試析鐵路信號和聯鎖控制系統發展構建

摘 要：隨著社會的不斷進步和發展，鐵路也在不斷進步，不斷朝著高速、重載等方向發展。為了可以對鐵路運營提供安全和效率環境，對鐵路聯鎖系統的性能以及功能等諸多方面，都提出了越來越高的要求。采用全電子化聯鎖系統可以使得該系統更加安全、高效、智能，綜合對比，也就意味著該系統的成本更低、維護更加方便、使用壽命更長。全電子化聯鎖系統從目前情況來看屬于一種新興的事物，從理論上進行分析全電子化聯鎖系統并且闡述其主要的意義。目前在尚未廣泛應用全電子化聯鎖系統的局勢下，其自身的可靠性、可維護性以及安全性等諸多指標均無法通過統計學分析。此次研究將根據安全系統流程，對電子化聯鎖系統的結構進行設計，分析風險，充分探討和分析鐵路中全電子化聯鎖系統的安全技術。

關鍵詞：鐵路信號；聯鎖控制系統；發展構建

隨著社會的不斷進步和發展，從目前的情況來看鐵路是目前為止出現的一種大容量、快捷、安全的交通運輸工具，這個交通工具已經成為了各界的共識。鐵路運輸是其中一種最有效的已知陸上交通方式。鐵軌能提供極光滑及堅硬的媒介讓火車的車輪在以最小的摩擦力磙動。這樣，乘客會感到更舒適，而且節省能量。在鐵路的整體運行當中聯鎖系統是保障列車運行安全、實現行車指揮以及列車運行的關鍵系統設備。目前我國社會經濟水平正在不斷增加，進而對鐵路要求也越來越嚴格。這樣也就意味著鐵路正在朝著高速、重載、大運量、高密度等多層次的方向快速發展。在鐵路的運行過程中聯鎖系統的全電子化可以讓系統更加安全、高效、智能。這樣也就意味著在鐵路運行當中使用聯鎖系統的全電子化可以使得綜合成本更低，維護簡便，系統的生命周期更長。

1 國外鐵路聯鎖系統概況

在國外，鐵路上的信號聯鎖經歷了從機械化、電氣化、計算機聯鎖一直到全電子化聯鎖的這些發展過程。在90年代的時候，很多國家已就已經開始推廣計算機聯鎖系統，電氣化聯鎖已經開始由計算機聯鎖取代。隨著時代的不斷進步和發展，經歷了20多年的不斷完善，計算機聯鎖技術在發達國家當中已經成為了一項成為完善成熟的技術，具體的應用現狀總體上可總結為以下幾個方面：

（1）在各個國家當中計算機聯鎖系統大多采用硬件來有效的保障系統的安全運行，為進一步提升系統的可用性和可靠性，采用了三重系統不停頓故障重組技術來實現。

（2）各國計算機聯鎖系統正在朝著全電子化聯鎖系統的方向不斷的發展，使得計算機聯鎖系統具有開放式結構，從而使得該系統更加小型化以及智能化。

（3）集中式聯鎖以及分散式控制方式是國外鐵路運行當中最為常用的控制方式，若干小站均由一個站點控制。采用這種控制方式來進行系統的控制主要是因為這個控制方法與他們國家的鐵路行車組織有著密切的關系，在鐵路運行的過程中有著很多的小站，這些小站不設行車人員，全部都是由調度人員或樞紐站車站的工作人員進行控制，這樣就可以對這個控制產生優化的作用。而且采用這樣的方式還可以起到節約人員的目的，最大程度上減少日常的運營和維護成本。

2 國內鐵路聯鎖系統概況

從目前的情況來看，與國外的鐵路聯鎖控制系統相比，差別并不大，經歷了機械聯鎖控制、電氣集中聯鎖控制、計算機聯鎖等三個大的發展階段。從80年代我國開始研發計算機聯鎖加繼電器控制系統，有進一步突破則是在90年代。由于受到當時技術的限制，站在安全角度，通常都是采用進口專用硬件設備或計算機做聯鎖機，執行電路均是采用繼電器。但隨著我國技術的發展和進步，正逐漸采用安全關鍵型聯鎖計算機方向努力，另一方面，也在對全電子化聯鎖系統進行進一步的研究。

3 鐵路全電子化聯鎖系統技術要素

3.1 電力電子開關技術

隨著經濟的不斷提升和發展，科學科技水平不斷的提升，無論是功率方面、電流方面還是在電壓方面，電力電子開關器件的技術正在逐漸完善。因為電力電子開關技術有著體積小、壽命長、可靠性高等多項的優勢，使用電力電子開關技術的固態開關或固態繼電器來對傳統的機械繼電器和電磁繼電器進行替代已經成為目前主要的發展趨勢。

3.2 安全分析技術

針對于傳統的聯鎖系統而言，其工作原理是通過安全型繼電器結構設計，按照故障到安全的設計原則。但電子系統則大不一樣，需通過不具安全性或非對稱硬件的設計，通過智能和高速實現信號系統的安全性。隨著我國技術的不斷發展，使得電子器件構成的鐵路信號系統正在不斷成熟，同時當前已有不少國家采用風險分析確保鐵路系統的安全性和可靠性。

3.3 通信技術的發展

鐵路信號系統中無論是通信技術還是計算機技術等，均得到了極其廣泛的應用。眾所周知，安全系統與鐵路信號系統之間息息相關，故這些系統內部和通信之間都需要滿足實時安全通信以確保安全。在引進國外先進技術的同時，我國也制定了一系列安全通信條例和協議。為了能夠更好地控制城市鐵路以及控制系統，這些協議和條例都起到了至關重要的作用，同時正變得日益成熟，具有極高的參考價值。

4 結束語

未來鐵路信號系統的技術發展和改革將受到當今電子化聯鎖技術的發展的影響，因此，在現有的技術和理論支持下要求我們需要不斷對全電子化聯鎖系統的技術特點進行發現和改進，對其自身的安全性進行全面分析，并且對電子化聯鎖系統的體系架構進行深入分析和討論，對工程應用模式進行系統研究，這些都對促進電子化聯鎖系統的發展和運用有著積極的作用。同時在功能、性能和可靠性等諸多方面都有了更加嚴格的要求，需要不斷完善和改進，發現其中的問題。采用全電子化聯鎖系統可以使得該系統更加安全、高效、智能，綜合對比這樣也就意味著該系統的成本更低，維護更加方便，使用壽命更長。

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