鐵路信號技術及其發展應用

吳伯川

摘 要：鐵路信號技術是保證鐵路安全運輸一個重要因素，同時鐵路信息技術也是鐵路運輸當中無法忽視的一大重要技術，需要對鐵路信號技術進行全面的了解，才能保證鐵路運輸的安全，本文就國內鐵路信號技術進行了簡要淺析。

關鍵詞：鐵路信息技術；交通運輸；應用

當前，對于鐵路信號技術人們有不同的理解。有人僅將鐵路信號技術解讀為為了保證鐵路運輸過程的安全和設備；有人則將鐵路信息技術解讀為向行車人標示下達行車條件的命令；還有些人則把鐵路信號技術解讀為鐵路信號就是鐵路上一系列如連鎖、閉塞設備、信號顯示等設備的總稱。

從十八世紀二十年代開始，世界上的第一列列車在英國開始運行，當時選擇的方法是人工持信號旗騎馬在前方引導列車前進的方式。之后一百多年里，鐵路技術發生了翻天覆地的變化。中國鐵路于十九世紀初期初次在大連---長春線路間開始裝設壁板信號機。十九世紀二十年代，色燈信號機第一次投入使用。后來在中華人民共和國成立后，鐵路信號技術終于開始了飛速發展。五十年代，在京廣線的衡陽車站裝設了中國自己設計、自己制造、自己施工的進路繼電式集中連鎖，此后在全國的鐵路線上相繼裝設了半自動閉塞、自動閉塞、車站電氣集中聯鎖和調度監督等設備，并建成機械化和半機械化駝峰調車場[1]。此外，在北京的地下鐵道上還成功地裝設了行車自動指揮和列車自動控制系統。

在這一百多年，形成了今天的現代鐵路信息系統。它是計算機、現代通信和控制技術三方面在鐵路運輸過程中的具體應用，在鐵路運輸的生產過程中，隸屬信息與控制學科范疇。它為鐵路列車提供了基本的安全保障，這些措施都是建立在以人為主體的基礎上的安全保障體系。

一、鐵路信息技術的發展歷史

在黨的十六大勝利閉幕之后，鐵道部提出了鐵路建設跨越式展規劃，即要建設一個發達完善的現代化鐵路網，以去適應國民經濟發展背景下的總體要求。通過鐵路運輸的實踐，即便是鐵路路線、列車、橋梁等設備完好的情況下，也會發生列車沖突和顛覆之類的重大事故。為了保證列車運輸過程中的安全，在特定的空間入口處，鐵路部門專門設置了信號機以用于指揮列車是否可以繼續行駛。鐵路信號系統的誕生初衷是保證鐵路運輸的安全而誕生和發展，鐵路信號系統的第一使命就是保證行車安全，鐵路信號決定了整個鐵路運輸交通的安全[2]。

在1949年之前，鐵路信號系統還非常落后。主要以手工板岔、人工動作擺臂為主要手段。直到1949年后，我國鐵路信息技術才得到迅速發展，使得中國鐵路終于擺脫了過去弱國的影子，信號技術終于從零發展到世界鐵路信號技術的強國之一。

鐵路信號技術是鐵路運輸的眼睛，地面信號為司機提供了視覺信號。但由于列車幸運速度越來越高，天氣影響等因素，依靠人工瞭望，人工駕駛已經不能保證列車安全。 因而在保證有效列車運行安全的前提下，鐵道部主持制定了《中國列車控制系統（CTCS）技術規范總則》，其中CTCS共劃分了5各等級，依次史CTCS0-CTCS4級。以滿足不同線路行運速度要求。

一是區間閉塞技術的發展。我國鐵路一些客運專線已安裝基于無線通信自動閉塞的CTCS-3系統，基于無線通信的自動閉塞可以取消地面信號機。

二是車站連鎖技術也在計算機控制計統的工作下，完全實現了自動化。

三是通信信號的一體化。

四是調度指揮技術的更新大大提高了鐵路運輸的效率。

五是應用網絡技術，實施鐵路技術的網絡化管理，構建自己的信息傳輸平臺。

二、鐵路信息技術在實際當中的應用

縱觀鐵路信號技術的發展歷程，經歷了人力、機械、機電、電子到微電子的發展和演變。而隨著信息技術、微電子技術以及現代通信技術在鐵路信號技術當中的應用，使得系統的信息處理能力 、數據、容量和傳送速度發生翻天覆地的變化，鐵路信號系統發展到今天，已有了新的轉折。

高速仍然是推動信號技術發展的重要因素，各國在高速鐵路上都采用了以機車信號為主體信號的列車運行控制系統，并在此基礎上進一步發展列車速度調整和列車間隔調整的列控系統。歐洲共同體成員建立了歐洲統一的列控系統，這個系統以無線通信方式傳遞信息，并在地面設立點傳輸信息系統，感應地面線路的信號，用感情通信和無線兩種模式配合實現對列車的自動控制[3]。

隨著信息技術的發展，特別是鐵路上的廣泛應用，數據網已然成為必然要的傳輸通道。各國都建立了各自的計算機通信網，隨著信息系統應用范圍的擴大，鐵路統一的數據網將成為鐵路各種信息傳輸的共同通道，管理信息和控制信息的聯系越發緊密，為了解決管理和控制的實時性，為了讓系統更加安全可靠和經濟，信號系統的數據和信息傳輸納入數據網已經是實現資源共享和降低基礎設備造價的必然措施。

三、對我國鐵路信息技術發展的建議

通過多年的信息技術發展和改革，國內的鐵路信息技術從無到有，已經取得了十分可喜的成績，但是相比起國外的鐵路技術，在某一些仍然有一些的差距。

鐵路信息與控制技術的迅猛發展為交通運輸業的現代化帶來了良好的機遇和挑戰。而現代鐵路信號技術在鐵路運輸和鐵路生產兩大作業過程中的作用，也由最初的安全保障作業發展成為了保證安全、提升效率、改良工作環境、改善運輸服務，全方面提高安全運輸的效率和質量。

四、結語

鐵路信號技術的發展和鐵路信號的廣泛應用使得鐵路交通發展越來越快速，鐵路信號也成為提高車站運營能力、增加鐵路運輸經濟效益、改善鐵路員工勞動條件的一種科學管理的現代化手段和技術。

參考文獻：

[1]馬荷云.中國鐵路信號技術發展史.第六次編輯工作會議及編寫進度[J].鐵道學報，1986（3）：100.

[2]黎文邊，劉軍，鐘章隊.鐵路通信信號一體化技術探討[J].世界軌道交通， 2005（6）：37-38.

[3]傅世善. “鐵路信號顯示的發展與思考”之——信號顯示制式的發展[J].鐵路通信信號工程技術，2014，11（3）：103-106.