中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头电务段 内蒙古包头 014000
摘要：近几年，我国在铁路建设方面不断加大人力和物力的投入，作为铁路建设重要组成部分的铁路信号设备，其在社会信息技术发展的过程中逐步实现了与电子信息技术的融合，铁路信号设备的各项功能因高科技的加入逐渐完善。尽管如此，对铁路信号设备运行状态可能造成影响的因素还是很多，所以必须提高对有信号设备维护工作的重视。
关键词：现代铁路；信号设备；故障；安全保障
引言
随着“八横八纵”铁路网规划建设的提出，我国铁路运输正处于迅猛发展阶段，铁路运输系统朝着网络化、综合化、数字化、智能化方向发展。作为铁路交通运输的核心部分，信号控制系统是列车运行的“中枢神经系统”，是保证行车安全和提高运输效率的必要保障。信号设备故障，轻则影响行车效率，重则危及行车安全。而现有信号故障报告多以文本形式记录，难以进行有效的存储和分析，无法发掘文本中蕴含的大量故障特征信息，极大减弱了事故报告的使用价值[2]。如何快速辨识事故报告中的故障特征，有效利用文本故障记录，分析原因并提出相应的防范措施对减少故障和保证铁路高效运营具有重要作用。
1.铁路信号设备组成
现代铁路信号设备室外部分主要包括信号机、转辙机和轨道电路三个部分，室内设备主要包括联锁机设备、继电器组合架、微机监测设备、TDCS设备等。信号机是在行车、调车作业工作中，对行车有关人员指示运行条件的设备。转辙机设备的位置通常都在道岔处，在运营过程中会根据实际情况进行转换，转换到定位或者反位，为列车运行提供正确的行车进路。现代铁路信号设备正常运行的基础设备之一就是轨道电路，其能随时反应某个时间段内列车所在的位置，再将收集而来的信息传送到室内联锁系统进行处理，再通过联锁系统控制信号机的显示，让工作人员根据这些信息对火车的正常运行进行控制。
2.铁路信号设备状态检修常用技术措施
2.1模型分析技术
模型分析技术是通过构建故障模型来准确反映铁路信号设备故障模型参数、最初条件与其它信息以及所导致的结果，同时，运用数学方法将这些关系用公式或者方程式来表示。其次，在运用模型分析技术的过程中，必须确保数学关系的精确性。需要注意的是，一旦铁路信号设备内部某一部件出现故障，其系统输入与输出关系必然也会发生相应的变化，此时，需要借助数学模型来准确反映设备故障问题，分析故障因素，制定最佳解决对策。
2.2引进先进的铁路信号安全技术
电子信息技术的精准性和实时性可以为铁路信号设备的安全性提供强有利保障。比如将CTC集中调度系统和微机监测系统积极引进各铁路车站，通过拓展信息网络设备的应用空间来提升铁路信号的安全性；通过移动闭塞技术的应用实现轨旁设备与车载设备之间通信的双向性，进而更有效地控制列车行车间隔，避免因信息传递不畅之类的设备故障影响铁路正常运输运行，科学合理地引进和使用先进安全信息技术提高现代铁路信号设备的维护效率。
2.3模糊逻辑法
模糊逻辑法基于模糊推理法，一般情况下，铁路信号设备初次发生故障时很难立刻判断故障类型及其诱因，此时，就需要借助模糊逻辑法进行判断和推理，设置模糊集合，运用模糊规则来依次排查铁路信号设备故障类型、故障点和故障原因。
2.4建立设备的数学模型
信号设备的联锁条件多为开关量信号构成，部分设备的控制信号为模拟量信号。开关量信号的数学模型构建起来相对简单，只要根据联锁条件进行相互关联就可以实现。对于模拟量信号就较为复杂，如变压器的输入输出间可以用比例函数实现，25HZ轨道电路中的防护盒就需要谐振函数来实现。ZPW-2000设备的发送器、接收器、冗余衰耗器的数学模型的建立就相对复杂了，需要对设备的特性进行全面分析后才能建立相应的数学模型。
在建立的数学模型中必须考虑环境温度、湿度及其它外部条件（电磁环境、土质环境等）设备的影响。数学模型建成后必须进行环境试验使其能够反映真实的设备状态。
2.5数学模型在故障处理中的应用
信号设备的集中监测系统能够对设备运行中的部分数据进行监测，在设备的特性发生变化时能够从集中监测系统中反映出来，由于监测数据的有限性。这就需要引入设备的数学模型，通过模型中各参数的改变准确的找到发生故障的设备，为信号设备的状态修提供较为可靠的故障判断依据。将以往发生过的故障使用该系统进行模拟，一是能够对系统的准确性进行核实，二是为以后的故障处理提供参考。
2.6强化对铁路信号安全性的监管力度
强化监管铁路信号安全性的工作力度需要铁路部门建立并完善有关规章制度，对各类设施设备的定期维护、对编制人员的科学分布、检查与维护工作的合理分配等，通过责任人划分将各项工作有序落实到位。通过严格监管体系的建立监督维修工作的顺利开展，合理安装铁路信号安全设备，基于定期设备检查和维护工作来排除故障，力保监管工作的严格性，让铁路信号设备的功能充分发挥。
2.7引入小波分析法
在铁路信号设备状态检修工作中，小波分析法的应用频率虽然相对较低却极为有效，为了进一步提高诊断效果，应充分引入小波分析法。从基本定义来看，该方法的核心技术是数字技术，在应用过程中是通过变换时间或者空间频率来运算故障信号和函数，实现运算结果尺度化与精细化。将小波分析法应用于铁路信号设备故障诊断工作中有助于准确识别故障类型和因素，实现诊断结果精确化。
2.8任务分配模型设计
对于电务现场生产组织来说，任务和人员的匹配关系应作为研究的重点。要实现匹配，可分为两个步骤来进行：①根据任务的属性及特点，选出应优先分配的任务；②评估人员的特点，匹配出适合该任务的人员。为实现匹配关系的量化，需要对人员的工作能力、既往经验、方向兴趣及任务主要属性进行专家打分，打分要确保专业性，减小主观随意性。
3.体系运行情况
在系统集成工程项目实施安全保障过程中发现：1）当不同系统集成项目所采用的信号系统均为相同系统结构以及功能时，项目的安全分析活动如何开展既能够分析充分又能提高效率，并更加抓住项目特点，关注项目特殊点；2）不同项目由于参与分析人员的能力、经验等造成同类项目分析结果的差异性；3）由于系统集成项目工程现场实时情况，可能存在多次分段开通等情况，造成危害日志安全管理的维护工作量较大，且容易遗漏相关证据。
结束语
文章在认识铁路信号系统各单元模块功能的基础上，采用基于TF-IDF的文本挖掘方法辨识信号设备故障报告中的特征词，为故障案例添加标签，便于故障案例的检索和查阅。此外，自定义规则对故障案例故障信息进行提取，将非结构化文本转成固定的结构化形式，便于开展故障数据统计，有效分析故障影响因素、故障特点，为此对同类故障提出整改措施，缩短故障处理时间，便于日后改进，降低故障发生概率，减少信号设备故障对行车造成的影响有重要意义。
参考文献
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