铁路信号设备的可靠性探讨

铁路信号设备的可靠性探讨

池辰

中国铁路呼和浩特局集团有限公司呼和浩特电务段 内蒙古呼和浩特 010000

摘要：铁路信号设备在指挥列车运行过程中，发挥着重要作用，同时也是保证铁路安全与行车安全单位前提保障。目前我国铁路信号基础的设备设施主要有信号机、轨道电路以及继电器等。铁路信号设备的可靠性，对列车的行车安全会产生直接影响。但是，因为我国在铁路信号设备可靠性的研究中起步相对较晚，所以，使得我国铁路信号设备的发展受到一定的影响与制约。所以，本文将针对铁路信号设备的可靠性相关内容进行阐述。

关键词：铁路信号设备;可靠性;可靠性模型

引言

铁路信号设备是指组织、指挥列车的运行，给列车传递信息，保证列车能够安全有效的运行，是铁路运输的基础设施之一，也是重要的组成部分。列车在运行的效率受到铁路信号设备的影响。上个世纪90年代初，我国才开始“机车辆可靠性”的研究，相较其他行业来说起步较晚。随着科技时代的到来，铁路信号设备的可靠性研究逐渐引起了各界专家学者们的高度重视，他们认为以前的研究太少，研究深度也不够，因为没有足够的实验和实践经验使得铁路信号产品的研究、生产、使用有很大弊端。尤其是在铁路信号设备可靠性管理上，没有系统化、全面化的可靠性指标，且严重脱离实际工作，无法有效的验证铁路信号设备的可靠性。目前，我国铁路设施建设的过程中，只有改掉这些弊端，才能使铁路建设快速发展。

1我国铁路信号设备存在的问题

1.1对铁路信号设备可靠性标准较少

20世纪60年代初我国在道路、航空等领域就开展了有关设备可靠性的研究,并依照国外的可靠性标准对可靠性的每个阶段做开展的工作进行了详细的规定。可靠性通用要求明确的规定了设备的全寿命周期可以划分为4个阶段:论证阶段、方案设计阶段、方案定型阶段、设备维护使用阶段。将铁路信号设备可靠性的可靠性管理、方案设计、方案评价、改进等工作,从而更加明确的规定在这些工作中的具体工作内容,及其他标准规定的具体工作步骤。到了90年代,我国铁路部门也制定了很多的行业标准,但是可以供实际使用的只有两项:《铁路信号产品可靠性要求评定方法持铁道机车车辆电子产品的可靠性、可用性、可维护性和安全性这其他发达国家的可靠性标准相比,从数量上来看我国的可靠性比较较少;从内容上来看,我国现有的可靠性标准在引导实践工作中发挥的作用较小。

1.2缺乏规范标准

军工行业以及航天行业，在我国是第一批开始信号设备可靠性研究的行业，在此类行业的可靠性研究中，通常情况下是按照其他发达国家的标准以及规范进行研究，从而制定相应的详细规定与设备设施。由此可以看出，铁路信号设备可靠性研究，在我国起步相对较晚，尽管我国针对铁路信号设备可靠性研究给出相应的标准与规范，但是仍然存在不足，可以实际参考的内容少之又少。这一问题的出现，对铁路信号设备可靠性研究工作，以及铁路信号设备的使用会造成一定影响。

1.3可靠性指标不完善

铁路信号设备是否可以正常运行主要是取决于可靠性指标等，通过设备可靠性指标可以判定铁路信号设备是否合格。在设备产品合同中，可靠性指标也是合同条款中非常重要的内容。过去我国铁路信号设备可靠性指标为设备失效前平均工作时间或设备有效运行时间。平均有效时间主要是在产品修理中使用，失效前平均工作时间不维修设备。一般来说，铁路信号设备评价中多数都是处于无故障运行阶段，但指数分布更多是针对检测对象，不适用于其他部分可靠性评定。

2解决铁路信号设备可靠性研究方面问题的措施

2.1大力开展可靠性研究

铁路信号设备的可靠性是一个系统的工程，存在于产品的每个环节、阶段中。加强对设备可靠性的研究，不论是在产品的设计中还是在产品的生产过程中都需要彻底贯彻可靠性研究工作。要求相关部门根据我国国情，制定适合我国可靠性研究工作的标准。在加大研究力度的同时规范可靠性标准，才能推动铁路信号设备可靠性的研究发展。

2.2构建符合当代铁路信号可靠性模型

当今主流的设备可靠性模型为对数分布、威布尔分布等。铁路信号设备可靠性模型要根据实际使用情况、标准要求选择模型标准，并在此基础上结合被检测对象寿命数据完善拟合度检验分布，这样既可验证模型的适应性。现如今，我国铁路信号设备主要是采用指数分布，但该方法无法应用于机械零件功能参数分布。威布尔分布可以在全面反映材料寿命、缺陷等各方因素，通过轴承寿命滚动试验。对数分布要构建适宜的建模疲劳失效，确定寿命数据、维修时间等。

2.3选择可靠性模型

通常情况下，在铁路信号设备可靠性模型中，会采用不同的方式，比如，威布尔分布以及对数分布等。为促进我国铁路信号设备可靠性研究的更好发展，需要选择最为合理的可靠性模型。在实际可靠性模型的选择过程中，需要结合具体对象的实际物理背景展开。并且在此基础上，需要结合对象的寿命数据，对拟合度的分布检验工作进行完善，这样可以明确选择的可靠性模型是否科学合理。从目前我国铁路信号设备可靠性模型的选用中可以看出，指数分布是一种较为常见的可靠性模型。但是，指数分布可靠性模型不可将其应用在机械零件功能参数的分布形式中。威尔布尔可靠性模型，可以将材料缺陷问题充分反应，同时明确影响材料寿命的因素。通常情况下，会将其应用在滚动轴承的寿命试验中。对数分布可靠性模型，更加适用于建模疲劳失效的试验中。

2.4加强可靠性研究力度，确定可靠性标准

加强铁路信号设备可靠性研究是一项非常复杂的工程，需要涉及到多方内容，如设备使用时间研究中，需要研究方案、设计体系、系统生成、可靠性评定等。过去可靠性评估都是对产品评估，但产品已经生成所以难以进一步提升既有产品可靠性。所以在研究铁路信号设备可靠性时，要从信号设备研发阶段就融入可靠性评估工作。对于建设可靠性标准来说，要求制造商提供可靠性验证数据，并由市场第三方机构为信号设备可靠性进行评价，保证可靠性评估的公平、公正、公开，确定可靠性评定标准，全面监督评估过程，这样才能够保障铁路信号设备的可靠性。

2.5建立第三方评估机构

铁路信号设备的可靠性直接影响了铁路的运行安全。在铁路信号设备的可靠性研究中，需要建立完善的可靠性评估机构[5]。要求在铁路信号设备的采购过程中严格审查制造商等数据，以保证铁路信号设备可靠性，同时相关部门可以建立第三方关于铁路信号设备的机构，要求组织内工作人员具有一定的评估资质和良好的专业素养，并在评估过程中全程监督铁路信号设备的采购，进一步提高铁路信号设备的可靠性。

结语

综上所述，铁路信号设备作为列车行驶安全的重要保障，这就需要全面做好信号设备可靠性研究工作，针对可靠性研究中现有问题，通过构建可靠性评价体系、完善评价模型、明确评价标准等，确保信号设备可靠性符合标准，提升铁路运行安全与效率。

参考文献

[1]赵德海.对铁路信号设备可靠性研究[J].城市建设理论研究（电子版），2015（16）：5263-5264.

[2]杨兆蒙，孙瑜.铁路信号设备的系统防雷问题分析[J].科学与财富，2015（6）：350-351.

[3]蒋笑宇.高速铁路通信信号设备接口雷电防护优化设计研究[J].信息系统工程，2015（3）：95.

[4]杨世亭.铁路信号设备可靠性的思考[J].建筑工程技术与设计，2015（18）：1826-1826.

[5]吴雄升.铁路信号设备防雷技术探讨[J].中国高新技术企业，2013（7）：61-62.