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城市轨道交通安全管理概述

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城市轨道交通安全管理概述

城市轨道交通安全管理概述范文第1篇

【关键词】城市轨道;交通工程;安全验收;安全评价;探讨

1 概述城市轨道交通工程安全验收评价现状及目的

目前,国外发达国家关于城市轨道交通工程的安全评价标准及轨道交通安全性评价方法已经相当完备,我国的城市轨道交通工程相关安全评价制度和验收标准也在不断完善之中,各大城市的轨道交通线路全部按照城市轨道安全工程的相关制度标准进行了安全验收评价工作.但由于国内城市轨道交通工程建设力度加大,相关安全事故也是时有发生,造成了重大的人员伤亡事故和巨额财产损失,其安全问题日益突出。为此,我国针对城市轨道交通工程的安全验收及运营管理开展了大量的科研和实践工作,初步形成了城市轨道交通安全验收评价体系,并制定颁布了大量的标准规范。

城市轨道交通工程安全验收评价是在建设项目竣工、试生产运行正常后,检查建设项目投产运行后存在的危险因素和安全隐患的种类及其对轨道交通安全运营的危害程度,再对建设项目工程的设备、设施实际运行情况和安全管理状况作出相应的安全评价,最后针对相关的影响因素和安全隐患提出一系列合理有效、切实可行的安全对策,并制定相关安全运行方案,以保证城市轨道交通的安全运行。城市轨道交通工程进行安全验收评价工作的目的就是为了提高假设项目的安全程度,通过对“预防为安全基础”方针的深入贯彻执行来为城市轨道交通工程的安全评价提供科学有效地依据,并为满足其安全运营要求、实现安全目标提出相关的安全预防和补偿措施。

2 城市轨道交通工程安全评价内容

根据城市轨道交通工程相关安全标准规范的要求,总结了城市轨道交通工程安全评价主要包括以下几个方面内容:城市轨道交通工程安全预评价内容主要涉及到危害因素的种类辨识和危害程度估算、典型站点及隧道的火灾计算模拟评价、项目的安全检查评价和工程全局安全评价、地基抗压能力的稳定性评价和工程核心设施的预先危险性分析等方面。城市轨道交通工程安全验收评价内容主要涉及危险有害因素的种类和程度分析、包含土建工程和外界环境影响的系统安全检查评价、对事故应急救援体系的安全管理评价、典型车站人员疏散计算模拟和大客流输运能力模拟评价、试运营情况数据统计分析评价以及项目设备设施的安全性评价等方面。城市轨道交通工程试运营前的安全预评价相应工作内容可以参照《城市轨道交通安全验收评价细则》和《地铁安全运营安全评价标准》等相关内容进行,现阶段国家还未制定相关进程的标准规范,针对本阶段的特点应包括安全管理评价、城市轨道交通系统安全检查及安全设施评价、试运营基本条件的评价等等。城市轨道交通工程运营安全现状评价主要包括对外界环境、设备设施、安全运营管理等方面的基础安全评价,项目工程的危险有害因素的研究辨识以及对运营过程中人员财产损失、行车安全事故发生率等有关的安全事故风险水平评价等内容。

3 城市轨道交通工程安全验收评价方法

结合城市轨道交通工程自身特点以及参考国内外城市轨道交通工程安全评价方法的研究成果,简要介绍以下几种城市轨道交通工程的安全验收评价方法。

3.1 统计分析方法

统计分析方法是结合现场检查情况和对建设方提供的资料进行分析,对城市轨道交通试运营以来的运行情况及发生的安全事故进行记录统计,对城市轨道交通工程中存在的安全隐患进行汇总分析,对工程在以后运营中可能出现的安全事故进行预测分析评价,并根据存在的问题和隐患提出行之有效的控制措施。

3.2 安全检查表法

安全检查表法是利用一些具备扎实的安全技术和安全管理经验的人员事先根据设计方案、设备设施和施工作业情况等对研究对象进行细致周到的分析讨论,从而得出的包含检查部位、项目、要求及结果在内的表格或者清单进行城市轨道交通工程的安全评价。安全检查表中的项目内容标准规范都是经过相关安全评价专家的讨论论证形成的,应以此为依据对城市轨道交通工程进行安全预防措施及项目存在问题和潜在的危害进行逐项检查,确保其复合国家相关法律法规和行业标准规范。

3.3 计算模拟评价方法

计算模拟评价方法包括利用计算机运用精细网格计算模拟方法对典型的车站人员疏散情况进行模拟评价,此外,在验收评价中还应针对典型车站的突发性大客流的输运过程进行分析评价,检查是否可以在规定的时间内对人员客流进行安全疏散,进出站的疏散通道、行车组织以及安全出口等设施设置是否达到标准规范的要求,应保证在客流高峰期发生火灾的情况下利用极短的时间完成对乘客及相关工作人员的撤离工作,还可以采用对于人群疏散时间、行为、策略与技术等进行研究的人员动力学模型进行模拟安全评价。

4 结语

随着我国社会经济的快速发展,城镇化建设步伐也在不断加快,大量人口涌入城市给城市的交通发展造成严重影响,使得作为解决城市交通问题重要方式的城市轨道交通工程压力倍增。近年来,城市轨道交通工程的迅猛发展带动了城市经济的快速发展,同时对改善城市的民生交通出行做出了巨大的贡献。目前,我国的城市轨道交通工程建设进入了高速发展阶段。但是,作为一个庞大的、复杂的交通系统工程,城市轨道交通工程由于技术及风险管理等方面的某些原因,造成安全事故时有发生,故对城市轨道交通工程的安全验收评价工作的重视程度逐渐提高,本文对城市轨道交通工程安全验收评价进行了相关分析,期望为城市轨道交通发展贡献力量。

【参考文献】

[1]安监管技装字[2003]37号.安全评价通则[S].

[2]安监管技装字[2003]79号.安全验收评价导则[S].

[3]北京市交通委员会.北京市城市轨道交通安全运营管理办法[S].北京,2004.

城市轨道交通安全管理概述范文第2篇

【关键词】轨道交通,电气传动,发展应用

中图分类号: C913文献标识码: A

一、前言

我国轨道交通的电气传动系统技术在轨道交通发展中起到了很大的作用,只有在轨道交通中加强电气传动系统技术的应用,对轨道交通的电气传动系统技术发展应用进行分析,才能够促使电气传动系统技术的作用得到更大的发挥。

二、轨道交通的概述

近年来,城市轨道交通进入了高速发展阶段,路网运营安全影响因素众多,运营风险增大,尽管如此,轨道交通在城市交通中的作用还是巨大的。

首先轨道交通大都采用与地面隔离的线路设备,运行准点性好、吸引力较其他公共交通方式大得多。

其次,轨道交通容量大,载客量大。以北京为例,北京地铁总长53km,不到全市总里程的5%,但其承担的客运分担率达全市总客运量的15%以上。

城市交通系统的建设与发展要充分考虑城市经济的可持续发展,这一点已被发达国家的经验所证实。目前,发达国家的轨道交通系统的建设已经走在了世界的前列,即使是在极力倡导道路运输的美国,其近年轨道交通系统的建设也取得了很大成就。

同时,随着客流负荷量的提高,路网规模不断扩大,运营过程中随之产生的安全隐患不断增多,运营安全管理工作难度增大。城市轨道交通安全的含义很广泛,涵盖了乘客乘车的全过程。在乘客乘车途中,城轨公司应对乘客的人生,财产安全负责。因此,制定和完善安全制度、应急措施预案也是城市轨道运营公司的重要工作之一。

三、传动系统应用特点

1、牵引、制动特性 

轨道运输装备的牵引、制动特性是其最基本、最重要的性能,是运输装备设计首要考虑的重要因素之一,它包括了运输装备的持续运行速度、最高运行速度、牵引、制动力特性以及装备的加速性能,以满足铁路运输的需求。在轨道运输装备减速制动时通常优先采用再生制动,将电机回馈的电能通过变流装置回馈给电网,达到绿色环保节能的目的。在系统研究与实际工程应用中,采用高功率密度变流装置、变压器、牵引电机和直接转矩控制等先进电机控制策略,在实现对电机的牵引、制动特性准确控制的同时,获得毫秒级的转矩阶跃动态响应性能。 

2、轮轨关系 

轮轨粘着条件是指轮轨之间的自然粘着特性,它决定了运输装备所能发挥的最大牵引、制动力,是制约运输装备性能的关键因素之一,对于大功率货运机车而言显得尤为重要。试验表明,轮轨粘着特性不仅自身具有显著的非线性特征,而且在不同的气候条件、轨道曲线半径和轨面清洁度时也截然不同,表现出强烈的随机性和易变性。在各种千差万别的轮轨粘着条件下,怎样使运输装备输出的牵引力尽量逼近当前轮轨粘着条件所容许的最大牵引力是粘着利用控制的主要任务,在理论研究与工程应用中采取了独创的、先进的自适应粘着控制策略,采用线性系统理论,通过对牵引力的测量与计算,间接地获取粘着特性曲线斜率,实现最佳粘着利用。 

3、弓网关系 

采用电力牵引的轨道运输装备,在运行时需从接触网取电、转换成机械能驱动列车运行,或者将列车动能转化成电能、在实现列车制动的同时向电网回馈能量。牵引系统必须与电网友好匹配。即:低干扰电流、高功率因数、4QS运行等。

4、功率流密度 

轨道车辆车裁设备对体积、重量有非常高的苛求,需不断追求变流装置更高的功率流密度。由IGBT器件组成的单模块容量从最初的400kVA 到如今1600kVA (在7200 kW电力机车上大批量使用),如采用最新6500V元件可达到2000kVA,采用IGCT器件模块容量可达到9MVA。

5、电磁兼容性要求高 

电磁兼容性指设备或系统在电磁环境中能正常工作,且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。对于低压小功率的变流应用场合这个问题不突出,但在功率通常都在MW级以上的大功率牵引系统领域,由于体积、空间的限制,强弱电共存,且强弱电设备共用一个接地点,通常控制装置与高压开关器件相邻布局,辐射干扰和传导干扰等电磁干扰问题非常突出,也成为大功率牵引变流及控制技术的一个关键应用难题。 

在不断探索与应用中,掌握了接地抗干扰技术、屏蔽抗干扰技术、磁场屏蔽技术等来改善牵引系统本身的电磁兼容性,以提高抗外部干扰的能力,有效的减小对外界生物的辐射污染。通过主电路合理的布线设计来提高弱电信号的抗干扰能力,同时采用诸如优化的脉宽调制技术等先进的控制方式,有效抑制电流谐波带来的干扰问题;通过长期的经验积累,良好的EMC实验条件,严格的EMC试验,形成了EMC工程技术能力。 

6、环境条件 

轨道牵引传动设备的现场应用环境条件非常恶劣,振动与冲击、环境温度与湿度、海拔高度。耐腐蚀性以及抵抗风雪雨等指标都远高于普通的工业应用。以机车为例,变流控制装置通常在夏天要承受60°C左右的环境温度,冬天要承受-40℃的低温,这对电子产品的耐受性、可靠性提出了更高要求。同时,还要考虑盐雾、湿热、振动、沙尘等工作环境,从而提高了对控制系统的设计要求。

四、电力传动系统的控制方法

1、滑差频率控制方法

早期,用电流型或电压型逆变器供电异步牵引电机的交流传动系统都是采用滑差频率控制方法来实现调速。其要点是保持压频比U/f恒定,控制滑差S就可以调节转矩。由调速理论知道U/f恒定,即保持气隙磁通近似不变,当滑差不变时,便可实现恒转矩起动与调速,为充分发挥电机功率,达额定转速后再维持额定电压不变,速度继续上升,就进入弱磁恒功区。

滑差频率控制是属标量或稳态量控制,因而调节时都有一个进入稳态的过渡过程,为此动态性能不够好。随着微电子技术发展,功能强的微处理器芯片和数字信号处理器的应用,在标量的滑差频率控制中,引入定子电压与电流的补偿,可改善其动态响应特性。因而,可以结合数字信号处理器的快速计算功能,对容易理解与实现的标量控制方法给予不断的改进以改善动态响应的特性。

2、转子磁场定向的旋转矢量控制

矢量控制概念是由Sucmcns于1969年提出,后由Blaschke于1971年给予发展,形成一个完善的转子磁场定向的旋转矢量控制理论与方法。目前在铁路或城轨车辆交流传动系统上应用的有两个典型的代表:一是德国Sucmcns公司开发完善的矢量控制方案,另一是法国Alsthorm公司推出的矢量控制方案,由于要满足机车车辆高要求的牵引性能,这两种方案都是采用直接转子磁场定向控制方法。

磁通模块是采用电压模型与电流模型结合的混合模型,一方面有利于平滑调速,另一方面也能对电机参数变化起自动补偿的作用。其次,对于阶跃信号采用电压前馈型解耦系统,系统的稳定性得到增强,并且对定子电流反馈滤波环节及转子磁链滤波环节带来的滞后影响也起到比较好的矫正作用。再次,频率确定单元中通过对起动及弱磁阶段滑差频率与定子电压频率的补偿,再考虑到电压与磁链频率在动态调节过程中的差异,分离出定子电压频率与转子磁链频率,从而达到高动态性能,提高矢量控制系统的实时性。此外,对于电压型逆变器的电压给定信号采用解耦电路输出量加上励磁电流分量与转矩电流分量的PI调节器的输出量,利于系统的稳定控制。

3、直接转矩控制

这种控制方法是以磁链轨迹走六边形为基础的,它在基本速与高速情况下是合适的,但在低速时受定子绕组电阻及转速测量的影响很大,而且在低速走六边形轨迹时,转矩的脉动也显得突出。为此低速时常加以改进。一般有两种方法:一是走六边形轨迹的同时还不间断的插入零矢量;另一是不走六边形而是让磁链跟踪圆形轨迹来运动。目前都是采用后者方法来改善低速运行性能,而且对电机而言,谐波分量也小。

4、ISR间接定子量控制

ISR方法,也是在定子坐标系内对定子磁链与电机转矩进行直接计算并予以控制的,因而它也是属直接转矩控制范畴。它的引出是为了克服DSR中低转速控制时转矩脉动的缺陷而让磁链走圆形轨迹所导出的方法。

五、结束语

轨道交通的电气传动系统技术是一项全面系统复杂的综合性技术,尤其要加强对电气传动系统的认识与研究,结合实际情况进行应用,加强电气传动系统技术的应用水平。

参考文献

[1]李力.城市轨道交通运营与管理综合应用,2008