车地安全通信设计

3.2.1、通信安全设计

对于安全监控系统而言，通信安全尤为关键。针对数据在无线传输过程可能出现的被篡改现象，技术人员应设置合适的数据加密机制与完整性校验机制，最大限度防止非法接入，并尽量采用用户自定义加密，实施频段扫描，避开干扰问题。数据加密过程可采用五重加密策略；

（1）通信系统接入环节应具备较高的安全等级，接入过程系统需借助特定的加密方式，保证信息安全，避免数据接入异常；

（2）技术人员应积极采用更为可靠的安全机制，保障信道安全，并同步实现毫秒级数据信息发送与接收；

（3）通信系统应注重控制面板信令安全。通信系统连接建立过程中，控制面板信令应具备完保机制，如此可保证信令安全系数满足应用要求；

（4）通信系统数据面应具备足够的安全系数，相关业务数据应借助加密机制进行加密传输，避免业务数据被捕获或被篡改；

（5）应用管理层面也要具备足以应对恶意攻击的安全防护机制，技术人员可借助白名单等安全防护策略，针对通信系统各类用户身份进行验证，避免非法用户接入。

3.3、服务器平台安全

对于安全监控系统而言，服务器平台尤为关键，其不仅可保证各类数据信息的高效处理与分析，亦可为安全控制系统的平稳运行提供可靠环境。服务器应做好设备自身的安全防护，无论是操作系统，亦或是网络设备，均要设备必要的安全保护技术策略，消除安全攻击隐患。

通信服务器以数据通信为核心，数据服务器以数据处理为核心，因此，一旦服务器出现问题，整个安全监控系统将服务运行，地铁车辆段工程车也将无法完成各项作业任务。技术人员可对服务器本地管理员进行身份验证，严格规定服务器安全管理条例，并在系统及数据管理层面部署相应的身份鉴别措施。

此外，监控系统开发人员也要对系统用户米与密码、系统访问控制、系统入侵防范、系统防范服务、系统设置以及恶意代码攻击等易出现问题环节进行重点处理，全面做好系统安全审计工作，最大限度避免系统自身存在安全漏洞。

3.4、车辆制动控制

安全监控系统应为车辆制动需求提供更为便利的控制机制，可依照车辆限速要求，实时确保车辆在道岔、信号机、尽头线、一度停车点等关键防护点前及时完成安全制动。此外，安全监控系统设计也要根据工程车及地铁列车的实际情况进行分析，根据公式计算出制动距离，尽可能避免现场出现安全事故。

结束语：综上所述，工程车行车安全监控系统可为城市轨道交通工程车作业提供更为高效且科学的控制机制，以自动化控制体系取代传统人为控制策略，尽量减少人为因素对工程车作业的不良影响，避免工程车在车辆段调车环节出现安全问题。

参考文献

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