前言
计算机联锁系统是我国铁路交通信号的核心技术设备，它在铁路的运输、生产中起着举足轻重的作用。该系统以信号机、转辙机、轨道电路为基本设备，采集线路、信号机、道岔等设备的工作状况，并对信号机、道岔转辙机进行定位切换，其主要作用是对车站内的列车（或调车车列）进行进路控制，并对联锁逻辑实施实时监控，确保列车（或车列）的运行效率和安全。
1计算机联锁系统故障树的硬件设计
1.1计算机联锁系统的软硬件设计
分析计算机联锁系统的硬件构成和结构，是进行计算机联锁系统寿命评价的先决条件，这是本文研究的一个边界条件，如果不确定边界条件，则系统的生命周期评价就会失去意义。其次，通过对系统各模块的功能分析与论证，对系统的维护特性进行了归纳和分析，为建立故障树模型提供了理论依据。
1.1.1电脑联锁系统的设备构成
计算机联锁系统是以计算机、继电器等设备为主要部件，实现了一种以计算机、继电器等设备为主要部件的安全运行的实时监控系统。不同国家不同区域采用不同的技术背景、不同的操作方法，但从逻辑结构上可以分为：人机对话层、安全操作层、执行表示层和设备层。
人机交互部分包括控制与维护两个子系统[1]。其中，在站务大厅设置了一个控制台；在维护值班室内，员工经由人机交互层的装置将执行指令传送给连锁层，并从连锁层收到有关装置运行状况和操作状况的表示信息；联锁操作层和运行显示层包括联锁机、输入输出接口、电源模块等，它们都在车站信号机房，在此，联锁机制不仅从上、下两级接收到数据，还要对其内部的数据进行处理，生成指令输出，是一项核心技术；设备层主要包括转辙机、信号机和轨道线路，它们都是在户外的。
1.1.2电脑联锁系统的装置功能
计算机联锁在保障列车运行安全、提高运输效率等方面具有举足轻重的作用。
(1)一种人机互动的功能，也可以叫做动作表达功能，它的作用是指驾驶员和指挥人员能够通过诸如鼠标、键盘或者数字化器之类的人机互动装置，对连接装置进行排列、按压按钮等操作指令；表示功能是指能够用屏幕等来表达有关装置的状态信息和表现信息，其主要包含：
1)站点的基础图形显示；
2)显示现场信号装置的状况；
3)当班人员按下按键动作的应答显示；
4)系统运行状态，故障报警显示；
5)时钟显示不，汉字不等.
(2)联锁操作，其安全操作是其核心，由进路控制、道岔控制、信号控制三部分组成。其中，进路控制包括选排、锁闭、开锁、开锁进路等各种动作指令的发布，是该机构最主要的功能；道岔的控制功能主要有：道岔的定操、反操、道岔的单独锁闭和解锁、道岔的封锁和解封；信号控制功能主要有：重复开、关、关等。
(3)输入与输出的功能，主要是为了实现联锁操作机构与其它元件间的信息传输。采集信号机、道岔等户外设备，以实时的动态数据形式向联锁操作机构反馈，由联锁操作机构根据安全操作的结果来进行显示和驱动[2]。
1.2计算机联锁系统的失效树建模
本文主要针对二乘二取二式联锁系统进行了研究，针对计算机联锁系统的硬件构成进行了分析，并结合某一型号的计算机联锁系统，提出了一种基于二乘二取二冗余结构的计算机联锁系统故障树模型。首先，定义下列边界条件：
(1)初始状态：系统工作状态良好（未发生故障）。
(2)不能被考虑的情况：没有考虑到各个层次间的通讯失败和多余的转移失败。
(3)硬件系统的界限：操作表示层设备，联锁机，执行层，计算机联锁系统。
设备，维修设备和其它部件。
(4)其它情况：假定系统失效是随机的.
根据本文研究的重点，结合系统的硬件结构，在建立故障树模型时，将“计算机联锁系统故障”作为顶部事件，并将硬件模块的故障视为底层事件。
2电脑联锁系统的维护特性
由于计算机联锁系统具有容错结构，在操作中，即使出现故障也能维持正常工作，不同标准的联锁系统出现故障后的操作行为也各不相同，就目前国内所用的双机热备和二乘二取二型电脑联锁系统来说，这两种系统的不同之处是，它把子系统分为主机和备用主机，一旦主机出现故障，系统就会自动切换到备用机，并负责维护主机，让主机尽快恢复工作。二乘二取二型系统将子系统分成 I级和 II级，两个系统都是二选二的硬件结构，其冗余的设计原则与双机热备份系统是一样的，这里就不多说了。对连锁连锁企业的维护特征及维护规律有较深刻的认识，能够合理地构建其可靠度模型，并对其进行合理的可靠性分析。《铁道信号维修规则》规定，对信号设备进行月检、状态检修和故障检修。其中，每月定额，也就是计划维护，是指对设备的一天？经常维护和集中维护能保证设备的正常运转，防止故障，是维护次数最多的一种；状态检修是根据设备在系统中的工作状况进行有针对性的维护，以减少故障的概率[3]；故障修理是指在设备出现故障或事故时，由工作人员根据故障处理程序进行的修理，以解决故障，恢复设备的正常使用。
3生命周期评价模型的训练数据集的产生
由于本论文的研究重点是利用神经网络来进行智能的寿命评价，而神经网络在进行预测、分类等方面都是建立在数据训练的基础上，所以在神经网络的结构建立和训练学习中，它起到了很大的作用。
电脑联锁系统的故障资料采集和分析：从现场采集到的故障资料，以电脑联锁系统的各部分为单位，按时间先后排列，但总体上所得到的资料较为零散。通常，从一定数量的现场资料中提取出一些数据，以判断产品的工作状态。针对国内铁路联锁系统的维护特点，现场资料均为随机截尾资料。
《可靠性维修性术语》GJB451-90对设备的失效定义为：某一产品或某一部件无法按设计程序所规定的预定功能。根据修理与替换的原则，系统零件可以分为不能修理和可修理的两类，其中，不可修理的零件一般被称作“失效”，而修理零件在损坏后可以进行修理，并可以继续使用。
基于该模型的特征，如果在故障发生之前和之后，针对不同的目标，那么这种训练和评价的结果就会变得毫无意义，因此，利用神经网络进行训练的数据必须是从相同的目标获得的故障数据，然后再利用该模型中的故障树模型，将故障数据归类为硬件故障，而不考虑人工故障。
4结论
首先，对计算机联锁系统的工作原理、设备组成及各部分的功能进行了研究，并在此基础上，对影响该系统的主要因素进行了分析，提出了一种基于该方法的计算机联锁系统故障树的数学模型，并对其进行了初步的研究。在此基础上，根据联锁系统的冗余结构和现场资料特征，将各单元级零件失效作为底层事件，对其进行了结构化，采用下行法求出了该模型的最小割集，从而得出了该模型的可靠性与可靠性之间的定量关系，为下一步建立了基于神经网络的计算机联锁系统寿命评价模型。
参考文献
[1]谢保锋．车站计算机联锁系统的现状与发展[J]．交通运输系统工程与信息，2004，4（4）：86-90．
[2]郭进．铁路信号基础[M]．中国铁道出版社，2010：176-182.
[3]陈建译，周荣，乔高锋，等．基于故障数据的计算机联锁系统寿命预测方法[J]．铁路计算机应用，2017（1）：6-10．