天津市地下铁道集团有限公司 天津市 300010
摘要：RAMS作为系统工程技术之一，法国、日本、英国、德国、美国等发达国家和地区均在轨道机车车辆方面成功地实施了RAMS工程。其中以欧洲国家为代表，不仅仅建立了RAMS系列标准，使RAMS工程实现了系统化发展，还在其产品技术平台推广RAMS工程，使轨道交通产品的可靠性、可维护性和安全性等指标得到了显著提高。IEC61508是国际电工委员会（IEC）制定的《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》国际标准，我国也将IEC61508（轨道交通，可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例）引入国内，经过修订而成为我国国家标准GB/T21562。虽然国内外行业协会及专家、学者在轨道交通工程RAMS管理研究方面取得了一定的成果，制定了系统的规范与标准，信号系统RAMS评估标准基本完整，但信号系统工程项目设计阶段缺乏可靠性定量分析的方法，所以有必要基于矢量模型与概率知识推导出信号系统可靠性部分评估指标。
关键词：地铁信号；可靠性；安全性；维修策略
地铁信号系统的可靠性是保证其安全性、可用性、可维护性的决定性因素。针对信号系统工程项目设计阶段缺乏可靠性定量分析方法的问题，提出基于矢量模型与概率知识推导出CBTC联锁子系统可靠性部分评估解析计算方法，并以实例论证了其可行性。
1基于矢量模型的可靠性指标定义与推算
1.1基于矢量模型的信号系统的可靠性指标
设信号联锁组件K的每年故障次数λk，每年修复次数μk，平均每次修复时间为τk，则组件K的无效度uk=P（Sk=0）和有效度ak=P（Sk=1）可表示为：
⑥地铁运营延误期望LEMSI：表示平均每年由于CBTC失效导致整条线路延误的累积时间，单位为min。
LEMSI=LLMF×LTFUR×8760×60（29）
1.3信号系统的可靠性各指标的系统联系
LLWP、LLWF、LEFUR是某个信号联锁子系统的可靠性指标，当信号系统的结构和可靠性评估的深度与广度（如转辙机故障阶数，信息传输组合故障阶数）确定之后，结构参数K1~K6是常数。解出这些参数后，当系统结构不发生变化时，仅系统元器件的可靠性参数发生变化时，就可以利用上述解析表达式直接计算出元器件变化后联锁子系统、CBTC系统的可靠性指标。LLWP、LLWF、LEFUR是子系统级的可靠性评估指标，LCFP、LLCCF、LLMSI为系统级可靠性的评估指标，是基于前3个指标的基础上推导得出的针对整条地铁信号系统的可靠性指标。
2结语
构建概率统计分析、模糊判断、数据矢量模型等方法，系统分析信号系统在设计架构敏感度分析与可靠度变化的规律，推导信号系统架构的结构参数K1~K6。解出这些参数后，当系统结构不发生变化时，仅系统元器件的可靠性参数发生变化时，就可以利用上述解析表达式直接计算出元器件变化后联锁子系统、CBTC系统的可靠性指标。利用计算式可以算出与某个节点相接的设备可靠性指标对故障率、有效度及维护次数的灵敏度。可靠性评估指标的定义与评估方法的构建对信号系统可靠度设计与运营期的可靠度评估具有实际的工程意义。
参考文献
［1］陈蕾.城市轨道交通引入RAMS管理的必要性［J］.城市轨道交通研究，2007，10（5）：4-7.
［2］乌鲁木齐铁路局.铁路安全风险管理［M］.北京：中国铁道出版社，2013.
［3］陶涛，龙静，龚玲.可靠性管理在城市轨道交通车辆全寿命周期内的应用［J］.城市轨道交通研究，2014，17（12）：4-7.
［4］王业飞.RAMS的安全例证分析与应用［D］.郑州：郑州大学，2013.
［5］刘琦.RAMS标准在轨道交通设计阶段的应用［J］.中国铁路，2012（2）：25-28.
［6］张玲霞.导航系统故障检测与诊断及其相关理论问题的研究［D］.西安：西北工业大学，2004.
［7］陈蕾.城市轨道交通引入RAMS管理的必要性［J］.城市轨道交通研究，2007，10（5）：4-7
论文作者:姚永利,苗亮亮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/4
标签：可靠性论文; 系统论文; 信号论文; 指标论文; 轨道交通论文; 联锁论文; 子系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;