鐵路信號(hào)技術(shù)及其發(fā)展應(yīng)用

吳伯川

摘 要：鐵路信號(hào)技術(shù)是保證鐵路安全運(yùn)輸一個(gè)重要因素，同時(shí)鐵路信息技術(shù)也是鐵路運(yùn)輸當(dāng)中無(wú)法忽視的一大重要技術(shù)，需要對(duì)鐵路信號(hào)技術(shù)進(jìn)行全面的了解，才能保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩疚木蛧?guó)內(nèi)鐵路信號(hào)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要淺析。

關(guān)鍵詞：鐵路信息技術(shù)；交通運(yùn)輸；應(yīng)用

當(dāng)前，對(duì)于鐵路信號(hào)技術(shù)人們有不同的理解。有人僅將鐵路信號(hào)技術(shù)解讀為為了保證鐵路運(yùn)輸過(guò)程的安全和設(shè)備；有人則將鐵路信息技術(shù)解讀為向行車人標(biāo)示下達(dá)行車條件的命令；還有些人則把鐵路信號(hào)技術(shù)解讀為鐵路信號(hào)就是鐵路上一系列如連鎖、閉塞設(shè)備、信號(hào)顯示等設(shè)備的總稱。

從十八世紀(jì)二十年代開(kāi)始，世界上的第一列列車在英國(guó)開(kāi)始運(yùn)行，當(dāng)時(shí)選擇的方法是人工持信號(hào)旗騎馬在前方引導(dǎo)列車前進(jìn)的方式。之后一百多年里，鐵路技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化。中國(guó)鐵路于十九世紀(jì)初期初次在大連---長(zhǎng)春線路間開(kāi)始裝設(shè)壁板信號(hào)機(jī)。十九世紀(jì)二十年代，色燈信號(hào)機(jī)第一次投入使用。后來(lái)在中華人民共和國(guó)成立后，鐵路信號(hào)技術(shù)終于開(kāi)始了飛速發(fā)展。五十年代，在京廣線的衡陽(yáng)車站裝設(shè)了中國(guó)自己設(shè)計(jì)、自己制造、自己施工的進(jìn)路繼電式集中連鎖，此后在全國(guó)的鐵路線上相繼裝設(shè)了半自動(dòng)閉塞、自動(dòng)閉塞、車站電氣集中聯(lián)鎖和調(diào)度監(jiān)督等設(shè)備，并建成機(jī)械化和半機(jī)械化駝峰調(diào)車場(chǎng)[1]。此外，在北京的地下鐵道上還成功地裝設(shè)了行車自動(dòng)指揮和列車自動(dòng)控制系統(tǒng)。

在這一百多年，形成了今天的現(xiàn)代鐵路信息系統(tǒng)。它是計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代通信和控制技術(shù)三方面在鐵路運(yùn)輸過(guò)程中的具體應(yīng)用，在鐵路運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)過(guò)程中，隸屬信息與控制學(xué)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(chǔ)上的安全保障體系。

一、鐵路信息技術(shù)的發(fā)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(shè)跨越式展規(guī)劃，即要建設(shè)一個(gè)發(fā)達(dá)完善的現(xiàn)代化鐵路網(wǎng)，以去適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下的總體要求。通過(guò)鐵路運(yùn)輸?shù)膶?shí)踐，即便是鐵路路線、列車、橋梁等設(shè)備完好的情況下，也會(huì)發(fā)生列車沖突和顛覆之類的重大事故。為了保證列車運(yùn)輸過(guò)程中的安全，在特定的空間入口處，鐵路部門(mén)專門(mén)設(shè)置了信號(hào)機(jī)以用于指揮列車是否可以繼續(xù)行駛。鐵路信號(hào)系統(tǒng)的誕生初衷是保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩Q生和發(fā)展，鐵路信號(hào)系統(tǒng)的第一使命就是保證行車安全，鐵路信號(hào)決定了整個(gè)鐵路運(yùn)輸交通的安全[2]。

在1949年之前，鐵路信號(hào)系統(tǒng)還非常落后。主要以手工板岔、人工動(dòng)作擺臂為主要手段。直到1949年后，我國(guó)鐵路信息技術(shù)才得到迅速發(fā)展，使得中國(guó)鐵路終于擺脫了過(guò)去弱國(guó)的影子，信號(hào)技術(shù)終于從零發(fā)展到世界鐵路信號(hào)技術(shù)的強(qiáng)國(guó)之一。

鐵路信號(hào)技術(shù)是鐵路運(yùn)輸?shù)难劬Γ孛嫘盘?hào)為司機(jī)提供了視覺(jué)信號(hào)。但由于列車幸運(yùn)速度越來(lái)越高，天氣影響等因素，依靠人工瞭望，人工駕駛已經(jīng)不能保證列車安全。 因而在保證有效列車運(yùn)行安全的前提下，鐵道部主持制定了《中國(guó)列車控制系統(tǒng)（CTCS）技術(shù)規(guī)范總則》，其中CTCS共劃分了5各等級(jí)，依次史CTCS0-CTCS4級(jí)。以滿足不同線路行運(yùn)速度要求。

一是區(qū)間閉塞技術(shù)的發(fā)展。我國(guó)鐵路一些客運(yùn)專線已安裝基于無(wú)線通信自動(dòng)閉塞的CTCS-3系統(tǒng)，基于無(wú)線通信的自動(dòng)閉塞可以取消地面信號(hào)機(jī)。

二是車站連鎖技術(shù)也在計(jì)算機(jī)控制計(jì)統(tǒng)的工作下，完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。

三是通信信號(hào)的一體化。

四是調(diào)度指揮技術(shù)的更新大大提高了鐵路運(yùn)輸?shù)男省?/p>

五是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)施鐵路技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化管理，構(gòu)建自己的信息傳輸平臺(tái)。

二、鐵路信息技術(shù)在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用

縱觀鐵路信號(hào)技術(shù)的發(fā)展歷程，經(jīng)歷了人力、機(jī)械、機(jī)電、電子到微電子的發(fā)展和演變。而隨著信息技術(shù)、微電子技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)在鐵路信號(hào)技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用，使得系統(tǒng)的信息處理能力 、數(shù)據(jù)、容量和傳送速度發(fā)生翻天覆地的變化，鐵路信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展到今天，已有了新的轉(zhuǎn)折。

高速仍然是推動(dòng)信號(hào)技術(shù)發(fā)展的重要因素，各國(guó)在高速鐵路上都采用了以機(jī)車信號(hào)為主體信號(hào)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展列車速度調(diào)整和列車間隔調(diào)整的列控系統(tǒng)。歐洲共同體成員建立了歐洲統(tǒng)一的列控系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)以無(wú)線通信方式傳遞信息，并在地面設(shè)立點(diǎn)傳輸信息系統(tǒng)，感應(yīng)地面線路的信號(hào)，用感情通信和無(wú)線兩種模式配合實(shí)現(xiàn)對(duì)列車的自動(dòng)控制[3]。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，特別是鐵路上的廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)網(wǎng)已然成為必然要的傳輸通道。各國(guó)都建立了各自的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，隨著信息系統(tǒng)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，鐵路統(tǒng)一的數(shù)據(jù)網(wǎng)將成為鐵路各種信息傳輸?shù)墓餐ǖ溃芾硇畔⒑涂刂菩畔⒌穆?lián)系越發(fā)緊密，為了解決管理和控制的實(shí)時(shí)性，為了讓系統(tǒng)更加安全可靠和經(jīng)濟(jì)，信號(hào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息傳輸納入數(shù)據(jù)網(wǎng)已經(jīng)是實(shí)現(xiàn)資源共享和降低基礎(chǔ)設(shè)備造價(jià)的必然措施。

三、對(duì)我國(guó)鐵路信息技術(shù)發(fā)展的建議

通過(guò)多年的信息技術(shù)發(fā)展和改革，國(guó)內(nèi)的鐵路信息技術(shù)從無(wú)到有，已經(jīng)取得了十分可喜的成績(jī)，但是相比起國(guó)外的鐵路技術(shù)，在某一些仍然有一些的差距。

鐵路信息與控制技術(shù)的迅猛發(fā)展為交通運(yùn)輸業(yè)的現(xiàn)代化帶來(lái)了良好的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。而現(xiàn)代鐵路信號(hào)技術(shù)在鐵路運(yùn)輸和鐵路生產(chǎn)兩大作業(yè)過(guò)程中的作用，也由最初的安全保障作業(yè)發(fā)展成為了保證安全、提升效率、改良工作環(huán)境、改善運(yùn)輸服務(wù)，全方面提高安全運(yùn)輸?shù)男屎唾|(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

鐵路信號(hào)技術(shù)的發(fā)展和鐵路信號(hào)的廣泛應(yīng)用使得鐵路交通發(fā)展越來(lái)越快速，鐵路信號(hào)也成為提高車站運(yùn)營(yíng)能力、增加鐵路運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益、改善鐵路員工勞動(dòng)條件的一種科學(xué)管理的現(xiàn)代化手段和技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬荷云.中國(guó)鐵路信號(hào)技術(shù)發(fā)展史.第六次編輯工作會(huì)議及編寫(xiě)進(jìn)度[J].鐵道學(xué)報(bào)，1986（3）：100.

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

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