鐵路信號設備可靠性研究

徐維鵬（北京交通大學海濱學院，河北滄州，061199）

鐵路信號設備可靠性研究

徐維鵬
（北京交通大學海濱學院，河北滄州，061199）

當前社會經濟的快速發展帶動了交通的發展，尤其是鐵路方面的發展。近些年，我國的陸地上已經鋪滿了密密麻麻的鐵路網，以滿足民眾的日常出行。雖然我國的鐵路發展速度快、覆蓋面廣，但是關于鐵路信號設備的可靠性方面依然存在問題，還有待進一步待提高。這些問題都阻礙著我國鐵路的發展，影響著鐵路運行的安全。本文首先列舉了一些關于可靠性方面的問題，然后提出了解決這些問題的策略，最后提出了對鐵路信號設備研究的建議。希望本文的研究能夠對鐵路信號設備可靠性的改進有所幫助。

鐵路信號設備；可靠性；問題；對策

0 前言

鐵路是當前社會不可或缺的交通方式，廣泛地應用于人們的日常出行、工業發展的物料配送等方面，方便人民生活的同時，也推動了我國工業、農業、畜牧業等各行業的發展。所以，保證鐵路的運行安全和運行效率是很有必要的，它是推動各行業發展的前提。因此，我們有必要對鐵路信號設備進行研究。我國關于鐵路信號設備可靠性的研究起步較晚，在二十世紀末才開始發展。近些年，由于頻發鐵路安全事件，所以國家開始高度重視對鐵路信號設備可靠性的研究。但是由于研究缺乏深度，再加之實際的工程化經驗較少，經常會在鐵路信號產品的研發、生產、安裝以及維護過程中出現問題。針對鐵路信號設備可靠性的研究只是趨向于表面化，沒有采取切實可行的可靠性驗收方法，以至于無法深入地開展可靠性研究工作。為了保證我國鐵路的運行安全和運行效率，我們必須要盡快改善這種研究現狀，對鐵路信號設備的可靠性進行深入化的研究。

1 當前鐵路設備信號可靠性研究方面存在的問題

1.1 缺乏相關的行業標準規范

我國對軍工業和航天業的研究起步比較早，關于其信號設備可靠性的研究開展的也比較早。它們的可靠性研究主要是借鑒了西方國家的研究標準和體系，進而制定一系列的設備和不同工作階段的規定。

在我國制定的《裝備可靠性通用要求》文件中，詳細的規定了鐵路信號設備的工作周期和工作階段。其中工作階段主要包括：論證階段、方案設計階段、方案定型階段、維護使用階段，而且還制定了一系列關于鐵路信號設備可靠性的設計標準、評價標準以及管理和改進工作標準。我國制定的這些鐵路行業的標準中，關于鐵路信號設備可靠性方面的內容比較少，主要制定了《鐵路信號產品可靠性要求評定方法》和《鐵道機車車輛電子產品的可靠性、可用性、可維護性和安全性》兩個文件。然而這些文件關于鐵路信號設備的可靠性標準規范制定較少，且這些標準缺乏實際的工程化經驗，不足以支撐我國鐵路信號設備的發展，因此也就滯后了我國鐵路行業的發展。

1.2 缺乏合適的可靠性模型我國的鐵路信號設備可靠性模型是根據指數分布來進行構建的，在指數分布的模型中失效率是一個固定值。理論上講，鐵路信號設備即使受到外界環境條件的影響，也不會發生偶然失效的現象，因此失效率還是一個固定值，這些鐵路信號設備也不存在失效期。由于設備的疲勞損耗也會造成設備的機械故障，所以隨著設備使用時間的增長，其失效率也會跟隨者增大，此時失效率就不再是一個固定值，所以用指數分布來構建可靠性模型是不合理的。因此，我們必須針對設備的使用性質以及設備的故障模式采取合適的模型，這樣才能更好的保證我國鐵路信號設備的可靠性。

1.3 缺乏全面的可靠性指標

可靠性指標是衡量鐵路信號設備可靠性的重要標準，根據可靠性指標的內容要求來判定其是否合格，產品是否能夠投入使用。我國以前的可靠性指標主要包括設備的平均無故障時間和設備失效前的工作時間。我國制定的文件《鐵路信號產品可靠性要求評定方法》明確指出，鐵路信號設備的可靠性指標是根據使用平均無故障指標來進行評價的。但是這個可靠性的指標只應用于指數分布，對其他部門卻不能適用。因此，鐵路信號設備的可靠性指標不能僅用平均無故障時間來進行衡量，還要引進全面的可靠性指標，以此為標準，來推動鐵路建設的全面發展。

2 針對這些問題制定的解決策略

2.1 嚴格制定符合鐵路信號設備的行業標準規范

完善的行業標準是一個行業穩健發展的前提，明確制定鐵路信號設備的可靠性標準才能夠保證鐵路的運行安全和運行效率。當前我國的鐵路信號設備的行業標準好不夠完善，無法滿足當前鐵路發展的需要。所以，我們要借鑒航空領域、軍工以及民營企業關于設備可靠性的標準，合理制定出符合我國鐵路行業實際情況的行業標準規范。只有完善了鐵路信號設備的行業標準，才能夠快速地推動我國鐵路行業的健康發展，進而滿足人們的出行和工業發展的物資需求。

2.2 構建合理的鐵路信號設備可靠性模型

當前我國鐵路信號設備的可靠性模型主要采用指數分布，這個模型具有片面性，不能夠全面的表現出設備及其零部件功能參數的分布形式?，F代工業中采用的可靠性模型主要有對數分布和威布爾分布兩種，這種模型能夠針對設備物理背景的不同來合理選擇并實施標準模型，并且能夠根據設備的使用年限數據完成對擬合度檢驗的分布。采用威布爾分布能夠全面的反映影響設備及其零部件使用年限的因素，這其中主要用于對滾動軸承使用年限的檢測。對數分布的建模主要用于對設備應使用時間過長而導致的疲勞失效以及設備維修時間的檢測。

2.3 建立合適的鐵路信號設備可靠性指標體系

要根據我國鐵路信號設備的特點來建立適合自身發展的可靠性指標體系。首先要對鐵路信號設備的設計功能在可靠性方面的需求進行分析，完善鐵路信號設備故障的判斷標準，以方便對故障設備的判斷和合理降級使用。簡化鐵路信號設備產品的具體參數，可設置為故障間隔時間、使用年限以及可用度等。在確定鐵路信號設備的可靠性指標之前，可以先分析國內外相同產品可靠性體系存在的差異。設立的合同指標要大于實際指標，這樣才能夠嚴格要求設備的設計、生產以及使用過程，進而確保鐵路信號設備的可靠性。

3 如何提高我國鐵路設備信號的可靠性

3.1 加強對鐵路信號設備可靠性的研究

鐵路信號設備的可靠性研究是一項浩大的工程，涉及到的研究層面非常廣。整個研究過程包括：設備的使用周期、設備的設計、設備的生產以及設備的淘汰。在過去的研究中，大都只重視對鐵路信號設備設計和生產的研究，而忽視了其他方面的研究，這無法從根本上解決問題，自然也就無法保證設備的可靠性。所以，我們要想加強對鐵路信號設備的研究，就必須要將可靠性的研究工作貫穿于整個研究過程。這樣才能夠獲得更多、更好的研究成果，為鐵路信號設備可靠性的研究提供充足的理論基礎，進而投入到實際的生產運行中。

3.2 不斷維護和更新鐵路信號設備

工作人員應及時地檢查投入使用的鐵路信號設備的，依照制定的鐵路信號設備可靠性標準來對其進行檢查并采取合理的措施進行處理。現在，計算機技術已經普遍地應用于鐵路信號系統，這也就對鐵路信號工作人員的專業素質有了較高的要求，工作人員必須熟練掌握應用程序的操作規范和操作技巧，進而保證其工作的質量。鐵路信號部門應及時更新鐵路信號設備，采用先進的軟件來完成信號設備的數據收集和設備故障檢測工作，并對發現的故障及時進行解決處理。利用先進的數字化系統操作技術，來對鐵路信號設備進行完善和更新，進而確保鐵路信號設備安全可靠地運行。

4 結束語

目前我國關于鐵路信號設備可靠性方面的研究水平與國際先進水平相比還存在一定差距，針對在研究方面存在的問題，應加大力度去改進，進一步的強化研究，建立合理的、完善的可靠性體系，進而推動我國鐵路行業的發展，提高鐵路運的行安全和運行效率。

［1］李增海，譚侃讓.我國鐵路信號技術的發展與展望［J］.科技咨詢導報.2007（24）

［2］王維剛.基于可靠性的維修技術在鐵路信號設備中的應用［J］.科技傳播.2010（10）

［3］王靈芝，徐宇工，張家棟.鐵路設備關鍵零部件的可靠性分析模型及其應用研究［J］.鐵道學報.2008（04）

［4］王云濤.鐵路信號設備的可靠性探討［J］.信息通信.2015（09）

Research on reliability of railway signal equipment

Xu Weipeng
（coastal college， Beijing Jiaotong University，Cangzhou，Hebei，061199）

The rapid development of the current social economy has led to the development of traffic，especially the development of railway.In recent years，China's land already covered with dense railway network，to meet the people's daily travel.Although China's railway development speed，wide coverage，but there is still a problem on the reliability of railway signal equipment，there is yet to be further improved.All these problems hinder the development of China's railway， and affect the safety of railway operation.This paper first lists some problems about reliability，and then puts forward the strategies to solve these problems，and finally puts forward some suggestions on the research of railway signaling equipment.It is hoped that the research of this paper can help to improve the reliability of railway signal equipment.

railway signal equipment；reliability；problem；countermeasure

徐維鵬（1993-）男，漢，遼寧鞍山人，北京交通大學海濱學院，2012級 自動化專業學士在讀，軌道交通與控制方向