中铁电气化铁路运营管理有限公司 北京 100068
摘要：为确保铁路安全运行，保证信号信息的传输质量与安全，需要做好安全防护措施，并提出铁路信号信息传输系统的可行性。文章首先对影响铁路通信系统信号传输安全的因素进行总结，并对现代铁路通信信号安全传输技术的应用进行探讨和分析。
关键词：铁路通信；信号传输；安全问题；
1信号传输的可靠性高
在传统的轨道电路中，信号的传输是单向的，也就是发送者只负责发送信号，根本无法确定远处的接收者是不是真正的收到了信息，而且铁轨是轨道电路信号系统唯一的传输媒介，极其容易受到外界的影响而影响信号的传输，造成信号传输十分没有可靠性，也就满足不了控制高速列车的需求。而在新型的CBTC系统中，双方的信号是互通的，可以做到双向通信，还能通过非常多的保证技术来提高信号传输的可靠性，这就能够保证工作人员可以实时并且安全地通过通信网络实现铁路信号的传输。
1.2运输效率高
传统的铁路信号运输方式比较闭塞，往往依赖于地面信号，在信息接收时所需的时间较长。在通信系统下，铁路信号能够实现信息的自动闭塞，并且闭塞的长度可以随着列车运行的速度而不断变化，在无线设备的运用下，铁路信息运输所需的时间缩短，传输的内容还原性加强，具有高的时效性和准确性。因此，节约了在信息传输过程当中的人力和物力，铁路信息安全传输的效率大大提高了。
1.3信息信号传输量大
在以往传统的轨道电路系统中，信号的传输是在铁轨上进行的，这样就造成了铁路信号传输的数据量比较小，且速度偏慢。而随着社会各方面的发展，列车呈现越来越高的速度和密度，列控信号也就随之增加，这就要求大量的信号传输能在短时间内安全快速的完成，而通信网络恰好就满足了列车控制对信号传输严格的需求，此外通信网络还能提供包括媒体信息在内的许多其他信息，还能完成列车与地面的双向通信。
2影响铁路通信传输安全的因素分析
2.1通信传输系统的设备性能
通信设备是保证铁路通信传输功能发挥的关键所在，若存在质量问题或者是设备性能存在缺陷，则信息传输质量难以保障。当前很多铁路沿线选用的通信设备非统一生产商，且部分设备在使用前未进行性能测试，造成通信传输中信息的安全性得不到保障。此外，当前部分铁路沿线选择的通信设备性能较为突出，符合现代铁路系统运行的要求，但是因为设备管理经验不足，造成设备的稳定性较差，对通信传输的安全也有极大影响。同时，铁路通信传输以来有限载体，若存在质量问题，且外界干扰较多，其自身的抗干扰能力较差，则难以保障铁路通信的传输安全。
2.2人为因素
铁路通信传输系统的工作人员是设备的操作人员，若在工作中没有严格遵守相关规范对线路进行改造则会造成铁路通信故障。部分铁路系统工作者在日常工作中不注重设备维护，设备多存在不同程度的损坏或老化问题，使得通信传输系统安全事故的出现率逐渐提高。由此可见，铁路通信传输系统运行过程中，管理层的管理意识转变以及设备操作能力的提升是关键。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3基于通信系统下构建安全的铁路信号
3.1构建安全系统
在通信系统下，即使铁路信号在传输的过程中出现故障，传送信号的输出方向始终都是正确的亦或是安全的，换句话说，此输出故障不会造成重大的经济、人员损失，这样的传输系统被称为安全系统。安全系统自带错误排查系统，当出现故障时，安全系统将自动开启自我保护功能，并对所出现的故障的原因进行排查，并及时给予解决。互联网网络中时常存在一些潜在故障，因此要解决这一问题，必须构建一个安全系统，在承认故障不可避免的情况下，最大程度的降低故障的危害性。
3.2创建容错体系
强化容错技术是保障网络体系的一种高效手段，其能在体系发生问题时第一时间处理问题，一个切实高效的容错体系不单单涵盖硬件冗余，还涵盖着软件冗余，是自硬件体系变成软件体系的一个循环进程。所谓硬件容错具体是在通信体系发生问题时，维护重要软件不被问题干扰，单独运作。然而软件里本身就存在一些逻辑和信息方面的差错，硬件冗余不能发挥改错性能，此时便要利用软件容错体制维护的性能，保证使用体制不被干扰，顺利运作。为提升应用程序的实践性，可在操纵体系一层供应相应的维护体制来去除硬件失灵的干扰。诸多体系的实现形式需要利用对应的体制，储存保护运用进程的形态，在此运用程序由于硬件问题无法继续运作时，通过操纵体系依据储存的此程序形态再次驱动全新的进程恢复运作，这样便确保运用进程的连续运作不被硬件问题所干扰。然而单纯依赖操纵体系的保护同样不能彻底处理运用程序的容错状况，所以还要凭借一级的容错。运用层次的容错可去除不同硬软件状况。实现像是通常是运用冗余的软件进程组来供应数据库探访服务。在一个组员失控时，其余组员依然能接着供应服务，这样能确保运用程序的容错对客户公开。另外，数据库的统一性同样可凭借软件体制比如记载锁定、交易追踪等来保障。
4新型铁路信号系统的安全设计研究
4.1信号传输方式的选择
铁路通信信号传输按传输途径分为：有线传输和无线传输两种，有线传输主要应用在封闭式信号系统，而无线传输主要应用在开放式信号系统。无线传输依靠无线中继站可实现较远的传输距离和大量的传输信息，但是，天气、环境恶劣等外界因素干扰信息的传输，导致其安全稳定性较有线传输容易存在不足。有线传输依靠电缆进行信息传输，具有较高的保密性和稳定性，但是建设初期投资成本较高，而且增加后期的维修成本。同时，电缆传输也易受天气因素的影响，导致信号传输的不稳定。随着我国社会经济的快速发展，铁路货运量的加大，以模拟数字信号的光纤传输系统在通信传输领域得到广泛应用。光纤传输具有传输距离远、抗干扰能力强、信息传输量大、误码率低等优点，适用于多种信息传输方式和设备。
4.2开放系统通信的威胁与安全性设计原则
开放通信信号传输系统。易受到外界信息干扰，如网络黑客、计算机病毒等，导致通信系统内部运行混乱，电子原件发生故障发出错误信息。因此，需在开放入口处设置网关，保障铁路通信网络系统的独立性，只有经过授权许可才能入通信系统内部，提高了铁路通信网络的安全性。同时，要保证通信网络的运行安全，降低通信系统的传输故障陷入危险状态，应该融入故障-安全技术进行故障探测，并采取措施及时修正，保障通信系统维持在安全稳定的状态。
总结；铁路通信传输系统是铁路系统的重要组成部门，其运营质量会对铁路系统调度与控制具有重要意义。因此，在我国不断发展高速铁路的时候，必须要求铁路信号传输系统具有很高的稳定性和安全性，建立全国铁路网络覆盖，确保铁路能够高速、稳定、安全的运行。
参考文献：
[1]邵汉久.基于通信系统的铁路信号信息传输的安全性研究[J].自动化与仪器仪表，2010（2）.
[2]赵楠楠.基于通信系统的铁路信号安全信息传输的应用[J].电子技术与软件工程，2018（8）.
[3]龙姣.统一通信系统客户端的设计与实现研究[J].中国新通信，2016（21）.
论文作者:梁新波
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第7期
论文发表时间:2019/5/6
标签：信号论文; 铁路论文; 系统论文; 通信论文; 信息论文; 通信系统论文; 故障论文; 《建筑模拟》2019年第7期论文;