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铁路信号系统安全性能及安全管理问题研究

曹巍
  
安家(建筑与工程)
2022年31期
中铁十二局集团电气化工程有限公司 天津市 300308

摘要:2019年底,我国建成世界上最大和最快的高速铁路网,其运行速度高达350km/h。自此,标志着我国的铁路建设逐渐进入飞速发展阶段,与此同时,我国对铁路信号设备的需求和影响也在逐渐增加,为使铁路信号设备更加普及,应加强对当前铁路信号系统安全水平和安全管理,以进一步保障我国铁路列车的行驶安全。

关键词:铁路信号系统;安全性能;安全管理

1铁路信号系统的特点

铁路信号系统是组织和指导列车运行、确保列车安全、提高交通效率、提供信息和改善操作者工作条件的重要工具。铁路信号设备的技术水平是铁路现代化的重要标志,是铁路信号系统的基础,其质量和可靠性在铁路信号现代化背景下直接受到铁路信号系统的影响。铁路信号设备的主要问题最终反映在信号设备,为提高铁路运输的效率,必须注意信号的定位设备。我国的铁路信号系统可以根据特点分为:指挥铁路列车运行的行车信号系统以及指挥调车进行作业的调车信号系统;按照信号的设置位置,则可以分成车站信号系统、区间信号系统、行车指挥系统以及列车运行自动化系统等;按照信号显示制的方式进行分类,则可以分为选路制信号系统以及速差制信号系统;按照结构进行分类,则可以分为臂板信号系统、色灯信号系统、灯列信号系统以及信号机系统等。我国的铁路信号设备可以主要分为三个种类:(1)信号机,按照其原始形态分类,包括手灯、手旗、明火以及声笛等相关器械,现代信号机包括十一种器械:进、出站信号器械,通过信号器械,进路信号器械,驼峰信号器械,驼峰辅助信号器械,接近信号器械,遮断信号器械,调车信号器械,防护信号器械,减速信号器械以及停车信号器械等机械设备。(2)按照标志进行分类,其中主要有预告、站界、警冲、鸣笛、作业、减速地点及机车停止位置等相关标志;(3)表示器,其作用主要是用来补充说明铁路信号的意义,主要有五种形式,如发车表示器、发车线路表示器、进路表示器、调车表示器以及道岔表示器等相关铁路器械。

2增强铁路信号系统安全管理的措施

2.1选择合适的可靠性模型

目前,我国铁路信号传输设备性能可靠性分析新模型的主要特点是数据呈指数分布。分析模型的数据非常片面,因此,不能完全给出铁路部件基本功能与信号设备性能参数之间的分布关系。主要包括第一对数的物理分布和weibull对数分布。这两种分布模型主要是根据不同设备实际物理应用环境的不同要求,选择合理的设计模式,并能及时分析和实现。模型拟合的对数分布可根据各设备的实际使用寿命,用数据表进行校核。运用威布尔周期分布模型,可以反映和揭示影响工业设备轴承及其主要零部件日常使用寿命的主要原因。其主要目的是定期检测高速滚动轴承的日常使用寿命。数字分布测试模型主要用于定期检测直接影响设备寿命和日常维护时间的疲劳控制故障。两种可靠性模型各有优点,可根据设备的不同特点进行选择。

2.2物理安全

物理安全主要指减少触电危机、火灾隐患、辐射危机、机械危害以及化学危机等危险内容而导致的物理安全事故。预警系统存在的物理危害主要包括自然灾害、系统问题以及人为事件。其中自然灾害主要包括地震灾害、洪水灾害、暴风雪灾害以及雷暴灾害等内容;系统问题主要包括火灾事件、漏水事件、温湿事件、通信中断问题、停电问题以及电磁泄漏问题等内容;人为事件主要包括爆炸事件、破坏事件、抢劫事件、恐怖袭击事件等内容。当前,我国铁路信号室主要采用电源面板、接地系统、防雷体系、消防体系、空调功能、防水体系、防静电系统、防雷系统、灭鼠系统以及电磁波防护体系等措施。但是,对信号系统的人身安全注意不足,特别是缺乏具有必要监测工具的轨道设备。例如无源应答器被盗就会影响相关检查信息的准确性,导致列车员无法获得有关列车运行的相关信息;另外,如果信号系统对整条线路进行安全检查,还必须实时监测安装在轨道旁边断轨检查设备的完整性。因此提出利用互联网技术在物理空间引进不同类型设备,如机舱、轨道、车辆部件监控系统等。信号设备的远程备份。假如列车在运行过程中遇到各种自然灾害(主要包括地震、洪水和电力中断等内容)的安全威胁时,信号系统就会因此出现故障,使得铁路信号系统在安全运行过程中出现重大安全隐患,进而导致相关铁路安全事故的发生。一个或多个安全云应作为一个整体铁路或铁路代理单位建立起来,所有有关应用程序的逻辑和应用程序的相关信息都应被支持并放置在安全云中。移动到其安全云的平台,确保铁路信号系统能够更加安稳地运行,实现各种缺陷的快速恢复。

2.3重视安全证据的时效性

与传统诉讼中证据一经形成通常就固定不变不同,铁路信号系统安全评估中安全证据的内容可能会随着时间的变化、理论的发展或技术的进步等而发生改变。安全评估是一个不断推进的过程,通常包括工程项目集成设计、产品制造、安装调试、测试验证和系统验收五个阶段,评估方可能需要分别作出阶段性的评估报告和证书,这也决定了其所收集的证据会有时效性。因此,评估机构应积极参加技术研讨、方案评审等相关活动,把控关键环节,跟紧工程节奏,同时强调相关各方要将安全意识和新理念体现在系统设计开发全过程。必须明确的是,其时效性(或称可变性)与客观性并不相悖,只是证据的客观性要求安全证据在用于铁路信号系统安全评估时必须考虑证据的时效性问题,即客观性应当包含时效性的内容。理由在于,每一次形成的证据都是当时客观事实的客观反映,当客观事实发生变化时证据应当及时更新是必然的,因为当时的证据已经不能客观反映当下的客观事实,为了保持其客观性,应更新具备时效优势的证据。

2.4信息安全

在iec62443中,工业控制系统的安全性定义为保护它而采取的措施;为建立和维持保护制度而采取的措施所产生的制度状况;可避免未经授权访问系统资源及未经授权或意外转换、损坏或损失;根据计算机系统的运作能力,当局可确保未获授权的人员及系统无法修改软件及其数据或存取系统的功能,但当局可确保获授权的人员及系统不受阻;它应防止非法、有害侵入或干扰工业控制系统的计划运行。例如,系统的实时性要求高,不能容忍延迟或意外中断;系统安全事故会导致严重的道路安全事故,不仅危及个人生活、设备和环境,而且对社会产生重大影响。铁路信号系统主要包括铁路网络信号安全,包括铁路网络接口、通信协议、现场测试体系以及铁路系统安全。特别是在铁路操作系统、铁路通信协议、铁路日志检查、铁路终端设备、铁路防火墙、铁路入侵检测、铁路系统更新等方面存在一定的风险。攻击者利用这些风险来破坏整个铁路系统。总的来说,国内外对铁路信号安全体系的研究仍处在初步研究阶段。本文对信息安全技术进行了研究,建立了统一的系统,并将其应用于铁路信息安全系统体系中。

3结论

铁路信号系统安全证据的基本属性决定其内涵和外延,进而决定其适用范围和程序,是安全证据制度构造的基础。铁路信号系统安全评估对证据收集及运用应当执行更为严格的规则,如排除合理怀疑证据规则等,以最大限度地保障铁路系统安全。从证据的客观性、关联性和合法性角度判断安全证据的可靠性与科学性,可以极大促进铁路信号系统安全评估工作的透明、公开和公正。

参考文献

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