关于铁路信号技术与铁路信号的发展刍议

郭亚龙

（中铁十二局集团电气化工程有限公司　天津　300308）

关于铁路信号技术与铁路信号的发展刍议

郭亚龙

（中铁十二局集团电气化工程有限公司天津300308）

信号系统是铁路系统中十分重要的一个环节，对列车调度、安全运行等多方面的工作均具有重大意义。铁路信号和信号技术是信号系统构成的两大关键环节，是铁路信号系统建设过程中需要重点关注的对象。本文对铁路信号技术以及铁路信号的基本意义做了简单介绍，深入分析了其发展历程及未来趋势，以期对铁路信号系统建设的相关工作起到参考作用，提升相关工作的成效。

铁路信号技术；铁路信号；发展

铁路信号是在铁路系统中，保障列车行驶安全的重要系统。通过铁路信号技术实现铁路信号功能，在铁路沿线构建信号指示系统，对列车行驶进行全方位立体的指引，可以强化相关工作。因此，探究铁路信号技术和铁路信号的发展显得尤为重要。

1　铁路信号技术的发展历程及发展现状

1.1发展历程

铁路信号技术发展较早，早在19世纪20年代，英国就出现了世界上第一起利用人发出信号指引列车运行的先例。到19世纪30年代，美国开始使用固定的信号装置对铁路列车进行消息传递。到19世纪40年代前后，英国开始利用电报机进行铁路列车消息传递，并且开发出了臂板信号机。此后，随着相关技术水平不断发展，铁路信号技术也取得了显著的进步。20世纪30年代，美国已经实现了列车运行的集中控制和全局调动。在计算机出现并逐渐普及的过程中，列车的集中控制正在逐步向电气化和自动化转型，大幅提升了列车运行过程中信号数据的自动采集以及对列车的自动控制。

1.2发展现状

铁路信号技术的发展现状可以分为几个方面来单独分析。

（1）故障安全技术的发展。在微电子技术、计算机技术以及新材料蓬勃发展的背景下，出现了多种不同形式的故障安全设备，比如“三取二”结构、“二取二”结构等[1]。这些不同结构形式的故障安全设备的同步方式主要有硬同步和软同步两种，许多公司都推出了使用硬同步方式的不同类型的安全计算机。铁路信号系统的发展过程中，故障安全技术发挥了不可替代的基础作用。

（2）操作平台。在世界铁路技术水平不断提升的背景下，各种基于新技术和新材料的设备不断出现，有效提升了铁路系统通信设备的科技水平。操作系统主要是一个嵌入式的开发平台，多任务内核是其最为关键的部分，其包括了资源管理、任务管理、消息管理、系统管理等各方面的管理事务，并且可以凭借函数形式提供给用户进行调用。

（3）信号处理技术。传统的铁路信号处理技术主要是依托模拟信号处理和分立元器件进行的，其处理效率和处理能力都相对较低，无法符合铁路系统发展对实时性和安全性的要求。在这种情况下，通过计算机技术构建高水平的信号处理系统，提升铁路系统对信号的处理能力就显得十分紧迫了。

2　铁路信号的含义及组成

2.1铁路信号的具体含义

铁路运输在运输系统中占据了很大的比例，是当前运输系统的主力军，运输量远超公路、水路和航空。铁路运输的特点十分明显，即运输量很大、运输环境十分平稳、安全性很高。铁路信号系统就是保障铁路运输平稳高效的关键所在。一般来说，铁路信号主要是指利用固定设备的形状、位置、大小以及颜色等向列车人员传达具体运行指令或提示，指令或提示的内容就是铁路信号的具体表现。在铁路系统中，铁路信号是一切可以保障列车运行安全、强化列车及站台控制能力的所有设备和技术的总和，包括了各种行车指示、符号、信息以及条件[2]。

2.2铁路信号的组成

铁路信号根据具体环节的不同可以分为四个不同的组成部分：

（1）信号控制设备。这主要是指由联锁系统构成的铁路信号控制系统，其能够对铁路的运输安全起到切实的保障作用，是信号系统的关键性构成环节。各种信号传输设备可以和相应的控制设备进行连接，实现信息数据的接收和发送。

（2）信号显示设备。这类设备的最大作用就是接收来自于各个环节控制设备发出的信息，再通过显示器、控制台、信号机、机车信号以及音响等设备，利用光、声构成信息表体，对列车运行和控制的信号进行实时反应和传输[3]。

（3）信号传输设备。这类设备的主要目的是在显示系统和控制系统之间实现信息数据的传递，及时进行信息交互，确保相关工作能够在最短的时间内落到实处。

（4）防干扰设备。铁路信号系统暴露在自然环境中，可能受到各种各样的外界因素干扰，导致铁路信号出现异常，对列车运行造成较大影响。防干扰设备可以根据铁路信号面对的实际自然环境和存在的影响因素进行有效的干扰防治，提升铁路信号的效用。

3　铁路信号技术与铁路信号的未来发展探析

3.1铁路信号技术的未来发展

铁路信号技术的未来发展应该向着高可靠性、高安全性以及高集成度等方向发展，在设计过程中应该加强对故障自动化诊断、修复的倾斜，在建设成本上应该向环保节能和低成本等方向发展。不论是信号控制设备还是信号显示设备，都可以利用最新的计算机技术进行优化设计，统一不同设备之间的数据传输接口，实现控制与现实设备之间的数据传输无缝对接。对于列车运行的整体过程，需要从站台以及沿线构建完整的信号系统，在站台之间实现信号信息的交互，在列车到站之前做好信号控制。铁路信号系统的发展还需要实现平台化，及建立数字化的信号平台，整合信号系统各个环节，对列车运行实现通信和信号的一体化控制构建。不仅如此，一些基础的信号控制设备也应该纳入到信号平台当中，通过信号平台进行统一控制，如此既提高了铁路信号系统的工作效率，又可以对全局工作进行掌控，可以及时发现问题解决问题，最大程度提升铁路运输的安全性。

3.2铁路信号的未来发展

在铁路系统中，铁路信号的最大作用就是通过完善的信号系统，规范铁路运输各项事宜，提升列车运行的安全性和稳定性。随着铁路建设技术的不断进步，列车的运行速度已经越来越快，从过去的绿皮火车已经升级到目前的动车和高铁，速度发生了质的飞跃。列车运行速度提升，给铁路信号也提出了发展使命，只有铁路信号进行对应的发展进步，才能在铁路提速的背景下保障列车运行安全。

从实际情况来看，每一次列车提速，都会出现新型的铁路信号。这是因为不同运行速度下的列车对信号的接收以及发送都存在诸多不同之处。因此，只有在列车提速时同时进行铁路信号升级创新，才能满足实际工作的需求。从未来发展的角度来说，铁路信号应该朝着简洁化、快速化、逻辑化以及自动化的方向发展。所谓简洁化就是要不断优化铁路信号的表示意义，在列车运行速度提高和自动化程度上升的背景下，铁路信号需要不断进行简洁化，以便可以对铁路信号进行更加高效快速的处理；快速化主要是指信号的接收和发送速度要更快，借助最新的通信技术和通信设备，构建高效稳定的信号传输系统是铁路信号发展的当务之急；逻辑化是指铁路信号的发展构建要更加趋向逻辑化，即针对某一信号指令根据逻辑推理出唯一结果，这可以大幅提升列车运行过程中对信号数据的处理效率和精准度，确保可以在信号不完整的情况下依旧处理出正确的结果；自动化即指铁路信号发展应该充分利用计算机技术构建自动化的信号发送、接收以及处理系统，全面提升铁路信号的效用。

4　结束语

铁路信号系统是保障铁路运输安全的有效手段，通过全方位立体的信号体系，可以对列车运行进行全面控制。铁路信号技术以及铁路信号的发展已经具有十分丰富的经验，在铁路系统的未来发展中，这些经验可以指引铁路信号及技术的发展方向。为了实现铁路能够保持高速发展，需要明确其未来发展方向，结合新技术新设备，切实推动铁路信号技术和铁路信号进步。

[1]李金文.浅谈铁路信号技术的发展[J].中小企业管理与科学，2011.

[2]芦南美.我国铁路信号技术的发展[J].通讯世界，2015.

[3]惠煜宇.国内铁路信号技术发展及趋势[J].科技向导，2014.

U284

A

1673-0038（2015）28-0343-02

2015-6-12

郭亚龙（1981-），男，陕西韩城人，工程师，本科，研究方向为铁路信号。