鐵道信號(hào)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究

齊瑛楠

摘要：鐵路運(yùn)輸對(duì)于區(qū)域間經(jīng)濟(jì)文化溝通、社會(huì)發(fā)展具有重要意義，鐵路列車的安全可靠運(yùn)行則離不開信號(hào)系統(tǒng)的支持，種種現(xiàn)代化技術(shù)與鐵道信號(hào)技術(shù)的融合推動(dòng)了鐵路運(yùn)輸行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。該文分析了鐵道信號(hào)技術(shù)在靈活性、安全性以及優(yōu)化改進(jìn)效率方面存在的問題，從運(yùn)營(yíng)管理和技術(shù)理論方面分析了鐵道信號(hào)技術(shù)的發(fā)展要求，對(duì)國(guó)內(nèi)鐵道信號(hào)技術(shù)的發(fā)展提出了建議，以期為鐵路運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展通過參考。

關(guān)鍵詞：鐵道信號(hào)技術(shù)技術(shù)現(xiàn)狀發(fā)展趨勢(shì)運(yùn)營(yíng)管理

中圖分類號(hào)：U282文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? 文章編號(hào)：1672-3791（2021）09（c）-0000-00

Research on Application Status and Development Trend of Railway Signal Technology

QIYingnan

（Jilin Vocationaland Technical College， Longjing，JilinProvince，133400 China）

Abstract：Railway transportation is of great significance to regional economic and cultural communication and social development. The safe and reliable operation of railway trains depends on the support of signal system. The integration of various modern technologies and railway signal technology has promoted the further development of railway transportation industry. This paper analyzes the problems existing in the flexibility， safety and optimization and improvement efficiency of railway signal technology， analyzes the development requirements of railway signal technology from the aspects of operation management and technical theory， and puts forward some suggestions for the development of domestic railway signal technology， with a view to providing reference for the development of railway transportation industry.

Key Words： Railway signal technology; Technical status; Development trend; Operation management

鐵道信號(hào)技術(shù)對(duì)于鐵路安全可靠運(yùn)營(yíng)具有重要意義，在提升鐵路運(yùn)輸效率、降低列車運(yùn)營(yíng)管理難度、提高運(yùn)營(yíng)收益等方面具有積極作用。隨著國(guó)內(nèi)鐵道運(yùn)營(yíng)線路里程的不斷增加，鐵路單位對(duì)鐵道信號(hào)技術(shù)的要求也隨之提升，傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代社會(huì)信息化技術(shù)的融合勢(shì)在必行，鐵路運(yùn)營(yíng)需要依靠自動(dòng)化的信號(hào)指示提升列車指揮效率，規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，相關(guān)單位需要持續(xù)加強(qiáng)對(duì)鐵道信號(hào)技術(shù)的研究，推動(dòng)信息化管理系統(tǒng)的建立和發(fā)展，依靠更高的技術(shù)水平緩解日益增加的運(yùn)輸物流與客流量。

1 鐵道信號(hào)技術(shù)現(xiàn)存問題分析

1.1信號(hào)指示靈活度不足

國(guó)內(nèi)鐵路運(yùn)輸主要有貨運(yùn)與客運(yùn)兩種用途，部分區(qū)域存在兩種運(yùn)輸方式分流不到位的情況，導(dǎo)致列車停運(yùn)、晚點(diǎn)等情況時(shí)有發(fā)生。在推動(dòng)運(yùn)輸分流的過程中，部分鐵道信號(hào)指示燈在顏色方面未加以區(qū)分，嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)運(yùn)輸中斷問題[1]。在信號(hào)系統(tǒng)指示燈應(yīng)用過程中，相應(yīng)指示燈往往相對(duì)簡(jiǎn)單，這種方式雖然便于司機(jī)判斷信號(hào)指示以提升運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性，但是在列車狀況復(fù)雜時(shí)卻容易出現(xiàn)人機(jī)對(duì)接紊亂的情況，導(dǎo)致列車調(diào)度工作受到延誤，影響鐵道運(yùn)輸效率。

1.2鐵道信號(hào)設(shè)備容易受外界干擾出現(xiàn)安全隱患

近年來，國(guó)內(nèi)各行業(yè)發(fā)展對(duì)于鐵道運(yùn)輸?shù)乃俣群头秶岢隽烁叩囊螅F路運(yùn)輸客流量和貨運(yùn)量逐年增加，鐵道運(yùn)輸?shù)陌踩栽谶@一發(fā)展過程中顯得尤為重要。然而，鐵道信號(hào)技術(shù)水平的限制導(dǎo)致部分信號(hào)設(shè)備容易在外界環(huán)境的干擾下出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)安全事故。在鐵道信號(hào)設(shè)備安裝期間，相關(guān)建設(shè)單位也需要充分考慮信號(hào)設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安全情況，綜合分析設(shè)備運(yùn)行期間可能面臨的問題，相關(guān)研發(fā)單位也需要持續(xù)推進(jìn)鐵道信號(hào)技術(shù)水平的提升，研發(fā)更多高效能且不易受外界干擾的信號(hào)設(shè)備。

1.3鐵道信號(hào)設(shè)備的優(yōu)化與改造速度較低

鐵道信號(hào)技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)融合，鐵道運(yùn)輸單位依靠信息化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各信號(hào)設(shè)備的管理，而為了確保鐵道運(yùn)輸?shù)陌踩煽啃?，相關(guān)單位也需要持續(xù)做好鐵道信號(hào)設(shè)備管理系統(tǒng)的維護(hù)更新工作。然而，部分區(qū)域?qū)τ谧詣?dòng)化鐵道信號(hào)管理系統(tǒng)的應(yīng)用水平存在欠缺，甚至采用傳統(tǒng)調(diào)度方式，導(dǎo)致各區(qū)域間的鐵道信號(hào)難以得到有效對(duì)接。

2 鐵道信號(hào)技術(shù)現(xiàn)階段發(fā)展要求分析

2.1 鐵道信號(hào)技術(shù)在運(yùn)營(yíng)管理方面的發(fā)展要求

2.1.1 提升鐵道信號(hào)設(shè)備的自動(dòng)化水平，兼顧安全與效率

為了進(jìn)一步提升鐵路運(yùn)輸效率，鐵路運(yùn)輸單位需要對(duì)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，積極應(yīng)用自動(dòng)化信號(hào)管理設(shè)備做好列車運(yùn)行調(diào)度管理工作，避免依靠傳統(tǒng)人員指揮調(diào)度的方式導(dǎo)致運(yùn)輸效率受到影響[2]。相關(guān)單位需要加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)研發(fā)資金的投入，積極推進(jìn)智能化、自動(dòng)化設(shè)備的普及。在自動(dòng)化、智能系統(tǒng)的支持下，鐵道信號(hào)的傳達(dá)、交互能夠依靠系統(tǒng)快速完成，有效規(guī)避人為失誤問題，提升鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩煽啃浴?/p>

2.1.2 拓展系統(tǒng)管理功能

鐵道信號(hào)系統(tǒng)需要在確保鐵路運(yùn)輸安全可靠的同時(shí)，盡可能增強(qiáng)系統(tǒng)的管控范圍和應(yīng)用效果，對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行全方位地拓展，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、決策、遙信、執(zhí)行等多方面的功能，幫助鐵路調(diào)度管理人員實(shí)時(shí)掌握鐵道信號(hào)設(shè)備運(yùn)行情況，對(duì)列車行駛狀況進(jìn)行可靠判斷和科學(xué)管控[3]。此外，隨著技術(shù)研發(fā)的持續(xù)深入，鐵道信號(hào)系統(tǒng)的工作效率將進(jìn)一步提升，能夠在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的精細(xì)化邏輯管理，推動(dòng)鐵路運(yùn)行效率和安全性的進(jìn)一步提升。

2.2 鐵道信號(hào)技術(shù)在基礎(chǔ)理論方面的發(fā)展要求

2.2.1 鐵道信號(hào)的傳輸更加安全

鐵道運(yùn)輸在效率方面的要求日漸提升，但其技術(shù)的發(fā)展都需要以運(yùn)營(yíng)安全為前提，這需要鐵道信號(hào)系統(tǒng)內(nèi)各相關(guān)設(shè)備具有較強(qiáng)的可靠性，能夠在故障情況下確保信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，能夠避免出現(xiàn)列車沖突、碰撞、反向行駛等問題。傳統(tǒng)的鐵道信號(hào)技術(shù)以機(jī)械技術(shù)為基礎(chǔ)，隨著技術(shù)發(fā)展轉(zhuǎn)化為繼電、機(jī)電技術(shù)，最終以信息化技術(shù)構(gòu)建了更高效的鐵道信號(hào)管理系統(tǒng)。當(dāng)前應(yīng)用的電子器件在尺寸方面大幅度縮減，在傳輸效率方面卻得到有效提升，相關(guān)技術(shù)研究人員通過功能與安全效率兩種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)鐵道信號(hào)的量化分析，進(jìn)一步提升了鐵道信號(hào)傳遞的安全性。

2.2.2 建模鐵道信號(hào)系統(tǒng)

現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展使得傳統(tǒng)人工控制鐵道信號(hào)的方式逐漸被取代，在鐵道信號(hào)系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，智能化的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鐵道運(yùn)輸過程的精準(zhǔn)高效控制，有效規(guī)避人為決策失誤問題，降低列車晚點(diǎn)、中斷事故事件的概率?，F(xiàn)階段，在出現(xiàn)某些設(shè)備故障的情況下，依然需要依靠人員進(jìn)行決策，此時(shí)的決策失誤往往更容易引發(fā)安全事故[4]。在計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)水平持續(xù)提升的情況下，鐵道運(yùn)輸單位可以依靠相關(guān)的邏輯算法、數(shù)據(jù)模型建立相應(yīng)的信號(hào)管理系統(tǒng)，通過專家智能系統(tǒng)輔助人員決策甚至實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化決策，規(guī)避人為失誤問題，而相關(guān)系統(tǒng)的搭建和優(yōu)化改進(jìn)工作需要鐵道運(yùn)輸單位持續(xù)投入資金、人力資源來落實(shí)。

2.2.3 智能化控制緩解運(yùn)輸壓力

鐵道信號(hào)技術(shù)中融合的計(jì)算機(jī)通信相關(guān)技術(shù)推動(dòng)了智能化信號(hào)管理系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展，鐵道運(yùn)行中的列車運(yùn)行控制、列車調(diào)度調(diào)整等工作依靠人員操作往往耗時(shí)多、成本高、可靠性低，而智能化系統(tǒng)則可以在既定程序范圍內(nèi)對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制，高效完成列車調(diào)度指揮、客貨運(yùn)分流相關(guān)工作，能夠在實(shí)時(shí)監(jiān)控鐵路列車及信號(hào)設(shè)備運(yùn)行情況的同時(shí)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析管理，為相關(guān)決策制定、管理優(yōu)化等提供建議[5]。在發(fā)展過程中，鐵道信號(hào)相關(guān)的系統(tǒng)需要相互融合，建立適用于鐵道運(yùn)輸?shù)木C合控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)閉塞、信號(hào)聯(lián)鎖相關(guān)系統(tǒng)的融合發(fā)展，進(jìn)一步擴(kuò)大鐵道信號(hào)系統(tǒng)的功能范圍。

3 我國(guó)鐵道信號(hào)技術(shù)發(fā)展的建議

3.1 持續(xù)將新技術(shù)融入到鐵道信號(hào)技術(shù)之中

自上世紀(jì)以來，國(guó)內(nèi)鐵道運(yùn)輸單位將微機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等引進(jìn)鐵道信號(hào)管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了效率和可靠性的有效提升，鐵道單位需要持續(xù)加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的重視，做好研發(fā)創(chuàng)新工作。例如：實(shí)時(shí)信號(hào)傳遞技術(shù)需要進(jìn)一步研究，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)并行、實(shí)時(shí)操作處理、信號(hào)技術(shù)的融合應(yīng)用。在后續(xù)發(fā)展中，鐵道信號(hào)技術(shù)將朝著智能化、數(shù)字化、整體化方向發(fā)展。

3.2 提升鐵道信號(hào)的兼容性，實(shí)現(xiàn)高鐵、普鐵信號(hào)的融合應(yīng)用

高鐵相對(duì)普鐵對(duì)于信號(hào)處理效率的要求更高，部分國(guó)家在鐵道信號(hào)傳輸效率方面的技術(shù)存在欠缺，導(dǎo)致高鐵工程的建設(shè)與發(fā)展受到限制，國(guó)內(nèi)在高數(shù)量、高質(zhì)量信息處理方面的技術(shù)使得高鐵快速普及和發(fā)展[6]。歐盟在高鐵信號(hào)兼容方面的研究處于世界領(lǐng)先地位，國(guó)內(nèi)在相關(guān)技術(shù)方面的研究尚存在較多不足。后續(xù)，鐵道運(yùn)輸單位需要研究鐵道信號(hào)的兼容性，實(shí)現(xiàn)高鐵與普鐵信號(hào)系統(tǒng)的融合應(yīng)用，推動(dòng)國(guó)內(nèi)鐵道運(yùn)能的進(jìn)一步提升。

4結(jié)語

綜上所述，在鐵道信號(hào)技術(shù)發(fā)展過程中依然存在信號(hào)指示靈活度不足、安全可靠性低下、設(shè)備優(yōu)化改進(jìn)效率低等問題，鐵道運(yùn)輸單位需要持續(xù)增加相關(guān)技術(shù)研發(fā)、設(shè)備優(yōu)化改進(jìn)資金和人力資源的投入，進(jìn)一步提升信號(hào)技術(shù)設(shè)備的自動(dòng)化水平以改善鐵路運(yùn)行效率，將計(jì)算機(jī)通信技術(shù)與鐵道信號(hào)技術(shù)相互融合，建立涉及鐵道信號(hào)多方面系統(tǒng)的智能化綜合控制系統(tǒng)，增強(qiáng)鐵道運(yùn)輸?shù)陌踩煽啃院凸ぷ餍?。在后續(xù)發(fā)展過程中，國(guó)內(nèi)鐵道運(yùn)輸單位需要持續(xù)開展新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用工作，同時(shí)推進(jìn)高鐵、普鐵信號(hào)系統(tǒng)兼容性的進(jìn)一步提升，進(jìn)而提升鐵道信號(hào)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，推動(dòng)鐵道事業(yè)的高速發(fā)展。

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