【正文】 對策。故障樹模型是原因事件(既故障)的組合(稱為故障模式或失效模式)，這種組合導(dǎo)致頂上事件。若要使頂事件發(fā)生，則要求最小割集中的所有事件必須全部發(fā)生。 風(fēng)險(xiǎn)的評估通常包含概率風(fēng)險(xiǎn)平衡和模糊風(fēng)險(xiǎn)評估。進(jìn)行PRA的過程中需要大量的不同類型的數(shù)據(jù)，如初始事件的發(fā)生頻率、部件的失效率、部件的維護(hù)頻率和持續(xù)工作時(shí)間、操作人員失誤的概率等數(shù)據(jù)。該綜合評價(jià)法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評價(jià)，即用模糊數(shù)學(xué)對受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€(gè)總體的評價(jià)。 其步驟一般包含： 模糊綜合評價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建。進(jìn)行評價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建應(yīng)廣泛涉獵與該評價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)行業(yè)資料或者相關(guān)的法律法規(guī)。通過專家經(jīng)驗(yàn)法或者AHP層次分析法構(gòu)建好權(quán)重向量。建立適合的隸屬函數(shù)從而構(gòu)建好評價(jià)矩陣。采用適合的合成因子對其進(jìn)行合成，并對結(jié)果向量進(jìn)行解釋。地鐵信號系統(tǒng)設(shè)備故障時(shí)，無法保證地鐵正常的運(yùn)營秩序，嚴(yán)重時(shí)會直接造成列車脫軌、傾覆、相撞、火災(zāi)、觸電等惡性事故，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。信號系統(tǒng)直接關(guān)系到行車安全，大部分信號設(shè)備故障都會直接影響到行車秩序，而常見的信號故障有以下幾種：1．道岔故障。軌道電路，軌道電路故障主要表現(xiàn)為軌道電路紅光帶、軌道電路紅閃。計(jì)軸設(shè)備，計(jì)軸設(shè)備故障主要表現(xiàn)為電路板故障、緊急關(guān)閉、計(jì)軸受擾。3．電源設(shè)備影響。主要表現(xiàn)為：(1)二路電源質(zhì)量較差，影響信號設(shè)備正常使用；(2)UPS電池容量降低，不能滿足電池放電要求；(3)地鐵采用直流電力牽引，諧波產(chǎn)生的干擾對信號設(shè)備的影響。隨著網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)技術(shù)在地鐵信號系統(tǒng)中的大量運(yùn)用，其與行車安全的關(guān)系越來越密切，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，體現(xiàn)出影響面廣，影響程度大的特點(diǎn)。(1)網(wǎng)絡(luò)堵塞，信息傳輸慢；(2)信息傳輸中出現(xiàn)丟包、錯(cuò)包；(3)計(jì)算機(jī)病毒入侵，造成的數(shù)據(jù)損壞、丟失，系統(tǒng)崩潰，網(wǎng)絡(luò)癱瘓；(4)計(jì)算機(jī)配置不當(dāng)，造成的硬件沖突、計(jì)算機(jī)性能降低；(5)軟件安裝不規(guī)范，造成的軟件沖突，無法正常使用。信號電纜絕緣的好壞直接影響到信號設(shè)備的正常運(yùn)行，信號電纜絕緣分為對地絕緣和電纜線間絕緣，當(dāng)對地電纜絕緣不達(dá)標(biāo)時(shí)，由于電源對地衰耗較大，當(dāng)傳輸?shù)皆O(shè)備端時(shí)電源電壓不滿足設(shè)備工作需要，會影響設(shè)備正常工作。線間電纜絕緣不良，會引起竄電現(xiàn)象造成信號設(shè)備錯(cuò)誤動(dòng)作，給行車帶來危險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)也會燒壞設(shè)備。信號系統(tǒng)是城市軌道交通中的重要組成部分，在城市軌道交通中出現(xiàn)的事故往往與信號系統(tǒng)有一定的關(guān)系，本章以城市軌道交通中信號系統(tǒng)故障時(shí)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)為研究重點(diǎn)，且不考慮人為破壞、戰(zhàn)爭等政治因素造成的風(fēng)險(xiǎn)和雷擊、地震等自然災(zāi)害造成的風(fēng)險(xiǎn)。信號系統(tǒng)組成上來看，可以劃分為道岔設(shè)備故障、計(jì)軸設(shè)備故障、軌道電路故障等。 維護(hù)不到位。在維護(hù)過程中摩擦連接器生銹以及摩擦帶進(jìn)油導(dǎo)致摩擦電流變小，使道岔無法解鎖、閉鎖或動(dòng)作困難；密貼掉正不到位，只有尖軌小段密貼而后面的空隙間隙大，造成岔道尖軌反彈過大，情況嚴(yán)重的會造成檢查莊不能進(jìn)入檢查塊缺口，沒有控制信號；換向器由于表面清潔度、光滑度、片面絕緣情況受到影響，在成碳刷與換向器接觸不良，從而導(dǎo)致信號失真或者沒有信號。自動(dòng)開閉器接點(diǎn)接觸不良，開閉器正常的接觸是角度要保證動(dòng)點(diǎn)要能夠打入靜接點(diǎn)后兩片接點(diǎn)接觸的深度一致，輔助片動(dòng)作清晰，接點(diǎn)壓力保持一致，動(dòng)接點(diǎn)或者靜接點(diǎn)接觸良好，否者就有可能出現(xiàn)故障，此外還有可能出現(xiàn)動(dòng)接點(diǎn)打裂或靜接點(diǎn)被打斷的現(xiàn)象。如果電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過了換向片又可以正常運(yùn)行，這種故障的偶然性時(shí)好時(shí)壞比較難以查找，只有逐個(gè)檢查換向片才能發(fā)現(xiàn)故障，如果幻換向片沒有問題，是電機(jī)換向器斷線，則需要要更換設(shè)備。病害是由于設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行由于磨損等原因造成的危害。當(dāng)列車通過道岔由于掉板嚴(yán)重，增大了連接桿的震動(dòng)，這樣會損傷轉(zhuǎn)換機(jī)內(nèi)部各部件的及其切銷。同時(shí)道岔拱腰會使得尖軌存在空隙無法順延緊貼，當(dāng)列車通過時(shí)，車輪擠壓軌道增加尖軌沖擊壓力，發(fā)作用到表示桿和動(dòng)作桿，造成擠切削損壞，位移接觸器接觸點(diǎn)完全損壞而沒有表示信號。此案為例如滑床板銹蝕或者污垢，尖軌根部螺栓過緊，滑床板不平整都是岔道動(dòng)作困難的病害。此時(shí)道岔處于摩擦，根據(jù)現(xiàn)象判斷道岔第二連桿處力大。 計(jì)軸設(shè)備主要在CBTC系統(tǒng)的移動(dòng)授權(quán)尚未開通時(shí)使用，同時(shí)也作為無線設(shè)備故障時(shí)的備用冗余設(shè)備存在。 計(jì)軸設(shè)備分為室內(nèi)和軌旁兩部分。計(jì)軸設(shè)備根據(jù)計(jì)軸點(diǎn)劃分軌道區(qū)段，計(jì)軸點(diǎn)分布與軌道電路的BOND位臵相似，在每個(gè)信號機(jī)處都有一個(gè)計(jì)軸點(diǎn)，同時(shí)考慮備用模式先期開通時(shí)的運(yùn)行間隔來布臵全線的計(jì)軸點(diǎn)。包含設(shè)備污染物干擾和電磁環(huán)境干擾。此外軌道繼電器是感性負(fù)載，如果在計(jì)軸時(shí)間段內(nèi)空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)為占用狀態(tài)，繼電器由于計(jì)軸輸入器電路就會斷開，從而切斷了JGJ的供電電源，而感性繼電器線圈在突然斷電的瞬間會形成一個(gè)較大反作用電勢，對計(jì)軸設(shè)備形成電磁干擾，出現(xiàn)信號問題。 板卡和傳感器工作不穩(wěn)定。當(dāng)繼電器被嚴(yán)重污染后繼電器觸點(diǎn)的電氣導(dǎo)通和閉合會受到影響，與之這些繼電器觸點(diǎn)相關(guān)的電路就會出現(xiàn)故障。 誤操作和信息丟失。計(jì)軸設(shè)備是在主要設(shè)備發(fā)生故障的情況下的備用適用，在停電恢復(fù)供電的情況下，計(jì)軸并不能恢復(fù)以前的信息儲備，其信息是沒有記憶性的即信息會丟失，造成軌道區(qū)段誤差的假象，因此一定要采取有限措施保持計(jì)軸設(shè)備不斷電。9:409:49129計(jì)軸第37號站第37號站18G、20G紫光帶，且無法復(fù)位，影響發(fā)晚1列。影響發(fā)晚3列（均2分以上）、到晚1列（2分以上）、停運(yùn)1列、中途清人折返1列、火車站站前折返1列、調(diào)表5個(gè)。16:4816:50130計(jì)軸第37號站第37號站35DG宗光帶。9:009:01130計(jì)軸第37號站第37號站18G顯示棕光帶。從發(fā)生地點(diǎn)分類,可分為室內(nèi)故障和室外故障 開路故障：送點(diǎn)電纜斷線；端子松動(dòng)接觸不良；保險(xiǎn)接觸不良或熔斷；變壓器內(nèi)外部斷線；限流電阻接觸不良；抗流變壓器內(nèi)外端子接觸不良；抗流線塞釘與鋼軌眼間生銹或松動(dòng)；鋼軌接續(xù)線、岔后長跳線松動(dòng)或接觸不良；受電端電纜、端子不良；室內(nèi)器材、繼電器插接不良等。 短路故障：抗流變壓器內(nèi)部線圈短路；抗流線之間相連或接中心連接板、兩端都接魚尾板；長抗流線與內(nèi)側(cè)鋼軌、或通過卡釘與鋼軌墊板短路；軌端絕緣損壞；絕緣魚尾板連接兩端扣件；外界金屬件短路兩軌條；供電接地線短路；抗流變壓器絕緣損壞；道岔裝置絕緣損壞；軌距桿絕緣損壞；電纜混線；防雷元件擊穿；電容擊穿等。其他故障：牽引電流不平衡干擾軌道電路；瞬間大電流沖擊造成抗流變壓器磁飽和影響軌道電路；抗流適配器不良；適配器保險(xiǎn)熔斷；區(qū)間軌道電路除與站內(nèi)的一些共性故障外，還包括本身的器材、元件、電纜、端子等不良造成的故障。無車占用亮紅光帶。在道岔區(qū)段軌道電路，設(shè)有軌端絕緣但沒有設(shè)在受電端的雙動(dòng)道岔渡線或測線上，因軌端接續(xù)線或岔后跳線斷開、脫落，而造成死區(qū)段。一送多受軌道區(qū)段，因各受電端距離較遠(yuǎn)，軌面電壓調(diào)整不平衡，有個(gè)別受電端軌面電壓過高而造成分路不良。室外發(fā)生混線，有其他電源混入，或牽引電流干擾等使軌道繼電器誤動(dòng)。20:03分接收盤重啟完畢且故障恢復(fù)。測試結(jié)果：接收盤電容壞。判斷1718DG1接收端故障，在分線柜測量沒有回樓電壓。檢查、測試量18道岔安裝裝置絕緣、極性絕緣未發(fā)現(xiàn)異常；各個(gè)軌連線檢查，未發(fā)現(xiàn)問題；檢查接收端內(nèi)電阻、變壓器、保險(xiǎn)及連接線纜、測試各項(xiàng)指標(biāo)都正常。經(jīng)過更換變壓器、室外倒線后紅光帶恢復(fù)。軌道電路第23號站第23號站3DG紅光帶，影響停運(yùn)1列，到晚4列（均2分以上）調(diào)表4個(gè)。軌道電路第1號站第1號站下行17G紅光帶。軌道電路第7號站第7號站F8信號機(jī)關(guān)閉。軌道電路第7號站第7號站上行20G紅光帶。26G閃紅，26G是伸縮軌，受溫度變化影響，造成靈敏度發(fā)生變化。軌道電路第23號站軌道電路第7號站第7號站14G紅光帶，第8號站第7號站上行改按電話閉塞法行車，影響停運(yùn)1列，到晚7列（其中2分以上3列），調(diào)表24個(gè)。軌道電路第7號站第7號站14G紅光帶，第8號站第7號站上行改按電話閉塞法行車，影響停運(yùn)19列，到晚38列（均2分以上，其中5分以上34列），調(diào)表42個(gè)。信號干擾和廣播風(fēng)暴。所謂廣播就是網(wǎng)絡(luò)段接點(diǎn)上在同一時(shí)間內(nèi)回去的數(shù)據(jù)包，由于信號系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)連接，由于硬件損壞或病毒侵入等原因，使得接點(diǎn)上的數(shù)據(jù)包被大量的復(fù)制，并以廣播的方式向網(wǎng)絡(luò)的其它節(jié)點(diǎn)傳播，導(dǎo)致信號通道阻塞，網(wǎng)絡(luò)的整體性能下降，嚴(yán)重導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。當(dāng)病毒侵入后同樣會不同的復(fù)制不同大量無效數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行傳播，損害大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬形成網(wǎng)絡(luò)堵塞。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要是指硬件方面的故障，如網(wǎng)卡和交換機(jī)的為故障，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口和光纖收發(fā)器兩端接口物理故障或者雙工模式不匹配。網(wǎng)絡(luò)路徑的措施也會使丟包率上升，使得數(shù)據(jù)無法到達(dá)目的的主機(jī)，如主機(jī)發(fā)出訪問或者其他網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包被網(wǎng)關(guān)丟棄，默認(rèn)路由器配置錯(cuò)誤。計(jì)算機(jī)硬件和軟件運(yùn)行影響。硬件性能設(shè)置錯(cuò)誤造成計(jì)算機(jī)性能減弱，嚴(yán)重造成計(jì)算機(jī)芯片損壞，功能設(shè)置造成部分功能無法開啟，使得部分關(guān)鍵的計(jì)算機(jī)功能無法工作而影響設(shè)備故障。軟件操作由于運(yùn)行不同的程序可能出現(xiàn)的沖突，導(dǎo)致其中一個(gè)軟件或兩個(gè)軟件都不能正常工作。表3某地鐵2013年18月計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)故障情況日期故障種類故障地點(diǎn)故障內(nèi)容微機(jī)聯(lián)鎖第23號站第23號站集中站聯(lián)鎖設(shè)備死機(jī)，影響到晚1列。影響停運(yùn)2列，到晚15列（均5分以上），調(diào)表18個(gè)，中途清人折返1列。 微機(jī)聯(lián)鎖第23號站第23號站3道岔四開，影響停運(yùn)8列，到晚28列（均2分以上，其中5分以上15列），中途清人折返3列，通過1列，調(diào)表32個(gè)。 微機(jī)聯(lián)鎖第1號站第1號站鼠標(biāo)臺顯示不正確。微機(jī)聯(lián)鎖第1號站第1號站集中站總報(bào)警燈閃亮。微機(jī)聯(lián)鎖第4號站第4號站集中站鼠標(biāo)臺故障。造成電纜故障主要有以下原因： 外力損傷和絕緣受潮。在軌道中鋪設(shè)的電纜接頭制作不合格或在受潮環(huán)境下制作接頭，在接頭處會有水蒸氣或者進(jìn)水，長時(shí)間的運(yùn)行在電場作用下就會形成水樹枝，逐漸損害電纜的絕緣強(qiáng)度而造成故障。電纜由于環(huán)境影響會造成電纜鉛皮外層被腐蝕，保護(hù)層因長期電解腐蝕和化學(xué)腐蝕，致使保護(hù)層失效絕緣降低。超負(fù)荷運(yùn)行和環(huán)境影響。長期超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，過高的溫度會加速絕緣的老化，以至絕緣被擊穿。電纜所處的外界環(huán)境和熱源也會造成電纜溫度過高、絕緣擊穿，甚至爆炸起火。電網(wǎng)供電能力不足，負(fù)載太大，導(dǎo)致電壓偏高或者電壓太低，電源損耗大，負(fù)載不能正常工作，使負(fù)載適用壽命減少甚至無法工作。諧波會影響電氣設(shè)備的正常工作，電機(jī)的噪音和能耗增加，其振動(dòng)和超壓是電容器、變壓器、電纜超負(fù)荷使設(shè)備過熱導(dǎo)致絕緣老化甚至損壞。諧波會導(dǎo)致自動(dòng)保護(hù)裝置和繼電器錯(cuò)誤操作，降低電氣儀表的計(jì)量精度。干擾鄰近的通信系統(tǒng)，降低通信質(zhì)量，甚至導(dǎo)致信息丟失，至使通信系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障。軌道交通供電系統(tǒng)大功率設(shè)備的啟動(dòng)停止、變頻設(shè)備的運(yùn)營、投切動(dòng)作以及線路故障都會出現(xiàn)浪涌給設(shè)備帶來不利影響，特別是信號系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備帶來的沖擊。 UPS電池容量降低的影響。造成蓄電池實(shí)際容量降低的原因很多，有電池質(zhì)量問題，但更多的是使用和維護(hù)問題。其次放電乘此也會影響UPS的壽命，電池放電的深度以及循環(huán)次數(shù)都影響使用，要避免深度放電。但是，如果UPS處于輕負(fù)載放電(即UPS在無市電輸入的情況下，接入的負(fù)載容量遠(yuǎn)小于它的最大輸出負(fù)載容量而處于開啟狀態(tài))或空負(fù)載放電(即UPS在無市電輸入的情況下，沒有接任何負(fù)載而處于開啟狀態(tài))的情況下，也會造成電池的深度放電；（2）接感性負(fù)載，如激光打印機(jī)、日光燈、空調(diào)，造成損壞；（3）電池放電后未及時(shí)再充電，未充飽的電池再放電，會導(dǎo)致電池容量降低甚至損壞日期故障種類故障地點(diǎn)故障內(nèi)容處理結(jié)果ATS中心中心大屛及調(diào)度員工作站接觸軌供電表示消失。檢查ATS設(shè)備、通信前置機(jī)接口正常，行調(diào)通知供電ATS中心中心大屛及調(diào)度員工作站接觸軌供電表示消失。造成到晚4列（均5分以上）、影響停運(yùn)4列、調(diào)表7個(gè)。（直流開關(guān)柜整流模塊內(nèi)部短路故障，形成大電流致使整流模塊分路空開和直流開關(guān)柜交流總輸入空開跳閘起保護(hù)，直流開關(guān)柜失電無直流輸出。諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負(fù)載所致。于城市軌道交通系統(tǒng)采用直流電力牽引，牽引電流中包括兩部分：一部分是正常的負(fù)載直流電流，另一部分就是交流諧波電流。諧波干擾對地鐵運(yùn)營影響的事件在廣州地鐵就曾發(fā)生過，廣州地鐵一號線信號系統(tǒng)車載設(shè)備調(diào)試過程中，曾因諧波干擾，不得不通過改變地鐵電動(dòng)車組濾波器參數(shù)來避免諧波干擾的影響；另外，諧波干擾也曾造成廣州地鐵接觸軌軌電位異常而中斷正常運(yùn)營。 一般來講，諧波對容量相對較大的電力系統(tǒng)影響不很明顯，而對容量小的系統(tǒng)，諧波產(chǎn)生的干擾就不可忽視，諧波污染對軌道交通信號系統(tǒng)的危害是嚴(yán)重的，主要表現(xiàn)在：由于集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，使線路電阻隨頻率增加而提高，造成電能的浪費(fèi)；由于中性線正常時(shí)流過電流很小，故其導(dǎo)線較細(xì)，當(dāng)大量的三次諧波流過中性線時(shí)，會使導(dǎo)線過熱、絕緣老化、壽命縮短以至損壞；（2）諧波影響各種電氣設(shè)備的正常工作。工頻下，系統(tǒng)裝設(shè)的各種用途的電容器比系統(tǒng)中的感抗要大得多，不會產(chǎn)生諧振，但諧波頻率時(shí)，感抗值成倍增加而容抗值成倍減少，這就有可能出現(xiàn)諧振，諧振將放大諧波電流，導(dǎo)致電容器等設(shè)備被燒毀；（4）諧波引起局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，這就使上述危害大大增加，甚至引起嚴(yán)重的責(zé)任事故；（5）諧波將使繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)作，并使儀表和電能計(jì)量出現(xiàn)較大誤差；諧波對其他系統(tǒng)及電力用戶危害也很大：如對附近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者出現(xiàn)噪聲，降低通信質(zhì)量，重者丟失信息，使通信系統(tǒng)無法正常工作；影響電子設(shè)備工作精度，使精密機(jī)械加工的產(chǎn)品質(zhì)量降低；設(shè)備壽命縮短，家用電器工況變壞等。FMEA是一種可靠性設(shè)計(jì)的重要方法，它實(shí)際上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影響分析）的組合。而FTA是假設(shè)系統(tǒng)故障，分析可能的原因，是自上而下的，是針對整個(gè)系統(tǒng)