铁路信号系统的现状与发展

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DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.07.003
摘 要：铁路信号系统是保障运输安全的重要设施，是让铁路调度的统一指挥得以实现，让列车运行安全得到保障，促使运输效率和质量得到全面提升的重要核心所在，是铁路信息化的主要技术区域。铁路信号系统发展和铁路运输的发展有着密切联系。该文通过分析我国铁路信号系统所存在的现状，并在此基础上简单探讨了现代化铁路信号系统的主要特征，最后对我国铁路信号的发展进行分析，希望能够在一定程度上对我国铁路信息系统和铁路运输系统的发展带来一定帮助。
关键词：铁路信号系统 现状 发展
中图分类号：U284 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）03（a）-0003-02
铁路是一个国家国民经济的主要保障，对每一个国家的发展都有着非常重要的作用。由于铁路运输具有较低的成本、较高的效率和安全性以及能源节约性等特点，当下世界各个国家都在对铁路运输技术的研发速度进行不断地加快和创新，现代铁路发展方向正逐渐走向高速、重载以及高密度。铁路信号系统不但能够在很大程度上保障列车运行的安全性，同时也是让铁路效率得到提升的重要设施之一，是现代化铁路系统中必不可少的重要组成部分。但是，当下我国铁路信号系统依旧还存在着很多问题有待解决，这对我国铁路运输的发展带来了严重阻碍。
1 我国铁路信号系统现状
1.1 自动化程度有待提升
我国继电技术虽然已经越发成熟，但由于较大的设备体积，智能控制和联网集中监测很难得到有效实现。随着微电子技术发展速度的不断加快，在工业控制行业中，继电控制技术已逐渐无法有效满足现代化工业要求，PLC和微机控制等智能控制技术逐渐开始得到普遍使用[1]。而相对于工业控制领域而言，我国铁路信息系统却依旧还是运用继电控制设备，虽然也对一些计算机智能控制设备进行了简单使用，但是较慢的发展脚步，促使大规模的综合控制体系很难得到有效形成，从而也就无法让其整体效率得到显著提升，其资源配置也无法得到优化和完善。
1.2 较低的安全性
由于受到自动化程度的局限，铁路行车调度指挥工作都是运用人力进行，列车的控制也大都是依靠列车司机来观察和判断地面信号。虽然这在传统铁路运行发展过程中有着一定作用，但是随着当下列车速度和密度的不断提升与增长，行车调度指挥工作的也愈加繁忙，相关调度员如果工作时间过长，则很有可能发生疏忽大意的现象，这样不但会让工作效率降低，同时也会对列车的安全运行造成非常严重的影响。而且，当列车速度超过160 km/h之后，想要单单依赖于列车司机的自身视力，是很难对列车安全运行做到有效保障的。
1.3 管理缺乏统一性，管理水平较为落后
铁路系统属于一个整体系统，时间和地区的不同也就存在较大差异。当下我国铁路信号系统中由于缺乏先进的通信方法，信息传递存在较慢的速度，同时也很难都整体上对资源进行合理分配，虽然已经对微机监测系统进行了运用，但是却并没有让其作用得到充分发挥[2]。其次，我国铁路系统在以往大都是由相关政府部门来进行综合管理，当现行的管理机制促使很多铁路系统人员没有认清自身职责所在，从而也就造成了较低办事效率、较为落后的营销手段以及资源无法得到有效和合理利用的现状。从当下我国市场经济条件的角度上来看，我国铁路系统作为物理行业中主要核心结构之一，应交给企业来管理，通过现代化企业的管理制度，让整体效率得到提升，进而让整体效益得到增加。
2 现代铁路信号系统的特点
2.1 网络化特点
现代铁路信号系统不单单只是有多种信号设备而简单组成的一种系统，而是一种具有完善的功能和层次分明的控制系统[3]。在系统内部中，各个功能单元彼此单独运行，同时又彼此相互联系，对信息进行交换，构建出来非常复杂的网络化结构，能够让相关指挥人员对辖区内的各种情况做到全面了解和掌握，让系统资源得到灵活配置，从而促使铁路系统运行的安全性、高效性得到有效保障。
2.2 信息化
想要保障高速列车运行的安全性就必须对列车线路过程中的信息全面、准确的掌握。因此，现代铁路信号系统大都运用了诸多较为先进的通信技术，例如：光纤通信、无线通信、GPRS以及卫星通信等。
2.3 智能化
铁路信号系统的智能化主要分为两个部分：其一，系统的智能化；其二，控制设备的智能化。系统智能化主要是指相关管理部门结合铁路系统的实际状况，通过运用先进的计算机技术来对列车的运行进行合理规划，促使最优化的铁路系统能够得以有效实现[4]。控制设备的智能化则主要是指通过对智能化的执行机构进行合理运用，促使指挥者所需要的信息能够得到准确、快速地获取，同时使其能够按照相关指令来对列车的运行进行合理指挥和控制，从而让列车运行的安全性得到有效保障。
3 我国铁路信号系统的发展
随着改革开放的不断深入，我国铁路信号建设发展也得到了巨大进展。如，铁路总公司调度指挥管理信息系统就具有非常显著的代表性意义，它是通过依据现代信息技术，对通信、计算机网络、信号以及多媒体技术进行综合运用，将三级四层构建出来，即铁路总公司、铁路局以及车站三级加上基层信息采集层的一种现代化运输调度指挥系统。就目前而言，我国绝大多数的车站都已经装备了计算机联锁设备，大型编制站的自动化目标也都以实现。我国所修建的青藏铁路，由于其存在着较为恶劣的高原自然条件等特殊情况，所采用的是具有较高安全性和可靠性的自动化控制设备[5]。但是相对于国外发达国家而言，我国铁路运输技术的整体水平依旧还存在着很大差距。
由于我国人口数量较多，人均占有资源量较少，而铁路集邮较强的运输能力和较低的能源消耗等优点，首先，我国应该制定出统一、长久的发展规划。铁路建设都具有较大的投资成本，在对线路进行改造或新建的过程中，应该对其未来的整体发展进行充分考虑。可以多借鉴国外先进铁路系统，如闭环计算机控制系统等。其次，在对新线路进行建设的过程中，应该制定出较高的起点。虽然我国现有铁路信号设备和调度手段具有一定的安全性和可靠性，但是想要满足高速列车需求还依旧存在很大差距。因此，在对新线路进行建设时，应尽可能的将建设标准提升，通过对新技术的运用，不但要为我国铁路信号生产企业的发展带来有效促进作用，为其未来竞争奠定基础，同时也要不断地积累经验，提升自身整体水平[6]。再次，信号实时传递技术的应用。为了让铁路运输的高效率调控能够得以实现，需要进一步提升信号的实时传递技术。实时操作系统中的核心就在于实时多任务内核，最为主要的是要让“任务管理、定时器管理、资源管理、系统管理以及信息管理等得到有效实现。铁路运行环境较为特殊，因此，必须要确保运用于此的控制系统的计算机米系统的安全性和可靠性，所运用的计算机系统必须具有较高的性能，从而才能让安全、可靠、不间断地运行信号监控与传递系统能够得到有效保障。实现列车运行控制，使其效率得到提升的主要保障就在于实时响应，因此，对实时操作系统进行研发具有非常重要的意义。
最后，对铁路无线数字通信技术的研发速度要加强。现代铁路信号系统都和无线数字通信网络有着非常密切的联系，可以说它是铁路信号系统中不可或缺的重要组成部分。民用移动通信随着不断地发展，竞争也发激烈，发展速度逐渐降低，而我国铁路无线数字通信的发展水平还不是很高，依旧具有着非常大的拓展空间。
4 结语
总而言之，随着我国经济的不断发展，社会生产对铁路运输要求也越来越高，而铁路信号系统作为铁路运输中的重要组成部分，只有对其发展现状进行详细分析和掌握，运用各种方法来推动其发展，让其智能化、信息化目标得以实现，从而才能为我国铁路运输整体水平的提升带来显著帮助。
参考文献
[1]张伟华.我国铁路应急通信图像传输系统的技术现状与发展趋势[J].铁道通信信号，2013（4）：6-7.
[2]张锐.国内外铁路信号现状、差距对比和我国铁路信号发展方向的思考[J].铁道标准设计，2013（7）：117-120.
[3]史文胜，吴江娇.我国铁路调度集中系统的现状与发展策略[J].铁道运输与经济，2014（6）：42-44.
[4]崔瑞通.铁路信号设备机械结构（设计）的现状及发展的研究[J].铁路通信信号工程技术，2014（3）：24-26.
[5]郭进.中国高速铁路信号系统发展与思考[J].自动化博览，2012（6）：53-55.
[6]张杰.浅谈铁路信号综合防雷系统现状及优化方案[J].赤子（上中旬），2014（15）：294.