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【 摘 要 】 随着我国社会经济的快速发展，我国铁路事业也发生着翻天覆地的变化，这对铁路信号的传输提出了更高的要求，将我国铁路信号传输系统建设成为网络化、数字化、智能化和一体化是发展的大趋势。本文就对铁路信号传输安全问题进行了详细探讨、分析。
【 关键词 】 铁路；通信信号；信号传输；安全问题
1 引言
由于列车在以往的传统铁路信号系统中的运行速度较低，所以通信信号系统并不能与信息系统相互连接，二者是相互独立的。而基于现在飞速发展的铁路信号系统中，大部分电子化信号系统的信息，包括列车调度、监督、控制等，这些信息都需要借助铁路信号系统来实现远距离的快速传送，二者如果相互独立则不能满足现代铁路信号系统这一需求，这就促使了CBTC系统的形成。
所谓的CBTC系统，就是将铁路运输组织必需的通信和信号两大系统逐渐的融合在一起，使二者相互渗透结合，最终形成一个涵盖了通信、控制、指挥和处理信息等多个方面的智能自动化系统，事实上也就是将铁路信号利用通信的方式传送出去。因而也就真正意义上实现了铁路的通信信号一体化，而这种新型的传输信号的方式，将比传统的利用轨道电路传送信号的方式具有很多优势，大致包括几点。
1.1 信号传输的可靠性高
在传统的轨道电路中，信号的传输是单向的，也就是发送者只负责发送信号，根本无法确定远处的接收者是不是真正的收到了信息，而且铁轨是轨道电路信号系统唯一的传输媒介，极其容易受到外界的影响而影响信号的传输，造成信号传输十分没有可靠性，也就满足不了控制高速列车的需求。而在新型的CBTC系统中，双方的信号是互通的，可以做到双向通信，还能通过非常多的保证技术来提高信号传输的可靠性，这就能够保证工作人员可以实时并且安全地通过通信网络实现铁路信号的传输。
1.2 铁路信息信号传输效率相对较高
在目前铁路信号传输系统中，主要依靠数字化的通信方式来完成铁路信息和数据信号的大量传输，还能够在过程中做到移动自动闭塞信号传输，随着列车的运行，这种移动的自动闭塞也会自然移动，还能自动变化其分期的长度，因此我国的铁路运输在运行中既能做到安全高效的传输列车信息信号，同时也可以保证列车在行驶过程中的安全问题，在提高铁路信号传输效率的同时，还能保证列车运行的效率。
1.3 信息信号传输量大
在以往传统的轨道电路系统中，信号的传输是在铁轨上进行的，这样就造成了铁路信号传输的数据量比较小，且速度偏慢。而随着社会各方面的发展，列车呈现越来越高的速度和密度，列控信号也就随之增加，这就要求大量的信号传输能在短时间内安全快速的完成，而通信网络恰好就满足了列车控制对信号传输严格的需求，此外通信网络还能提供包括媒体信息在内的许多其他信息，还能完成列车与地面的双向通信。
2 强化铁路信号传输系统的安全
对通信信号传输系统关于安全方面的整体情况的充分了解，能够为我们熟悉掌握强化铁路信号传输系统的安全性的方法打下良好的基础。
2.1 铁路信号传输系统信号安全构建分析
数字化的铁路信号传输系统实现了信号安全技术与通信技术的深层次的结合，达到了通信信号一体化的巨大成就，为铁路的发展起到十分重要的作用。我们可以通过各种方式在信号传输的过程中提高其信息传输效率、信号传输的可靠程度和传输过程中所能承受的容量，即使在信号的传输过程中，偶尔会发生故障，但是在最后的输出端所输出的数据一定是安全并具有准确性的。在发生故障时，可以运用不同的解决方式，可以通过信号信息传输故障——容错系统构建和信号信息传输故障——安全分析这两种方式来解决横式进行。
2.1.1信号信息传输故障——容错系统构建
我国以前的铁路信号系统的安全保障只要是依靠安全型继电器来保障的，这是我国传统的铁路信号系统最基本的安全要求措施，安全型继电器的主要工作原理为，当安全型继电器的线圈没有磁性时，节点就主要考虑在断开状态下的概率，这种处理的方式主要运用在一些不是逻辑对称故障方面。因此，为了能够在铁路信号安全信息传输系统中建立通信系统，就必须以大量的电脑作为最核心的控制系统来运用。我们可以通过对铁路信号安全信息传输系统中来设计其容错系统来保障安全，也就是我们常说的通过利用冗余技术的方法，来解决铁路信号信息传输过程中的安全要求。这是因为容错技术能够在很大程度上提高计算机的安全、可操作性，能够在发现计算机系统内部出现故障的时候，就能在第一时间将其故障解决掉，从而能够在很大程度上确保系统的正常运行。但是在对容错的铁路信号安全信息传输系统设计过程中，不能只是依靠硬件的容错或者是软件的容错，这些都是不能满足的，这是由于真正的容错系统不仅仅是硬件的系统和软件的系统，还要求各个应用软件的各个层次的容错，并且不同层次的容错的功能是各不相同的。因此，构建信号信息传输故障——容错系统，能在很大程度上保证应用进程的持续安全运行下去，并且还能在很大程度上确保其不受到硬件故障的影响。
2.1.2信号信息传输故障——安全分析
在铁路正常运输过程中，如果发生法信号故障——安全情况，这时候不要出现过度的紧张，可以将该情况看做是正常运输过程中出现的一个非常普遍的故障现象即安全的系统，在解决过程中不要受到传统思维的影响，将故障没有构成危险的想法一定要摒弃，在铁路信号传输系统的构建过程中，要考虑不同的可靠性与安全性的技术的应用，只有这样才能在最大程度上降低在整个系统中故障发生的概率。
2.2 新型铁路信号系统的安全设计研究
2.2.1传输方式的选择
在我国铁路信号传输系统中主要分为两种信号传输系统：一是采用有线传输的方式的封闭式信号系统；另一种是采用无线传输的方式的开放式信号系统。不同的传输方式对改变传统铁路信号的传输模式起着不同的作用，因此，必须认真选择这两种模式，从而使铁路信号传输系统变得更加安全、可靠，并且这两种传输方式都有各自的优缺点。无线传输线路主要是利用无线中继来进行传输，这种传输方式能够具有非常大的传输容量，这对满足较长距离的传输起着非常重要的作用。另外，该传输方式的建设速度是非常快的，并且维护起来非常方便、简单，具有非常高的经济价值，但是该传输方式的缺点是非常容易受到外间的干扰，主要是非常容易受到气候、环境的干扰，这就致使其在使用过程中具有非常低的稳定性和安全保密性。
就目前而言尽管无线传输的发展是非常快速的，但是其跟有线的传输方式来比较，就显得非常狭小，尤其是在传输领域内，有线传输占据着主导地位。这是因为有线传输的特点就是在较长的传输距离中还具有非常高的稳定性、安全性和可靠性，并且还能够具有非常大的传输容量，其缺点也是非常明显的，就是其在建设初级阶段的投入非常是非常庞大的，并且要求要有很长的建设时间。对于以通信系统为主的铁路信号安全信息的传输有线通道介质的选择来说，还是比较倾向于传统的电缆传输系统，但是电缆传输系统非常容易受到气候、环境的干扰的影响而出现传输不稳定的现象，这也正是铁路心寒传输过程中要求非常高的部分。随着近几年我国社会经济的快速发展，光纤传输系统得到了快速发展，它具有带宽大、中继距离长、传输损耗低、抗电磁干扰能力、传输质量好等各种优点，所以，在建立单方向的铁路信号传输系统通道时，只需要一根光纤就能够建立起来。
2.2.2开放系统通信的威胁与安全性设计原则
鉴于传输系统是想对开放的，那么遭受外部信息入侵的可能性就会很大，有一些网络病毒或者黑客就会趁虚而入。从系统内部来说，有时会因为环境的因素、元器件的失效或者硬件设计错误等某些原因而引起故障。就网络本身来说，由于网关的作用，在未经许可的情况下，上层传输的不可靠信息的网络是不能与本网进行通信的，这样就能维持网络能够独立运行，从而确保了网络本身的安全性。对于铁路信号信息的传输，网络系统必须能够满足其对安全性的极高的要求，我们把在一定的时间、环境条件和使用条件下，保持传输系统不会陷入危险状态的性能，称为传输系统安全性，排出人为失误的因素，造成传输系统失败的唯一原因就系统故障，那么为了提高铁路信号传输的安全性，我们有必要想尽一切办法降低在系统故障时传输系统陷入危险的可能性。
3 结束语
铁路的安全、稳定、快速运输在很大程度上受到铁路信号传输系统的影响，因此，在我国不断发展高速铁路的时候，必须要求铁路信号传输系统具有很高的稳定性和安全性，建立全国铁路网络覆盖，确保铁路能够高速、稳定、安全的运行。
参考文献
[1] 王立国.基于通信系统的铁路信号信息传输的安全性研究[期刊论文].电脑与电信，2007，（11）.
[2] 邵汉久.基于通信系统的铁路信号信息传输的安全性研究[期刊论文].自动化与仪器仪表，2010，（02）.
作者简介：
孙屹枫（1982-），男，天津人，中国民用航空大学，本科， 铁道第三勘察设计院集团有限公司电化电信处，工程师；主要研究方向和关注领域：铁路信号安全。 |
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发表于 2022-2-27 19:46:40