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铁路信号设备的可靠性分析

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：陈隆

[导读] 摘要：随着我国铁路事业不断发展，铁路信号设备也在不断进步。

        中国铁路北京局集团有限公司天津电务段天津 300140
        摘要：随着我国铁路事业不断发展，铁路信号设备也在不断进步。在铁路信号设备可靠性方面，我国也正处于不断探索、研究的阶段。就目前来说，铁路信号设备可靠性的研究过程中仍然存在许多问题，尤其是可靠性模型的应用不够科学，使得可靠性标准较少，指标存在很多缺口等。文章分析了我国铁路信号设备可靠性研究方面的问题，并阐述了解决问题的对策。
        关键词：铁路信号设备；可靠性；分析
        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我国铁路信号设备可靠性研究方面问题
        1.1缺乏合适的可靠性模型
        我国的铁路信号设备可靠性模型是根据指数分布来进行构建的，在指数分布的模型中失效率是一个固定值理论上讲，铁路信号设备即使受到外界环境条件的影响，也不会发生偶然失效的现象，因此失效率还是一个固定值，这些铁路信号设备也不存在失效期。由于设备的疲劳损耗也会造成设备的机械故障，所以随着设备使用时间的增长，其失效率也会跟随者增大，此时失效率就不再是一个固定值，所以用指数分布来构建可靠性模型是不合理的。因此，我们必须针对设备的使用性质以及设备的故障模式采取合适的模型，这样才能更好的保证我国铁路信号设备的可靠性。
        1.2缺乏标准规范
        最早我国研制出的可靠性信号主要应用于军工、航天业，可靠性研究过程更多是通过发达国家技术与标准，并以此为基础制定可靠性设备。虽然我国《装备可靠性通用要求》当中提出了可靠性相关内容，将信号设备可靠性规定分为四个阶段，即论证、设计、定型、维护，提出了可靠性标准参数，但可以为信号设备可靠性提供参考的内容却少之又少。
        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
        解决可靠性问题需要我国加强在铁路信号设备可靠性方面的研究，不断的收集可靠性的相关数据，同时定期维护铁路信号设备。另一方面需要建立可靠性评估机构，才能从根本上解决铁路信号设备可靠性的问题。
        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。

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        2.2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。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。
        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不断维护和更新铁路信号设备
        工作人员应及时地检查投入使用的铁路信号设备的，依照制定的铁路信号设备可靠性标准来对其进行检查并采取合理的措施进行处理现在，计算机技术己经普遍地应用于铁路信号系统，这也就对铁路信号工作人员的专业素质有了较高的要求，工作人员必须熟练掌握应用程序的操作规范和操作技巧，进而保证其工作的质量铁路信号部门应及时更新铁路信号设备，采用先进的软件来完成信号设备的数据收集和设备故障检测工作，并对发现的故障及时进行解决处理利用先进的数字化系统操作技术，来对铁路信号设备进行完善和更新，进而确保铁路信号设备安全可靠地运行。
        结语
        综上所述，我国在铁路信号设备可靠性研究的道路上还需要不断的前进。虽然与发达国家相比较还有一定的差距。只有解决了铁路信号设备可靠性的实际问题，才能使国内研究铁路信号设备的研究进一步发展，从而推动我国铁路设施建设。
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