鐵路信號系統(tǒng)安全性分析及優(yōu)化研究

路彥明

摘要：針對鐵路信號系統(tǒng)安全性能的優(yōu)化，從信息可視化處理、系統(tǒng)信息融合處理、單故障防御處理三個(gè)方面提出建議，目的在于提高信號系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，優(yōu)化運(yùn)行安全性，從而推動鐵路行業(yè)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】鐵路；信號系統(tǒng)；安全性；信息融合

保證鐵路信號系統(tǒng)安全性，有利于提高交通系統(tǒng)運(yùn)行期間的穩(wěn)定性。這與現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展有密不可分的聯(lián)系，現(xiàn)如今我國鐵路信號系統(tǒng)正處于多維度發(fā)展的狀態(tài)下，為了全面提升鐵路信號系統(tǒng)安全性，需要對其進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)技術(shù)的有效融合，使鐵路行車調(diào)度完全實(shí)現(xiàn)自動化，突破傳統(tǒng)技術(shù)的限制，以此帶動我國鐵路行業(yè)的有效發(fā)展。

1.鐵路信息可視化處理

針對鐵路信號系統(tǒng)的優(yōu)化，可以將其進(jìn)行可視化處理，所有數(shù)據(jù)、信息能夠通過可視模式進(jìn)行識別?？梢暬夹g(shù)和計(jì)算機(jī)相結(jié)合，為可視化系統(tǒng)賦予更加完善的功能，例如在線監(jiān)督、數(shù)據(jù)篩選與、分析大規(guī)模數(shù)據(jù)等，交互更加便利，總結(jié)鐵路信息系統(tǒng)中隱藏的信息規(guī)律。其實(shí)可視化屬于一種先進(jìn)的計(jì)算方式，將原本的計(jì)算機(jī)數(shù)字、代碼等，利用該技術(shù)轉(zhuǎn)變成為幾何信息，所有操作人員都能夠掌握最終計(jì)算結(jié)果。

以計(jì)算機(jī)為載體的鐵路信號系統(tǒng)和設(shè)備，數(shù)據(jù)可視化的實(shí)現(xiàn)，其中還涉及到計(jì)算結(jié)果信息，而該操作流程更加簡便，可以更加直觀的加以呈現(xiàn)。系統(tǒng)的研發(fā)人員將重要信息通過圖形的方式加以體現(xiàn)，所有數(shù)據(jù)項(xiàng)都可以當(dāng)作單一的圖元元素加以理解，海量數(shù)據(jù)集直接組合成為數(shù)據(jù)圖像，數(shù)據(jù)所具有的全部屬性值也體現(xiàn)出更多維度，工作人員從各個(gè)角度分析數(shù)據(jù)，總結(jié)其中規(guī)律。

針對鐵路工程、調(diào)試以及運(yùn)維人員而言，比較重要的信息可視化處理，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)輸出，將輸出的圖形化信息和預(yù)期數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)信息系統(tǒng)中存在的問題。針對信息可視化處理，能夠快速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)存在的問題以及隱藏故障，進(jìn)而提高輸出率。

2.鐵路信號系統(tǒng)信息融合處理

針對鐵路信號系統(tǒng)進(jìn)行多源信息融合，是將所有渠道的信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，從而達(dá)到統(tǒng)一結(jié)果。這一項(xiàng)技術(shù)最初被應(yīng)用在軍事領(lǐng)域的多傳感器設(shè)備中，也被稱之為多傳感器數(shù)據(jù)融合。所謂信息融合，其本身帶有多層次的特點(diǎn)，所有經(jīng)過融合處理的數(shù)據(jù)，都會與其他信息源數(shù)據(jù)形成自動聯(lián)系，并且對其進(jìn)行自動檢測與處理。針對鐵路信號控制系統(tǒng)，因?yàn)橄到y(tǒng)本身體現(xiàn)出多協(xié)作和多渠道的特點(diǎn)，可以能夠有效實(shí)現(xiàn)信息融合處理。針對與鐵路行車安全有關(guān)的信息，一旦體現(xiàn)出多信息融合這一需求，可以通過自我監(jiān)督以及互相監(jiān)督的形式，針對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行互相聯(lián)系與處理，再發(fā)揮多數(shù)據(jù)源的優(yōu)勢，保證數(shù)據(jù)本身的安全性，除此之外也能夠避免錯(cuò)誤數(shù)據(jù)傳輸。

按照相關(guān)規(guī)定，信息的融合處理需要滿足下面幾點(diǎn)要求：第一，如果數(shù)據(jù)是來自于其他的安全系統(tǒng)，且安全校驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與預(yù)期不符的結(jié)果，那么計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)必須要及時(shí)采取有效的安全措施。同時(shí)，信號系統(tǒng)內(nèi)部的安全設(shè)備，是信息的使用主體，要以掌握信息為基礎(chǔ)，按照冗余信息要求實(shí)施符合性校驗(yàn)，以免單一信息出現(xiàn)錯(cuò)誤而威脅到最終的安全性。對于信息的其中一個(gè)接收方，如果其來源渠道一致，或者信息含義相似度較高，那么便要對這些多來源數(shù)據(jù)實(shí)施安全一致性校驗(yàn)；第二，聯(lián)鎖軟件中相同設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及最終計(jì)算結(jié)果，要由對外驅(qū)動同時(shí)傳送給諸多外部系統(tǒng)，期間傳送的信息必須要保持相同，以此來提高信號系統(tǒng)的安全性。

3.單故障防御處理

對于信號系統(tǒng)中出現(xiàn)的單故障，若識別到隨機(jī)硬件出現(xiàn)故障，需要確保系統(tǒng)的安全性。除了單一故障以外，多重故障也需要著重處理，具體提出以下幾點(diǎn)意見：第一，針對導(dǎo)致信號系統(tǒng)安全性問題的單一、多重故障需要及時(shí)進(jìn)行查驗(yàn)，通過強(qiáng)制性手段將其系統(tǒng)保持在安全狀態(tài)；第二，工作人員要做好共因失效分析，限制多重故障的發(fā)生條件，即隨機(jī)單一故障組合的基礎(chǔ)上發(fā)生。

立足于其他角度分析，鐵路信號系統(tǒng)對于單一故障防御并沒有提出明確的要求，只是通過先進(jìn)技術(shù)以及有效的管理措施進(jìn)行治理，將系統(tǒng)性故障的發(fā)生頻率、硬件隨機(jī)性故障限定在相同的量級。然而當(dāng)前我國鐵路行業(yè)的發(fā)展，信號系統(tǒng)規(guī)模和復(fù)雜性水平非常高，通過對實(shí)踐情況的了解可知，針對鐵路信號系統(tǒng)安全性能的優(yōu)化，還需要從系統(tǒng)性故障防護(hù)方面制定有效的解決對策。第一，全面應(yīng)用質(zhì)量安全管理技術(shù)，降低人為操作導(dǎo)致故障的概率，并且充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，在出現(xiàn)危害性系統(tǒng)性故障的情況下，也可以降低其危險(xiǎn)性；第二，如果條件允許，可以對單一系統(tǒng)性故障防御著重考慮，通過多源數(shù)據(jù)檢驗(yàn)、信息可視化等手段展開實(shí)踐，以此全面提高鐵路信號系統(tǒng)安全性。

4.結(jié)束語

綜上所述，鐵路信號系統(tǒng)安全性能的優(yōu)化，需要在實(shí)踐過程中制定可行的防護(hù)方案，鐵路信號系統(tǒng)進(jìn)行更新，將安全性優(yōu)化工作視為重點(diǎn)工作在實(shí)踐中予以落實(shí)，以此提高系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，同時(shí)為鐵路行業(yè)發(fā)展提供保障，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

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