铁路信号计算机联锁系统的设计与实现

　　摘要：随着社会的不断进步，科学水平也在不断地提高，因此计算机连锁系统对铁路行业可以产生有效地促进作用，这样在铁路信号中运用计算机连锁系统可以保证铁路在行车时的安全，而且还能够提高工作效率。因此为了可以更好地保证铁路的稳定运行，就需要对铁路信号计算机连锁系统进行进一步的设计与实现。本文首先对铁路信号计算机联锁系统进行概述，然后分析其主要特点，最后提出相关设计方案，旨在为促进我国铁路行业信息化发展提供参考和借鉴意义。

　　关键词：铁路信号;计算机联锁系统;设计分析;措施研究

　　1 铁路信号计算机联锁系统概述

　　对于计算机联锁系统来说，它具有特别多的优点，对于不同的车站规模和要求来说，不论他的大小，都可以进行不断的修改和完善，这样就使系统的兼容性得到了一定程度的提高，并且还极大地缩短了系统调试所需要的时间，产生了良好的经济效果。因此，在铁路中也十分实用。

　　2计算机联锁系统的主要特点

　　2.1实时性

　　在进行计算机联锁系统的过程中，要对信息进行及时的输入和输出，这样才能够更好地对信息进行有效的判断和不断的对信息进行更新和完善，从而可以保证信息在传输的过程中具有一定的安全性。

　　2.2功能扩展性

　　计算机联锁系统与传统的联锁系统是不一样的，对于计算机联锁系统来说，它可以给客户提供良好的操作界面，并且还可以提供一些与系统有关的解锁功能。不仅如此，对于出现通信功能出现故障后，它可以进行远程的诊断和修复。

　　2.3经济性和结构模块标准化

　　对于计算机联锁系统来说它的生产成本是比较低的，因此利用计算机联锁系统可以减少成本的付出，而且不同的领域对于计算机联锁系统的要求也不一样，因此计算机联锁系统就具有了标准化的特点。

　　3铁路信号计算机联锁系统的设计内容分析

　　现在比较常见的联锁系统设计技术方案主要有三模静态冗余技术和二模静态冗余技术。三模静态冗余技术可以使系统的安全性和可靠性得到一定程度的提高，而二模静态冗余技术就可以在给系统硬件的提供一定的安全保障的基础上，使故障检测技术得到有效的进行。因此这两种技术都可以对铁路信号计算机连锁系统进行一定的修复和屏蔽作用。

　　①具有较好的结构模块标准化。要想更好的对铁路信号计算机联锁系统进行设计，就需要具有良好的结构模块标准化，而这些结构化特点主要是通过联锁机器、安全信号的组合灯以及可编程的逻辑控制器等设备上体现出来的。标准化就可以在联锁软件和结合电路上进行使用，这样就可以使它在铁路的不同规模和要求上进行广泛的应用。

　　②具有良好的故障诊断和安全导向作用。对于铁路信号计算机联锁系统来说，要想可以很好的进行一些容错结构，就需要保证它的故障诊断能力是十分强大的，很好的对他进行修复，并且修复的速度是十分迅速的。联锁系统经常会在技术条件和通讯等方面出现一些故障，所以说这就会使信息的安全存在着一定的隐患，且在情况严重时，还会出现一些比较危险的事故。所以说当面对故障出现时才可以确保铁路信号联锁系统的安全。

　　③变化联锁信号的逻辑表达形式。要想具有相关的安全信息就需要拥有良好的硬件设备，因此硬件设备具有良好的状态是十分重要的。并且硬件设备是由安全恻信息和危险恻信息这两个逻辑状态组成的。所以说，在发生故障时，要及时的变化联锁信号的逻辑表达形式，这样才能够确保信息的安全性。

　　④算法冗余。对于联锁系统来说，大多数都是在输出控制命令的时候会出现故障。这就可能说明信息在传输的过程中发生了改变。那就会影响逻辑运算得出的结果，这个时候就需要利用两份不同的软件来进行检查。

　　4铁路信号计算机联锁系统设计方案

　　4.1MVC架构

　　针对铁路信号计算机联锁系统运行过程中环节复杂繁多且客户特点不一的情况，其在使用过程中会面临众多的工作内容和工作对象。因此该系统在设计阶段需要着重强调使用的扩展性和包容性，从而为客户带来更加高效且便利的服务。在铁路信号计算机联锁系统设计阶段最终选择了MVC框架为基础的开发设计技术。MVC框架是较为经典的结构模型，目前在铁路信号计算机联锁系统的建立和设计过程应用越来越广泛。MVC框架将整体系统进行划分，主要为视图层、模型层和控制层三个层面。

　　4.2系统硬件设计与运行实现

　　对整体铁路信号计算机联锁系统进行有效的分析，该铁路信号计算机联锁系统在进行模式的选择过程中，可以凭借B/S模式开展，结合JAVA语言提升整体运行环境的稳定性。

　　4.2.1系统实现流程

　　为了提高整体铁路信号计算机联锁系统的运行效果，具体可以将其划分为以下几个运行环节：

　　首先，对整体的管理铁路信号计算机联锁系统前的运行环节进行有效的准备。

　　①硬件环境：主要发挥对于整体铁路信号计算机联锁系统的检查、评价和管理，为后续相关系统运行提供良好的帮助。由于其在实际运行过程中需要处理较多的数据，所以需要保留足够的硬件存储空间。

　　②网络环境：对管理铁路信号计算机联锁系统的实际运行网络环境提供实际保障，提高整体网络环境的安全性和有效性;

　　③前期准备工作：对于铁路信号计算机联锁系统进行有效的掌握，使得各种运行软件的运行更加有效，同时也能提高整体管理铁路信号计算机联锁系统的运行流畅性。

　　④为了该系统运行进行的相应的服务器的配置。

　　其次进行铁路信号计算机联锁系统安装包管理和数据准备工作。

　　4.2.2系统运行准备

　　为了使得整体系统在实际运行更加有效，运行过程中的需要满足不同客户的实际需要，进行相关系统安装包的开发和编制;充分的铁路信号计算机联锁系统的数据准备，为后续相关数据更新提供有效的准备。然后，对整体设计系统的数据库进行初始化运行。

　　①对于铁路信号计算机联锁系统内部的相关无效数据和错误数据进行清理，提高安全性。

　　②对系统内部的相关建筑客户需求报表进行初始化处理。

　　③对整体系统数据库进行有效的评价和管理。

　　除此之外，对整体铁路信号计算机联锁系统的相关应用部分进行有效的调整，充分满足硬件和软件运行环境，提高整体的掌握程度。

　　4.3测试环节

　　在系统开发阶段，难免会遇到许多常见的故障与错误。所以，当系统开发完成后，需要对完成品进行全方位、多角度的后期检测。根据系统不同功能和板块进行多方面的有效的、科学的、高效率的测试结果，将此过程中检测出来的故障与错误进行及时进行修改。

　　根据系统测试中需要被测试的不同部分，可以把系统测试的过程划分为静态测试和动态测试。静态测试指的是对测试过程不采取运行软件的方法，而是侧重通过对软件的设计报告、产品的使用说明书等文档形式进行检测，检查其在数据结构、参数选择等方面是否存在不同程度的问题。动态测试则是指通过科学全面地运行软件、对软件进行检测的方法，将检测例子作为软件输入，与实际检测的最终结果进行专业对比，发现软件的功能和模块是否完整无缺、运行进展是否顺利，进一步有针对性地发现和处理软件的问题。

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　　5结束语

　　综上所述，对于计算机联锁系统的设计就需要进行进一步的完善，这样才能够提高铁路的运行效率以及铁路的管理水平。因此，为了更好的对铁路信号计算机联锁系统进行设计与实现，铁路单位需要不断学习专业化知识，加深对于计算机知识的认识，积极使用智能技术代替传统落后技术，采取一系列的相关技术来保证在运行过程中可以使系统拥有较好的安全性，这样才能够使铁路更好的进行发展。

　　参考文献：

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　　蔡寅. 铁路信号计算机联锁系统的研究与设计[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2018(10).

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　　桑迪. 铁路信号计算机联锁控制系统容错技术探析[J]. 数字技术与应用, 2019(11):16-17.

　　作者：尚伟