铁路信号论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇铁路信号论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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铁路是国民经济的大动脉，而铁路信号是指挥铁路行车的大脑和神经。为了使这个大脑和神经安全、可靠、灵活、高效地为运输生产服务，必须在关系到影响上述功能形成的铁路信号工程的建设阶段把好工程质量关，这是铁路信号工程建设监理工作的一项重要内容，而严格地对“人、材料、机械、方法和环境”这影响工程质量的5大因素进行控制，就抓住了保证建设项目工程质量的关键。

1对人的控制

大家知道，从事建筑工程行业内的人，可以作为工程建设的决策者、组织者、指挥者，也可以是施工工序的实施者和操作者。所以，充分调动人的积极性，避免产生失误，是首要的问题。

为了避免人的失误，调动人的主观能动性，增强人的责任感和质量意识，达到以工作质量保工序质量、促工程质量的目的，除了加强政治思想教育、劳动纪律教育、职业道德教育，进行专业技术知识培训，健全岗位责任制，改善劳动条件，实行公平合理的奖励外，还需要根据工程项目的特点，从确保工程质量出发，本着量才使用，扬长避短的原则来控制对人的使用。人对质量的影响，主要有以下几个方面。

(1）领导者的素质。在对设计、施工承包单位进行资质认证和优选时，一定要考虑领导者素质。领导层的整体素质好，必然决策能力强，组织机构健全，管理制度完善，经营作风正派，技术措施得力，社会信誉高，实践经验丰富，善于协作配合。这样，就有利于合同执行，有利于确保质量、投资、进度三大目标的控制。

(2)人的理论、技术水平。人的理论技术水平直接影响工程质量水平，尤其是对技术复杂、难度大、工艺新的建筑安装工序的操作。铁路信号是技术含量较高的一个工种，尤其是电气集中、驼峰自动集中、区间自动闭塞、微机联锁等技术比较复杂，应选择既有丰富理论知识，又有实践经验的工程技术人员承担，以保证建设项目安全、可靠、顺利投产，还应选择有较高的施工工艺水平的技术工人，以保证工程的优良率。

(3)人的生理缺陷。在信号施工中，有高血压、心脏病的人，不能从事高柱信号机上的高空作业，视力、听力差的人不宜参与校正、测量和在运营车站上作业，否则，将影响工程质量，甚至引起安全事故。

(4)人的心理行为。人的劳动态度、注意力、情绪、责任心等在不同地点、不同时期也会有所变化。例如:某个人的某种需要未得到满足，或者受到批评处分，或者由于家庭关系不和睦，或者由于人际关系紧张，思想沉闷、心情抑郁，这种不稳定的情绪极易诱发质量、安全事故。所以，对某些需确保质量万无一失的关键工序和操作，一定要分析和掌握人的心理变化，做好人的思想工作，在合理的前提下为人解难，稳定人的情绪。

（5)人的错误行为。人的错误行为是指人在工作场地或工作中产生的错听、错视、误判断、误动作等。例如在信号过渡及新旧设备倒接过程中，线头的错焊、仪表的错视，以及对使用中设备的误动都极易发生行车事故。所以更应加强人的责任心，尤其在容易引发行车事故的工作环节应配备确认、监督人员，以防由于一个人的失误造成行车或设备事故。

（6)人的违章违纪。人的违章违纪行为有以下各种表现:粗心大意、漫不经心、注意力不集中，不懂装懂、不履行安全措施，安全检查不认真、随意乱放工具材料，不按规定使用防护用品，碰运气、图省事、，有意违章，只顾自己、不顾他人等，对这些行为必须严加教育，及时制止，否则，将造成难以估量的损失。

2对材料、构配件的质量控制

材料是工程施工必需的物质条件，材料质量不符合标准，工程质量便无从谈起。

（1)掌握材料信息，优选供货厂家。要掌握材料质量、价格、供货能力等信息，选择好供货厂家，以获得质优价廉的材料资源，从而为保证工程质量、降低工程造价奠定物质基础。为此，主要材料、设备及构配件在订货前，必须要求承包单位申报，经论证同意后，方可订货。

（2)加强对材料的运输、仓储、保管工作。健全材料保管制度，避免材料损失、损坏、变质。

（3)确定材料质量标准，加强材料检查验收，严把材料质量关。材料质量标准是用以衡量材料质量的尺度，也是作为验收的依据。工程所用的主要材料，必须具备正式的出厂合格证与材质化验单，如不具备或对检验证明有怀疑时，应补作检验。

（4)运用适当的方法进行材料质量的检验。材料质量检验方法有书面检验、外观检验、理化检验和无损检验4种。书面检验是通过对提供的材料保证资料、试验报告等进行审核，取得认可方能使用。外观检验是对材料从品种、规格、标志、外型尺寸等进行直观检查，看其有无质量问题。理化检验是借助试验设备和仪表仪器，对材料样品的化学成分、机械性能、电气特性等进行科学的鉴定。无损检验是在不破坏材料样品的前提下，利用超声波、X射线、表面探伤仪等进行检测。

3对方法的控制

所谓对方法的控制，是指工程项目建设周期内对所采取的技术方案、工艺流程、组织措施、检测手段、施工组织设计等的控制。

工程建设项目的三大目标(进度控制、质量控制、投资控制)能否顺利实现，关键在于施工方案的正确与否。施工方案如果欠妥，就会影响质量，拖延进度，增加投资。因此，在参与制定和审核施工方案时，必须从工程实际情况出发，从技术、组织、管理、工艺、操作、经济诸方面进行全面的分析，综合考虑，力求方案合理可行，顺利实现三大目标的控制。

4对施工机械设备选用的质量控制

施工机械设备在现代化的工程建设中发挥着重要的作用，它是实现施工机械化的重要物质基础。为此，在工程项目的施工阶段，必须考虑施工现场条件、结构形式、机械设备性能、施工工艺和方法、施工组织与管理，充分发挥机械设备的效能，力求获得较好的综合经济效益。从保证项目施工质量的角度出发，应着重从机械设备的选型、主要性能参数和使用操作要求等3个方面予以控制。超级秘书网

5对环境因素的控制

(1)影响工程项目质量的环境因素有:工程技术环境，如工程地质、水文、气象等;工程管理环境，如质量保证体系、质量管理制度等;劳动环境，如劳动组合、劳动工具、工作面等。

（2)环境因素对工程质量的影响具有复杂而多变的特点，往往前一道工序就是后一道工序的环境，前一分项分部工程也就是后一分项分部工程的环境。因此，根据工程特点和具体条件，应对影响质量的环境因素采取有效的措施严加控制。

篇（2）

2铁路信号工程建设标准工作存在的主要问题

铁路信号是铁路运输的基础设施，是保障行车安全、提高运输效率和运营管理水平的重要装备。铁路信号技术的发展和铁路行业的发展密切相关，和科技进步紧密相连，铁路信号的发展水平是铁路现代化的重要标志。近年来，大规模、高标准铁路建设是中国铁路信号发展的重要时期，CTCS-2级列车运行控制系统日趋成熟，CTCS-3级列车运行控制系统研发成功并推广应用，为高速铁路的发展提供了可靠的技术支撑，技术水平达到世界先进水平，铁路信号工程建设标准水平也有了长足的进步。与此同时，建设安全、质量与效率、效益并重的优质铁路网络，为国家深化改革各项举措的大局服务，给铁路信号建设标准制定工作提出了更高、更迫切的要求。面对这种形势，当前的铁路信号建设标准还无法完全涵盖和满足全部工程建设的需要，尚存在一些不足之处。

2.1技术标准体系不健全

随着“四纵四横”铁路客运专线干线及一批城际铁路的建成，我国物流业的迅猛发展，中国铁路总公司的货运组织改革，以及货车装备的更新，繁忙干线逐步实施客货分线运输是大势所趋。一批以货运为主的铁路通道和工业企业专用铁路已投入建设，如晋中南运煤通道、蒙西至华中铁路、工业园区及物流园区专用铁路等。而我国铁路目前建立起来的铁路信号工程建设标准体系还不够完善，例如，具备自动驾驶功能的城际铁路、开行万吨大列的重载铁路、快速货运专线铁路、工业企业专用铁路等标准研究，有的刚刚起步，有的虽几年前已开展研究，但尚未出台有针对性的信号标准规范；一部分高速铁路信号工程建设标准还是暂行或试行规范，有待修订完善；铁路信号子系统标准规范还不完善，如250km/h铁路、无砟轨道客运专线铁路设置区间信号机的标准，道口信号标准规范等，尚缺失相关内容。

2.2通用图编制不完善

通用图是贯彻铁路主要技术政策和中心任务的有力工具，是实施标准、规范的可靠手段。通用图在铁路勘察设计中发挥着重要作用，有利于加快设计速度、保障设计质量。同时，通用图也是系统维护维修的重要基础资料。目前，铁路信号通用图的设计及数量少，覆盖范围小，更新改进速度慢，不利于工程设计及运营维护管理。例如，2006年原铁道部文件要求“ZPW-2000A区间小轨道电路不再纳入闭塞控制，仅完成报警、表示功能并纳入微机监测”，但至今尚未修订后的通用图，这就造成工程设计做法不统一，不利于信号工程施工和信号设备的运营维护。

2.3科研成果转化为标准规范不及时

制定铁路信号标准规范先进成熟的模式，是先规划标准体系，再分别立项研究实施，同时对建设、运营维护过程中所暴露出的具有普遍性的问题进行攻关研究，制定解决方案，进而形成标准规范。但现实情况是，立项研究的多，形成标准规范的少，且时效性较差。例如，电弧灼伤钢轨及胶结绝缘节的问题曾在多条高铁线路出现，铁路行业主管部门立项进行了专题研究，取得一些研究成果和解决措施，但解决方案至今未纳入铁路信号相关标准规范。

2.4信号标准规范管理机制有待进一步改进

从现状来看，铁路信号标准规范的部门主要为国家铁路局和中国铁路总公司。中国铁路总公司内的建设管理归口单位、运营管理归口单位、科技管理归口单位、工程管理归口单位等，信号标准规范及技术文件数量多、更新快，但内容零散、协调统一性差。各个单位有时仅针对本部门的管理职责制定标准规范及技术要求，疏忽了涵盖工程设计、工程施工、运营及维护、产品设计及生产等领域的执行单位的可操作性，文件执行困难，效果不佳。因此，有必要改进信号标准规范制定和的管理机制。

3铁路信号工程建设标准工作的改进

3.1改进原则

为实现构建具有中国特色的先进、成熟、适用的铁路信号建设标准体系的总体目标，必须以国家有关法律法规为基本准绳，以铁路行业规定为基本依据，总结国内铁路建设积累的成功经验，积极借鉴国外先进建设标准体系及管理策略，紧密围绕我国铁路信号工程建设和技术创新工作的发展规划与现实需求，全力推进铁路信号工程建设标准体系创新研究。改进铁路信号建设标准编制工作，应该把握以下主要原则。（1）立足我国路情，以科学发展观为指导，使建设标准具有良好的可拓展性和可持续性。（2）始终坚持“先进、成熟、经济、适用、可靠”的既定技术方针，使建设标准全面适应不同等级、不同类别的铁路线路，全面促进运营管理方式现代化，全面改善维护管理手段人性化。（3）充分体现建设标准的先导作用、指导作用和促进作用，及时修订和完善铁路信号工程建设标准。

3.2改进内容

3.2.1构建健全的铁路信号工程建设标准体系

应针对客货共线铁路、客运专线、重载铁路、城际铁路、工业企业专用铁路等不同等级、不同类别的铁路工程，全面建立涵盖系统研发、工程设计、试验测试、装备生产、施工工艺、运营维护等各个环节的铁路信号工程建设标准体系。

3.2.2完善铁路信号通用图

将一些普遍性、通用性较强的铁路信号标准图定型化，提高工程设计的统一性，为运营维护创造有利条件。

3.2.3推动科研成果及时向标准规范转化

坚持系统引进与自主创新相结合，吸纳最新科技成果，加强基础科研工作，不断修订和完善标准体系，建立开放、科学、动态的管理机制，突出标准规范制定的针对性和时效性。

3.2.4改进铁路信号标准规范的管理机制

加强铁路信号标准规范的顶层设计，标准规范的制定及单位应形成协调联动机制，提高铁路信号标准规范制定的科学性、系统性、协调性，注重标准规范的可操作性和执行效果。

3.3当前应重点关注的问题

近些年来，铁路建设迎来了黄金期、高峰期，每年都有大批铁路项目立项、开工、竣工，铁路信号建设标准存在的问题逐渐显现，甚至存在与当前建设形势不匹配、不利于运营维护的问题，亟待解决。

3.3.1重载铁路、工业企业专用铁路建设设计规范

需尽快出台大秦、朔黄等重载铁路已运营多年，并积累了较丰富的运营维护经验及科学试验数据，一批新的重载铁路即将开工建设，如蒙西至华中铁路。因此，需要尽快编制出台重载铁路信号建设标准规范，以满足铁路建设领域的迫切需求。随着我国经济运行持续向好，工业企业园区、物流园区等专用铁路建设需求如雨后春笋般大量涌现，该类型铁路具有用途单一、线路短、标准低、需与国家铁路接轨等特点。企业修建铁路往往以经济效益为主要衡量标准，强调低投入、高产出。因此，现行国家铁路有关标准规范不太适应工业企业铁路需求，有必要研究出台针对工业企业铁路的行业标准。

3.3.2尽快形成具备自动驾驶功能的城际铁路信号标准体系

目前，国内各大城市群已规划了较为密集的城际铁路，如珠三角、长三角、中原城市群等，该类型铁路具有行驶速度高（一般为200km/h~250km/h）、车站密、运输组织灵活多样、具备自动驾驶功能等特点。但目前针对城际铁路的自动驾驶功能仅出台了较少的方案指导性文件，尚未形成一整套信号建设标准规范。大批城际铁路的开工建设，亟需建立城际铁路信号标准体系。

3.3.3制定信号系统综合布线标准

铁路信号系统内CTC中心系统、信号集中监测中心系统，大量集中设置各类高性能服务器，电源、数据布线量大。传统方式均为设备之间直连布线，主机房内布线杂乱，强、弱电线电缆隔离防护困难，存在电磁干扰安全隐患，系统维护、扩展困难，故障排除时间长，对运营干扰大。综合布线方式可使中心系统强、弱电线电缆隔离防护更安全，光电缆布置及径路更合理、更集约，从而消除电磁干扰安全隐患，提高系统的可扩展性和可维护性。因此，铁路信号建设标准需要引入综合布线理念，并制定配套的标准规范来解决此类问题。

3.3.4加大科研力度，积极探索新一代列控系统建设标准

通过多年的工程建设和对运营维护经验的总结，我国铁路信号列控系统已经形成CTCS-0，2，3序列框架，形成一定的技术储备。研究开发基于无线车-地安全信息传输、卫星导航安全定位、移动闭塞（或虚拟闭塞）等技术的新一代CTCS-4级列控系统，以及适用于速度160km/h及以下庞大路网的CTCS-1级列控系统的条件已经成熟，因此应加大科研力量投入，尽早开展相关标准规范体系的研究制定工作。

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2铁路信号系统无线通信的基本要求

2.1通信结构

铁路信号系统远程控制技术在保证铁路信号系统安全运行方面具有重要意义。相较于继电连锁系统来说，计算机连锁系统的综合性能更好。所以，车站连锁系统也逐渐从继电装置专变成了计算机系统。事实上，计算机连锁系统是一个满足安全、故障信号的连锁逻辑运算系统。而逻辑上，可以将运算系统分为监控层、控制设备层和关联系统三个模块。其中关联系统主要包括调度集中、联锁机、模拟屏、调度监控、复显等内容；监控层主要是指计算机联锁系统对调度机车信号和站场状态进行监测和控制的设备；控制设备层主要控制电源屏无线通信、I/O、PLC和电源屏的无线通信、I/O的通信。

2.2通信设计

2.2.1控制设备之间的无线通信

控制设备主要是用来对现场的多个I/O设备进行控制，常规的方法将多路器布置在现场，然后将输入/输出模块和端子排连接，并利用现场总线技术，在工业现场放置I/O模块。所有的现场子站都可以利用一根电缆连接起来，从而把所有的现场信号简单方便的传送到控制室的监控设备上。

2.2.2控制设备和监控站的通信

监控站通信主要传递安全信息数据，利用PLC和联锁机之间的串口和监控站连接实现信息的传递。因而PLC和联锁机之间使用CCM传输协议进行传输。为了屏蔽外界的干扰，提升数据的准确性，将读取的PLC数据作为有效数据，向联锁程序提交。此外，该通信程序还可监督PLC和联锁机运行状态。由于每次通信时，联锁机都会对PLC的约定内部寄存器进行检查，此寄存器只可以利用联锁机置位PLC进行复位。在检查的过程中，如果PLC置位时间不对，就表示PLC工作异常。同理，如果PLC发现联锁机置位不按时，证明连锁机的也不能正常工作，为了确保系统安全运行，会立即发出报警信息，并会进行安全处理。

2.3关联系统之间通信技术

关联系统主要是计算机之间利用互联网进行通信，可以利用RS-485和RS-232达到通信目的。而局域网中的通信可以利用Socket的接口实现，局域网中电脑可以通过拨号的方式和互联网机械通信，也可以连入专网进行通信。

3无线通信技术的特点

目前，无线通信技术主要有433Hz频段、2.4Hz频段、蓝牙、红外等。在高速行驶高速铁路上，如果距离小可以使用这些无线技术。但是如果距离很远的时候，无线通信的距离也就相对较远，利用无线通信可以避免使用中继设备。铁路信号系统作为指挥铁路运行的系统，在运行的过程中，可以利用信标和全球定位系统来保证铁路的位置和速度。车站在收到设备信息后，会经过信息发送到执行控制计算机中。在铁路信号系统中，无线通信技术主要有以下特点：（1）可以对铁路的运行情况进行更加稳定的控制，不仅可以防止列车运行情况下速度过快或者多次发动，并且可以有效地节省资源。（2）在一些关键的控制系统中,列车按照操作状态和自身情况进行调节，利用计算机对列车进行辅助调整，进而提高铁路信号系统的管理水平；（3）省去地面上的信号设备，降低了信号系统设备的维护资金；（4）无线信号适应能力强，可以提高列车的行进速度，可以对系统中的相关参数进行远程调节。不过，在使用无线通信技术时，铁路信号系统中也有一些问题存在，例如一些设备的成本较高、高速铁路列车的运行速度和电码传送速率不符合。

4无线通信技术在铁路信号系统中的应用

4.1集中调度中的应用

在集中调度系统中，调度中心科员按照车站的区段闭塞情况和法线占用情况了解列车的运行，并根据收集到的信息对进路进行排列。但是，使用无线通信技术可以使控制系统详细了解列车的运行速度和位置，并根据沿线信号系统的基本情况，向列车传递控制信息，确保列车稳定、安全、快速地运行。通过利用无线通信技术，可实现控制中心和列车之间的双线数据传输，为列车的运行提供了便利，达到自动指挥的目的。

4.2微机联锁中的应用

在微机联锁中应用无线技术，可以将信号机的闭锁状态、道岔情况等发送至主控中心，并使用道旁接口单元对主控中心传达的控制命令进行接收，达到控制信号机动作和道岔的目的。此外，道旁接口单元可以使用无线信道和控制中心取得联系，然后利用电缆和现场设备进行连接，达到控制、检测辅助子系统的目的。当前，无线通信技术在微机联锁中的应用需要增加运营成本，并且一些比较大的车站对无线信号干扰比较大，还没有得到广泛的推广和应用，不过在微机联锁中应用无线技术的前景是非常不错的。

4.3无线通信技术在中继器中的应用

在铁路运行过程中，想要实现每一个铁路都设置通信基站难度是比较大的。这样设置不仅会导致设备投资增加，并且会使无线通信铁路信号系统丧失意义。而利用中继器，基站可以使用中继器进行射频信号的发送和接收，进而实现基站同时，管理线路、车辆以及基站区域范围中的站区。

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中图分类号：U284 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-10-00-01

微机监测系统具有性能稳定，精确度高，自动化程度完善等优点，在铁路信号管理中得到了广泛的应用。特别是微机监测系统在铁路设备和信号故障分析方面的应用对铁路的正常运行具有重要意义。但是当前的铁路信号微机监测系统和设备在某些功能实现方面还存在一些不足和发展空间，可在不对系统进行替换或大范围修改的情况下进行适当的功能拓展。

一、信号微机监测系统的网络构成

铁路信号微机监测系统是一个由铁道部、铁路局上层监测设备和电务段、车间、车站基层监测设备组成的、用于监测信号设备运行状态的网络系统。系统分为基层网络和上层网络。基层网络由车站设备、车间设备和电务段设备构成;上层网络由铁路局和铁道部终端设备构成。其中基层网络在车站配置站机和若干采集机;在车间配置车间机;在电务段配置段机一套，包括监视机（服务器）和监测机，监视机用于调度管理和网络管理，监测机用于掌握信号设备运用状态和信号设备维护测试。铁路局电务处、铁道部运输局各设管理机一台，用于掌握管内信号设备运用状况和系统运行状况。

二、对信号检测采集点进行优化和改进

信号微机监测设备的最主要功能就是对铁路运行中产生和传输的数据信号进行采集、测量和跟踪，这些数据不仅包含通信信号还包含控制信号，不仅涉及模拟量还涉及数字量，故设备可实现的功能非常丰富。但是在铁路通信现代化过程中，诸如微机联锁、列控等设备被配置到列车或轨道节点中，这些设备部分功能与微机监测设备的部分功能重合，这就使得在实际应用中，信号微机监测设备的应用受到了弱化，无法发挥其工作能力。

实际应用中，信号微机监测设备的数据采集是与其他设备联合实现的，其他设备通过数据传递的方式向信号微机监测设备提供采集信息，先进的京沪高铁信号传输与处理系统中，设备模拟量的相关采集与传输功能也由列控设备替代了，这就使得信号微机监测设备在信号采集方面的工作仅局限于对开关量和模拟量进行复制和传输，在最重要的判断与分析等功能方面受到了极大的限制。这种状况就使得相关人员故障分析的准确度和可信度大打折扣。

为改善这种状况可以将信号检测采集点进行分块，不同信号采集或监测设备负责与其设备特性相符的监测区域，与此同时，对于每一信号采集区域所采集的信号进行同步或者利用，用以验证其他区域监测设备是否正常运转。若某一监测设备或监测区域出现数据不一致等异常状态则将其定性为故障或事故，提交给监控中心处理，这样可以增强信号的客观性，开拓信号采集设备应用思路。

三、合理设置各监测模拟量的阈值参量

微机监测设备的应用使得数据监测与检查方式由人工检查转变为计算机检查，这种方式的转变极大的增强了所检测数据的真实性和客观性，可以实时对大量关联数据进行比较分析以及判断，及时发现和排除铁路相关设备运营过程中出现的故障和存在的安全隐患。

应用微机监测设备进行预警和报警的核心在于观测变量阈值的正确设定。若能够设置最佳的预警和报警上下界值，区分设备运行状态的良好与故障，则能够极大的增强系统的稳定性。通过对铁路相关参数进行长期观察后根据实际应用环境对参数的正常运行状态进行统计和分析可以获得最佳的模拟参量阈值界限。

四、完善信号微机监测设备对低频信息的处理功能

铁路运行产生的低频信号相较于高频信号而言，隐蔽性更强，可观察难度较大。如京沪线运行过程中曾出现过区间地面信号机显示绿灯而机车信号灯显示为黄灯的现象，该现象是由继电器故障引起的，经过较为复杂的查找过程才被发现的。

虽然现有的2006版本的微机监测设备具有对低频信息的相关处理功能，但是其在联锁信息并网分析和处理方面还存在一定的不足。若能够对现有的设备和系统进行功能拓展，将联网系统内的相关区间和站点之间的低频数据信息与实际检测信息进行联网实时监测和分析，可以有效提升铁路系统运行的可靠度和稳定性，及时发现由设备隐性故障等产生的低频故障信息，并根据所监测到的信息作出反应，协助完成相关故障的预防和最短时间内处理。

该功能的实现需要通过以下几方面实现：首先是确定参数联锁关系，确保相关数据的准确性;然后是将低频数据采集点引入到监控中心，方便进行数据比对和处理;再次是对于每种故障设备产生的信号特性进行汇总，便于及时确定和发现具体故障位置。

五、增强微机监测系统的提示功能

对于环境简单的铁路现场，现有的微机监测系统的记录提示功能能够满足使用需求，但是对于包含复式交分道岔、轨道区段等较为复杂的环境和复杂内容的信息登记和提示等，现有的微机监测系统则存在应对能力不足的问题。其只能完成登记停用经由该区段的列调车信号等工作，若出现道岔失去表示现象时，由于故障界定不清晰，故障影响范围不确定等，这种登记提醒方式很有可能失效，造成运行事故。

为完善和增强这部分功能，可在微机监测系统中增加更加具体的区段和道岔相关数据的录入，明确故障点、故障设备以及登销记停用范围三者之间的关系。通过上述功能拓展可以有效缩短登销记时间，缩小范围界定，便于对现场进行维护和处理。

铁路信号微机监测网络系统的构建与形成是铁路信号监测系统优化升级与发展的体现，必须加强对网络系统的优化管理，提高系统运行效率，发挥网络信息技术的优势功能，确保其有力支持铁路信号微机监测系统的运行与发展，维护期功能与作用的积极发挥。

参考文献：

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Keywords： railway signal；simulation test

Abstract： Railway signal engineering simulation experiment has a series of advantages ，such as simple principle， easy implementation， reliable operation， and many other advantages. This paper on the basis of theoretical analysis of railway signal combined with the engineering practice to get correct data ， through calculation model and a series of engineering test.This paper effectively solves the problem of railway signal interlocking test， which can be widely used in railway signal conduction of engineering experiment.

中图分类号：X731 文献标识码： A

1.引言

我国铁路以提速为载体，以技术创新为依托，推动了铁路信号的技术改造与升级，广泛采用计算机技术，促进了铁路信号向数字化、网络化、集成化、智能化、综合化方向的发展。而铁路信号在铁路运输中起着相当于人“眼睛”的作用，对提高铁路运输效率、运输速度、保证行车安全都起着至关重要的作用。轨道电路、道岔、信号机是组成铁路信号的“三大块”，本论文将围绕着这三项内容，在设备安装完毕进入调试试验阶段展开讨论，建立模拟试验的模型，以解决模拟实验的有关难题，探讨出一条可行之路。

2.轨道电路模拟试验模型

轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，两端加以绝缘，接上送电和受电设备构成的电路。当轨道电路内钢轨完整，且没有列车占用时，轨道继电器吸起，表示轨道电路空闲。轨道电路被列车占用时，它被列车轮对分路，轮对电阻远小于轨道继电器线圈电阻，流经轨道继电器的电流大大减小，轨道继电器落下，表示轨道电路占用。

根据轨道电路的原理，轨道电路模拟试验可分为室内部分和室外部分。在实际操作过程中，室外部分可以通过分线柜单独对室外电缆进行导通，也可以单独送电进行试验。对室内电路进行模拟试验，第一步是先模拟室外回室内的轨道电压，在分线柜侧对轨道电路进行送电，以检查轨道继电器是否能正常励磁。继电器试验完毕后，在室内分线柜上将所有轨道电路的回线（H）封连，引出一条电源线；将轨道电路的去线单独引出至模拟盘钮子开关的中接点，模拟盘所有钮子开关的前接点封连后引出一条电源线，两条电源线引至轨道电源变压器的二次侧。当扳动妞子开关时，轨道电路的通路就实现了闭合或者断开，实现了对室外轨道电路列车分路的模拟。

图1轨道电路模拟试验模型

3.道岔电路模拟试验模型

目前我国的道岔转折设备主要分为：直流电动转辙机（四线制或六线制）以及交流电动转辙机（S700K五线制）。道岔电路的动作原理是：通过定反操继电器来控制1DQJ和2QDJ吸起和落下状态，通过1DQJ和2QDJ吸起和落下来控制动作电流的流向，从而控制室外的电动转辙机转动，以达到转换道岔的目的。表示电路是通过1DQJ和2QDJ吸起和落下和室外电动转辙机内部节点的闭合位置来控制交流表示电源的流向，通过二极管整流后达到让室内表示继电器励磁的目的，从而反映道岔是在定位还是在反位位置。下面以直流道岔为例，探讨道岔模拟试验模型。

由动作电路原理可知：当道岔向反位动作时，电路中X2、X4通过直流电流；当道岔向定位动作时，电路中X1、X4通过直流电流，负载为室外电机中的定子线圈，通过的电流不大于3A，因此可以通过在X2、X4或者在X1、X4的分线盘位置加载的方式来达到模拟室外电机的目的，我们选用220V/200W的白炽灯泡作为负载。

由表示电路原理可知：当道岔在定位位置时，电路中X1、X3通过交流电流；当道岔在反位位置时，电路中X2、X3通过交流电流，负载为室内表示继电器线圈，是通过电机内部的整流二极管整流，室内的表示继电器励磁的。因此可以通过在分线柜位置的X1、X3和X2、X3上并联二极管就可以实现对表示电流的整流，达到模拟室外电机内部二极管的作用。

图2 道岔模拟试验模型

交流道岔的动作电路/表示电路原理跟直流道岔相近，只是动作线和表示线的配置与直流道岔不同，我们可以使用相同的方法来建立模拟试验模型。

4.信号机点灯电路的模拟模型

信号机点灯电路由室内电路和室外电路两部分组成，室内电路通过信号继电器（XJ）的节点来控制点灯。信号点灯电源XJZ220、XJF220经过熔断器（RD）、信号隔离变压器（GLB）还有灯丝继电器（DJ）将电源送至分线柜端子。然后经过室外分线盒送至室外点灯变压器，从而点亮信号灯光。根据实际电路的原理可以做出如下模型（以调车信号机点灯电路为例）：

根据点灯电路原理，将室内外点灯电路分开试验。试验室外点灯电路时，首先导通电路的通路，然后在分线柜点灯端子上单独送出220V点灯电源，以检查室外点灯电路的准确性。室内点灯电路的模拟试验模型当中通过在分线柜位置加入两只220V、60W的白炽灯泡，来模拟室外的信号机的点灯，从而检查室内点灯电路的正确性。

图3 信号模拟试验模型

第一个模型检查了点灯电路的正确性，但是在实际操作中，因为信号机数量较多，我们不可能在分线柜位置每架信号机都挂满灯泡，所以，我们通过建立以上这个模型来解决。在上述模型中我们将信号点灯220V电源加入信号变压器进行变压（变比20：1，可以用几个功率较大的普通轨道变压器实现），将高电压降至低电压（10V左右），然后将信号隔离变压器的一次侧跟二次侧进行封连（封线L、N），拔掉信号隔离变压器，将分线柜点灯线端子进行封连（封线J、K），这样就能保证灯丝监督继电器（DJ）励磁吸起了，从而模拟出来信号点灯电路的工作状态。

5.结论

我们在实际工程中通过几个车站对建立的模型进行了测试试验，在试验过程中我们也发现了一些问题，比如模拟道岔转辙机负载的白炽灯泡功率过小，一开始选用的60W，导致启动电路的1DDQJ不能保持较长时间励磁状态，致使2DDQJ不能转极，随后我们将白炽灯泡更换为220V/200W，这个问题得到了圆满的解决。另外信号机点灯用的白炽灯泡一开始使用的25W的，导致点灯回路电流过小，致使灯丝监督继电器（DJ）不能吸起，后来经过我们更换为40W的灯泡后，问题也得到了相应的解决。

经过一系列的测试试验，我们的模拟实验的方法由于具有简单、易操作、成本低、适用范围广泛、效果好等优点，在信号既有电化改造工程中得到了广泛的应用，比如：京沪电化济南枢纽、徐州枢纽工程，陇海电化徐连段等，得到了现场使用单位的好评。

参考文献

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中图分类号：X731文献标识码： A

铁路信号设备是保证列车行车安全的重要基础设备，其可靠性的高低直接关系到行车安全和运输效率。自20 世界90 年代以来，铁路信号设备可靠性研究受到了广泛的重视，但是由于其研究深度不够切缺乏实际的经验，在铁路信号设备可靠性的研究上海存在很多的问题，可靠性指标往往只是对设备的表明进行研究，没有实质可靠的验证方法，使得我国的铁路信号设备可靠性工程得不到深人的发展。

一、我国铁路信号设备可靠性研究中存在的问题

1、可靠性规范很少且要求简单

相比我国化工、军工、航天等行业，铁路行业可靠性标准很少且不规范。我国从上世纪六十年代开始，首先在军工、航天等与国防相关的重要行业进行可靠性研究。参考了大量国际标准，制定了相关的可靠性标准。如GB国家标准系列和GJB系统等，并规定了在设备生产的各个环节如何开展可靠性工程，有效提高了工程质量。如我国《特种装甲车通用要求》，规定某型特种车辆中全寿命周期分为论证、方案制定、研制和定型四个阶段。并将可靠性工程分为可靠性与项目确定、可靠性试验、使用可靠性评估等几个系列工程目标，并制定其他相关的标准的实施要求和步骤。 纵观我国铁道部制定的两千多项行业标准，但只有两项是关乎铁路信号设备可靠性的，这与实际需求相差很大，无法适应我国经济高速发展的需求。与其他行业部门相比，铁路信号设备可靠性规范数量太少，内容过于简单粗略，对实际工作也起不到指导作用。

2、没有根据具体情况选择合适的可靠性模型

过去十几年来的铁路设备可靠性方面的论文甚至上文提到的两个标准，大都是将对象按照指数分布处理（近年来也有少量建议采用威布尔分布处理的论文）。在可靠性数学中，指数分布是最简单的一种分布，其失效率λ 为一常数。可靠性物理方面的研究表明，电子类产品的失效机理以偶然失效为主，在经过环境应力筛选剔除早期失效后，失效率基本为一常数，并没有出现明显的耗损失效期。而机械类产品的故障机理以疲劳耗损性失效为主，具有明显的累积效应，随着时间的推移、使用的增加，其失效率逐步上升，此时就不能认为产品的可靠性模型是指数分布。在可靠性的实际工作中，如果要抓住整机故障的大致趋势，可以最大限度地简化后使用指数分布处理。但要分析各个故障模式的性质，特别是其发展趋势，必须采用其他适合的模型（如威布尔分布）处理。

3、提出的可靠性指标不够全面

可靠性指标是产品的设计指标之一，是考核验收的依据，应和其他功能性指标一道列入产品的合同和研制任务书中。以往我国铁路部门要求产品可靠性指标只有一个：平均无故障工作时间（MTBF），或失效前平均工作时间（MTTF）。在可靠性数学中一般将MTBF用于可修产品，MTTF用于不可修产品，当MTBF仅考虑首次失效前的平均寿命时，二者可以等效。因此为简单起见，下面统一用MTBF表述。这里的时间是广义上的时间，也可以对应次数、里程等别的量纲，如继电器平均无故障工作次数，机车平均无故障行走里程数。

二、对研究铁路信号设备可靠性的建议

1、制定合理的铁路可靠性标准

可靠性标准能有效规范和指导行业可靠性工程的开展，促进工程质量的提高。在我国航空、军工等国防领域，都制定了系统的、高标准的、完善的可靠性标准，为我国人造飞船、航空母舰等高新科技保驾护航。 我国电力、水利、化工等行业也有自己的可靠性标准。目前，铁路行业的标准里关于可靠性的标准太少。作为关系到国民经济命脉的铁路行业，我们要早日制定科学可靠的、规范的可靠性标准，提高铁路信号的可靠性。

2、建立全面的可靠性指标体系

借鉴国军标中的相关规定，并结合铁路行业特点，提出一个建立可靠性指标体系的方法。

（1）使用需求分析。分析要研制产品的预定功能、使用环境、保障条件对可靠性维修性的需求。

（2）建立故障判别准则（或叫失效判据），对各类故障的判据和允许的降级使用作出详细规定。

（3）选择可靠性、维修性参数。国军标中选用的参数较多，针对铁路信号产品，可以做一定简化，建议使用下列参数：使用可用度、定时可靠度、平均故障间隔时间、 平均修复时间、平均预防性维修时间、故障检测率、故障隔离率、使用寿命。

（4）确定可靠性和维修性使用指标。分析国内外现有同类产品或系统的可靠性和维修性现状及存在的问题，根据实际使用需要，确定其使用时可靠性和维修性应满足的指标。

（5）确定可靠性和维修性合同指标。由于现场使用环境的严酷性，在试验中可达到的可靠性指标在现场不一定能满足要求，因此可靠性和维修性的合同指标应略高于其使用指标。

（6）订购方和承制方协商确定可靠性和维修性验证方法。

（7）可靠性和维修性合同指标及验证方法经评审后，纳入研制任务书或合同。对于隶属该产品（或系统）的部件（或子系统），其指标由可靠性分配确定。

3、根据当前我国铁路领域的实际情况选择合理的可靠胜模型

通常情况下可靠性模型有指数、对数分布等。在使用过程中应该严格的按照分析对象的实际物力背景选择出合适的模型，然后根据铁路信号设备的使用年限来进行合理的分布检验，通过这种方法所确认的模型才是最可靠的。

4、研制适合铁路行业的可靠性分析软件

研制适合于铁路的可靠性分析软件目前国际上比较流行的可靠性软件有美国RELEX公司的RELEX系列软件，美国瑞蓝公司的Reliasoft系列软件，我国也有赛宝实验室的CARMES软件等。这些软件功能比较强大，是通用型的可靠性软件，但是往往售价比较昂贵。因此，有必要结合铁路的实际特点，开发适合铁路设备的可靠性软件。软件研制的初期应包含数据收集系统、产品寿命数据分析、维修性分析等基本的模块，后期可以添加可靠性预计、可靠性框图（RBD）分析、故障树（FTA）分析、故障模式影响（FMEA）分析、寿命周期费用（LCC）分析等模块。

5、注意对可靠性的有关数据进行收集整理

要想对设备的可靠性进行分析研究就必须有完整的数据资料作为基础，以往在铁路信号设备的使用过程中，由于工作人员对可靠性没有一个准确全面的认识，使得很多有关的数据都没能进人下来。所以，铁路部门应该建立一个专门的可靠性数据库，按照可靠性标准的规定将设备的生产、使用、维护等相关的数据保存到数据库中。目前计算机监测系统在铁路信号设备可靠性监测上已广泛应用，其手机的数据也可以纳人到数据库中供后期使用。

三、结束语

为了让铁路系统更好的服务我国经济建设，政府要加大资金投入，加快电子信号产品的研发，提高铁路信号设备的可靠性能。建立可靠性的铁路信号设备指标体系，为今后铁路信号设备的可靠性提供新的思考方法。整体来说，我国铁路信号系统中可靠性应用还处于初期阶段，很多项目有待深入发展。

参考文献

[1]郦萌，《铁路信号可靠性安全性理论及证实》，[J].北京铁道出版社, 2 0 0 8

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随着铁路建设的高速发展，作为铁路运输生产基础之一的铁路信号设备也发生了很大变化，主要体现在设备组成部件及器材产品中的科技含量逐年增加，表现为技术条件复杂、标准要求高、试验项目多、测试技术指标精确的特点。铁路经过6次大提速之后，对既有线铁路信号设备的维修和施工质量要求越来越严格，对信号设备更新、改造和大修及新旧设备更替时间的要求也越来越短。信号设备更新、改造与运输需求之间的矛盾越来越突出，因此优化施工组织，缩短信停时间已成为铁路信号工程中的当务之急。

1信停期间的铁路信号工程施工组织

信号工程的核心工作就是信、联、闭、停、用期间的施工组织，是一个系统工程，直接关系到信号工程安全、质量和工程指标的实现。

1. 1制定严密的施工方案

项目经理组织有关工程技术人员进行现场调查，征求车务、电务、工务及上级主管部门意见，了解既有设备的使用情况，确认好信停影响范围，明确信停前及信停中施工内容，确认具体的工作项目、工程数量、相互关系和工作顺序，使每项工作都围绕关键项目来进行。

同时，要对每个作业项目提出具体的作业时间和安全措施、质量标准及所用材料和工具等，并以作业单形式进行细化分解，提前两天发到作业小组，使每个人都明确自己所负责的工作。主管工程的技术人员要通过新、旧图纸核对，了解施工中的每一细节及新设电路与已有电路的不同。落实好需要电务、车务、工务、房产、铁通和供电等部门配合的项目，综合各方面因素，编制出详细、准确、具有可操作性，与实际工作相符的施工方案。

项目指挥长、项目经理、主管项目安全的负责人及项目总工程师中的每一个人必须明确信停期间的作业项目和主要工程数量及影响范围，掌握关键路线，运用好网络计划技术，组织好流水作业和平行作业。

信停期间参加施工的所有管理干部必须实行分工负责和逐级负责制，分片包干，明确自己的责任、任务，完成项目的时间和应达到的标准。这样才能确保信停施工安全稳定、质量达标、施工进度有序可控，使工程能够按期或提前完成，因此，编制切实可行的施工方案是实现工程施工的前提。

l. 2信停期间的配合工作

信号设备停用期间的施工配合工作是缩短信停时间的重要条件。在此期间的施工是以工程单位为主体，电务、车务、工务、机务、通信和供电部门密切配合，互相支持，团结协作。

1)首先，铁路局所属的施工所在地或车站在信停前根据施工等级不同，由专人负责主持召开施工协调会，对工程与运输、通信、工务、电务、供电之间的相互配合提出明确要求，对关键问题抓好检查落实工作，防治不必要的推诱，为施工顺利进行提供可靠的保证。

2)其次，信停期间的运输组织必须为施工部门创造条件，落实施工单位的合理要求。运输部门必须正确认识施工与运输的关系，只有为施工中的测试、试验项目创造条件，施工部门才能按期或提前开通，缩短无联锁状态时间，从而确保行车安全。

3)电务段在施工过程中的全面参与及密切配合也发挥着重要作用。电务段从施工开始到工程竣工要给予全方位的配合，如电缆敷设、箱盒配线、设备安装、电气特性测试、更换转辙设备等应派专人参加，这样可以做到有问题及时协调、协商解决，主动参与工程质量监督和验收，将问题解决在信停之前，使出现问题的概率降到最小。信停前请电务段进行初验，尽量减少信停期间可能出现的问题，为信号工程的开通创造良好的条件。

4)信停期间的工务、通信、机务、供电部门的配合也是重要的组成部分。信停前施工单位必须及时把涉及到上述单位的配合工作以书面形式写明，进行沟通，听取意见，配合单位也要指定专人落实好配合工作，确保行车设备正常投人运营。

2铁路信号电路导通施工

铁路信号导通质量的好坏关系到联锁关系是否正确及信号设备的正常使用。铁路信号的导通丁一作可分为3个部分进行，即:导通前的准备工作、导通中的故障处理及模拟联锁试验。结合工程实践，本文重点阐述铁路信号在电路导通中的故障处理。

2. 1导通前的准备工作

导通前准备工作主要包括:①核对配线，此项工作分室内、室外两个部分同时进行，也可以根据施工的规模情况分别进行;②对电源屏做空载试验，电源屏空载试验是电路导通前必不可少的一项试验工作，要符合标准和《铁路信号施工规范》要求;③检查组合架的架间零层电源环线、侧面电源环线、控制台电源环线等相互间有无短路及混线等错接现象，各条配线对地绝缘及线间绝缘电阻是否达到《铁路信号施工规范》要求，确定无误后方可与电源屏连接;④通电检查电源屏及组合是否有熔断器熔断;⑤在完成上述任务后，就可插装继电器，最好是在带电状态下进行，这样可以同时观察到各部分熔断器是否保持完好;⑥最后对室外设备做检查;⑦在做好前6项工作的同时，还要按轨道电路的站场布局，做好轨道电路模拟盘，大站可做信号机模拟及道岔模拟操纵盘。

2. 2导通中的故障处理

在完成前期准备工作后，此时进路还不能排列，还不能进行联锁试验。要使所有单元电路恢复到定位状态后，才能进行联锁试验。

1)使各个单元电路恢复到定位状态。此项工作要使室外信号机的定位灯光都能点亮，室内相应的灯丝继电器(DJ>吸起:电动转辙机能正常转动并有定、反位显示，且与室内相应的道岔组合中的1 DQJ ， 2DQJ ， DBJ ， F13，相对应，所有轨道继电器(GJ)能可靠吸起，这些单元电路都比较简单，可分组同时进行。处理故障时应本着先内后外、先近后远、先易后难的原则，即先处理室内故障、再处理室外故障;先处理距信号楼近的故障，再处理距信号楼远的故障;先进行简单容易处理的故障、再处理复杂的故障。对于较复杂的电路故障，要尽可能缩小故障范围。

2)当上述工作完成后，即可对控制台盘面上的按钮、表示灯进行对照。要使盘面上的表示灯与此时的电路相一致、显示正确、光带熄灭，按钮按下后，对应的按钮继电器有所反应。

3)排列进路。依照联锁表中给出的进路类型，按先短后长、先易后难的次序进行排列进路，先办理短调车进路，逐个办理，逐个核对，做到操作、电路动作及表示完全符合联锁图表的要求，不放过任何一个细小的故障及隐患。短调车进路全部排出后才可进行长调列车进路的排列，再进行调车进路的正常解锁、故障解锁、中途返回解锁等联锁试验内容，最后进行列车进路，列车进路的办理程序与调车进路的办理程序相同。

4)接口电路的导通，接口电路往往不定型，因此，对接口电路一定要试验彻底。如64D继电半自动闭塞电路、区间自闭结合电路、场间联系电路、与机务段联系电路等。

5)轨道电路送电端要接在箱盒引接线上，受电端反送电，使室内轨道继电器吸起。

2. 3模拟连锁试验

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中图分类号：TN911.22 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）06-0056-01

多天线技术在广义上是指使用多根发送天线或者接收天线的技术，在铁路信号传输上得到了广泛应用。而空时码技术是多天线系统的支撑技术，应用于天线之间距离足够远，相关性足够小的情况。该技术可进一步分为基于分集（包括发射分集和接收分集）的时空码和基于空分复用的空时码。空时码技术是当前的研究热点之一，其在空间域和时间域联合处理铁路接收信号的特点可以充分利用空间信号处理技术和时间处理技术的优势，有效抵抗符号间干扰，减少多址干扰，增加分集增益一级提高整个天线阵的增益。

在铁路信号空时码和MIMO技术中，通常假设发送天线和接收天线分别是独立不相关的，然而实际系统对天线设置的限制，天线之间往往存在一定的相关性。为了更直接分析相关性的影响，本文采用平坦衰落MIMO信道进行分析，并假设发送天线和接收天线分别呈均匀直线排列。在下面的分析中，设发送端和接收端天线数分别为和，MIMO信道冲激响应矩阵为，其中，表示由第个发送天线到第个发送天线的平坦信道冲激响应。接收天线上的高斯白噪声独立不相关，均值为，方差为。下面具体分析题录信号中的空间相关性对多天线技术的影响。

1 空时分组码STBC及空间相关性影响

当发送天线之间和接收天线之间存在空间相关性时，假设相邻发送或接收天线之间的空间相关数相等，即，对上述STBC方案的性能参数进行分析：

使用上述参数仿真计算可知：空间相关性使得STBC性能恶化，并且随着空间相关性的增强，性能损失增加；当相邻发送或接收天线之间的相关系数小于0.7时，性能损失小于1dB，因此存在较小相关系数时，STBC的性能损失较小；当相关系数为0.99时，性能损失大约为3dB，因此较大相关系数会使得STBC的性能恶化。

2 分层空时码V-BLAST及空间相关性影响

3 基于特征空间的MIMO技术及空间相关性影响

根据基于特征空间的MIMO算法，可知系统的频谱效率为。由此课间，信道互相关矩阵的特征值是影响信道容量和频谱效率的重要因素，二空间相关性影响特征值的经验分布。仿真试验中假设发送天线数和接收天线数分别为4，且分别呈均匀直线排列，设发送相邻天线和接收相邻天线之间的相关数相同，即。空间相关性影响信道互相关矩阵的特征值分布。当空间相关性较强时，只存在较少的可利用的特征子信道，进而影响信道的频谱效率，信道容量随着空间相关性的增强而降低。

4 小结

上述多种多天线技术都有较为优越的性能，但是在译码复杂度、最适于何种信道、对天线的要求又有所不同。总之，多天线技术可以有效地抵抗衰落的影响，克服功率和容量极限。不同的多天线技术适用于不同的通信系统，从发展的趋势来看，可以将上述多种多天线技术有效地结合以适用多种需求。

参考文献

[1]吕波.MIMO空间相关性近似算法及性能研究[D].南京信息工程大学硕士论文，2011.

[2]张平，陶小峰，王卫东，雷鸣.空时码.电子学报，2000，28（11A）：110-113.

[3]温沛霖.高速铁路移动环境下MIMO信道预测与预处理技术研究[D].西南交通大学硕士学位论文，2012年.

[4]薛辉.无线MIMO系统中空时编码技术研究[D].西安科技大学硕士学位论文，2010年.

[5]缪丹，卢晓文，谢显中.第三代移动通信中的空时编码技术[J].无线电通信技术，2004年01期.

[6]韦忠义，杨绿溪.空时编码与MIMO-OFDM系统的结合研究[J].大众科技，2005年08期.

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铁路信号系统的建立为列车的安全、准时、舒适等方面提供了良好的保障，而风险评估是为了确保信号系统的正常运行。具体而言，风险评估技术在铁路信号系统的应用过程中，首先需要进行前期的安全评估，通过这一阶段的评估，对可能存在的安全隐患进行分析，并做好记录，然后通过对系统的监测，从而实现对安全隐患的有效控制，由此可见，风险评估技术对于铁路安全的保障有着重要的意义。针对风险评估技术在铁路信号系统中的应用，发达国家的研究比较早，而且在研究过程中，已经促使风险评估技术的应用逐渐走向成熟，论文则通过对国外风险评估技术研究的借鉴，对我国铁路信号系统中风险评估技术的应用进行探讨。

2危害识别———HAZOP方法

2.1HAZOP方法简介

危害识别是风险评估技术应用的第一阶段，HAZOP方法是进行危害识别的主要方法，在这一方法的应用过程中，重点工作是通过组织会议并对相应的实践操作细节进行分析，在具体工作开展时，要求各类专业工作者深刻分析每一个单元的内容，通过上述活动的开展，找出存在的偏差，并且对所查找偏差可能会导致的严重后果进行分析，在分析过程中，往往需要借助引导词来引出偏差。在整个过程中，专业人员通过对所出现的偏差进行锁定，然后深层次地分析偏差产生的原因及可能会造成的后果，然后对现有的安全防护进行重新评估，最后再通过必要的措施进行完善。HAZOP是整个系统的一部分，其主要作用是用来识别系统的本质特征，在HAZOP方法运用过程中，会涉及材料的调取、人员的调查以及相关设备的使用。为了充分发挥HAZOP方法的作用，在具体使用过程中，首先需要对系统进行单元划分，单元划分的主要目的在于能够使HAZOP方法所发现的偏差更加准确，如果单元划分不合理，则很容易导致评估结果不准确，进而影响到安全防护工作，在一些铁路信号系统中，可以从宏观角度考虑实施单元划分，例如，监测机、计轴设备、4050智能1/0模块、交换机及站间通信等，因此把每个组成部分作为一个单元进行分析。[1]而偏差的确立是HAZOP的核心部分，在偏差确立过程中，会使用到三种方法，包括偏差库筛选法、知识确立法以及引导词确立法。

2.2HAZOP实施过程分析

HAZOP方法在具体实施过程中主要包括四个主要步骤。第一阶段，作出定义。整个工作的开展，首先应该获得项目经理的批准，然后针对HAZOP的实施选定组员并任命组长，接着在组员的讨论下，对研究的范围进行确立，通常情况下，研究范围所涉及的内容包括系统设计表现、系统生命周期、系统物理边界等。第二阶段，进行准备，研究小组的组长需要根据此次研究工作提出相应的引导词初始清单。第三阶段，审查阶段。在这一阶段需要进行审查会议，在会议正式开始之前，需要对整个审查流程提前熟悉，其主要目的在于使研究小组的全体组员都能够熟悉研究目的和范围，在会议中，需要对所使用的引导词进行明确解释，而且要对具体操作中可能存在的问题以及应对方法进行讨论。第四阶段，文件记录和跟踪阶段。这一阶段需要对会议中讨论的结果进行整理和记录，并且做好存档工作，还应该将讨论到的内容进行完整记录，而且需要对整个会议的讨论内容进行汇总，并提炼出结果，以此来形成HAZOP的报告文件。

3铁路自动站闭塞系统定性风险评估

为了确保风险评估结果的准确性，评估人员主要依赖于HAZOP技术，在具体操作过程中，还应该结合风险矩阵法，在评估过程中，包括两方面的内容：

3.1系统危害识别

在危害识别过程中，首先应该进行单元划分，单元划分主要是为了明确每一个模块的具体内容。其次，将偏差和引导词的确定因子予以明确，其中，包括多个方面的内容，如材料、操作活动以及设施设备等，设备的正常运作是系统运行的重要保障，这就意味着在危害识别过程中，在整个系统中，设备单元要素的体现，必须依赖于设备自身的功能。在闭塞机单元中，使用了双机热备，所以，在设备运行过程中，会进行主闭塞机和备闭塞机切换，切换过程中主要存在的问题有两个，第一是备闭塞机的功能失效，在这一问题的影响下，被确立的引导词包括两类，即间隔的和永久的，当偏差出现后，要素和引导词会进行合并，在这种情况下，所出现的偏差包括两种，分别是闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。对于监测机单元而言，其与闭塞机单元的偏差确定方法基本一致，所存在的偏差也包括两种，即闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。使用同样的偏差确定方法来对4050智能1/0模块进行偏差确定，最终确立的偏差内容则分为控制台亚当ADAN405O模块失效和组合架亚当ADAN4050模块失效。针对站间通信部分，其主要包括两个因素，其一为通信终端，其二为通信误码。针对前者，其引导词同样可以进一步分为间隔性问题和永久性问题两种，间隔性问题指的是站间间隔性中断，而永久性问题指的是站间通信永久性中断。针对后者，所产生的偏差则使站间通信信息误码，同样，这一方法也可以被用到闭塞机和计轴设备、闭塞机和检测设备的偏差确定方面。

3.2接口危害识别

在风险评估过程中，所涉及的微机化自动站间闭塞系统及其附属系统的接口包括其与连锁系统相联系的接口、与计轴设备相连接的接口、与控制系统连接的接口等，针对上述接口，则需要根据相应接口的组成部分进行划分，而且使用危害识别中同样的方式对引导词和偏差进行确立[2]。

3.3风险分析和评价

在系统的最初设计阶段，则需要通过全面的风险评估活动，对系统中的各类风险进行等级划分，最终确立的不同等级风险中，有四类风险不能够被接受，此类风险的存在很容易对系统产生较大的负面影响，如果不及时防范，则很可能引发巨大的损失，所以，为了确保铁路信号系统的正常运行，必须将此类风险降到最低。对于接口危害而言，被认为是不可接受的四类风险分别是事故复原按钮操作失误、到达复原按钮操作失误、模式切换按钮操作失误以及计轴复零按钮操作失误等，对待此类危害，应该慎重对待，并且尽可能降低风险等级。例如，在地铁风险评估过程中，采用HAZOP分析法进行危害识别，根据类似危害记录和专家观点对危险信号进行判断，其中，最为严重的危害是“DTG模式下运行权限错误”，然后借助故障树进一步查找“DTG模式下运行权限错误”的原因（见图1）。之后需要根据事件的后果进行损失分析，分析结果通常包括安全、出轨、人员伤亡等，其中人员伤亡可以进一步分为列车撞人，人员伤亡；撞车，人员轻微伤害；撞车，人员伤亡。

4小结

综上所述，风险评估技术在铁路信号系统的应用中，首先应该利用HAZOP方法进行风险识别，然后在此基础上进行风险评估，并且根据评估结果采取恰当的方法将风险降到最低，从而确保铁路信号系统的正常运行。

【参考文献】

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中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)26-7437-02

随着计算互联网技术的飞速发展,信息资源的经济价值和社会价值越来越明显,建设以数据库为中心的信息系统和应用系统,对于提高企业的效益、提高工作效率具有重要意义。在这种背景下,实时数据库成为近年来在数据库技术全新发展过程中产生并蓬勃发展起来的数据库领域的一个新分支,实时数据库的应用领域也在不断扩展,但目前在实时数据库的研究文献中还很少对数据建模问题进行专门研究,论文重点针对实时数据库系统在铁路信号监控中应用进行研究,具有一定现实意义。

1 实时数据库系统关键技术

实时数据库系统是在数据库技术和实时技术基础上产生的研究领域,与传统的数据库系统有着本质差别,实时数据库系统主要是利用数据库技术来解决实时系统中的数据管理问题,并不是在概念、结构和方法上的简单集成,设计实时数据库系统主要涉及如下关键技术:

1.1 实时数据模型

实时数据库领域首先要研究解决的主要问题,具体包括:开发实时数据模型,设计允许用户说明实时数据模型中所含的语义知识的和使用户能以各种方式使用的实时数据定义和查询语言、说明“复杂事务”的结构及相互作用的实时事务执行说明语言。通常的层次、网状和关系模型都不能描述有关时间的信息,当前有两种修改关系模型以进行实时查询处理的方法:①使用“近似关系”集。为了查询的及时评价,需要为各种关系定义其近似关系,再反复地修改近似关系以获得更接近的结果和更好的查询响应。②使用关系的“片段网格”以改善查询处理。

1.2 实时事务模型

在实时数据库系统中由于实时事务结构更加复杂、事务之间有多种交互,实时事务模型主要为满足更加复杂的实时事务处理而设计,主要包括嵌套、分裂/合并、合作、通信等事务模型。在实时查询/事务的接纳管理方面,查询/事务的性能依赖于可以使用的内存量。当有足够的内存时,绝大多数查询/事务就可简单地一次性读取它们操作的数据,且直接产生所需结果。若给定较少的内存,只要给定的量超过查询/事务的最小内存需求,大多数事务可以通过一定的数据I/O仍然可以运行。为了帮助事务获得期望的性能级别与定时限制的满足,实时数据库系统需要通过接纳比其最少的内存容纳事务数更多的事务来提高并发度。

1.3 实时事务处理

主要是针对实时数据库系统中事务的定时限制,按照事务截止期控制实时数据库系统中事务的执行顺序,确定实时事务的优先级,并按照优先级实现实时事务调度。在实时数据库系统中,实时事务处理降低了传统可串行化并发控制的严格程度,更加关注数据的实时性,因此,实时事务处理在并发控制方面“放松的可串行化”或“暂缓的可串行化”。

2 面向铁路信号监控的实时数据库系统总体方案

本论文结合实际应用需求提出面向铁路信号监控的实时数据库系统方案框架,它是适应高技术条件下管理要求,设计实现集成、开放、模块化的人机界面,与其它商用实时数据库系统相比,系统在设计过程中忽略了一些不常用的次要功能,注重各功能的模块化、标准化和开放性,突出了数据采集的实时性、显示的直观性、增强了数据分析能力和事务的处理能力,主要包括系统实现方案框架和实时数据模型总体设计思路。

2.1 实时数据库系统方案框架

面向铁路信号监控的实时数据库系统的方案框架主要包括如下三部分,具体如下:

1) 实时数据管理系统:运行于实时数据库服务器,主要功能是系统进程管理、数据存储和数据服务。这是整个系统的核心,要求它运行稳定、功能强大、可处理不同类型的数据点,并能对历史数据进行压缩进而长久保存。

2) 设备数据接口:用于实时数据库系统和指挥中心等数据源之间的数据交换。这个设备数据接口要求是多功能、多层次、多服务对象的标准设备数据接口。它不但能和实时数据库进行数据交换,还要能给关系数据库提供数据。

3) 实时数据上层应用工具包用于实时数据及历史数据查询和分析应用程序。

2.2 实时数据模型总体设计框架

本论文的实时数据模型方案设计主要以刘云生等提出的实时数据模型方案为基础,结合本系统结构及其功能需求,在传统数据模型的基础之上,把时间概念扩展进去,以满足实时应用的定时限制的要求。本系统实时数据模型总体设计思路如下。

3 实时数据库系统数据模型方案

针对实时数据库系统的数据采集、存贮、管理、查询、分析、处理等关键功能,系统对“实时性”和“准确性”的要求非常严格,为此实时数据模型的操作应该包括时间关系代数操作、数据的时间一致性限制、事件及事务的时间限制等关键因素。实时数据模型主要包括如下三个部分:一组对象及其结构、一组操作和一组(关于对象与操作的)约束,其中的约束与传统数据模型相比更突出地包括时间限制,即:(1)定义实时数据对象及其结构集合(RTDO);(2)定义施加于RTDO的一般数据操作和时间关系代数操作(RTOP);(3)定义对于RTDO和RTOP的完整性与一致性限制及实时限制(RTC)。

3.1 RTDO实时数据对象

实时数据对象包含如下三种类型:映像对象(IMO)、导出对象(DEO)和常量对象(COO)。映像对象是被实时写入实时数据库的RWO(现实世界中的对象)值的数据对象,即一个IMO就是一个RWO在特定时刻的映像。导出对象(DEO)是经过事务的执行,通过一组IMO和/或其他数据对象计算得到。常量对象(COO)可以看作实时数据库的对象,也可以不是实时数据库对象。如果是实时数据库对象,COO可当作实时数据的特例,不随时间而改变,时标为系统初建时刻(设为t0),有效期的上限为“当前”(tc)。

基于以上分析,从实时数据对象的角度设计实时数据库Trss:设CYO(VO,ti)表示在时刻ti对现实世界中可变对象集合VO的采样操作;F(CO)表示对现实世界中常量对象CO的一次性取值,VO和CO都是RWO的子集。DO表示一个数据对象的集合,它是实时数据库Trss的子集;JSC(DO)表示对DO的计算操作;IMOn表示当前映像对象集,IMO1,IM02……IMOn-1表示数据库的存储映像对象集。

Trss={IMO, DEO, COO};

IMO={IMO1, IMO2,...IMOn};

IMOi=CYO(VO,ti), VO?哿RWO,(I=1,2,...n);

COO=F(CO),CO?哿RWO;

DEO=JSC(DO),DO?哿Trss

其中COO表示对时间不变的对象的集合,IMO表示映像对象的集合,DEO表示导出对象的集合。

3.2 RTOP时间关系代数操作

关系代数是关系数据操纵语言的一种传统表达方式,它是由关系的运算来表达查询的。基于Trss系统的需求设定了选取、投影、差、并四种时间关系代数操作。

时间选取:为选取针对属性和/或有效期指定的满足条件F的数据对象。F可以是关于属性值的传统表达式,也可以是关于有效期VI的时间条件表达式,或两者都包括。被选取的数据对象的值和有效期均不变。

时间投影:为选取由A指定的属性值和/或有效期VI,构成一个新的关系。若A中未指定VI则其结果对象均为常量对象,否则结果对象中具有相同值的对象可进行时间归并。对有效期VI的投影等价于返回各对象O的有效期的函数VI(0)。

时间差:具有相同值但有效期不一定相同的对象。设R,S为两个数据对象集,其时间差P=R-S定义为:对于R中的任一Xi,仅当S中有Xj使得xi=xj,且VI(xi)属于VI(xj)时,xj不属于P;否则xj属于P,此时VI(xi)=VI(xi)-VI(xj)。

时间并:两个具有相同值和不同有效期的数据对,还需要维护有不同有效期而有同样值的IMO对象的完整性,在实际应用过程中,主要通过引入“时间归并”操作来实现。

3.3 RTC时间限制

数据的时间一致性:实时数据库Trss是相应现实世界的直接映像,Trss实时反映现实世界状态的任何变化,并实现对现实世界的实时表示。数据对象的时标足够接近真实时间,使数据库的状态能反应现实世界的“当前”状态。如果数据对象的时间在当前时间的某个指定阈值范围内,实时数据库Trss中该对象与外部一致。

事件的时间限制:对于Trss系统中的各种实时应用活动总是由一事件来触发和标志,即每一活动有一与之相联的事件,因此,施加于活动(事务)的某些实时限制来自于事件的限制。实时事务由事件驱动,事务的定时限制有的则表现为相联事件的限制。

4 结束语

论文提出了铁路信号监控的实时数据库的体系结构,基于实时数据库的功能需求提出了实时数据模型的设计思想,根据设计思想,对实时数据模型进行设计,体现出了实时数据模型不同于传统数据模型的突出特点,在模型上加上了时间概念,包括数据的时标、事件的时间限制。

参考文献:

[1] 刘云生,易岚,余利平.一个实时数据模型[J].小型微型计算机系统,2000(5).

[2] 刘英,王志坚,尹燕敏.实时数据库的事务处理[J].科技与经济,2002(2).