城市轨道交通信号设备风险识别和应对方法研究

发布时间：2021-11-29

　　摘要：随着时代的不断发展，科技不断进步，网络通信技术也不断革新，现在5G网络基本已经在城市中覆盖。随着经济科技的不断发展，我国城市轨道建设走上了新的台阶，这也就对城市轨道交通信号设备的灵敏程度与安全程度提出了更高的要求。在部分城市，5G技术已经在城市轨道交通中进行应用，但是对如何监控设备的使用程度以及监控预防设备使用过程中的风险，还存在着一些不足。作者通过深入研究，在文章中将就如何解决此类问题，提出一些建议。

　　关键词：城市轨道交通;交通信号;风险识别

　　随着经济的不断发展，汽车不再像以往一样遥不可及。现在，汽车已经成为基本用品，走入千家万户。然而，随着私家车的普及，道路交通问题日益显现，尤其是在城市中，大堵车现象已经逐渐常态化。这时，占地面积更少、速度更快、更加便利的轻轨和地铁的建设就显得格外重要，可以大大缓解日常堵车问题，也在很大程度上缓解了城市交通管理部门的工作压力。那么，对于此类城市轨道交通信息的管理也就提出了新的要求。随着5G应用技术的不断成熟，一些城市已经逐步将5G技术应用到城市轻轨交通中，要想对现在5G应用的不足之处提出改善建议，以及对5G技术在城市轨道交通中的应用提出更加健全的体系，通过对设备使用过程中对风险的控制与排查，对整个系统中的安全性做出保障，同时也对5G更好应用排除隐患。下面作者将对现行的5G技术进行分析，并指出其中不足，然后对现在的不足以及潜在风险因素提出改善建议，希望可以对未来的5G技术在城市轨道交通中的应用起到一定的帮助作用。

　　1风险分析

　　1.1对于风险的定义

　　风险的定义是指在特定环境或者特殊情况下对某种设备或者资产产生损失的概率。风险按照不同要素可以分为风险因素、风险事故以及风险损失。下面进行逐一介绍：

　　(1)风险因素：是指在一定的环境情况下，会对设备造成一定的影响，从而增大设备以及资产发生损坏的概率。

　　(2)风险事故：指的是直接或者间接对设备或者资产形成损耗的事情，就是风险发生后对实物产生影响的直接媒介。

　　(3)风险损失：这一要素是在以上两个要素发生以后的结果，是指在风险发生以后，对受损资产设备经济上的、非经济上的损失进行计算。

　　三者联系密切，主要关系为风险因素导致风险事故或者增大风险事故发生的概率。风险事故发生以后，将会带来风险损失。对于风险的分析还可以细化为风险频率以及风险损失。风险频率主要是指在单位时间内风险发生的次数，而风险损失指的就是在每一次发生事故以后，带来的损失所占总资产的百分比。

　　1.2风险识别的重要意义

　　风险识别指的是在进行环境或者设备测评时，对潜在的风险因素进行排查分类，然后制定合理的方案进行风险的预防。在城市轨道交通系统中的交通信号设备，由于施工环境、工程材料、工期长短等因素的不同，不同设备的风险程度也不尽相同，而城市轨道系统交通设备作为整个城市交通的重要一环，对其风险进行识别然后制定防范计划是非常重要的，所以要严格按照不同设备的风险因素进行严格的风险识别，通过对风险识别出的不同程度，来制定不同等级的风险预防以及风险事故处理计划，以确保设备的正常使用。

　　在日常的城市轨道交通工地对设备的安装过程进行风险评估，可以将设备风险大致分为以下几个部分：

　　(1)原材料不合格。原材料市场材料质量参差不齐，由于监管不够严格，存在一批不合格的劣质材料流入原材料市场;同时还存在一种情况：在将工程交给施工方以后，施工方在对原材料进行采购的过程中，为了牟取不正当利益，在原材料市场选用廉价劣质的材料，造成设备中存在劣质材料进入代工工厂使用的情况。

　　(2)制作工艺不合格。在将原材料交给代理工厂进行制作以后，由于代理工厂中存在标准上的不严格管理，以及相关人员的监管不力，导致设备产品在加工过程中会存在不符合标准的设备出厂，进入城市轨道交通建设施工现场。

　　(3)运输使用过程中的损坏。成品优质设备在运输安装过程中，由于操作不当，使用标准不合规，导致设备的损坏。

　　(4)在设备使用过程中，对于系统性考虑有欠缺。设备的设计、使用、原材料的选取过程中，都不存在问题，但是由于对设备在整个系统中的性能考虑不足，造成设备与整个系统的功能不兼容。在设备使用过程中，形成风险因素存留。

　　2对城市轨道通信技术的分析

　　在城市轨道技术的通信过程中，有许多复杂的子系统，相互连接交互才构成了庞大的城市轨道通信技术网路，不单单是指语音播报以及屏幕显示功能，还包括着专用无线系统、传导系统、广播系统、乘客信息系统等复杂的网络系统。

　　更复杂的结构也就意味着更加精密的数据要求，以及对数据安全的监管预警，在众多的子系统中，环环相扣，这也就要求在整个系统运行的过程中对系统整体安全性以及系统自检预警提出了更高的要求。而对于上一代的有线传输技术来说，对于网络安全预警的及时性稍有不足。同时在这个系统中包含着乘客的许多私人信息，所以对系统的传输保密性也有很高的要求。根据这些问题，就需要整个系统的防入侵以及自我检测功能不断升级。

　　而在现在实行的5G技术中，对于有线传导技术过程中存在的漏洞以及整个城市轨道信息系统中的安全性、时效性、自检预警等要求也都做到了全面革新。因为5G技术的传导时效更强，同时对数据的局性限要求并不像上一代技术那样严格，而且基于5G技术的各种应用以及各种新型设备的应用，对系统内自检效率也更高，同时由于5G技术的传导保密安全性，以及乘客信息得到了极大保护，对整个系统的各项要求做到了完美贴合。

　　35G技术在城市轨道技术中的应用

　　首先对上一代的城市轨道技术中的通信技术进行简要地分析介绍，在无线网络不够发达，不能有效解决数据传输整合过程中的各种问题的时代背景下，有线传输虽然用时较长，但是却在最大程度上保证了数据的完整性，是上一代城市轨道通信技术的首要选择。但是随着社会的不断发展，国内的城市轨道交通需求量越来越大，要求也越来越高，这就对线路设置提出了更高的要求。随着5G时代的到来，不仅在技术上对数据传输以及速率的问题得到了解决，相较于有线线路铺设，5G速度更快，而且对数据的完整程度保证效率基本没有差别，所以5G设备逐渐代替了有线设备。下面对5G设备相较于有线设备而言的优势进行阐述。

　　3.15G技术优势

　　3.1.1减少了能源的损耗

　　在上一代的有线传输技术进行数据传导过程中，需要大量的线路铺设，同时由于有线传导过程中会存在线路发热情况，造成大量的资源损耗，同时在检修过程中，需要对线路进行整体排查，造成较多的人力资源上的浪费。5G技术革新以后通过无线传播，减少了上述有线传输过程中带来的问题。

　　3.1.2加强了列车之间的交互性

　　随着5G网络的不断成熟，各列车之间的联系代价更小，联系更加紧密，反观上一代的有线传输设备，想要做到各列车之间时刻进行紧密联系是有很大难度的。而如今，就总控制中心而言，5G对于全部列车行驶运营情况的时刻关注也提供了技术支持，可以在最短的时间内对突发情况进行调配支援。

　　3.1.3提高了城市轨道运营过程中的可靠性

　　由于5G技术有很强的时效性，所以在控制中心对列车的整体实时情况都有一个较为准确地掌控，并且对于全路段的道路状况也有更好地把握。在面对突发情况时，可以及时有效地与列车取得联系，并且通过对全部道路列车情况的整体把控，做出最有效、及时的解决方案，大大降低了城市轨道列车行驶过程中的事故概率，整体提升了运营过程的安全性。

　　3.2技术应用

　　随着国家发展进入新常态，物联网不断发展，物联网的兴起可以说很大程度上是以5G技术作为基础，然后通过整合物流以及人员信息网络，来实现对物流运输过程中的实时把控，正是因为5G技术的时效性以及安全性，才使得物联网的发展如此迅速。在城市轨道通信系统中，也正是应用了这两点特性，想要实现5G技术的优良特性，就需要技术的支持，下面对5G技术基础进行简要介绍。

　　3.2.1小型蜂窝技术

　　在列车的运行过程中，为了满足实时的信息交互，就需要加强传输信息的长度和宽度，这项要求就可以通过小型蜂窝技术来实现。只要在列车上普遍使用小型蜂窝设备，精确计算每个蜂窝设备的覆盖面积，就可以在所有列车上实行全面的蜂窝网络覆盖。在此基础上，面对列车的突发情况，指挥人员可以很好地把控，并及时地提出有效的解决方法。

　　3.2.2车与车之间的通信

　　在列车运行过程中，不单单要保证整个列车的信息畅通。为了可以对整体情况进行全局的把控，还需要加强车与车之间的联系程度，这就意味着要加强对数据的处理。5G通信技术可以很好地解决这一难题，使用5G技术可以构建一个完整的列车信息网络，不仅可以使工作人员了解本列车上的情况，还可以实现列车与列车间的相互交流，并以此为基础实现总控制中心对所有列车以及道路情况的实时监测，对突发情况做出更为准确及时的判断。

　　4风险应对策略

　　由于5G技术对设备的精密程度要求更高，更加精密的仪器也就意味着存在更多的潜在风险因素，下面将就如何排除这些风险因素以确保5G设备的安全运行提出一些建议。

　　4.1严格控制设备质量

　　(1)建立健全国家对城市轨道交通设备的质量监测法律法规。想要从根本上提高设备的质量，就要实行严格的设备质量检测，而且对于设备的质量监督就要从源头抓起，在原材料进场制作过程中就要对材料的强度以及各种质量标准进行严格检测，与国家相关数据进行比对;同时在设备制作的质量检测过程中，应该实行细化工程施工程序，落实人员监管责任制度，将质量检测的责任落实到每一个人的身上，从根本上杜绝不合格产品设备的流入。

　　相关期刊推荐：《科技与创新》主要发表反映各学科、各领域的科研创新成果方面的文章，以及刊登我国当前科技、经济、管理、工程、交通等各领域的优秀学术论文。设有：综述焦点、技术专题、控制系统、网络与通信、软件世界、应用与实践、网络与通信、软件时空等栏目。

　　(2)对于大型的、无法进行随时随地进行质量检测的设备，例如车辆的安装制造过程，就需要安排相关的质量检测人员进驻设备制造工厂对设备的制造过程进行实时检测，要严格按照国家相关标准，对设备、材料进行抽样审查，对于不合格的材料严禁进厂。对于不合格的设备，也要严格把控，禁止在城市轨道交通信号系统中使用。

　　4.2在设备运输吊装过程中，严格运输标准，加强对成品设备的保护

　　在运输过程中，由于施工标准不够严格，会造成设备的损坏，同时还对施工人员的人身安全留下潜在隐患;而且存在工期较短，施工进程紧张，多吊装设备同时交叉施工，增大了潜在的风险因素。想要从根本上解决这些问题，就要从员工的专业操作素质入手，不断提升吊装运输员工的专业技能，同时严格监管交叉作业情况，从根本上对设备在运输吊装过程中的损坏情况。

　　4.3严格监察设备安装过程中的工艺标准

　　由于施工人员有限，可以培养或者聘请一两名施工经验丰富的工作人员作为技术监管，来对安装技术进行指导监督;同时可以在工程结束时，邀请第三方公司进行质量检测，严格施工过程中的设备质量标准。

　　4.4对设备设计以及调试加大力度

　　由于设备最终是要应用在整体系统中的，所以对产品设备的设计要严格符合整体系统功能需求，在安装过程中，也要加强对整体系统的调试，才可以完全排除设备的潜在风险因素。

　　5结束语

　　随着时代的不断发展，经济水平不断增长，这一切的发展都离不开坚实过硬的科技作为基础。时代发展的过程中，人们对信息传输的要求越来越高，传统的通信技术已经不能满足消费受众日益增涨的需求，这就需要对技术进行革新。5G技术的研发以及使用，恰好解决了这一问题，不但解决了普通消费者用户使用过程中的问题，大大降低了能源在数据传输过程中的损耗，还使信息数据传输效率成倍提高，并且解决了用户在使用网络通信过程中的安全性问题。根据这些特性，5G网络技术将在更广泛的领域进行应用，正如城市轨道交通信息系统中，对数据以及信息传输的时效性要求较高，5G网络通信技术的应用，将城市轨道交通信息系统进行了技术上的升级，使列车在运行过程中更加安全，列车之间的信息交互更加密切，对整体的列车运营以及轨道状态的监测提供了有力的手段。想要通过5G技术对城市轨道交通信息体系进行升级完善，就应该深入了解并掌握5G技术的本质，以便在未来的城市轨道运输体系中可以起到更好的作用。——论文作者：王彩