關于我國鐵路信號設備可靠性的分析

摘 要本文首先分析了我國鐵路信號設備可靠性分析的現存問題，然后從參考其他行業可靠性標準、按照現實情況挑選可靠性模型、建立全面的指標體系、收集可靠性數據等方面，闡述了強化鐵路信號設備可靠性的具體方法，以期對給予相關工作參考之用。

【關鍵詞】我國 鐵路信號 設備 可靠性 分析

鐵路信號設備能夠確保列車的運作安全性和穩定性，是各個國家不可缺少的重點基礎設施。從二十世紀九十年代起，一直到近年來，鐵路信號設備的可靠性逐步引起了專用人員的高度重視，但眼下的相關研究仍然不夠深入，而且實際操作經驗也明顯不足，導致可靠性管理出現了許多問題。因此，必須要努力改變這一現狀，推動我國鐵路事業高速化發展。

1 現存問題

1.1 標準規范少，提法過于簡單

我國從二十世紀六十年代起，在軍工、航天等領域展開了可靠性相關研究，但遠遠沒有達到國外發達國家的標準。我國對于鐵路信號設備可靠性的研究，存在標準規范少，提法簡單等問題。直到后來，我國按照國外所用的可靠性標準，制定出了許多規章制度，比如GJB國軍標系列與GB國家標準系列等。而對于可靠性工作的開展，每一流程應當進行哪些內容，以及怎樣做好相關工作，都有了詳盡的規定和標準，自此，有關標準規范少的問題才得到了一定緩解

1.2 模型不適當

在過去一段時間中，鐵路設備的可靠性相關文件基本都是把目標進行指數分布處理。通過這種方法，可以有效分析出相關文件的可靠性程度。有關可靠性物理的研究證明，電子產品失去功效的原理主要是偶然失效，而篩除掉早期失效以后，其失效率大多都屬于常數，并未體現出明確的失效期。機械產品的故障原理通常屬于疲勞損耗，具有顯著的累積效果。使用時間越長、使用率越頻繁，其失效率也就越高。這時，其可靠性模型就不屬于指數分布。

1.3 標準不全面

曾經，我國鐵路部門規定的產品可靠性標準僅有兩個，就是MTBF，即無故障工作時間，以及MTTF，即失效前的平均工作時間。對于可靠性數學而言，通常是把MTBF用在可修理的產品方面，而MTTF則用于不能修理的產品。但針對一些使用期限分布不符合指數分布的產品，如果只規定一個MTBF，則難以得知產品的使用期限分布情形，所以在實際運用中也沒有太大的價值。

在我國有關鐵路信號的規定中，明確指出了鐵路信號產品失效率的評定、測試方法、截尾測試等測定手段，但以上這部分手段都只是針對于指數分布而言，并不適用于其他類型的分布。

2 鐵路信號設備可靠性提升的具體方法闡述

2.1 設立制度

可靠性標準是引導并確保可靠性工作順利進行的必要因素。除了軍工、航空等對工程可靠性要求非常高的領域，大多數領域都還沒有建立起穩定可靠的標準制度。國內的電力、家電等行業，也都具有自己的一套規范標準。就當前鐵路行業發展的實際情況來看，關于可靠性的標準少之又少，而且層次較低，指導意義不強。因此，鐵路部門必須要引起對這一問題的重視，積極制訂出科學、合理的可靠性標準與制度。

2.2 模型選擇

常見的可靠性模型大致可分為以下幾種：指數分布模型、威布爾分布模型、（對數）正態分布模型、伽馬分布模型與極值分布模型等。在實際應用中，應當根據研究目標的現實情況，科學挑選出適當的數學模型，此后再依據使用周期相關數據，展開分布的模擬測試，最終確認所挑選的模型是否合適。

2.3 指標體系構建

參考國軍標內的有關規定，再充分聯系鐵路行業的特征，可以提出以下可靠性指標體系建立方法：

（1）運用需求分析。要對研究對象的預制功能、運用環境、保障條件等內容進行全面分析。

（2）樹立起正確的故障鑒別條款，針對各式各樣故障的判斷與許可范圍內的降級運用，作出明確而詳細的規定。

（3）挑選可靠性和維修性的相關參數。在國軍標內，選用的參數繁多，對于鐵路信號產品而言，可以對其進行適度簡化，并采用以下幾種參數：使用可用度、定時可靠度、平均故障發生時間、平均維修時間、平均維護時間、故障檢查率、使用期限等。

（4）制訂可靠性與維修性的運用指標。要深入解析國內外現存同種產品的可靠性與維修性的實際情況和問題，并按照我國的相關需求，制定其運用過程中可靠性與維修性應當具備的指標。

（5）擬定可靠性與維修性的合同指標。某些運用環境條件比較惡劣，在測試時可能難以達到相關要求。所以，有關可靠性與維修性的合同指標，在這種條件之下應當稍微高于運用指標。

（6）訂購方與承包方要共同協定可靠性與維修性的檢測方式。對于該類合同指標與檢測方式，還需經過審核以后，歸入合同當中。

2.4 數據采集分析

可靠性的有關參數是鐵路信號設備可靠性分析展開的關鍵性基礎，在原來的鐵路信號設備制造、運用過程當中，大多沒有形成可靠性這一概念，以致于很多寶貴的數據丟失了。所以，必須要成立一個可靠性專屬數據庫，按照擬定的格式，把設計、制作、運用、維修等環節的有關數據信息存儲到數據庫內。從目前情況看，計算機檢測系統已經在鐵路相關領域得到了廣泛應用，其搜集到的寶貴數據信息資源也可以全部歸入數據庫里。對可靠性數據進行采集與分析等工作，通常運用的軟件有以下幾種：美國RELEX公司生產的RELEX系列軟件、美國瑞藍公司生產的Reliasoft系列軟件、我國賽寶實驗室制作的CARMES軟件等。

3 結束語

對于鐵路信號設備可靠性分析的相關問題，必須找到合適的解決辦法，要參考科學的標準，按照實際情況挑選模型，建立全面的指標體系，收集并分析可靠性數據，為將來鐵路信號設備的可靠性發展與評測找出新的思路和方法。從整體角度看，我國鐵路信號系統內，有關可靠性的運用還停留在初級水平，許多項目還有待進一步開發。

參考文獻

[1]吳昕慧.鐵路信號設備安全性評價及事故預防研究[J].鐵道運營技術，2015，03：67-70.

[2]蔣繼友.鐵路信號設備的可靠性探討[J].黑龍江科技信息，2015，35：123.

[3]王劍.鐵路電子信號設備的安全性與可靠性分析[J].硅谷，2010，22：26.

作者簡介

楊海濱（1982-），男，山東省人。曾經畢業于西南交通大學，獲得大學本科學歷。研究方向為電子科學與技術。

作者單位

北京全路通信信號研究設計院集團有限公司 北京市 100081