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鐵路信號問題與對策論文
鐵路信號問題及對策論文【1】
【摘要】鐵路信號是保證鐵路運輸基本設(shè)備。
對鐵路網(wǎng)上各種行車的設(shè)備狀況、信息傳輸、調(diào)度指令控制起著重要的作用。
目前，人們對鐵路信號有不同的理解。
有人把鐵路信號廣義理解為：保證鐵路行車安全的技術(shù)和設(shè)備;有人狹義理解為：用于向行車人員指示行車條件的符號;有人則認為：鐵路信號是鐵路上信號顯示、聯(lián)鎖、閉塞設(shè)備的總稱。
鐵路為實現(xiàn)高速、高密度和重載運輸?shù)男枰e極引進采用新技術(shù)，大幅度提高了現(xiàn)代化通信信號設(shè)備的裝備水平，新型技術(shù)系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。
本文通過對鐵路信號存在問題的分析，提出了解決問題的對策，指出了我國鐵路信息的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】鐵路信息;信息化;網(wǎng)絡(luò)化
1.鐵路信號的含義
所謂鐵路信號是用特定的、有標志性的物體、儀表或音響設(shè)備等向鐵路行車人員傳達相關(guān)的信號，包括車輛運行狀況，行駛條件，鐵路的狀況等等。
近年來，隨著鐵路信號的廣泛應(yīng)用和鐵路信號技術(shù)的不斷發(fā)展，使鐵路信號也變成了增加鐵路運輸線路，改善鐵路員工勞動條件提高車站和鐵路區(qū)間的通過能力等等有效手段。
2.鐵路信號的現(xiàn)狀
2.1鐵路信號的安全性能不夠高
由于自動化程度的限制，我國的調(diào)度指揮仍舊依賴于人工作業(yè)，采用落后的一張圖、一支筆、一部電話的調(diào)度指揮模式。
對地面信號的觀察與判斷，也仍舊于依賴司機。
隨著列車的提速和密度的不斷增加，行車調(diào)度的指揮工作將會越來越繁忙，調(diào)度員在長時間的工作中也難免出現(xiàn)疏略，這樣不僅會降低工作效率，更會影響到列車的安全運行。
并且當車速達到一定的程度的時候，單單依靠司機的視力根本無法保證列車的行車安全。
2.2管理方面出現(xiàn)紕漏
重點表現(xiàn)于管理分散和管理水平的落后。
鐵路系統(tǒng)基本上是一個整體，在不同的時間和地區(qū)的情況差異性較大。
現(xiàn)在的鐵路雖然安裝了微機監(jiān)測系統(tǒng)，但是由于通信手段的落后，處理信息的速度較慢，致使安裝的系統(tǒng)無法真正的發(fā)揮作用，無法在整體上將資料進行整合。
從管理水平來看，鐵路系統(tǒng)一直掌控在政府部門的手里，并且現(xiàn)行的管理機制使系統(tǒng)人員臃腫，營銷手段落后，資源不能得到合理的利用。
2.3鐵路信號系統(tǒng)的自動化水平較為低下
在新中國成立以來，繼電技術(shù)得到了不斷的發(fā)展，但是繼電技術(shù)采用的設(shè)備體積大，對于實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)集中監(jiān)測和智能的控制還是有一定難度的。
特別是微電子技術(shù)的發(fā)展后，在一些工業(yè)控制行業(yè)，這類技術(shù)已經(jīng)趨于淘汰的趨勢了，取而代之的是一些智能控制技術(shù)。
在鐵路系統(tǒng)方面，雖然也開始采用了智能控制技術(shù)，但是大范圍內(nèi)仍舊采用的是繼電控制技術(shù)，發(fā)展的速度較為緩慢，優(yōu)化資源和提高效率方面還是相對于落后的。
2.4現(xiàn)代鐵路信號設(shè)備中存在的若干問題
隨著經(jīng)濟、信息技術(shù)的不斷發(fā)展，鐵路信號系統(tǒng)作為保證鐵路安全運行的部分，雖然鐵路設(shè)備信號的要求也在不斷的增高，但是從某些信號設(shè)備來看仍舊存在著一些安全隱患。
2.4.1樞紐調(diào)度監(jiān)督設(shè)備
這個設(shè)備是一個發(fā)展較快的設(shè)備，是使樞紐內(nèi)的調(diào)度更加準確直觀，保證樞紐的暢通。
但是樞紐內(nèi)的作業(yè)模式是采取分散作業(yè)，這樣一來必定影響了總體的發(fā)揮，并且降低了運輸?shù)男省?/p>
因此，在貨運量加大，或者大面積提速時，信號技術(shù)裝備如何保證樞紐內(nèi)的暢通就是一個很大的問題。
2.4.2車站聯(lián)鎖設(shè)備
這種設(shè)備也是目前鐵路系統(tǒng)中常見的設(shè)備之一。
這種設(shè)備在列車提速后出現(xiàn)了許多問題。
例如，戰(zhàn)線和列車基本等長，并且在進出站口處沒有過走保護區(qū)段，不利于列車的速度控制。
另外，信號機間的安全距離是不夠的，沒有能夠提供安全距離的信息，對列車的運行控制都帶來了安全的隱患。
2.4.3列車運行控制與機車裝置
今年來，新安裝的運行監(jiān)控器代替了自動停車裝置(即安全性能差，隨安全防護器輔助作用的裝置)。
并且采用了模式曲線的方式來監(jiān)控車速，對超速進行保護。
但是由于形成的是速度模式曲線，依靠的是事先儲存的線路數(shù)據(jù)以及人工輸入的數(shù)據(jù)，沒有考慮故障-安全原則，無法保證安全。
3.增強鐵路信號的對策研究
3.1通信、信號一體化
當代鐵路的高速發(fā)展，鐵路通信、信號系統(tǒng)等都必須不斷的加強。
鐵路通信、信號技術(shù)的相互融合，以及調(diào)度指揮自動化等等技術(shù)，打破了控制分散、功能單一、通信信號相對獨立的傳統(tǒng)技術(shù)理念，推動了鐵路通信、信號技術(shù)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和一體化的方向發(fā)展。
組建一個以鐵路局為主要單位的電務(wù)設(shè)備動態(tài)檢測中心，裝備一臺動態(tài)的檢測車，按一定時間對自動閉塞的機車信號或地面信號，無線列調(diào)等設(shè)備進行動態(tài)的檢測，實現(xiàn)了移動體對地面靜態(tài)設(shè)備的檢測。
3.2制定發(fā)展規(guī)劃
在建設(shè)新的線路時，起點必須要高。
鐵路建設(shè)的投資額較大應(yīng)該考慮到今后的發(fā)展。
雖然現(xiàn)有鐵路信號設(shè)備、調(diào)度手段等都較為安全，但是當提速的時候都沒法達到要求。
因此在建設(shè)時要考慮到未來的發(fā)展，提高建設(shè)標準，采用新技術(shù)。
借鑒國外的閉環(huán)計算機控制系統(tǒng)。
這樣為以后的競爭做好準備，也為以后鐵路信號的建設(shè)提供經(jīng)驗。
根據(jù)我國鐵路的運輸特點，實現(xiàn)以鐵路調(diào)度管理信息系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，以指揮自動化為目標，來構(gòu)建現(xiàn)代鐵路化的運輸調(diào)度指揮管理系統(tǒng)。
實現(xiàn)全路運輸?shù)募泄芾�，提高效率�?/p>
3.3鐵路無線數(shù)字通信技術(shù)的應(yīng)用
在鐵路提速，重載不斷發(fā)展的今天，以分立元器件與模擬信號處理技術(shù)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)鐵路信號設(shè)備已經(jīng)滿足不了安全的要求。
然而數(shù)字信號處理技術(shù)很好的解決了鐵路信息信號產(chǎn)生的問題。
數(shù)字信號處理的頻域分析的優(yōu)點是運算精度高和抗干擾性能好，具有相對實用性和可靠性。
因此，全面應(yīng)用數(shù)據(jù)處理的新技術(shù)，利用計算機的高速分析和計算等功能，來提高信號設(shè)備的技術(shù)水平。
3.4采用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化管理已成為實現(xiàn)管理的客觀要求和必然趨勢。
鐵路信號系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化是實現(xiàn)鐵路運輸系統(tǒng)內(nèi)部各功能單元之間的信息交換。
在網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)全面、準確獲得線路上的信息，保證列車的安全運行，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化與控制設(shè)備的智能化管理。
因此有效的采用計算機技術(shù)是解決鐵路信號系統(tǒng)若干問題的途徑。
在此基礎(chǔ)上研究開發(fā)車站聯(lián)鎖，需要以聯(lián)鎖為基礎(chǔ)，實現(xiàn)站內(nèi)軌道電路的完善，區(qū)間列控合二為一的一體化技術(shù)，道岔控制和表示電路的電子化，來完善計算機的聯(lián)鎖系統(tǒng)和行車指揮、運行控制的接口技術(shù)，從而建立信號綜合控制系統(tǒng)。
4.結(jié)論
隨著鐵路運輸提速、重載的發(fā)展，基于分立元器件和模擬信號處理技術(shù)的傳統(tǒng)鐵路信號設(shè)備越來越滿足不了鐵路運輸安全性和實時性的要求。
因此，全面引進計算機技術(shù)，利用計算機的高速分析計算功能，來提高信號設(shè)備的技術(shù)水平已非常緊迫。
數(shù)字信號處理技術(shù)的出現(xiàn)為鐵路信號信息處理提供了很好的解決方法。
鐵路信號按其作用可分為指揮列車運行的行車信號和指揮調(diào)車作業(yè)的調(diào)車信號;按信號設(shè)置的處所可分為車站信號、區(qū)間信號，以及行車指揮和列車運行自動化等;按信號顯示制式可分為選路制信號和速差制信號;按結(jié)構(gòu)可分為臂板信號、色燈信號、燈列信號(中國大陸不采用)以及機車信號機。
鐵路信號在元部件制造方面正向著小型化、固態(tài)化和高可靠性發(fā)展;在設(shè)計方面向著故障自動檢測、自動診斷、高可用度、與計算機或微處理機相結(jié)合的方面發(fā)展;在安裝施工方面正向著模塊化和工廠施工化的方向發(fā)展;在使用方面正向著無維修或少維修、高度自動化或智能化的方向發(fā)展。
【參考文獻】
[1]林瑜筠.鐵路信號新技術(shù)概論[M].北京:中國鐵道出版社.2005.
[2]徐嘯明.CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)應(yīng)用叢書一列控地面設(shè)備[M].北京:中國鐵道出版社.2007.
鐵路信號常見問題及對策【2】
【摘要】鐵路信號是鐵路運輸過程中重要的指揮系統(tǒng)，也是保證鐵路運輸基本設(shè)備。
鐵路信號對鐵路的設(shè)備狀況、信息傳輸、調(diào)度指令控制起著重要的作用。
在技術(shù)快速發(fā)展的當今，鐵路信號已經(jīng)能夠很好的發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，但是還仍舊存在著諸多的問。
本文通過對鐵路信號存在問題的分析，提出了解決鐵路信號常見問題的對策，同時指出了我國鐵路信息的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】鐵路信號;問題;對策
1.鐵路信號動態(tài)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1國外鐵路信號檢測現(xiàn)狀
縱觀全球，在鐵路事業(yè)發(fā)展發(fā)達的國家如日本、德國和意大利等，為保障列車的安全行駛都采用了綜合檢測系統(tǒng)，而在此系統(tǒng)中比重最大的是信號檢測，它是保證鐵路正常運行、設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。
例如日本采用的East-i信號，德國所采用的GeoRail-Xpress綜合檢測系統(tǒng)，意大利從2001年開始使用阿基米德號高速綜合檢測技術(shù)，其檢測時速可以達到220km/h。
在鐵路運輸高度發(fā)達的日本，早在東海道新干線建設(shè)的初期就使用綜合檢測技術(shù)，該系統(tǒng)包含了音頻級AF軌道電路、ATC以及ATS三種軌道電路制。
1.2國內(nèi)鐵路信號檢測現(xiàn)狀
回顧我國的鐵路信號檢測系統(tǒng)發(fā)展歷程可發(fā)現(xiàn)，最開始的研究開始于上世紀八十年代，動態(tài)信號檢測系統(tǒng)也取得了較大的進步，從最開始的單一測試項目、非智能測試和單機運行的模式逐步發(fā)展成為綜合測試、智能測試的組網(wǎng)運行。
在國內(nèi)使用較多、最為普遍的是TJDX-2000A信號動態(tài)檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)在信號動態(tài)檢測中可以實現(xiàn)故障設(shè)備的準確定位，對得到的檢測數(shù)據(jù)能進行綜合積累和分析，通過建立各種數(shù)據(jù)庫來應(yīng)對各類突發(fā)事故，可以實現(xiàn)現(xiàn)場維修，對設(shè)備的使用率也有較大的提高，確保了列車的安全行駛。
在鐵路的不斷發(fā)展壯大過程中，信號動態(tài)檢測系統(tǒng)也有了更為普遍的使用，其重要性逐步獲得了從業(yè)人員的認可，也為相關(guān)部門采用，在推廣的過程中，政府部門對于該系統(tǒng)還制定了相關(guān)的規(guī)章制度來促進其發(fā)展。
2.鐵路信號常見問題
2.1鐵路信號的安全性能不夠高
由于自動化程度的限制，我國的調(diào)度指揮仍舊依賴于人工作業(yè)，采用落后的一張圖、一支筆、一部電話的調(diào)度指揮模式。
對地面信號的觀察與判斷，也仍舊于依賴司機。
隨著列車的提速和密度的不斷增加，行車調(diào)度的指揮工作將會越來越繁忙，調(diào)度員在長時間的工作中也難免出現(xiàn)疏略，這樣不僅會降低工作效率，更會影響到列車的安全運行。
并且當車速達到一定的程度的時候，單單依靠司機的視力根本無法保證列車的行車安全。
另外由于列車運行中的變化因素過多，一次性按照計劃運行圖來指揮列車運行的可能性較小，因此，在我國鐵路推廣使用調(diào)度集中裝置是還辦不到的。
2.2管理方面出現(xiàn)紕漏
重點表現(xiàn)于管理分散和管理水平的落后。
鐵路系統(tǒng)基本上是一個整體，在不同的時間和地區(qū)的情況差異性較大。
現(xiàn)在的鐵路雖然安裝了微機監(jiān)測系統(tǒng)，但是由于通信手段的落后，處理信息的速度較慢，致使安裝的系統(tǒng)無法真正的發(fā)揮作用，無法在整體上將資料進行整合。
從管理水平來看，鐵路系統(tǒng)一直掌控在政府部門的手里，并且現(xiàn)行的管理機制使系統(tǒng)人員臃腫，營銷手段落后，資源不能得到合理的利用。
在市場經(jīng)濟的引導下，鐵路系統(tǒng)應(yīng)當由企業(yè)統(tǒng)一整個管理，來作為物流環(huán)節(jié)中的重要部分，從而提高效率，增加效益。
2.3現(xiàn)代鐵路信號設(shè)備中存在的問題
2.3.1樞紐調(diào)度監(jiān)督設(shè)備。
這個設(shè)備是一個發(fā)展較快的設(shè)備，是使樞紐內(nèi)的調(diào)度更加準確直觀，保證樞紐的暢通。
但是樞紐內(nèi)的作業(yè)模式是采取分散作業(yè)，這樣一來必定影響了總體的發(fā)揮，并且降低了運輸?shù)男省?/p>
因此，在貨運量加大，或者大面積提速時，信號技術(shù)裝備如何保證樞紐內(nèi)的暢通就是一個很大的問題。
2.3.2車站聯(lián)鎖設(shè)備。
這種設(shè)備也是目前鐵路系統(tǒng)中常見的設(shè)備之一。
這種設(shè)備在列車提速后出現(xiàn)了許多問題。
例如，戰(zhàn)線和列車基本等長，并且在進出站口處沒有過走保護區(qū)段，不利于列車的速度控制。
另外，信號機間的安全距離是不夠的，沒有能夠提供安全距離的信息，對列車的運行控制都帶來了安全的隱患。
新安裝的運行監(jiān)控器代替了自動停車裝置(即安全性能差，隨安全防護器輔助作用的裝置)。
并且采用了模式曲線的方式來監(jiān)控車速，對超速進行保護。
但是由于形成的是速度模式曲線，依靠的是事先儲存的線路數(shù)據(jù)以及人工輸入的數(shù)據(jù)，沒有考慮故障-安全原則，無法保證安全。
2.3.3信號顯示制式。
鐵路現(xiàn)實信號中，除了紅燈有確定的定義之外，其他的顯示信號都沒有明確的速度值，在不同的地區(qū)，顯示為不同的含義，主要依靠司機的自行判斷，因此指揮能力較差，在提速之后無法滿足需要，安全性能較差。
3 增強鐵路信號的對策研究
3.1通信、信號一體化
當代鐵路的高速發(fā)展，鐵路通信、信號系統(tǒng)等都必須不斷的加強。
鐵路通信、信號技術(shù)的相互融合，以及調(diào)度指揮自動化等等技術(shù)，打破了控制分散、功能單一、通信信號相對獨立的傳統(tǒng)技術(shù)理念，推動了鐵路通信、信號技術(shù)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和一體化的方向發(fā)展。
組建一個以鐵路局為主要單位的電務(wù)設(shè)備動態(tài)檢測中心，裝備一臺動態(tài)的檢測車，按一定時間對自動閉塞的機車信號或地面信號，無線列調(diào)等設(shè)備進行動態(tài)的檢測，實現(xiàn)了移動體對地面靜態(tài)設(shè)備的檢測。
3.2鐵路無線數(shù)字通信技術(shù)的應(yīng)用
在鐵路提速，重載不斷發(fā)展的今天，以分立元器件與模擬信號處理技術(shù)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)鐵路信號設(shè)備已經(jīng)滿足不了安全的要求。
然而數(shù)字信號處理技術(shù)很好的解決了鐵路信息信號產(chǎn)生的問題。
數(shù)字信號處理的頻域分析的優(yōu)點是運算精度高和抗干擾性能好，具有相對實用性和可靠性。
因此，全面應(yīng)用數(shù)據(jù)處理的新技術(shù)，利用計算機的高速分析和計算等功能，來提高信號設(shè)備的技術(shù)水平。
3.3采用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化管理已成為實現(xiàn)管理的客觀要求和必然趨勢。
鐵路信號系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化是實現(xiàn)鐵路運輸系統(tǒng)內(nèi)部各功能單元之間的信息交換。
在網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)全面、準確獲得線路上的信息，保證列車的安全運行，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化與控制設(shè)備的智能化管理。
因此有效的采用計算機技術(shù)是解決鐵路信號系統(tǒng)若干問題的途徑。
在此基礎(chǔ)上研究開發(fā)車站聯(lián)鎖，需要以聯(lián)鎖為基礎(chǔ)，實現(xiàn)站內(nèi)軌道電路的完善，區(qū)間列控合二為一的一體化技術(shù)，道岔控制和表示電路的電子化，來完善計算機的聯(lián)鎖系統(tǒng)和行車指揮、運行控制的接口技術(shù)，從而建立信號綜合控制系統(tǒng)。
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