鐵路信號(hào)系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展

趙剛

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.07.003

摘 要：鐵路信號(hào)系統(tǒng)是保障運(yùn)輸安全的重要設(shè)施，是讓鐵路調(diào)度的統(tǒng)一指揮得以實(shí)現(xiàn)，讓列車運(yùn)行安全得到保障，促使運(yùn)輸效率和質(zhì)量得到全面提升的重要核心所在，是鐵路信息化的主要技術(shù)區(qū)域。鐵路信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展和鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展有著密切聯(lián)系。該文通過(guò)分析我國(guó)鐵路信號(hào)系統(tǒng)所存在的現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單探討了現(xiàn)代化鐵路信號(hào)系統(tǒng)的主要特征，最后對(duì)我國(guó)鐵路信號(hào)的發(fā)展進(jìn)行分析，希望能夠在一定程度上對(duì)我國(guó)鐵路信息系統(tǒng)和鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)一定幫助。

關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào)系統(tǒng) 現(xiàn)狀 發(fā)展

中圖分類號(hào)：U284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）03（a）-0003-02

鐵路是一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要保障，對(duì)每一個(gè)國(guó)家的發(fā)展都有著非常重要的作用。由于鐵路運(yùn)輸具有較低的成本、較高的效率和安全性以及能源節(jié)約性等特點(diǎn)，當(dāng)下世界各個(gè)國(guó)家都在對(duì)鐵路運(yùn)輸技術(shù)的研發(fā)速度進(jìn)行不斷地加快和創(chuàng)新，現(xiàn)代鐵路發(fā)展方向正逐漸走向高速、重載以及高密度。鐵路信號(hào)系統(tǒng)不但能夠在很大程度上保障列車運(yùn)行的安全性，同時(shí)也是讓鐵路效率得到提升的重要設(shè)施之一，是現(xiàn)代化鐵路系統(tǒng)中必不可少的重要組成部分。但是，當(dāng)下我國(guó)鐵路信號(hào)系統(tǒng)依舊還存在著很多問(wèn)題有待解決，這對(duì)我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重阻礙。

1 我國(guó)鐵路信號(hào)系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 自動(dòng)化程度有待提升

我國(guó)繼電技術(shù)雖然已經(jīng)越發(fā)成熟，但由于較大的設(shè)備體積，智能控制和聯(lián)網(wǎng)集中監(jiān)測(cè)很難得到有效實(shí)現(xiàn)。隨著微電子技術(shù)發(fā)展速度的不斷加快，在工業(yè)控制行業(yè)中，繼電控制技術(shù)已逐漸無(wú)法有效滿足現(xiàn)代化工業(yè)要求，PLC和微機(jī)控制等智能控制技術(shù)逐漸開(kāi)始得到普遍使用[1]。而相對(duì)于工業(yè)控制領(lǐng)域而言，我國(guó)鐵路信息系統(tǒng)卻依舊還是運(yùn)用繼電控制設(shè)備，雖然也對(duì)一些計(jì)算機(jī)智能控制設(shè)備進(jìn)行了簡(jiǎn)單使用，但是較慢的發(fā)展腳步，促使大規(guī)模的綜合控制體系很難得到有效形成，從而也就無(wú)法讓其整體效率得到顯著提升，其資源配置也無(wú)法得到優(yōu)化和完善。

1.2 較低的安全性

由于受到自動(dòng)化程度的局限，鐵路行車調(diào)度指揮工作都是運(yùn)用人力進(jìn)行，列車的控制也大都是依靠列車司機(jī)來(lái)觀察和判斷地面信號(hào)。雖然這在傳統(tǒng)鐵路運(yùn)行發(fā)展過(guò)程中有著一定作用，但是隨著當(dāng)下列車速度和密度的不斷提升與增長(zhǎng)，行車調(diào)度指揮工作的也愈加繁忙，相關(guān)調(diào)度員如果工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則很有可能發(fā)生疏忽大意的現(xiàn)象，這樣不但會(huì)讓工作效率降低，同時(shí)也會(huì)對(duì)列車的安全運(yùn)行造成非常嚴(yán)重的影響。而且，當(dāng)列車速度超過(guò)160 km/h之后，想要單單依賴于列車司機(jī)的自身視力，是很難對(duì)列車安全運(yùn)行做到有效保障的。

1.3 管理缺乏統(tǒng)一性，管理水平較為落后

鐵路系統(tǒng)屬于一個(gè)整體系統(tǒng)，時(shí)間和地區(qū)的不同也就存在較大差異。當(dāng)下我國(guó)鐵路信號(hào)系統(tǒng)中由于缺乏先進(jìn)的通信方法，信息傳遞存在較慢的速度，同時(shí)也很難都整體上對(duì)資源進(jìn)行合理分配，雖然已經(jīng)對(duì)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)用，但是卻并沒(méi)有讓其作用得到充分發(fā)揮[2]。其次，我國(guó)鐵路系統(tǒng)在以往大都是由相關(guān)政府部門來(lái)進(jìn)行綜合管理，當(dāng)現(xiàn)行的管理機(jī)制促使很多鐵路系統(tǒng)人員沒(méi)有認(rèn)清自身職責(zé)所在，從而也就造成了較低辦事效率、較為落后的營(yíng)銷手段以及資源無(wú)法得到有效和合理利用的現(xiàn)狀。從當(dāng)下我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件的角度上來(lái)看，我國(guó)鐵路系統(tǒng)作為物理行業(yè)中主要核心結(jié)構(gòu)之一，應(yīng)交給企業(yè)來(lái)管理，通過(guò)現(xiàn)代化企業(yè)的管理制度，讓整體效率得到提升，進(jìn)而讓整體效益得到增加。

2 現(xiàn)代鐵路信號(hào)系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.1 網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)

現(xiàn)代鐵路信號(hào)系統(tǒng)不單單只是有多種信號(hào)設(shè)備而簡(jiǎn)單組成的一種系統(tǒng)，而是一種具有完善的功能和層次分明的控制系統(tǒng)[3]。在系統(tǒng)內(nèi)部中，各個(gè)功能單元彼此單獨(dú)運(yùn)行，同時(shí)又彼此相互聯(lián)系，對(duì)信息進(jìn)行交換，構(gòu)建出來(lái)非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，能夠讓相關(guān)指揮人員對(duì)轄區(qū)內(nèi)的各種情況做到全面了解和掌握，讓系統(tǒng)資源得到靈活配置，從而促使鐵路系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、高效性得到有效保障。

2.2 信息化

想要保障高速列車運(yùn)行的安全性就必須對(duì)列車線路過(guò)程中的信息全面、準(zhǔn)確的掌握。因此，現(xiàn)代鐵路信號(hào)系統(tǒng)大都運(yùn)用了諸多較為先進(jìn)的通信技術(shù)，例如：光纖通信、無(wú)線通信、GPRS以及衛(wèi)星通信等。

2.3 智能化

鐵路信號(hào)系統(tǒng)的智能化主要分為兩個(gè)部分：其一，系統(tǒng)的智能化；其二，控制設(shè)備的智能化。系統(tǒng)智能化主要是指相關(guān)管理部門結(jié)合鐵路系統(tǒng)的實(shí)際狀況，通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)對(duì)列車的運(yùn)行進(jìn)行合理規(guī)劃，促使最優(yōu)化的鐵路系統(tǒng)能夠得以有效實(shí)現(xiàn)[4]?？刂圃O(shè)備的智能化則主要是指通過(guò)對(duì)智能化的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理運(yùn)用，促使指揮者所需要的信息能夠得到準(zhǔn)確、快速地獲取，同時(shí)使其能夠按照相關(guān)指令來(lái)對(duì)列車的運(yùn)行進(jìn)行合理指揮和控制，從而讓列車運(yùn)行的安全性得到有效保障。

3 我國(guó)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展

隨著改革開(kāi)放的不斷深入，我國(guó)鐵路信號(hào)建設(shè)發(fā)展也得到了巨大進(jìn)展。如，鐵路總公司調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)就具有非常顯著的代表性意義，它是通過(guò)依據(jù)現(xiàn)代信息技術(shù)，對(duì)通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)以及多媒體技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用，將三級(jí)四層構(gòu)建出來(lái)，即鐵路總公司、鐵路局以及車站三級(jí)加上基層信息采集層的一種現(xiàn)代化運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)。就目前而言，我國(guó)絕大多數(shù)的車站都已經(jīng)裝備了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，大型編制站的自動(dòng)化目標(biāo)也都以實(shí)現(xiàn)。我國(guó)所修建的青藏鐵路，由于其存在著較為惡劣的高原自然條件等特殊情況，所采用的是具有較高安全性和可靠性的自動(dòng)化控制設(shè)備[5]。但是相對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)鐵路運(yùn)輸技術(shù)的整體水平依舊還存在著很大差距。

由于我國(guó)人口數(shù)量較多，人均占有資源量較少，而鐵路集郵較強(qiáng)的運(yùn)輸能力和較低的能源消耗等優(yōu)點(diǎn)，首先，我國(guó)應(yīng)該制定出統(tǒng)一、長(zhǎng)久的發(fā)展規(guī)劃。鐵路建設(shè)都具有較大的投資成本，在對(duì)線路進(jìn)行改造或新建的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)其未來(lái)的整體發(fā)展進(jìn)行充分考慮?？梢远嘟梃b國(guó)外先進(jìn)鐵路系統(tǒng)，如閉環(huán)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。其次，在對(duì)新線路進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)該制定出較高的起點(diǎn)。雖然我國(guó)現(xiàn)有鐵路信號(hào)設(shè)備和調(diào)度手段具有一定的安全性和可靠性，但是想要滿足高速列車需求還依舊存在很大差距。因此，在對(duì)新線路進(jìn)行建設(shè)時(shí)，應(yīng)盡可能的將建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)提升，通過(guò)對(duì)新技術(shù)的運(yùn)用，不但要為我國(guó)鐵路信號(hào)生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)有效促進(jìn)作用，為其未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也要不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，提升自身整體水平[6]。再次，信號(hào)實(shí)時(shí)傳遞技術(shù)的應(yīng)用。為了讓鐵路運(yùn)輸?shù)母咝收{(diào)控能夠得以實(shí)現(xiàn)，需要進(jìn)一步提升信號(hào)的實(shí)時(shí)傳遞技術(shù)。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中的核心就在于實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，最為主要的是要讓“任務(wù)管理、定時(shí)器管理、資源管理、系統(tǒng)管理以及信息管理等得到有效實(shí)現(xiàn)。鐵路運(yùn)行環(huán)境較為特殊，因此，必須要確保運(yùn)用于此的控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)米系統(tǒng)的安全性和可靠性，所運(yùn)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須具有較高的性能，從而才能讓安全、可靠、不間斷地運(yùn)行信號(hào)監(jiān)控與傳遞系統(tǒng)能夠得到有效保障。實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行控制，使其效率得到提升的主要保障就在于實(shí)時(shí)響應(yīng)，因此，對(duì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)具有非常重要的意義。

最后，對(duì)鐵路無(wú)線數(shù)字通信技術(shù)的研發(fā)速度要加強(qiáng)?，F(xiàn)代鐵路信號(hào)系統(tǒng)都和無(wú)線數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)有著非常密切的聯(lián)系，可以說(shuō)它是鐵路信號(hào)系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。民用移動(dòng)通信隨著不斷地發(fā)展，競(jìng)爭(zhēng)也發(fā)激烈，發(fā)展速度逐漸降低，而我國(guó)鐵路無(wú)線數(shù)字通信的發(fā)展水平還不是很高，依舊具有著非常大的拓展空間。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)對(duì)鐵路運(yùn)輸要求也越來(lái)越高，而鐵路信號(hào)系統(tǒng)作為鐵路運(yùn)輸中的重要組成部分，只有對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)分析和掌握，運(yùn)用各種方法來(lái)推動(dòng)其發(fā)展，讓其智能化、信息化目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，從而才能為我國(guó)鐵路運(yùn)輸整體水平的提升帶來(lái)顯著幫助。

參考文獻(xiàn)

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