鐵路信號專業論文范文
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第1篇
〔論文摘要〕鐵路運輸的主題是安全問題，通常我們把鐵路信號比作人的“眼睛”說明鐵路信號的重要意義，并針對計算機網絡在鐵路信號中的重要作用，對規劃建設，構筑網絡的基本要點進行詳細論述。
隨著鐵路信號技術的發展，計算機及計算機網絡己得到廣泛應用。很多 信號設備脫離了傳統的機電技術和早期獨立的一站一點的概念，以具有計算機 特性的電子產品和設備取而代之，而且具備網絡連接的基本功能。如dims, 微機監測，計算機聯鎖，智能電源屏等設備。但是要使這些新技術設備在運輸 生產中充分發揮作用，就必須將其有機地連接在一起。在數字信息時代，隨著 鐵路運輸對計算機、計算機網絡的依賴，充分認識計算機網絡的重要性，盡快 加強這方面的工作就顯得尤為重要。
1概述
1. 1我國鐵路通信網的特點
沿鐵路線分布;用戶比較單一;通信資源較為豐富。
1.2鐵路信號通信網絡建設的基本要求
建設鐵路信號通信網絡客觀上己具備條件，但在網絡建設時，應有一個系統全面的規劃安排。既要暢通高效、安全可靠，還不能造成通信資源的浪費及維修成本過大。實際上，這是一項涉及計算機、通信及信號安全于一體的綜合性技術。目前，我國鐵路各類專業設備組網較多，如tims系統、dims系統、票務系統、車輛紅外系統、電力遠動系統、醫療保險系統、電務微機監測系統及辦公自動化系統等，從建設情況看，一般是建設一個項目便組建一個網絡，組網一般也是以“通”為基本要求。
2鐵路信號通信網絡結構時，應著重考慮的因素
針對不同的傳送信息及線路連接方式，在選擇鐵路信號通信網絡結構時，應著重考慮以下幾個因素。
2. 1綜合考慮網絡功能、運用成本及建設投入。
首先網絡結構應滿足系統對傳輸帶寬、傳輸速率、誤碼率及網絡安全等功能的要求，同時留有發展空間。有條件時盡可能選用光通信傳輸，通信傳輸應遵從國際通用的通信協議規則(如tcp/工p)。其次在設計階段必須考慮網絡建成后的運營成本。一般來說串型連接方式較星型連接方式運維成本低，主要原因是串型連接方式所占有的通信端口、時隙數量及長途話路相對較少。按目前通信收費標準計算，1個專用2 mb/s端口，月使用費一般為4000元至1萬元，網絡中連接的節點越多，其端口越多，費用也就越高。但串型連接方式所需要的接口轉換設備相對較多，即初期建設投入相對高些。綜合考慮，若無特殊要求時應盡可能選用串型連接方式。在鐵路信號系統中，目前使用的dims和微機監測2大網絡系統，其基層網點的連接均選用了串型連接方式。另外在計算機接口和通信傳輸設各間的轉換設各，應盡可能選用具有可擴展功能的、滿足通信協議的轉換器、路由器等設各。
2. 2網絡建設應是一個獨立的系統工程，井不依附于任何一個系統
構筑一個網絡不僅需要硬件，還需要軟件，應根據各系統信息傳輸要求，對網絡進行統一的規劃設計，留出發展空間，確定網絡的容量、速率、誤碼率等技術條件及相應的網絡設備。各系統信息傳輸必須滿足網絡通道的要求，實現一網多用途、一網多平臺，充分發揮網絡功能。建設一個網絡通道是非常不容易的，其工程投資較尤建設時間較長，參加施工單位較多，協調工作難度較大。而且網絡一旦建成，要想改動是比較困難的。故此網絡建設應謹小慎微，切忌各自為政。當然一個完整的網絡必然有其網管系統，便于實現自身的管理維護。
2. 3實現特定范圍內信息共享，應成為組網時的基本思路
即在同一個網絡通道中傳輸多個不同系統的數據，并在一個或多個計算機設備上接收處理，其最大優點是可節省工程投資及運維成本。就目前信號設備技術發展而言，微機監測、dmis、計算機聯鎖、智能電源屏、以及正在開發的智能型控制臺、半自動光傳輸設備及機車信號黑匣子等具有計算機特性的設備和器材，都可以共用同一網絡，使我們可直接了解掌握設備的運用情況，開展維修管理工作。
2. 4加強網絡管理，建設具有較強網絡安全性能的防護休系
在網絡建設時必須考慮網絡安全，這關系到傳輸數據的安全性。在網絡安全上可考慮采用以下幾種方式:①建成封閉型的信號通信網絡。鐵路信號通信網絡有別于互聯網、辦公網等公共網，其專用性較強，涉及行車安全，故對網絡傳輸的安全、準確、穩定及實時性等方面要求較高，不應同外界有任何聯系，防止網絡病毒侵襲。②對安全級要求較高的設備采取增設隔離設備的方式，即專用通信方式。網絡中傳輸的信號信息大致可分為3類，即管理信息、監測信息和診斷信息，其中第3類信息由于直接來自行車控制設備，因此對安全級要求較高，組網時可考慮采用增設隔離設備等措施，即利用通信前置機與網絡連接，遵從公網通信協議;采取專業通信方式和專用通信協議與行車控制設備連接以確保安全。對于其他類信息，組網時可采取分級、分層設置防火墻，確保網絡安全。
3鐵路信號通信網絡結構的選擇及運用
第2篇
【Abstract】This paper discusses the application of risk assessment technology in railway signal system.Firstly， the background of the paper is briefly introduced， and then the hazard identification and qualitative risk assessment of railway automatic blocking system are analyzed.For the former， including the introduction of the HAZOP method and the implementation of the HAZOP method.For the latter， it includes three parts： system hazard identification， interface hazard identification， risk analysis and evaluation.
【關鍵詞】風險評估；鐵路信號系統；危害識別
【Keywords】risk assessment；railway signal system；hazard identification
【中圖分類號】U283.2 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0100-02
1 引言
鐵路信號系統的建立為列車的安全、準時、舒適等方面提供了良好的保障，而風險評估是為了確保信號系統的正常運行。具體而言，風險評估技術在鐵路信號系統的應用過程中，首先需要進行前期的安全評估，通過這一階段的評估，對可能存在的安全隱患進行分析，并做好記錄，然后通過對系統的監測，從而實現對安全隱患的有效控制，由此可見，風險評估技術對于鐵路安全的保障有著重要的意義。
針對風險評估技術在鐵路信號系統中的應用，發達國家的研究比較早，而且在研究過程中，已經促使風險評估技術的應用逐漸走向成熟，論文則通過對國外風險評估技術研
究的借鑒，對我國鐵路信號系統中風險評估技術的應用進行探討。
2 危害識別――HAZOP方法
2.1 HAZOP方法簡介
危害識別是風險評估技術應用的第一階段，HAZOP方法是進行危害識別的主要方法，在這一方法的用過程中，重點工作是通過組織會議并對相應的實踐操作細節進行分析，在具體工作開展時，要求各類專業工作者深刻分析每一個單元的內容，通過上述活動的開展，找出存在的偏差，并且對所查找偏差可能會導致的嚴重后果進行分析，在分析過程中，往往需要借助引導詞來引出偏差。在整個過程中，專業人員通過對所出現的偏差進行鎖定，然后深層次地分析偏差產生的原因及可能會造成的后果，然后對現有的安全防護進行重新評估，最后再通過必要的措施進行完善。HAZOP是整個系統的一部分，其主要作用是用來識別系統的本質特征，在HAZOP方法運用過程中，會涉及材料的調取、人員的調查以及相關設備的使用。為了充分發揮HAZOP方法的作用，在具體使用過程中，首先需要對系統進行單元劃分，單元劃分的主要目的在于能夠使HAZOP方法所發現的偏差更加準確，如果單元劃分不合理，則很容易導致評估結果不準確，進而影響到安全防護工作，在一些鐵路信號系統中，可以從宏觀角度考慮實施單元劃分，例如，監測機、計軸設備、4050 智能1/0 模塊、交換機及站間通信等，因此把每個組成部分作為一個單元進行分析。[1]而偏差的確立是HAZOP的核心部分，在偏差確立過程中，會使用到三種方法，包括偏差庫篩選法、知識確立法以及引導詞確立法。
2.2 HAZOP實施過程分析
HAZOP方法在具體實施過程中主要包括四個主要步驟。
第一階段，作出定義。整個工作的開展，首先應該獲得項目經理的批準，然后針對HAZOP的實施選定組員并任命組長，接著在組員的討論下，對研究的范圍進行確立，通常情況下，研究范圍所涉及的內容包括系統設計表現、系統生命周期、系統物理邊界等。
第二階段，進行準備，研究小組的組長需要根據此次研究工作提出相應的引導詞初始清單。
第三階段，審查階段。在這一階段需要進行審查會議，在會議正式開始之前，需要對整個審查流程提前熟悉，其主要目的在于使研究小組的全體組員都能夠熟悉研究目的和范圍，在會議中，需要對所使用的引導詞進行明確解釋，而且要對具體操作中可能存在的問題以及應對方法進行討論。
第四階段，文件記錄和跟蹤階段。這一階段需要對會議中討論的結果進行整理和記錄，并且做好存檔工作，還應該將討論到的內容進行完整記錄，而且需要對整個會議的討論內容進行匯總，并提煉出結果，以此來形成HAZOP的報告文件。
3 鐵路自動站閉塞系統定性風險評估
為了確保風險評估結果的準確性，評估人員主要依賴于HAZOP技術，在具體操作過程中，還應該結合風險矩陣法，在評估過程中，包括兩方面的內容：
3.1 系統危害識別
在危害識別過程中，首先應該進行單元劃分，單元劃分主要是為了明確每一個模塊的具體內容。其次，將偏差和引導詞的確定因子予以明確，其中，包括多個方面的內容，如材料、操作活動以及設施設備等，設備的正常運作是系統運行的重要保障，這就意味著在危害識別過程中，在整個系統中，設備單元要素的體現，必須依賴于設備自身的功能。在閉塞機單元中，使用了雙機熱備，所以，在設備運行過程中，會進行主閉塞機和備閉塞機切換，切換過程中主要存在的問題有兩個，第一是備閉塞機的功能失效，在這一問題的影響下，被確立的引導詞包括兩類，即間隔的和永久的，當偏差出現后，要素和引導詞會進行合并，在這種情況下，所出現的偏差包括兩種，分別是閉塞機永久失效和閉塞機間隔性失效。對于監測機單元而言，其與閉塞機單元的偏差確定方法基本一致，所存在的偏差也包括兩種，即閉塞機永久失效和閉塞機間隔性失效。使用同樣的偏差確定方法來對4050 智能1/0 模塊進行偏差確定，最終確立的偏差內容則分為控制臺亞當ADAN405O模塊失效和組合架亞當ADAN4050模塊失效。針對站間通信部分，其主要包括兩個因素，其一為通信終端，其二為通信誤碼。針對前者，其引導詞同樣可以進一步分為間隔性問題和永久性問題兩種，間隔性問題指的是站間間隔性中斷，而永久性問題指的是站間通信永久性中斷。針對后者，所產生的偏差則使站間通信信息誤碼，同樣，這一方法也可以被用到閉塞機和計軸設備、閉塞機和檢測設備的偏差確定方面。
3.2 接口危害識別
在風險評估過程中，所涉及的微機化自動站間閉塞系統及其附屬系統的接口包括其與連鎖系統相聯系的接口、與計軸設備相連接的接口、與控制系統連接的接口等，針對上述接口，則需要根據相應接口的組成部分進行劃分，而且使用危害識別中同樣的方式對引導詞和偏差進行確立[2]。
3.3 風險分析和評價
在系統的最初設計階段，則需要通過全面的風險評估活動，對系統中的各類風險進行等級劃分，最終確立的不同等級風險中，有四類風險不能夠被接受，此類風險的存在很容易對系統產生較大的負面影響，如果不及時防范，則很可能引發巨大的損失，所以，為了確保鐵路信號系統的正常運行，必須將此類風險降到最低。對于接口危害而言，被認為是不可接受的四類風險分別是事故復原按鈕操作失誤、到達復原按鈕操作失誤、模式切換按鈕操作失誤以及計軸復零按鈕操作失誤等，對待此類危害，應該慎重對待，并且盡可能降低風險等級。例如，在地鐵風險評估過程中，采用HAZOP分析法進行危害識別，根據類似危害記錄和專家觀點對危險信號進行判斷，其中，最為嚴重的危害是“DTG模式下運行權限錯誤”，然后借助故障樹進一步查找“DTG模式下運行權限錯誤”的原因（見圖1）。之后需要根據事件的后果進行損失分析，分析結果通常包括安全、出軌、人員傷亡等，其中人員傷亡可以進一步分為列車撞人，人員傷亡；撞車，人員輕微傷害；撞車，人員傷亡。
4 小結
綜上所述，風險評估技術在鐵路信號系統的應用中，首先應該利用HAZOP方法進行風險識別，然后在此基礎上進行風險評估，并且根據評估結果采取恰當的方法將風險降到最低，從而確保鐵路信號系統的正常運行。
【參考文獻】
第3篇
【論文摘 要】隨著城市軌道交通的迅猛發展，對相關軌道專業的技能人才需求也與日俱增。按照重慶市軌道交通發展規劃：至2013年，建成1、2、3、6號線共197公里的運營網絡，日運量達150萬人次，基本形成軌道交通骨干網架，完成“暢通重慶”建設任務。至2020年，建成“六線一環”364公里軌道線網和60個重要換乘樞紐，日運量達600萬人次，成為主城區客運交通骨干。2020年后，建成“九線一環”513公里線路和270座車站的軌道交通網絡，日運量達800萬人次，成為都市區客運交通骨干。對相關中職學校而言這既是難得的機遇，同時也面臨著巨大的挑戰。現階段培養出來的學生已遠不能適應城市軌道交通的發展及企業用工的需求，因此，現有的中職學校軌道交通信號專業的教學必須進行相應的改革。
一 中職學校軌道交通信號專業教學存在的問題
1．原有的信號專業教學已遠不能適應軌道交通發展的需要
由于歷史的原因，絕大部分開設軌道交通信號專業的中職學校都是從各鐵路局剝離出來的，信號專業的教學模式、課程設置及實訓設備的建設都是按各鐵路局的要求來進行的。而這些中職學校的軌道交通信號專業也沿襲鐵路信號專業的固有模式，雖然城市軌道交通信號和鐵路信號在許多方面存在相似的地方，但畢竟不能等同。特別是近年來城市軌道交通信號領域大量引進國內外的先進技術及設備，其中涉及現代通信、數字處理、計算機網絡等技術，同時包括大量的新型信號設備。
2．中職學校原有的信號專業的教學模式及實驗實訓基地的建設已嚴重滯后
中職教育主要以就業為目的，也就是說，為相應企業培養合格的技能型、應用型人才。對于軌道交通信號專業來說，就是要培養能夠維護好信號設備、處理好設備故障、保障好信號設備正常運用，進而確保軌道交通安全高效運行的高技能人才。就中職學校而言，如何有效訓練學生的實際操作和處理能力，達到相應企業的用工要求尤為重要。由于中職教育在我國教育事業中仍是薄弱環節，雖然近年來國家對中職教育加大了資金的投入力度，中職教育的辦學條件也有了較大的改善，但目前中職教育所培養的軌道交通信號專業技能人才的數量和質量遠不能滿足城市軌道交通發展的需要。
3．學生基礎知識薄弱
近年來，隨著城市軌道交通的快速發展，中職軌道交通信號專業招生持續升溫，許多家長及學生對軌道交通信號專業有良好的就業期望，但就學生本身而言，基礎知識較薄弱，這就給軌道交通信號專業的教學帶來了較大的難度。
4．缺乏專業的師資隊伍和合理的教材
由于大部分中職學校軌道交通信號專業的師資來源于各鐵路局，加上信號專業本身專業性較強，造成軌道交通信號專業的師資較薄弱，跟不上城市軌道交通信號快速發展的步伐。另外，中職學校有關軌道交通信號專業的課程設置和所選用的教材不合理，與實際需求存在較大差距，缺乏有效的教學內容和方法。由于中職學校資金有限，用于軌道交通信號專業的教學和學生實習的經費不足，無法為學生創造良好的實訓、實習條件。軌道交通信號專業教學中，實踐教學是專業教學的重要組成部分，但中職學校由于教學條件和教學大綱的限制，未能向學生提供足夠的實踐機會，這直接影響了教學的效率和效果，同時也影響了學生學習的積極性。
二 中職學校軌道交通信號專業教學改革的建議
1．加強對學生信號專業基礎理論、安全規章及標準作業程序的培訓
由于信號專業本身的專業性較強，要使培養的學生能滿足企業的用工要求，就必須對學生進行信號專業基礎理論、安全規章及標準作業程序的強化培訓。對此可以借鑒鐵路信號專業的相應基礎知識、安全規章及作業程序。由于信號設備維護質量的好壞及維護人員的責任心直接影響行車的安全和效率，有時甚至關系到旅客的生命財產安全。而鐵路信號系統經過了幾十年的運用，實踐證明，它的理念及相關的規章制度、作業程序都是完全可靠的。事實上，軌道交通信號的基礎理念及相關的規章制度等方面沿襲了鐵路信號專業的相關要求。
2．大膽進行課程設置改革，堅持企業需求和學生學習需求有機統一
鑒于軌道交通信號系統的快速發展，如果仍照搬鐵路信號專業的課程設置模式定不能滿足企業的實際需要。為此，我們可以同相關企業緊密聯系，聽取他們對軌道交通信號專業課程設置的意見，明確課程設置的種類及難易程度。只有這樣，才能真正做到滿足企業的需求。另外，由于中職生的學習目標明確，這些學生平時可能還比較關注相應企業的發展狀況，相對也比較關心專業課程的設置。應該說，動機和需求是緊密聯系的，如果能較好地解決需求問題，對提高學生學習的主動性意義重大。
3．教材的合理選用
信號專業畢竟是一門完整的學科體系，教材的選用也十分重要。現階段軌道交通信號專業的教材基本和國內的大專院校一致，由于中職生原有的知識水平較差，學習起來很吃力，久而久之，就會完全失去繼續學習的興趣，有的甚至完全放棄學習。在選用教材時，一定要考慮學生的實際情況，重點把握信號專業的基礎知識和基本操作技能。另外，可適當補充一些有關軌道交通信號專業較為前沿的知識，比如，現代通信﹑數字處理及計算機網絡等技術。總之，要以理論知識夠用為度。
4．堅持理論和實踐有機結合，強化學生的實際動手能力
中職生的抽象思維和邏輯分析能力較弱，大多對理論課的學習不感興趣，課堂上的理論講授效果不理想。在教學過程中，一定要做到理論和實踐有機結合，在實踐的過程中將知識點和學生不需要系統學習但需要部分掌握的內容融入其中，使學習的過程成為學生參與的實踐活動，讓學生在實踐中去領會相應的理論知識，不要只注重結果，而忽略了完成該項目的整個活動過程，以便使學生將知識轉化為實際能力。對于軌道交通信號專業而言，學生實際動手能力的培養，包括信號設備的使用及維護、設備故障的處理等應貫穿于整個信號專業的學習過程，也只有這樣，培養出來的學生才能滿足企業的用工要求。
5．改革現有的軌道交通信號專業課程的評價體系
鑒于中職生的特點，對于現有的專業課程評價體系應進行改革，不能一味地按照傳統的教學評價體系來進行，要盡量防止學生出現厭學情緒。應采用分階段、分比重的方式來客觀評價學生的學習成績。比如，可采取平時考核和期末考核相結合的方式，適當加大對學生實際操作能力的考核分數等。總之，在做到客觀評價學生學習的同時，應通過有效的方式提高學生學習的積極性。
6．積極開展專業教師特別是年輕專業教師的培訓，大力提升中職軌道交通信號專業課教學的師資力量
由于軌道交通信號系統的快速發展，大部分中職學校信號專業的師資都較薄弱，急需進行相應的培訓。這既是學校發展的需要，也是專業教師本身的需要，更是中職軌道交通信號專業學生的需要。培訓的方式要靈活，既不能因為培訓影響正常的教學進程，也不能因此放棄專業培訓。比如，對于剛進校的或年輕專業教師可采取外出集中培訓的方式，對于擔任專業課較多的教師可利用節假日和寒暑假進行相應的培訓。
7．積極開展校企合作
隨著軌道交通信號專業的快速發展，新知識、新技術及新設備的日新月異。中職軌道交通信號專業教學要緊跟城市軌道交通的發展步伐，開展校企合作是必由之路。這是由中職教育的特點所決定的中職教育的目標是培養企業需要的高技能人才。對于大部分學生而言，就讀中職學校的目的就是為了就業。由于中職學校普遍存在資金有限的情況，特別是對于軌道交通信號專業的學習，需要讓學生進行大量的實踐教學活動，實驗實訓基地的建設就顯得尤為重要。但由于中職學校的資金和場地的問題，不可能短時間內建立起完全滿足軌道交通信號專業發展所需的實訓設備，實際上也是不可能的。這就促使我們和相關的城市軌道交通運營企業進行緊密聯系。比如，可以和企業建立共有的軌道交通信號專業實訓基地，學校也可以承擔一定量的員工培訓或提供培訓場地等。另外，開展校企合作后，學校可以較快地掌握相關企業的發展狀況、用工意向等方面的信息，這對學校及時調整教學進程是十分重要的。這對學校、企業、學生來說，應是一個“三贏”的局面。
三 結論
現有的中職學校軌道交通信號專業的教學模式已不能適應迅猛發展的城市軌道交通的需要，改革勢在必行。要想培養出適應城市軌道交通信號專業發展的合格的技能人才，信號專業教育教學各環節必須緊密配合，加強校企合作。我們只有在實踐中不斷進行探索和總結，中職軌道交通信號專業教學改革才能取得較好的成效；只有認清自身能力，弄清企業的發展和需求，才能有利于學生的就業，才能有利于學校的發展。
參考文獻
［1］李丕濤、袁志新.職業中專學校教改探索［j］.中國科技信息，2008（6）
［2］焦桐善.我國城市軌道交通的發展和相關政策［j］.現代城市軌道交通，2006（5）
