城市轨道交通列车辅助防撞系统的应用

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1、城市轨道交通列车辅助防撞系统的应用潘亦欣1　沈　拓2　邓　奇3（1.上海轨道交通维护保障有限公司车辆分公司，中国上海200444；2.同济大学交通运输工程学院，中国上海201804；3.上海申通地铁集团技术中心，中国上海201103)【摘　要】近年来，随着上海城市轨道交通网络的大发展，地铁运营公里数、列车数的不断增加，轨道交通运营方逐步把关注焦点从确保市民基本的出行延伸到如何安全、快速、高效地运送乘客。本文在对上海轨道交通7号线列车新安装的第一代辅助防撞系统原理、特点分析的基础上，结合列车发生追尾、出轨等事故的原因，提出了对

2、列车辅助防撞系统的应用及改进建议，以提高轨道交通列车的运行安全。.jyqks左右，在1s时间内可以进行多次测距数据计算，并对距离数据做统计分析，系统主机会选择信号最高的数据进行距离数值的输出，确保测量数据的准确性。（3）不同方向，互不干扰如图3所示，在通信的过程中，系统采用了扩频通信原理，上行列车使用f1频点通信，下行方向使用f2频点，运行方向不同的列车采用不同频段，可以阻止不同方向运行列车之间的通信，消除了相邻股道对象列车之间的干扰。（4）曲线段探测距离长采用无线扩频通信原理的列车辅助防撞系统无线探测信号有一定的衍射能力，

3、后车的部分无线信号能够衍射到地表传播，通过弯道，到达前车并有效接收。前车的应答、回收信号，射频发射功率、天线散角和方向性特征等和后车完全相同。根据无线电波传输的可逆性，也能通过弯道被后车接收。2013年底，在上海轨道交通7号线正线，进行了多次两车追踪试验、弯道追踪试验，在环境最为恶劣的隧道至高架弯道区段时的探测距离超过了400米，充分验证了列车无线探测信号可以确保列车追踪的稳定性。1.2.2　辅助防撞系统缺点（1）硬件费用贵每台列车辅防撞系统的主机都安装有通讯模块，通讯模块上的通讯芯片由于采用特殊频段，需要特别定制，所以硬件

4、设备的费用较为昂贵，占防撞系统主机成本的50%，造成了每个司机室仅安装一个用于上行方向或下行方向的通讯芯片。若使用2.4GHz公共频段的通信频率以代替特殊频段实现无线通讯，可以降低列车辅助防撞系统硬件定制的费用，但是可能发生与诸如轨旁设备、公共ＷiＦi设备等其他无线通信设备的通信干扰，影响辅助防撞系统设备的正常工作。（2）上下行列车无法互相探测为了避免相邻股道的对象列车影响，运行方向不同的列车采用不同频段，这样的设计虽然避免了不同方向运行列车之间的通信，但是若两列车在同一股道相向而行（如图4），就有发生碰撞的可能。若两列车在

5、不同股道往同一股道同一方向运行（如图5），若A车经过道岔向侧股运行，B车直股运行时车尾未通过道岔，就可能发生两车碰擦事故。2　列车追尾原因分析与预防2014年5月，韩国首尔、美国纽约、中国北京先后发生了列车追尾、出轨等事故，如何避免事故发生。笔者参照全面质量管理中的人、机、料、法、环五个影响因素对列车发生事故的原因进行分析（图6）[3]。人、机、料、法、环是全面质量管理理论中的五个影响产品质量的主要因素的简称。人，指制造产品的人员；机，指制造产品所用的设备；料，指制造产品所使用的原材料；法，指制造产品所使用的方法；环，指产品

6、制造过程中所处的环境。人员，是社会生产的主体，地铁列车的操纵、控制都是由驾驶员来进行操控。驾驶员的经验以及心理、生理反映的不同，都会在列车的操控中对列车的安全运营产生不同的影响。有的驾驶员驾龄长，无论是对所驾驶列车的运行环境，还是车况性能都非常熟悉，即使没有ATC（列车自动控制系统）控制保护，他也知道驾驶到什么方位需要进行牵引加速，到了哪点需要制动减速慢行。另外，不同心理、生理状态的人员对发生紧急情况后的反映也不相同，所以说在列车驾驶过程中，人员的操作失误、判断偏差、经验不足或是故意为之，使得人成为列车安全有序运行的第一要素

7、。机器，是指生产中使用的设备、工具等辅助生产用具。列车驾驶过程中，列车的控制、制动、通信系统的工作状态正常与否，任何系统的小故障都会成为列车发生重大故障的导火线，影响着列车运行的安全。料，指物料、半成品、配件。我们可以把其理解为列车辅助行车设备、轨旁信号设备、中央控制系统，若列车运行时，发生信号灯故障，应该显示红灯，却显示绿灯，或是该显示红灯时不显示，若前方有列车运营，就可能发生列车追尾的事故。法顾名思义，法则。指生产过程中所需遵循的规章制度。在运营规则中，列车调度员、驾驶员按照列车运营规则排进路，列车驾驶员应按照列车的驾驶

8、规定操控列车，做到相应的监控防护动作。环，是指环境。地铁列车的运营收到了轨道环境以及天气因素的影响。当列车在地下隧道区间内运行，部分区间由于隧道结构影响，驾驶员视野不够开阔，无法发现临近列车；当列车行驶到地面或高架车站，同样会受到自然环境的影响，若遇到雨、雪、雷电、雾霾等恶劣天气，可能会影