铁路信号控制系统故障导向安全研究

铁路信号控制系统故障导向安全研究

苏永明

乌鲁木齐局集团有限公司库尔勒电务段  新疆 库尔勒 841001

摘要：铁路信号设备的良好运行对于铁路交通安全而言，具有至关重要的作用。在铁路信号设备的具体应用中，自动化控制是一种至关重要的技术形式，该技术有助于总控室实时了解铁路列车的实际运行情况，及时掌握各个列车在铁路上的运行距离，确保铁路交通运输的质量与安全。铁路信号担负系统故障预防与维修的重任，是一项重要的电务工作内容，为铁路运行的安全与网络功能的正常发挥提供了重要保障。本文从铁路信号系统基本结构入手，研究了常见的铁路信号故障诊断方法和现代铁路信号控制系统故障导向安全措施，并在此基础上提出了铁路信号控制系统故障导向安全的相关方案，希望能给相关工作者提供参考。

关键词：铁路信号；控制系统；故障

引言

铁路信号控制系统是铁路运行的中枢环节，对保障铁路安全运行意义重大。而随着现代铁路运行技术的深入发展，铁路信号控制技术也呈现出丰富的智能化、一体化特征。但即使是在铁路运行技术高度发达的情况下，也仍然无法避免铁路事故的发生，因此，加强对铁路信号控制系统的故障导向安全研究，保证列车在铁路信号控制系统出现故障的情况下能够实施紧急制动停止运行，避免重大铁路安全事故的发生，是当下列车运行安全工作过程需要解决的首要问题。

1铁路信号控制系统基本概述

铁路信号控制系统由不同部分组成，比如，操作器件以及表示器件等。铁路信号控制系统能够连接工作人员与信号设备之间的沟通与信息的交换，相关操作人员通过对系统的操作，从而实现对工作的监督与管理，同时能够对铁路现场的行车情况进行实时监督与管理。这样可以及时明确运行中其中出现的问题，并给出有效调整措施，使得铁路行车安全得到保障。将5G技术应用在铁路信号控制系统中，不仅可以实现各环节工作的信息化，并且能够减少工作人员的工作量，保证铁路信号控制工作能够朝着更加智能化方向发展。

2铁路信号控制系统的发展和现状

铁路是在近代由外国传入我国的，在生产运输领域发挥了不可替代的作用，因此获得了较快的发展。中华人民共和国成立之后，我国政府十分重视铁路建设。开始在全国范围内大兴铁路建设，试图通过铁路运输将中国各地的民众紧密联系在一起，促进经济的发展。这些铁路基础设施建设奠定了现代铁路发展的基础，在一定程度上促进了我国现在高铁的发展。在铁路刚传入我国时，我国的经济、文化、科技水平比较落后，信号控制系统基本是直接沿用国外的模式，由国外铁路承建商进行统一建设。为了适应不一样的地理气候条件，我国采用了来自许多不同国家的铁路建设方案，这样虽然能够适应全国各地不同特征带来的缺陷，但是也造成了铁路信号控制系统中存在着标准不统一的情况，甚至体现为信号显示都存在着较大的差异，并且设备极其简陋。中华人民共和国成立后，我国铁路基础设施建设主要走的是独立自主的道路。针对存在的技术难题，我国科研人员努力攻克，形成了具有我国特色的铁路信号控制系统标准。由此以来，我国基本上在全国各地铁路新建系统中都开始使用我国的建设标准，相关的施工建设体系已经逐渐完善，施工维修队伍已经掌握了丰富的理论知识和实践经验。

3铁路信号控制系统故障导向安全

3.1完善安全性冗余结构设计，保障列车行驶安全

铁路信号系统构成主要包括车站联锁、列车运行控制、行车调度控制等各种不同的控制系统，各个系统之间既有各自独立的功能，也有内部紧密的内部协调联系。因此，列车的安全行驶，是所有控制系统功能正常发挥的共同结果。故为了保持各个信号控制系统的功能稳定，避免设备故障导致重大安全事故发生，铁路工程技术相关工作人员在进行工程建设时，要做好铁路信号控制系统故障导向安全措施，在每一个系统中都进行安全性冗余结构设计，并设置好各结构子系统中的输入输出命令，保证一旦某一子系统出现安全信息，即可通过综合控制系统发出紧急控制命令，使运行中的列车减速或停止运行，避免出现重大铁路安全事故，保证列车运行的稳定性和安全性。

3.2加强列车防护，规避列车冲突风险

虽然铁路信号控制系统本身已经具备强大的安全故障及紧急控制功能，但铁路运维本身仍然属于机械性工作，因此，列车追尾事故还是难以避免。并且由于列车运能强大，当发生列车追尾时，其所造成的公众生命及工作人员生命安全损失难以估算，因此做好列车防护保护也十分重要。理论上讲，由于列车行驶速度很快，增加列车防护装置似乎缺乏可行性，但从另一个思路来看，技术人员也可以通过在列车头部尾部配备智能化防护装置，对运行中的列车进行安全距离控制，如果两车之间的距离小于列车安全行驶距离时，智能化设备就会感应到其他列车的存在，从而向前面或者后面的列车发出警告信号，提示对方存在相撞可能，从而促使对方做出反应，紧急制动以规避冲突风险。当然，这种防护设备应用还处于理论阶段，其具体使用还需考虑抗干扰设计，避免因其他因素造成运行困扰。

3.3提升系统整体性能，做好各阶段安全防控工作

铁路信号控制系统是一个综合性系统，除了做好多冗余设计外，还要采取其他手段进行“故障—安全”控制，例如飞机运行中使用的“多个发动机”手段，就是一个很好的参考。铁路技术工作人员可以将该手段铁路运输系统相结合，研发相似设计进行应用，以此提升系统整体性能，保持铁路信号控制系统运行的安全高效。除此之外，为了保持列车运行的整体安全性，还要在铁路其他信号系统如区间闭塞系统、行车调度控制系统等各重要工作系统中增加冗余设备配置，保证一旦列车运行出现故障信号，即可自动切换进入紧急安全制动模式，以此保证列车运行的安全稳定。同时，还可以通过对铁路信号控制系统开展积极有效的耐高压和耐强磁试验等方式，对系统进行“破坏性”试验训练，保证系统在出现极限干扰问题时，仍然能够保持正常工作，以此提升系统工作性能，避免重大铁路安全事件的发生。

3.4提升系统可靠性，降低危险故障率

因为飞机在控制“故障—安全”方面采取了“多个发动机”手段，考虑到这种情况，可将相似设计应用于铁路运输系统中，保障了系统较高的运行可靠性，继而提升了运输安全。尽管铁路信号控制设备将许多冗余设备应用于车站联锁等系统中，而为保持铁路运输较高的安全性，还要将更多的冗余设备配置在区间闭塞系统、列车运行控制系统等中，当出现故障后，利用自动切换等方式，维持列车的安全运行，减少列车故障的出现。另外，深入开展有关信号控制系统的耐高压试验与耐强磁试验等，“破坏性”试验的开展，当系统处在极限条件下，能够正常运行，保持系统较高的可靠性，规避危险事故。

结束语

随着我国铁路事业的高速发展，铁路运行安全问题已经成为我国铁路工程技术发展的重要课题。在此背景下，相关技术人员要加强铁路信号控制系统的深入研究，提高铁路信号系统故障诊断及应急处理能力，保证故障发生时列车导向安全，高效快捷的解决列车运行问题，同时还要以“故障—安全”原则为指导，加强冗余结构设计，做好安全备份，提升铁路信号控制系统整体性能，为列车行驶安全提供有力保障。

参考文献

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