張強梁

摘 要：高鐵信號工程對于防止高鐵運行事故具有重要的意義。在鐵路信號技術(shù)突飛猛進的現(xiàn)代社會，各種先進理念和技術(shù)都被引入到鐵路信號技術(shù)當中，系統(tǒng)工程理念就是其中的一種。系統(tǒng)工程理念追求高鐵信號工程的最優(yōu)化，與數(shù)學、經(jīng)濟學、管理學、社會學、心理學都有知識交叉。本文將簡述系統(tǒng)工程理念的內(nèi)涵，探討信號工程與鐵路運輸?shù)年P(guān)系，列舉高鐵信號工程面臨的問題，最后介紹一下如何在高鐵信號工程中推行系統(tǒng)工程理念。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)工程；高鐵；信號工程

中圖分類號： U213.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）19-149-2

0 引言

鐵路信號技術(shù)隨著鐵路工程的發(fā)展經(jīng)過了一段漫長的歷程。最初的鐵路信號采用原始的爬桿掛燈，然后經(jīng)歷了色燈信號機、6502電氣集中連鎖的應用，目前已經(jīng)到了計算機連鎖控制階段。由于人們對鐵路運輸?shù)陌踩?、快捷、舒適、準確提出了越來越高的要求，鐵路信號技術(shù)也隨之進步，發(fā)生了跨越式的發(fā)展。為了滿足新時代的鐵路運輸要求，系統(tǒng)工程理念開始應用在高鐵信號工程的建設(shè)當中。這一理念以高鐵信號工程總體為研究對象，力求對高鐵信號工程的最優(yōu)設(shè)計、最優(yōu)管理和最優(yōu)控制。

1 系統(tǒng)工程理念概述

系統(tǒng)工程理念的歷史并不長，產(chǎn)生于上個世紀六十年代，但是這一理念發(fā)展迅猛，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應用于工程建設(shè)、生產(chǎn)管理、商業(yè)經(jīng)營、資源利用和環(huán)境保護等諸多行業(yè)。系統(tǒng)工程的理念將產(chǎn)品或項目工程作為一個整體系統(tǒng)來理解，構(gòu)建一個整體系統(tǒng)模型，對產(chǎn)品或項目工程的需求、影響因素、內(nèi)部相互作用和產(chǎn)生的效益進行分析，考慮從哪些方面可以進行優(yōu)化，為產(chǎn)品或者項目工程的決策提供依據(jù)。系統(tǒng)工程理念常用的技術(shù)方法有QFD技術(shù)、質(zhì)量屋技術(shù)、六個西格瑪設(shè)計理念、TRIZ技術(shù)等，是運籌學、控制論、信息論、計算機科學技術(shù)的綜合產(chǎn)物。這一理念的推行，促進我國高鐵信號工程的質(zhì)量提高和設(shè)計優(yōu)化。

2 鐵路信號工程與鐵路運輸?shù)年P(guān)系

2.1 鐵路信號工程

鐵路信號工程是各種鐵路系統(tǒng)的手動、自動、遠程的控制技術(shù)和控制設(shè)備的統(tǒng)稱。鐵路信號工程在鐵路系統(tǒng)當中起到阻止、指揮、控制列車運行的作用，維持著鐵路運輸?shù)闹刃蚝桶踩?。鐵路信號工程的分類有很多種。按照不同感官類型可以分為視覺信號和聽覺信號，視覺信號比如信號機、信號燈、信號標志，聽覺信號比如鳴笛、響墩和號角；按照信號工程的安置位置可以分為地面信號和機車信號，地面信號主要是指各種指示列車行動和調(diào)度列車運行的信號機，機車信號就是機車上面接收信號指示的接收裝置。

2.2 鐵路信號工程對鐵路運輸?shù)挠绊?/p>

鐵路的信號工程是鐵路運輸系統(tǒng)最重要的組成部分之一。對于鐵路運輸系統(tǒng)，鐵路信號工程能夠保證列車的運行安全，對各列車的運行情況進行協(xié)調(diào)，避免列車的運行發(fā)生沖突，提高了鐵路運輸?shù)男?。除此之外，鐵路信號工程替代了人工方式對鐵路運輸進行指揮，節(jié)省鐵路工作人員的精力，降低鐵路工作人員的工作強度，縮減鐵路運輸?shù)某杀?。隨著信息時代的到來和計算機科學技術(shù)的發(fā)展，信息化是各行各業(yè)都要順應的大趨勢，鐵路運輸也不例外。鐵路信號工程，能夠推動鐵路運輸?shù)男畔⒒M程，促使鐵路運輸實現(xiàn)自動化、智能化和高科技化。

3 高鐵信號工程面臨的問題

3.1 高鐵信號工程的安全系數(shù)不夠

我國從新中國成立以來發(fā)生過多起重大高鐵安全事故，比如2010年福州廈門線的泉州區(qū)間發(fā)生了重大的間接觸網(wǎng)故障，究其原因是強雷電暴雨天氣，多條動車不能正常接收交通信號而不得不滯留半路。又比如2011年的D301與D3115動車追尾事故，也是因為雷電天氣損壞了高鐵信號設(shè)備，兩動車沒有發(fā)現(xiàn)對方，產(chǎn)生撞擊。這些事故的發(fā)生，都說明了我國高鐵信號工程的安全系數(shù)不達標，沒有保證高鐵運輸?shù)陌踩玔1]。高鐵信號工程的安全系數(shù)受到很多因素的影響，比如自然因素、環(huán)境因素、設(shè)備因素和人為因素。為了提高高鐵信號工程的安全系數(shù)，就要從這些因素入手。首先，高鐵信號設(shè)備的設(shè)計理念要先進，嚴格選擇制造材料和制造工藝，提高高鐵信號設(shè)備的質(zhì)量。其次，要加強高鐵信號設(shè)備的日常管理，根據(jù)所在地的氣候情況采取一些保護措施，避免高鐵信號設(shè)備被人為破壞。最后，要規(guī)范高鐵信號設(shè)備的使用，能夠?qū)Ω哞F運輸實施正確指揮。

3.2 管理水平低下

我國的高鐵信號工程的管理水平低下，體現(xiàn)在兩個方面：一是高鐵信號工程的管理方式落后，二是高鐵信號工程的管理人員素質(zhì)不足[2]。管理水平的低下，嚴重阻礙了我國高鐵運輸行業(yè)的發(fā)展和進步。高鐵信號工程的管理方式落后，是因為我們沒有對新技術(shù)和新理論進行深入了解和學習，管理方式不能適應社會和行業(yè)的發(fā)展變化。高鐵信號工程的管理人員不能夠?qū)Ω黜椆ぷ鲾?shù)進行記錄和分析，不能及時發(fā)現(xiàn)高鐵運輸當中的故障并且加以解決，不能夠規(guī)范使用高鐵信號設(shè)備。這都是高鐵信號工程的管理人員專業(yè)素質(zhì)不足的表現(xiàn)。鐵路部門應當從這兩方面下手，積極引進先進管理技術(shù)和管理理念，培養(yǎng)高鐵管理的人才，提高行業(yè)的管理水平和管理人員的整體素質(zhì)。

3.3 設(shè)備的優(yōu)化改造太慢

我國的高鐵信號工程，整體的技術(shù)水平還比較低，仍然有很多地區(qū)運用傳統(tǒng)的信號指揮方式和信號指揮設(shè)備。高鐵信號設(shè)備是高鐵信號工程發(fā)揮作用的基礎(chǔ)和必要條件。我國大部分地區(qū)的信號設(shè)備優(yōu)化改造速度跟不上行業(yè)的發(fā)展變化，制約了高鐵運輸行業(yè)的進步。因此，我國要加快高鐵信號設(shè)備的改造優(yōu)化速度，克服高鐵信號設(shè)備施工難度大、施工限制多的困難，從結(jié)構(gòu)和功能上對高鐵信號設(shè)備進行優(yōu)化，將我國的鐵路建設(shè)帶入現(xiàn)代化進程。

4 系統(tǒng)工程理念的具體應用

從系統(tǒng)工程理念的角度來看，我國的高鐵信號工程改革可以從“兩大問題，三大關(guān)系”進行入手。兩大問題和三大關(guān)系具體闡述如下：

①兩大問題。高鐵信號工程的兩大問題，就是信號工程的地位問題和各相關(guān)單位在信號工程當中的協(xié)調(diào)問題。按照系統(tǒng)工程理念的觀點，把高鐵工程看做是一個整體系統(tǒng)，通過人力、技術(shù)、設(shè)計、施工資源的集中，實現(xiàn)高鐵系統(tǒng)的工程質(zhì)量、裝備水平、運營管理上的最優(yōu)化，需要多個單元的共同服務。其中信號工程就是一個重要的環(huán)節(jié)，起到提高鐵路運輸效率，協(xié)調(diào)高鐵列車的運行，維護鐵路運輸?shù)闹刃颍ＷC鐵路運輸?shù)陌踩饔?。同時高鐵通信工程為鐵路客運服務提供信息，對于動車組系統(tǒng)和運營調(diào)動系統(tǒng)也起到了信息提供的作用，與高鐵系統(tǒng)的各部分子系統(tǒng)聯(lián)系緊密。

②三大關(guān)系。為了實現(xiàn)高鐵工程系統(tǒng)的管理目標，要處理三方面的關(guān)系：信號系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)之間的關(guān)系、高鐵信號工程各個環(huán)節(jié)之間的制約關(guān)系、列控系統(tǒng)工程各環(huán)節(jié)之間的制約關(guān)系[3]。

處理好信號系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)的關(guān)系，就要考慮信號系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間形成怎樣的接口關(guān)系，避免信號工程受到外界的干擾。高鐵信號工程要合理規(guī)劃，加強對路基、隧道、橋梁、電力、通信、線路等相關(guān)專業(yè)的接口管理，針對信號電纜槽道、電纜井、手孔和過軌防護管槽制定具體的接口設(shè)計要求。此外，信號工程的電纜溝槽、電纜過軌軌道、橋頭電纜預留井的設(shè)計施工要結(jié)合路基工程、橋梁工程來同步進行。

高鐵的信號工程包含了多個專業(yè)的內(nèi)容，比如設(shè)計、施工和軟件編制等。這些專業(yè)各有對應的環(huán)節(jié)，相互制約。為了讓高鐵信號工程達到設(shè)計最優(yōu)、工程管理最優(yōu)和工程質(zhì)量最優(yōu)的目的，必須理清各個環(huán)節(jié)之間的關(guān)系，進行協(xié)調(diào)管理。高鐵信號工程的各個子系統(tǒng)來源于不同的生產(chǎn)廠家，依賴接口來進行信息交換。如果信息交換不及時，就會造成工程進度的延誤。高鐵信號工程必須對各環(huán)節(jié)相互的制約作用加以克服，使整體工程的效率性發(fā)揮到最大。

車站列控中心是一種高鐵信號工程的核心系統(tǒng)。列控系統(tǒng)由眾多環(huán)節(jié)和子系統(tǒng)所組成。其中列控工程的數(shù)據(jù)表對列控系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的影響是最大的。一旦列控工程的數(shù)據(jù)表發(fā)生變動，列控系統(tǒng)的軟件也要發(fā)生變化，管理人員要根據(jù)數(shù)據(jù)表的變動范圍對軟件配置進行修改，交給測試人員進行測試，最后投入試驗。

5 結(jié)論

鐵路運輸行業(yè)的發(fā)展離不開高鐵信號工程的支持。高鐵信號工程對于提高鐵路運輸效率，協(xié)調(diào)高鐵列車的運行，維護鐵路運輸?shù)闹刃?，保證鐵路運輸?shù)陌踩哂兄匾囊饬x。目前，我國的高鐵信號工程管理水平低下，設(shè)備優(yōu)化改造的速度慢，安全系數(shù)不達標。但是，我國鐵路部門正在積極探索，建立“兩大問題，三大關(guān)系”的高鐵信號管理體系，提高高鐵信號的管理控制水平，促進鐵路運輸行業(yè)的發(fā)展。

參 考 文 獻

[1] 宋桂明.淺談高鐵信號工程技術(shù)施工管理[J].通訊世界，2016，03：5-6.

[2] 郭媛忠.高速鐵路信號設(shè)備維護管理初探[J].鐵道通信信號，2014，12：53-56.

[3] 武長海.北京調(diào)度所高鐵調(diào)度集中系統(tǒng)工程設(shè)計創(chuàng)新[J].鐵路通信信號工程技術(shù)，2016，01：6-11.