关于我国铁路信号设备可靠性的分析

摘 要本文首先分析了我国铁路信号设备可靠性分析的现存问题，然后从参考其他行业可靠性标准、按照现实情况挑选可靠性模型、建立全面的指标体系、收集可靠性数据等方面，阐述了强化铁路信号设备可靠性的具体方法，以期对给予相关工作参考之用。

【关键词】我国 铁路信号 设备 可靠性 分析

铁路信号设备能够确保列车的运作安全性和稳定性，是各个国家不可缺少的重点基础设施。从二十世纪九十年代起，一直到近年来，铁路信号设备的可靠性逐步引起了专用人员的高度重视，但眼下的相关研究仍然不够深入，而且实际操作经验也明显不足，导致可靠性管理出现了许多问题。因此，必须要努力改变这一现状，推动我国铁路事业高速化发展。

1 现存问题

1.1 标准规范少，提法过于简单

我国从二十世纪六十年代起，在军工、航天等领域展开了可靠性相关研究，但远远没有达到国外发达国家的标准。我国对于铁路信号设备可靠性的研究，存在标准规范少，提法简单等问题。直到后来，我国按照国外所用的可靠性标准，制定出了许多规章制度，比如GJB国军标系列与GB国家标准系列等。而对于可靠性工作的开展，每一流程应当进行哪些内容，以及怎样做好相关工作，都有了详尽的规定和标准，自此，有关标准规范少的问题才得到了一定缓解

1.2 模型不适当

在过去一段时间中，铁路设备的可靠性相关文件基本都是把目标进行指数分布处理。通过这种方法，可以有效分析出相关文件的可靠性程度。有关可靠性物理的研究证明，电子产品失去功效的原理主要是偶然失效，而筛除掉早期失效以后，其失效率大多都属于常数，并未体现出明确的失效期。机械产品的故障原理通常属于疲劳损耗，具有显著的累积效果。使用时间越长、使用率越频繁，其失效率也就越高。这时，其可靠性模型就不属于指数分布。

1.3 标准不全面

曾经，我国铁路部门规定的产品可靠性标准仅有两个，就是MTBF，即无故障工作时间，以及MTTF，即失效前的平均工作时间。对于可靠性数学而言，通常是把MTBF用在可修理的产品方面，而MTTF则用于不能修理的产品。但针对一些使用期限分布不符合指数分布的产品，如果只规定一个MTBF，则难以得知产品的使用期限分布情形，所以在实际运用中也没有太大的价值。

在我国有关铁路信号的规定中，明确指出了铁路信号产品失效率的评定、测试方法、截尾测试等测定手段，但以上这部分手段都只是针对于指数分布而言，并不适用于其他类型的分布。

2 铁路信号设备可靠性提升的具体方法阐述

2.1 设立制度

可靠性标准是引导并确保可靠性工作顺利进行的必要因素。除了军工、航空等对工程可靠性要求非常高的领域，大多数领域都还没有建立起稳定可靠的标准制度。国内的电力、家电等行业，也都具有自己的一套规范标准。就当前铁路行业发展的实际情况来看，关于可靠性的标准少之又少，而且层次较低，指导意义不强。因此，铁路部门必须要引起对这一问题的重视，积极制订出科学、合理的可靠性标准与制度。

2.2 模型选择

常见的可靠性模型大致可分为以下几种：指数分布模型、威布尔分布模型、（对数）正态分布模型、伽马分布模型与极值分布模型等。在实际应用中，应当根据研究目标的现实情况，科学挑选出适当的数学模型，此后再依据使用周期相关数据，展开分布的模拟测试，最终确认所挑选的模型是否合适。

2.3 指标体系构建

参考国军标内的有关规定，再充分联系铁路行业的特征，可以提出以下可靠性指标体系建立方法：

（1）运用需求分析。要对研究对象的预制功能、运用环境、保障条件等内容进行全面分析。

（2）树立起正确的故障鉴别条款，针对各式各样故障的判断与许可范围内的降级运用，作出明确而详细的规定。

（3）挑选可靠性和维修性的相关参数。在国军标内，选用的参数繁多，对于铁路信号产品而言，可以对其进行适度简化，并采用以下几种参数：使用可用度、定时可靠度、平均故障发生时间、平均维修时间、平均维护时间、故障检查率、使用期限等。

（4）制订可靠性与维修性的运用指标。要深入解析国内外现存同种产品的可靠性与维修性的实际情况和问题，并按照我国的相关需求，制定其运用过程中可靠性与维修性应当具备的指标。

（5）拟定可靠性与维修性的合同指标。某些运用环境条件比较恶劣，在测试时可能难以达到相关要求。所以，有关可靠性与维修性的合同指标，在这种条件之下应当稍微高于运用指标。

（6）订购方与承包方要共同协定可靠性与维修性的检测方式。对于该类合同指标与检测方式，还需经过审核以后，归入合同当中。

2.4 数据采集分析

可靠性的有关参数是铁路信号设备可靠性分析展开的关键性基础，在原来的铁路信号设备制造、运用过程当中，大多没有形成可靠性这一概念，以致于很多宝贵的数据丢失了。所以，必须要成立一个可靠性专属数据库，按照拟定的格式，把设计、制作、运用、维修等环节的有关数据信息存储到数据库内。从目前情况看，计算机检测系统已经在铁路相关领域得到了广泛应用，其搜集到的宝贵数据信息资源也可以全部归入数据库里。对可靠性数据进行采集与分析等工作，通常运用的软件有以下几种：美国RELEX公司生产的RELEX系列软件、美国瑞蓝公司生产的Reliasoft系列软件、我国赛宝实验室制作的CARMES软件等。

3 结束语

对于铁路信号设备可靠性分析的相关问题，必须找到合适的解决办法，要参考科学的标准，按照实际情况挑选模型，建立全面的指标体系，收集并分析可靠性数据，为将来铁路信号设备的可靠性发展与评测找出新的思路和方法。从整体角度看，我国铁路信号系统内，有关可靠性的运用还停留在初级水平，许多项目还有待进一步开发。

参考文献

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[2]蒋继友.铁路信号设备的可靠性探讨[J].黑龙江科技信息，2015，35：123.

[3]王剑.铁路电子信号设备的安全性与可靠性分析[J].硅谷，2010，22：26.

作者简介

杨海滨（1982-），男，山东省人。曾经毕业于西南交通大学，获得大学本科学历。研究方向为电子科学与技术。

作者单位

北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 北京市 100081