鐵路信號設備可靠性研究

趙嘉興

（呼和浩特局集團公司包頭電務段，內蒙古 包頭 014000）

鐵路是當前國家發展中不能缺少的交通方式，一個國家的鐵路發展情況，在一定程度上反映了其經濟發展情況。鐵路運輸作用于我們生活的方方面面，小到人們的日常出行，大到國家工業發展的物料運輸，對各個方面都具有很大的影響，因此保證鐵路的運行安全非常有必要，它推動了各行各業的發展，所以對鐵路信號設備的可靠性研究是一個必然趨勢。我國在鐵路信號設備可靠性方面的研究深度不夠而且其實際的工程化經驗又比較少，所以在鐵路信號設備的研究、發展以及其維修方面都會出現一些從沒見過的問題，為了使我國的鐵路運輸更加安全、效率更高，于是開展了此次研究活動，具體研究如下。

1 鐵路信號可靠性設備研究存在的問題

1.1 行業標準規范不明確

我國在推進鐵路信號運輸設備系統可靠性的技術研究應用方面起步比較晚，我國比較早時期開始進行研究的課題是關于軍工業和太空航天工業的鐵路信號運輸設備系統可靠性技術研究，直到20個世紀60年代開始第一次在我國軍工業和太空航天工業中開始實行鐵路信號運輸設備系統可靠性技術研究，我國在推進鐵路信號運輸設備系統可靠性技術研究應用方面的技術標準很少，使得我國鐵路運輸管理方面的技術工作效率大大降低。在關于我國目前制定的《裝備可靠性通用文件要求》標準文件中，關于提高鐵路信號運輸可靠性相關的標準規范比較少，而且這些相關標準規范由于缺乏實際化和工程化應用經驗，不一定能夠有效支撐目前我國的現有鐵路信號運輸設備的穩定發展，從而嚴重影響了目前我國國內鐵路運輸的健康發展。

1.2 可靠性模型缺乏

鐵路信號傳輸設備系統可靠性分析模型其實是通過一種數學計算法來進行簡單的效率分布，而且由于理論計算中的失效率指數要求是固定一年不變，指數效率分布其實也只是一種簡單的效率分布，其失效率其實是一個數學常數，在通常實際情況下，我國的關于鐵路信號傳輸設備系統可靠性的模型有關課題研究大部分都主要是通過使用指數效率分布模型來進行處理這些相關研究對象，也就是說，是通過很多的基礎物理學和實驗方法來計算得出失效率的實驗結果。但是大部分的家用電子電器設備中，只有完全排除這些環境因素，失效率才能算是一個重要常數。但是在實際的產品工作使用環境中，機械類型的產品大多數都可能是由于長期使用疲勞產生損耗才可能會產生失效，它的相互作用與失效率之間不能成正比，不能用一個指數疲勞分布模型作為衡量產品工作可靠性的模型。

1.3 全面的可靠性指標體系缺乏

可靠性衡量指標主要是目前衡量我國鐵路信號系統設備使用可靠性的重要衡量標準，要根據設備可靠性衡量指標的具體要求標準來進行確定設備產品性能是否質量合格，能否能夠進行正常使用，我國以前的設備可靠性衡量指標主要要求包括目前設備故障失效前正常工作的平均時間和目前設備的平均無故障工作時間，我國目前制定的《鐵路信號表情可靠性要求評定方法》明確要求表明，鐵路信號系統設備使用可靠性衡量指標主要是根據設備使用平均無故障時間指標要求來進行確定的。但是這個數據可靠性高的指標目前只能廣泛應用于政府指數數據分布中，其他政府部門任何應用也做不了。因此，鐵路信號傳輸設備的產品可靠性不僅僅是要根據鐵路產品的無故障率和使用壽命時間進行評定，還要根據引進更加全面的產品可靠性評價指標體系進行綜合評定，以達到推動鐵路建設發展的目的。

2 制定鐵路信號設備可靠性的研究策略

2.1 建立符合鐵路信號設備行業的標準規范

建立一個完善的鐵路行業標準質量規范，才能有效保證鐵路行業的健康發展，明確規范制定我國鐵路信號運輸設備運行可靠性質量標準，才能有效保證我國鐵路信號運行的安全和提高運行管理效率。目前，由于我國的航空鐵路信號傳輸設備相關行業標準還不夠健全完善，不能做到更好滿足當前我國鐵路工業發展的實際需要，所以，我們需要不斷通過探索才能保證可以更快地推進我國鐵路行業的發展，從而滿足人們的日常出行需求和國家的工業運輸需求。

2.2 選擇合適的可靠性模型

目前用于我國的新型鐵路信號傳輸設備性能可靠性分析模型的主要特點是數據采用一個指數形式分布，這個分析模型的數據片面性比較強，不能全面給出鐵路零部件的基本功能和信號設備的性能參數之間的分布關系形式。在我國現代設備工業中通常采用的設備可靠性設計模型主要包括第1對數物理分布和威布爾對數分布2種，這2種分布模型主要是根據不同設備實際物理應用背景的不同要求來選擇合理的設計模型，并能及時進行分析實施，可以根據每個設備的實際使用壽命年限通過數據表來完成對模型擬合度進行檢驗的對數分布。采用威布爾定期分布模型可以全面的準確反映和找出這些影響工業設備軸承及其主要零部件日常使用時間年限的主要原因，其中主要目的是對橫向滾動高速軸承日常使用時間年限的定期檢測；數字化分布的檢測模型主要目的是對影響設備由于使用年限時間不超過過長而直接導致的疲勞控制失效和影響設備日常維修使用時間的定期檢測。2種可靠性模型都各有優點，可以根據設備的不同特點來進行選擇。

3 對鐵路信號設備可靠性進行提高

加強我國鐵路信號檢測設備的使用可靠性是一件具有很大難度的事情，也可說是一件浩大的科研工程，其中涉及到的技術方面比較廣，整個技術研究工作過程主要包括以下幾個主要方面，設備的正常使用生理周期和壽命年限、設備的頂層設計、設備的批量生產以及檢測設備是否失效。在以前的技術研究工作過程中，大多數時候都只是非常重視對目前鐵路信號運輸設備的研究設計和開發生產，卻完全忽視了其他各個方面的技術研究，其他的鐵路信號運輸設備的技術可靠性自然就因此得不到真正保證，所以，想要真正從根本上解決目前鐵路信號運輸設備的技術可靠性這個問題，就首先需要將這些問題研究處理工作真正貫穿于整個技術研究工作過程中，這樣我們才能真正獲得更多更好的技術研究成果，從根本上解決這些問題，為開展鐵路信號運輸設備中的可靠性問題研究工作提供充足的技術理論依據，從而真正投入到實際的技術生產和生活中。

4 結語

綜上所述，鐵路信號傳輸設備對保證列車行駛的安全起到了非常重要的保障作用，針對鐵路可靠性問題研究中可能存在的難點問題及時研究采取合理的解決方式，加強鐵路可靠性問題研究的基礎工作，在不斷加強目前我國大型鐵路安全通信運行和提高運行管理效率的研究同時，為我國大型鐵路信息事業的進步打下堅實的技術基礎，從而推動我國大型鐵路信息行業的健康發展。