鐵道信號(hào)工程與信號(hào)技術(shù)發(fā)展探究

孫東瀚 楊婷 解文婷 馮建偉 孫殿華

摘 要：鐵道運(yùn)輸?shù)闹匾圆粩嗤癸@，而鐵道運(yùn)輸離不開信號(hào)技術(shù)的參與，因此鐵道信號(hào)越來越受到人們的關(guān)注。該文從鐵道信號(hào)工程和技術(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行介紹，對相關(guān)概念和實(shí)際技術(shù)種類及信號(hào)工程在運(yùn)輸中發(fā)揮的作用都進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。分析了鐵道信號(hào)工程和相關(guān)技術(shù)當(dāng)前的狀況及可能存在的問題，給出了建設(shè)性的意見。

關(guān)鍵詞：鐵道信號(hào)；通信；計(jì)算機(jī)；鐵道工程

一、鐵道信號(hào)相關(guān)概念簡介

1.鐵道信號(hào)

要了解鐵道信號(hào)，先從信號(hào)談起。信號(hào)是人們受到某種刺激源的刺激時(shí)做出的某種反應(yīng)或者信息回饋。從鐵道信號(hào)的層面來說，主要應(yīng)該是通過聲音和影像來表達(dá)的。在看到鐵道信號(hào)燈和鮮明的信號(hào)標(biāo)志時(shí)，獲取相應(yīng)的信號(hào)；在聽到火車鳴笛以及警報(bào)提示音后獲取信號(hào)反應(yīng)的信息，這些都是鐵道信號(hào)的具體表現(xiàn)。將鐵道信號(hào)分為機(jī)車信號(hào)和地面信號(hào)是一種合理的分類方法，通過地面信號(hào)發(fā)送指令，利用信號(hào)機(jī)等硬件設(shè)備發(fā)送給行進(jìn)中的列車，這就起到了調(diào)度的作用。相對而言的機(jī)車信號(hào)，是鐵路信號(hào)向司機(jī)發(fā)出的各種信號(hào)。當(dāng)然在實(shí)際信號(hào)傳送過程中還有信號(hào)與硬件設(shè)備的通信過程。比如，指揮列車改變軌道行進(jìn)時(shí)候，道岔要接受信號(hào)，進(jìn)行位置變換。綜上所述，鐵道信號(hào)就是通過硬件設(shè)備傳送實(shí)時(shí)控制信息，保證列車能夠避免事故，安全行駛，鐵道信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。

2.鐵道信號(hào)工程

鐵道信號(hào)工程的概念不難理解，就是通過相應(yīng)的信號(hào)硬件設(shè)備，完成安裝與調(diào)試。實(shí)現(xiàn)鐵道信號(hào)設(shè)備的正常工作。目的是通過鐵道信號(hào)工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的列車控制，在列車行駛過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦出現(xiàn)故障或者問題，就馬上予以信號(hào)通知，采取最恰當(dāng)?shù)姆绞脚懦收?。鐵道信號(hào)工程節(jié)約了人力物力，用自動(dòng)化設(shè)備替代人工信號(hào)，提升了工作效率，可以說，要想保證列車的行駛安全，必須要有過硬的鐵道信號(hào)工程作為保障。

目前，我國的鐵道信號(hào)工程建設(shè)獲得了可喜的成績，但也依然存在著一些問題。許多問題是難以避免的，例如自然因素自然災(zāi)害等。但是可以通過精密的設(shè)計(jì)、高質(zhì)量的設(shè)備材料、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和高超的技術(shù)水平來降低事故發(fā)生的概率。鐵道信號(hào)工程在鐵道運(yùn)輸中功不可沒，要不斷發(fā)展，首重安全。

二、鐵道信號(hào)工程與技術(shù)現(xiàn)狀與問題

1.鐵道技術(shù)現(xiàn)狀

我國鐵道信號(hào)技術(shù)在不斷進(jìn)步，但是在鐵道信號(hào)的自動(dòng)化控制方面還有很多不足，自動(dòng)化的程度不高。對于列車的整體調(diào)度和指揮，需要大量的人力投入來彌補(bǔ)自動(dòng)化程度不足的問題。這制約了我國鐵道信號(hào)技術(shù)的發(fā)展，給鐵道運(yùn)輸帶來了較大的安全隱患?？上攵?，人工的調(diào)度工作繁重，在一些突發(fā)情況下還需要人為進(jìn)行情況判斷，做出指揮操作。但這種判斷沒有完整的數(shù)據(jù)作為分析依據(jù)，無法做到精確。同時(shí)人力的大量消耗，也提高了鐵路運(yùn)輸?shù)某杀尽Ｈ肆χ笓]調(diào)度工作負(fù)擔(dān)的增重，也提升了錯(cuò)誤與故障出現(xiàn)的可能性。所以要不斷地致力于鐵道信號(hào)的發(fā)展，提升列車運(yùn)行的安全性。

從具體的技術(shù)層面來說，首先，數(shù)字信號(hào)亟需發(fā)展。數(shù)字信號(hào)技術(shù)課可以通過模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換的方式，把一些不易傳送或者在傳送過程中容易產(chǎn)生損耗的信號(hào)，轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，完整地傳送與保存。讓信號(hào)傳送更加準(zhǔn)確和快捷。其次，鐵道信號(hào)一體化覆蓋程度低。信號(hào)的通信應(yīng)該從列車、調(diào)度中轉(zhuǎn)站、地區(qū)三方面形成完整的整體，而不是小規(guī)模簡單的信號(hào)傳送。只有覆蓋程度不斷提升，才能讓多方協(xié)調(diào)工作，緊密配合，做好列車安全行駛保障。最后，與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)程度結(jié)合度不足。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以深度融合到鐵道信號(hào)傳送中來，尤其是分布式的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)。以時(shí)間片為單位，對信號(hào)進(jìn)行管理與相應(yīng)，讓鐵道信號(hào)通信實(shí)時(shí)更新，最大程度地提升了列車行駛的安全系數(shù)。

2.鐵道信號(hào)工程現(xiàn)狀與問題

鐵道信號(hào)工程成績是值得肯定的，在鐵道運(yùn)輸中信號(hào)設(shè)備安裝范圍更廣，信號(hào)控制不斷增強(qiáng)，但是也發(fā)生了一些事故，這些事故固然有自然因素的影響，但也值得我們?nèi)ド钏?，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)人為因素造成的問題，努力改進(jìn)，提升鐵道工程的抗災(zāi)害能力。

首先，自然因素的影響。一些自然災(zāi)害給鐵道信號(hào)工程帶來了巨大的破壞。這難以避免，但是可以通過地理位置，合理做出預(yù)測，提前預(yù)估可能發(fā)生的常見災(zāi)害。同時(shí)用技術(shù)手段進(jìn)行防災(zāi)害處理。爭取避免或者降低自然災(zāi)害造成的破壞，讓鐵道信號(hào)工程生命周期更長。

其次，鐵道信號(hào)工程總體設(shè)計(jì)不完善。鐵道信號(hào)工程主要是針對信號(hào)設(shè)備，因此，鐵道信號(hào)工程的安全性常常被忽視。但他們忽略了一個(gè)問題，在發(fā)生突發(fā)情況時(shí)，信號(hào)是采取緊急措施的關(guān)鍵手段，信號(hào)無法正常傳送，列車無法做出正確的避險(xiǎn)舉措，人們的生命財(cái)產(chǎn)安全無法保證。所以在進(jìn)行鐵道信號(hào)工程的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮工程的安全系數(shù)，保證鐵道信號(hào)穩(wěn)定有序工作。

三、鐵道信號(hào)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展趨勢

首先，需要重視并且會(huì)得到廣泛應(yīng)用的是實(shí)時(shí)信號(hào)傳遞技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行處理，讓鐵路運(yùn)行過程中的各種信號(hào)能夠得到實(shí)時(shí)的傳遞和處理，這需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的配合。深入細(xì)化分析，主要是計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)操作處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)并行處理技術(shù)與信號(hào)技術(shù)的相關(guān)融合。其次，應(yīng)得到重視并應(yīng)用的是信號(hào)的數(shù)字化技術(shù)。信號(hào)在傳送過程中，如果以原始的模擬信號(hào)方式進(jìn)行傳送，是無法避免重送損耗的，如果傳送距離長，損耗較大將會(huì)產(chǎn)生信號(hào)失真現(xiàn)象，阻礙鐵道信號(hào)傳送。所以將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化模式，以相應(yīng)的信號(hào)出路期間進(jìn)行傳送，不但可以提高傳送速度還可以保證信號(hào)的質(zhì)量。最后，日益改善的現(xiàn)代鐵路系統(tǒng)以及通信技術(shù)的不斷改進(jìn)使得鐵路通信系統(tǒng)也得到了進(jìn)一步的完善，同時(shí)車站、地區(qū)間和列車統(tǒng)一控制的整體化，鐵路通信技術(shù)的不斷改善，以及行車人員對于列車調(diào)度的自動(dòng)化技術(shù)，不再只是堅(jiān)持原有的分散性的控制、單一的性能模式、相對獨(dú)立的通信信號(hào)的傳統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鐵路通信技術(shù)的整體化發(fā)展，也保證了通信技術(shù)更加智能化、數(shù)字化。

四、結(jié)語

鐵道信號(hào)在鐵道的整體運(yùn)輸中起到至關(guān)重要的作用，要想使鐵道運(yùn)輸能夠正常平穩(wěn)的進(jìn)行，就要提供安全可靠的鐵道信號(hào)服務(wù)。這就需要打造鐵道信號(hào)工程，掌握先進(jìn)的鐵道信號(hào)處理技術(shù)。發(fā)現(xiàn)鐵道信號(hào)與工程在發(fā)展中出現(xiàn)的問題，用發(fā)展的眼光去解決問題，接受新技術(shù)，掌握關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)用信號(hào)技術(shù)。從人員培養(yǎng)與管理上，遵循國際檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)化工程施工等角度保證信號(hào)工程的優(yōu)質(zhì)完成。

參考文獻(xiàn)：

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