浅析铁路信号设计一体化系统

[摘要]铁路勘测设计中信号设计是关键，它直接关系着铁路运输的安全性。特别是在当前铁路建设的快速发展阶段，信号设计任务量不断飞涨，对设计效率、设计质量的要求也日益提高，传统信号设计已明显不能满足发展的要求。基于此，本文提出了铁路信号设计一体化系统，并简要介绍了系统总体设计、设计原则及系统结构，以期能够进一步提高当前信号设计水平。

[关键词]信号设计；信号平面图；铁路信号一体化

[中图分类号]F532[文献标识码]A[文章编号]1005-6432（2013）46-0163-02

自我国第一条铁路吴淞铁路运行至今，铁路发展已经历经一百多年。在当前全球经济危机的背景下，我国把大力发展铁路建设作为国民经济增长的重要投资方向。与铁路发展密切联系的铁路信号设计，已经从最初的完全人员手工勘测、绘制，到如今的仪器勘测，软件图纸设计，铁路信号设计的发展可谓是突飞猛进。计算机技术成熟之后，借助于计算机进行的各种图纸设计软件也不断问世，这对于铁路信号设计效率、设计质量的影响非常大，不论是精确性、准确性，还是设计成本都得到了显著地提高。但是纵观目前铁路信号设计软件，还没有能够实现真正意义上的一体化系统，这对于铁路信号设计领域的进一步发展形成了严重的阻碍。基于此，本文提出了铁路信号设计一体化系统，并简要介绍了系统总体设计、设计原则及系统结构，以期能够进一步提高当前信号设计水平。

1铁路信号设计一体化系统

一体化系统的构建必须要有专业软件子系统做基础，软件子系统将是整个信息平台的创建与使用中心。纵观当前信号设计领域，全部工序几乎都是由人工、不同专业设计软件共同完成的。铁路信号设计一体化系统是勘测设计一体化系统的关键子系统，想要实现勘测设计一体化的最终目标，必须要先解决信号设计一体化的问题。实质上，两个系统之间是一种相辅相成的关系，二者完全可以实现共同发展，共同优化的目标。因为铁路信号设计一体化系统主要承担的任务就是根据勘测设计一体化系统所提供的设计任务、资料，通过一系列的技术手段来实现数据整合，从而给出铁路建设中信号设计施工图。如站内和区间信号设备平面图、双线轨道电路布置图、电缆径路图、室内联锁配线图等。图纸的设计过程是一个前后相互关联的整体，后续的步骤必须有前面的工作为基础。通常情况下，铁路信号的设计顺序为：先室外再室内，先平面再电路，信号平面图是整个设计完成的基础。整个设计过程中，工作量最大的是“车站信号”室外电缆及室内联锁电路的设计，“区间信号”室外电缆及室内自闭电路的设计。虽然现在已有很多专业的软件能够设计一部分图纸，但还是有很多步骤需要人工来完成。铁路信号设计一体化系统就是要开发出一种能够自动设计图纸，并将各独立设计软件相整合形成完整统一的系统，从而进一步的提高生产效率，降低劳动力成本。

2系统总体设计

信号设计可以分为站内设计和区间设计两大块，其中站内设计相较于区间设计要复杂得多。就目前设计软件的开发情况而言，区间设计过程基本可以实现人工输入关键数据，软件自动设计并生成图纸；而站内设计只能够借助于模块设计软件，且很多站内关键部分设计，需由人工参与才能够完成。

21系统设计原则

信号设计是否科学合理，直接关系到铁路列车的安全形势，对设计的要求是无论列车发生任何故障，系统均能够将列车导向安全状态。人工参与设计时，系统的技术规范是由设计人员自行控制的，而由软件来生成图纸，其技术规范是由程序逻辑来判断的。一体化系统不仅提高了工作效率，还保证了图纸设计的正确性。铁路信号设计一体化系统的设计原则：

（1）系统应采用模块化设计方法，每个设计模块之间的接口应趋于简便化，前一设计模块生成后续模块设计所需的数据，后续模块直接导入这些数据，就可以开展设计工作。系统内的每一个模块应具备自检查功能，也就是说，可以自行检查输入数据格式的正误，发现错误时可以给出报警提示。

（2）系统中不同设计模块如果均需要某一组数据时，可以实现数据的共享，即人工输入一次数据后，系统内部就可以进行数据近似修改多处利用。

（3）系统各模块的开发应使用同一种开发设计语言，进行同一界面风格设计，简化操作步骤，方便后期系统维护。

（4）系统中的每个模块应该满足该模块所包含的全部信号设计内容，充分考虑设计过程中可能出现的各种特殊情况，通过各个模块的逻辑判断与数据库设计方式，实现系统的高兼容性、低维护成本。

22系统结构

铁路信号设计一体化系统的结构包含了已有软件以及相关预研发模块，系统工作的重要内容就是生成信号平面图。双线图和电缆径路图是信号设计过程最为困难的一部分，虽然当前有很多软件可以进行信号设计的大部分工作，但有关这两种图纸的设计软件基本没有。系统中“双线轨道电路布置图设计模块”的功能即是为解决双线图难点——极性交叉而设计的，而配线图则可以使用“室外电缆配线软件”，输入相应电缆径路图数据后自动生成。

23保证系统数据准确性方法设计

现有的信号设计过程是一个单向流程，整个系统是开环控制，后续操作的数据/图纸受到前一步骤的控制，软件自身无法对前一步骤的正确性进行检验。然而，信号设计直接关系着铁路运输的安全性，设计的准确可靠非常关键。当前，基本所有的数据正确性检验均由设计人员来核查，势必会出现一定程度上的纰漏，特别是细节上的审查。因此，铁路信号设计一体化系统要避免出现人工核查情况的出现，可将系统设计为闭环控制。系统中的单独设计模块均设计软件核查机制，即由软件程序对输入的数据进行自行判断是否符合规范，并给出判断结果。同时，单独设计模块还加入了软件及人工核查机制，以保证图纸既达到设计规范的要求，又满足实际设计要求。

参考文献：

[1]朱照宏，符锌砂，李方，等道路勘测设计软件开发与应用指南[M].北京：人民交通出版社，2003：135-154

[2]曹俊华，王国荣铁路信号专业信息化的研发实践[J].铁道通信信号，2003，10（39）：1-2，17

[3]阮振铎铁路信号设计与施工[M].北京：中国铁道出版社，2008：24，25，54，126，204

[作者简介]张民（1982—），女，天津人，研究方向：铁道通信信号。