淺談鐵道信號技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展展望

劉辰鴻 杜光正

摘 要：鐵道列車運(yùn)行指揮的主要設(shè)備系統(tǒng)就是鐵道信號。伴隨著時(shí)代的進(jìn)步、發(fā)展以及科技水平的提高，中國鐵路列車的運(yùn)行控制技術(shù)也在不斷地發(fā)展和完善。由于鐵路列車的大提速的實(shí)現(xiàn)和高鐵等項(xiàng)目的提出以及實(shí)施，鐵路運(yùn)輸在我國的運(yùn)輸方式上已逐漸成為不可或缺的一部分。因此，對于在鐵路列車運(yùn)行中占據(jù)重要位置的鐵道信號技術(shù)的要求也在不斷提高。文章在講述鐵道信號技術(shù)現(xiàn)狀的同時(shí)，也對其發(fā)展前景做出了展望。

關(guān)鍵詞：鐵路；鐵道信號技術(shù)；展望

高速鐵道信號技術(shù)，就是結(jié)合特有的物體形狀、方位和色彩，并且整合儀表音響，能夠向列車駕駛?cè)藛T傳遞有關(guān)運(yùn)行方面的多樣信息。在廣義范疇內(nèi)的鐵道信號技術(shù)含義，是利用慣用的信號技術(shù)來保障不同時(shí)間段的列車行車安全；從狹義上說，是使用表征著列車行車狀態(tài)的特定符號。與高速鐵路相關(guān)聯(lián)的信號技術(shù)，結(jié)合了多重設(shè)備，它們具備顯示的特征。在新狀態(tài)下的鐵道信號技術(shù)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)與通信所特有的現(xiàn)代化契合，經(jīng)過實(shí)踐探索，創(chuàng)造新型的鐵道信號技術(shù)。

一、鐵道信號技術(shù)的簡述

一種在控制鐵路列車運(yùn)行間隔的同時(shí)，進(jìn)而控制鐵路列車間交錯(cuò)運(yùn)行的技術(shù)手段就是鐵道信號技術(shù)。鐵道信號主要分為信號系統(tǒng)和信號設(shè)備器兩個(gè)層次。其中信號系統(tǒng)層次包括車站聯(lián)鎖、區(qū)間閉塞以及列車運(yùn)行控制和信號微機(jī)檢測等等系統(tǒng)。信號設(shè)備器層次則主要包括了繼電器、信號機(jī)以及控制臺(tái)等等的設(shè)備。鐵道信號技術(shù)能夠提高鐵路運(yùn)輸?shù)男省⒔档瓦\(yùn)輸成本、改善鐵路勞動(dòng)條件和提高鐵道服務(wù)質(zhì)量。在鐵路運(yùn)輸中，長久以來，提高運(yùn)輸效率都是鐵路運(yùn)輸業(yè)的不懈追求。而在這方面，鐵道信號技術(shù)正好能夠推動(dòng)火車密度的提高以及強(qiáng)化列車運(yùn)輸能力。

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國鐵路建設(shè)正朝著“高速度”以及“重載荷”等方向突飛猛進(jìn)，所以對于鐵道信號技術(shù)的要求更加精準(zhǔn)。為了滿足現(xiàn)階段的發(fā)展要求，鐵道信號技術(shù)必須使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)等現(xiàn)代化手段進(jìn)而達(dá)到自身的進(jìn)步發(fā)展。運(yùn)輸市場日益激烈的競爭大大提高了鐵道運(yùn)輸?shù)男剩每腿找嬖龈叩倪\(yùn)輸要求促使鐵路運(yùn)輸體質(zhì)不斷發(fā)展完善。為了提高鐵路運(yùn)輸效率，世界各國都采取了相應(yīng)措施，其中做的最好的是歐美的一些發(fā)達(dá)國家，為了實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸?shù)摹案咚俣取?、“重載荷”，他們引進(jìn)了較為高端的鐵路信號設(shè)備，力求實(shí)現(xiàn)鐵道信號技術(shù)的飛速發(fā)展。

二、鐵道信號技術(shù)的現(xiàn)狀

盡管世界各國對于鐵路建設(shè)都做出了相應(yīng)改善，但是鐵道信號技術(shù)的平臺(tái)化建設(shè)仍不夠完善，鐵路運(yùn)輸在管理方面的規(guī)范度低等問題明顯突出了它的缺點(diǎn)。

1.鐵道信號技術(shù)方面。很顯然，鐵路運(yùn)輸除了正常的列車裝備之外，還應(yīng)具有相應(yīng)的鐵路信號控制系統(tǒng)。但是由于我國的自動(dòng)控制系統(tǒng)的不完備，導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸自動(dòng)化程度低，仍在使用早期的傳統(tǒng)指揮方式，人工作業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位，列車員的工作強(qiáng)度高。列車運(yùn)行過程中所遇到的所有路況，都需要司機(jī)人為判斷并及時(shí)調(diào)整運(yùn)行狀況，但是由于列車逐漸提速和列車數(shù)量的逐年增加，大大加重了列車運(yùn)行過程中的工作人員的指揮調(diào)度任務(wù)，而指揮調(diào)度的工作人員在協(xié)調(diào)列車行駛的過程中避免不了的會(huì)出現(xiàn)疏漏的狀況。在這種情況下，不僅列車的人為工作效率得不到保證，而且在火車運(yùn)行過程中也會(huì)出現(xiàn)各種安全隱患。同時(shí)當(dāng)列車的運(yùn)行速度達(dá)到一定程度時(shí)，列車司機(jī)的視力會(huì)很難保證火車行駛的安全性，很容易出現(xiàn)火車安全事故。

2.鐵道管理方面。國內(nèi)鐵道部在管理方面上仍然存在較大的誤區(qū)和漏洞，管理的水平較低以及管理分散的狀況嚴(yán)重影響了鐵路建設(shè)的發(fā)展前景。眾所周知，鐵道運(yùn)行系統(tǒng)是一個(gè)整體，由于時(shí)間和區(qū)域的不同也存在著相當(dāng)大的差異?，F(xiàn)階段正在使用著的鐵路系統(tǒng)雖說已經(jīng)裝備了各種不同的檢測設(shè)備，但因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)的不發(fā)達(dá)，導(dǎo)致各種信息不能夠及時(shí)有效的處理，所以現(xiàn)有的運(yùn)行著的鐵路系統(tǒng)并沒有發(fā)揮其應(yīng)有的全部作用，同時(shí)不能將多種多樣的信息進(jìn)行整合加工。

3.鐵道人才方面。國內(nèi)目前的鐵道通信技術(shù)仍沒有達(dá)到較為先進(jìn)的水平，鐵道通信技術(shù)并沒有引起工作人員的重視，導(dǎo)致鐵道建設(shè)對通信技術(shù)投入的資金和人力都相對較少，擅長鐵路信號加工處理的人才和相應(yīng)的鐵路信號技術(shù)研發(fā)型人才相比其他行業(yè)比較匱乏。截至今天為止，我國從事鐵路信號技術(shù)方面的鐵路工作人員都沒有接受過專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)和相應(yīng)專業(yè)技術(shù)層面的指導(dǎo)，多數(shù)工作人員都是從鐵道信號處理等相關(guān)或是相似專業(yè)和行業(yè)轉(zhuǎn)入到通信技術(shù)行業(yè)的。所以，目前我國鐵道部門既精通火車調(diào)度工作又精通鐵路信號處理的人才少之又少。

三、鐵道信號技術(shù)的發(fā)展展望

根據(jù)列車提速的實(shí)現(xiàn)和高自動(dòng)化技術(shù)的要求，鐵道信號技術(shù)可以從以下幾個(gè)方面做出調(diào)整和改進(jìn)。

1.數(shù)字信號處理技術(shù)在鐵道建設(shè)方面的應(yīng)用。由于列車運(yùn)行的“高速化”以及“重載荷”等技術(shù)的飛速發(fā)展，國內(nèi)相對落后的鐵道信號處理系統(tǒng)以及技術(shù)設(shè)備也逐漸顯示出其不足，以及有待改進(jìn)的地方，傳統(tǒng)的通過使用分立元器件和模擬信號處理技術(shù)的方式在鐵道系統(tǒng)的高標(biāo)準(zhǔn)以及高要求下漸漸暴露出了眾多的缺點(diǎn)。因?yàn)橛?jì)算機(jī)具備快速分析以及計(jì)算的能力，所以電子計(jì)算技術(shù)這樣的數(shù)字信號處理技術(shù)的引進(jìn)是一種相對有效的、提升鐵道信號傳遞效率的方式和手段，它的使用將會(huì)大大提高信號處理的速度。

2.通信信號的整體化?，F(xiàn)階段逐漸得到改善的鐵道系統(tǒng)和鐵道信號技術(shù)的完善改進(jìn)促使鐵道通信系統(tǒng)也得到了相對應(yīng)的完善，與此同時(shí)，鐵路車站、地區(qū)間以及火車統(tǒng)一控制的整體化，以及鐵道信號技術(shù)的不斷改進(jìn)完善和列車工作人員對于火車調(diào)度的高自動(dòng)化技術(shù)，不再是單單堅(jiān)持傳統(tǒng)的分散性控制和單一的性能模式以及相對獨(dú)立的鐵道信號技術(shù)，而是實(shí)現(xiàn)了鐵路信號技術(shù)的一體化發(fā)展，保證了列車通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)更加智能化以及數(shù)字化。

3.鐵道信號實(shí)時(shí)傳遞技術(shù)的廣泛應(yīng)用。為了鐵路運(yùn)行高效率調(diào)控的實(shí)現(xiàn)，也需要進(jìn)一步提升鐵道信號的實(shí)時(shí)傳遞技術(shù)。鐵道信號實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中最重要的部分就是實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，這個(gè)部分主要是幫助實(shí)現(xiàn)“任務(wù)管理、定時(shí)器管理、存儲(chǔ)器管理、資源管理、事件管理、系統(tǒng)管理、消息管理、隊(duì)列管理、旗語管理等等”。鐵道運(yùn)行是一種相對較為特殊的列車運(yùn)作環(huán)境，因此應(yīng)用于鐵道列車控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性以及安全性必須得到保證，所以只有運(yùn)用高性能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)才可保證安全、可靠以及不間斷的運(yùn)行信號的監(jiān)控與傳遞。實(shí)時(shí)響應(yīng)是實(shí)現(xiàn)火車運(yùn)行控制以及提升運(yùn)行效率的主要保障，所以現(xiàn)階段的鐵道信號的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開發(fā)也是十分必要的。

四、結(jié)語

文章在指出鐵道信號技術(shù)在技術(shù)層面、管理層面以及人才培養(yǎng)三個(gè)方面不足的情況下，為了使鐵路列車的運(yùn)行朝著高自動(dòng)化方向發(fā)展，針對這三個(gè)問題現(xiàn)狀，并結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)的迅猛發(fā)展?fàn)顩r，明確地指出了鐵道信號技術(shù)的發(fā)展前景。

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