鐵路運輸是通過列車在鋼軌線路上運行來完成的，為了保證列車運行安全（防止列車沖突、追尾、超速顛覆等事故的發(fā)生），列車必須根據(jù)行車命令運行。鐵路信號就是指示列車運行和調車作業(yè)的命令。為了保證列車運行安全、提高運輸效率，作為列車運行的命令，一要保證行車命令是正確的，防止人為的疏忽給出錯誤的行車命令；二要保證列車按照行車命令運行，防止司機誤操作釀成行車事故；三要提高行車調度指揮的效率。這些保證都是要通過各種設備/系統(tǒng)來實現(xiàn)的。
鐵路信號的作用就是在保證列車運行安全的前提下提高運輸效率。不斷提高列車運行速度、列車運行密度和列車牽引質量是鐵路運輸發(fā)展的要求，而鐵路運輸?shù)陌l(fā)展又對鐵路信號不斷提出新的要求。隨著鐵路信號技術水平的不斷提高，對鐵路信號的要求也越來越高。同時，隨著列車速度的提高、密度的加大和載重量的增加，鐵路運輸對鐵路信號的依賴性也在不斷加大，鐵路信號在鐵路運輸中的作用越來越重要。鐵路信號設備發(fā)生故障，系統(tǒng)將不能正常使用，會影響列車的正常運行，給鐵路運輸造成經(jīng)濟損失。
安全性與可靠性是兩個不同但又有密切聯(lián)系的概念，同時也是航空航天、鐵路、汽車、工業(yè)機電設備等系統(tǒng)或者產(chǎn)品的重要屬性。隨著計算機、通信和控制技術的不斷更新?lián)Q代，軟件可靠性、人機可靠性也逐步成為研究熱點，然而人們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)或者產(chǎn)品的可靠性提升之后并沒有帶來重特大事故數(shù)量的下降。這就不得不讓人們從系統(tǒng)角度去思考產(chǎn)品的安全性和可靠性問題。產(chǎn)品或者設備復雜程度大幅提高，系統(tǒng)安全性、可靠性分析工作面臨著較大的挑戰(zhàn)：（1）傳統(tǒng)的系統(tǒng)安全性、可靠性分析手段主觀性較強，分析結果的準確性高度依賴工程師的自身水平，對于同一系統(tǒng)，由于知識以及思考方式的差異，不同的工程師建立的安全性、可靠性模型可能差別非常大；（2）針對具有動態(tài)重構特性、故障時序相關、邏輯相關的復雜系統(tǒng)，通過人工推理分析系統(tǒng)的故障邏輯關系已經(jīng)變得不太現(xiàn)實，即便可以分析，其全面性和準確性也難以保證；（3）系統(tǒng)安全性、可靠性與功能性能的協(xié)同設計變得越來越困難。
鐵路信號故障是可靠性問題，故障后的后果危及行車安全是安全性問題。鐵路信號的作用和功能決定了可靠性和安全性在鐵路信號中的重要性，而隨著計算機技術、通信技術、網(wǎng)絡技術在鐵路信號中的應用，鐵路信號功能的增加和系統(tǒng)復雜性程度的增大，鐵路信號的可靠性和安全性問題越來越受到重視，鐵路信號設備/系統(tǒng)的首要任務是保證列車運行安全，因此，安全性成為信號設備/系統(tǒng)最重要的特性。
本書從鐵路信號可靠性與安全性的基本原理出發(fā)，全面系統(tǒng)地闡述鐵路相關產(chǎn)品或者設備的可靠性和安全性、產(chǎn)品的故障機理和規(guī)律、系統(tǒng)的可靠性和安全性建模、系統(tǒng)可靠性安全性指標的分解、產(chǎn)品的故障薄弱環(huán)節(jié)及解決方法、系統(tǒng)運用過程中保證可靠性和安全性表現(xiàn)的穩(wěn)定，等等。全書包含11章，第1章闡述可靠性與安全性的基本概念；第2章介紹和描述產(chǎn)品故障及其規(guī)律、度量方法和產(chǎn)品壽命規(guī)律模型；第3章闡述系統(tǒng)可靠性的建模方法；第4章說明系統(tǒng)可靠性分配與預計方法；第5章介紹和說明產(chǎn)品故障分析與識別方法；第6章闡述故障預防和可靠性設計方法；第7章闡述事故致因理論；第8章介紹和說明基于風險的安全性分析方法；第9章闡述系統(tǒng)危害的識別和風險評估方法，介紹危害的辨識方法和原因后果分析技術；第10章闡述如何開展風險預防和控制；第11章闡述人為因素對安全的影響。
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