第一章鐵路運(yùn)輸設(shè)備第三節(jié)信號及通信設(shè)備

第三節(jié)信號及通信設(shè)備一、信號1、鐵路信號：是向有關(guān)行車人員和調(diào)車人員發(fā)出指示和命令；鐵路信號設(shè)備：是鐵路信號、聯(lián)鎖設(shè)備、閉塞設(shè)備的總稱。它的主要作用是保證行車與調(diào)車安全和提高鐵路的通過能力。2、鐵路信號三種不同顏色：紅色：停車黃色：注意或減速行駛綠色：按規(guī)定速度運(yùn)行一、信號3、分類：按人體感官辨別不同分

(1)視覺信號：信號機(jī)，機(jī)車信號，信號旗、牌，火炬等；

(2)聽覺信號：號角、響墩、機(jī)車鳴笛等。

按使用時(shí)間分類：(1)晝間信號：信號旗，臂板信號等；

(2)夜間信號：臂板信號機(jī)燈光等；(3)晝夜通用信號：色燈信號燈光顯示等。3按設(shè)置位置分

(1)固定信號：臂板信號機(jī)、色燈信號機(jī)（一般設(shè)在線路左側(cè)）、機(jī)車信號

(2)移動(dòng)信號：信號牌、信號旗。4.固定信號的分類：

1、按設(shè)置部位分為：地面信號（設(shè)于車站或區(qū)間固定地點(diǎn)的信號機(jī)或表示器，防護(hù)站內(nèi)進(jìn)路以及閉塞分區(qū)和道口）；機(jī)車信號（設(shè)于機(jī)車駕駛室內(nèi)，復(fù)示地面信號，逐步成為主體信號使用）2、按信號機(jī)的構(gòu)造分為：色燈信號機(jī)（用燈光的顏色、數(shù)目以及亮燈狀態(tài)表示信號的含義，目前廣泛使用透鏡式，發(fā)展方向是組合式的色燈信號機(jī)）；臂板信號機(jī)（已經(jīng)淘汰）。3、按用途分為：信號機(jī)（用來防護(hù)站內(nèi)進(jìn)路、防護(hù)區(qū)間、防護(hù)危險(xiǎn)地點(diǎn)，具有嚴(yán)格的防護(hù)意義）；信號表示器（對行車人員傳達(dá)行車或調(diào)車意圖，或?qū)δ承┭a(bǔ)充說明所用的器具，沒有防護(hù)意義。）4、按地位分為：主體信號機(jī)（能夠獨(dú)立顯示信號，指示列車或調(diào)車車列運(yùn)行條件的。5、按停車信號的顯示意義分為：絕對信號（顯示停止運(yùn)行信號時(shí)，列車、調(diào)車車列必須無條件遵守的信號顯示）；容許信號（列車在列車信號顯示紅燈、顯示不明、燈光熄滅時(shí)允許列車限速通過，并隨時(shí)準(zhǔn)備停車的信號。6、按安裝方式分為：高柱（進(jìn)站、正線出站、通過、預(yù)告、接車進(jìn)路等）、矮柱（側(cè)線出站、站內(nèi)調(diào)車信號橋、信號托架：地形特殊）色燈信號機(jī)以其燈光的顏色、數(shù)目和亮燈狀態(tài)來表示信號。組合式色燈信號機(jī)時(shí)為提高在曲線上的顯示距離而研制的新型信號機(jī)。5.信號機(jī)的定位狀態(tài)

信號機(jī)有關(guān)閉和開放兩種狀態(tài)。將信號機(jī)經(jīng)常保持的顯示狀態(tài)作為信號機(jī)的定位。信號機(jī)定位的確定，一般是考慮保證行車安全，提高運(yùn)輸效率或信號顯示自動(dòng)化等因素。進(jìn)站、進(jìn)路、出站信號機(jī)對行車安全起著極其重要的作用，規(guī)定以顯示停車信號——紅燈為定位。調(diào)車信號機(jī)以顯示禁止調(diào)車信號——藍(lán)燈為定位。預(yù)告信號機(jī)是附屬于主體信號機(jī)的，僅能表示主體信號機(jī)的顯示狀態(tài)，故以顯示注意信號——黃燈為定位。

駝峰信號機(jī)用以指示溜放作業(yè)和下峰調(diào)車，以顯示停止信號——紅燈為定位。

自動(dòng)閉塞的每架通過信號機(jī)，都是其運(yùn)行前方信號機(jī)的預(yù)告信號機(jī)。為提高區(qū)間通過能力，保證列車經(jīng)常在綠燈下運(yùn)行，規(guī)定通過信號機(jī)以顯示綠燈為定位。進(jìn)站信號機(jī)前方第一架通過信號機(jī)兼有預(yù)告信號機(jī)的作用，故以顯示黃燈為定位。

非自動(dòng)閉塞區(qū)段的通過信號機(jī)，兼有防護(hù)接車、發(fā)車的作用，以顯示紅燈為定位，

遮斷信號機(jī)和各種復(fù)示信號機(jī)以無顯示為定位。第61條各種信號機(jī)及表示器,在正常情況下的顯示距離：

1．進(jìn)站、通過、接近、遮斷信號機(jī),不得小于1000m；

2．高柱出站、高柱進(jìn)路信號機(jī),不得小于800m；

3．預(yù)告、駝峰、駝峰輔助信號機(jī),不得小于400m；

4．調(diào)車、矮型出站、矮型進(jìn)路、復(fù)示信號機(jī),容許、引導(dǎo)信號及各種表示器,不得小于200m.

在地形、地物影響視線的地方,進(jìn)站、通過、接近、預(yù)告、遮斷信號機(jī)的顯示距離,在最壞的條件下,不得小于200m.6.信號的顯示距離要求7.機(jī)車信號機(jī)車信號應(yīng)于地面信號顯示含義相同。二、聯(lián)鎖設(shè)備

1.聯(lián)鎖

在有關(guān)的信號機(jī)和道岔之間，以及信號機(jī)和信號機(jī)之間應(yīng)建立起一種互相制約的關(guān)系，才能保證車站的安全，我們把這種制約關(guān)系叫做聯(lián)鎖。車站聯(lián)鎖設(shè)備是保證站內(nèi)列車和調(diào)車作業(yè)的安全，以及提高車站通過能力的一種信號設(shè)備。2.聯(lián)鎖過程：聯(lián)鎖設(shè)備應(yīng)滿足下列幾項(xiàng)要求：

（1）當(dāng)開放某一進(jìn)路時(shí)，必須先將進(jìn)路上的所有道岔扳到正確位置后，防護(hù)這一進(jìn)路的信號機(jī)才能開放。

（2）當(dāng)防護(hù)某一進(jìn)路的信號機(jī)開放以后，這一進(jìn)路上的道岔應(yīng)被鎖閉，不能再扳動(dòng)。

（3）當(dāng)某一進(jìn)路的信號機(jī)開放以后，與之?dāng)硨Φ倪M(jìn)路（兩條或兩條以上的進(jìn)路，有一部分相互重疊或交叉，有可能發(fā)生列車或機(jī)車車輛沖突的進(jìn)路）的信號機(jī)應(yīng)全部被鎖閉，不能開放。

（4）主體信號機(jī)開放前，預(yù)告信號機(jī)不能開放；在正線出站信號機(jī)開放前，進(jìn)站信號機(jī)不能顯示正線通過信號。3.聯(lián)鎖分類：

聯(lián)鎖設(shè)備分為集中聯(lián)鎖（繼電聯(lián)鎖和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖）和非集中聯(lián)鎖（臂板電鎖器和色燈電鎖器聯(lián)鎖）。編組站、區(qū)段站和電源可靠的其他車站，有條件的均應(yīng)采用集中聯(lián)鎖。在新建鐵路線上，條件不具備時(shí)，可采用非集中聯(lián)鎖。聯(lián)鎖設(shè)備用來實(shí)現(xiàn)進(jìn)路、道岔、信號機(jī)之間的聯(lián)鎖關(guān)系。三.閉塞設(shè)備1.區(qū)間及閉塞分區(qū)的劃分區(qū)間，所間區(qū)間，閉塞分區(qū)用來保證列車在區(qū)間內(nèi)運(yùn)行安全，并提高區(qū)間通過能力的區(qū)間信號設(shè)備2.閉塞及閉塞設(shè)備

在單線鐵路上，為防止一個(gè)區(qū)間內(nèi)同時(shí)進(jìn)入相對運(yùn)行的列車而發(fā)生沖突，以及避免兩列同向運(yùn)行的列車（包括雙線區(qū)間）發(fā)生追尾事故，鐵路上規(guī)定區(qū)間兩端車站值班員在向區(qū)間發(fā)車前必須辦理的行車聯(lián)絡(luò)手續(xù)，叫做行車閉塞（簡稱閉塞）手續(xù)。

用于辦理行車閉塞手續(xù)的設(shè)備叫閉塞設(shè)備。

閉塞設(shè)備必須保證一個(gè)區(qū)間內(nèi)，在同一時(shí)間里只能允許一個(gè)列車占用這一基本原則的實(shí)現(xiàn)。（三同原則）15CTCS是(ChineseTrainControlSystem)的英文縮寫，中文意為中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。CTCS系統(tǒng)有兩個(gè)子系統(tǒng)，即車載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)。CTCS根據(jù)功能要求和設(shè)配置劃分應(yīng)用等級，分為0~4級。四.中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（CTCS）16地面子系統(tǒng)可由以下部分組成：應(yīng)答器、軌道電路、無線通信網(wǎng)絡(luò)（GSM-R）、列車控制中心（TCC）/無線閉塞中心（RBC）。其中GSM-R不屬于CTCS設(shè)備，但是重要組成部分。應(yīng)答器是一種能向車載子系統(tǒng)發(fā)送報(bào)文信息的傳輸設(shè)備，既可以傳送固定信息，也可連接軌旁單元傳送可變信息。軌道電路具有軌道占用檢查、沿軌道連續(xù)傳送地車信息功能，應(yīng)采用UM系列軌道電路或數(shù)字軌道電路。無線通信網(wǎng)絡(luò)（GSM-R）是用于車載子系統(tǒng)和列車控制中心進(jìn)行雙向信息傳輸?shù)能嚨赝ㄐ畔到y(tǒng)。列車控制中心是基于安全計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)，它根據(jù)地面子系統(tǒng)或來自外部地面系統(tǒng)的信息，如軌道占用信息、聯(lián)鎖狀態(tài)等產(chǎn)生列車行車許可命令，并通過車地信息傳輸系統(tǒng)傳輸給車載子系統(tǒng)，保證列車控制中心管轄內(nèi)列車的運(yùn)行安全。1.CTCS系統(tǒng)組成17車載子系統(tǒng)可由以下部分組成：CTCS車載設(shè)備、無線系統(tǒng)車載模塊。CTCS車載設(shè)備是基于安全計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)，通過與地面子系統(tǒng)交換信息來控制列車運(yùn)行。無線系統(tǒng)車載模塊用于車載子系統(tǒng)和列車控制中心進(jìn)行雙向信息交換。18CTCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.CTCS列控系統(tǒng)的應(yīng)用等級19CTCS應(yīng)用等級0(以下簡稱L0)：由通用機(jī)車信號+列車運(yùn)行監(jiān)控裝置組成，為既有系統(tǒng)。CTCS應(yīng)用等級1(以下簡稱L1)：由主體機(jī)車信號+安全型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置組成，點(diǎn)式信息作為連續(xù)信息的補(bǔ)充，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)連式超速防護(hù)功能。CTCS應(yīng)用等級2(以下簡稱L2)：是基于軌道傳輸信息并采用車-地一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)?？蓪?shí)現(xiàn)行指-聯(lián)鎖-列控一體化、區(qū)間-車站一體化、通信-信號一體化和機(jī)電一體化。CTCS應(yīng)用等級3(以下簡稱L3)：是基于無線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車占用的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。點(diǎn)式設(shè)備主要傳送定位信息。CTCS應(yīng)用等級4(以下簡稱L4)：是完全基于無線傳輸信息的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。地面可取消軌道電路，由RBC和車載驗(yàn)證系統(tǒng)共同完成列車定位和完整性檢查，實(shí)現(xiàn)虛擬閉塞或移動(dòng)閉塞。CTCS應(yīng)用等級應(yīng)用等級L0L1L2L3L4控制模式目標(biāo)距離目標(biāo)距離目標(biāo)距離目標(biāo)距離目標(biāo)距離閉塞方式固定閉塞或準(zhǔn)移動(dòng)閉塞準(zhǔn)移動(dòng)閉塞準(zhǔn)移動(dòng)閉塞準(zhǔn)移動(dòng)閉塞移動(dòng)閉塞或虛擬閉塞制動(dòng)方式分級式分級式一次連續(xù)一次連續(xù)一次連續(xù)軌道占用檢查軌道電路軌道電路軌道電路軌道電路無線定位，應(yīng)答器校正地對車信息傳輸多信息軌道電路+點(diǎn)式設(shè)備多信息軌道電路+點(diǎn)式設(shè)備多信息軌道電路+點(diǎn)式設(shè)備；或數(shù)字軌道電路無線通信雙向信息傳輸無線通信雙向通信傳輸列車運(yùn)行間隔按固定閉塞運(yùn)行，大于L設(shè)為對照值LLL小于L線路數(shù)據(jù)來源大貯存于車載數(shù)據(jù)庫大貯存于車載數(shù)據(jù)庫應(yīng)答器提供；或由數(shù)字軌道電路提供無線通信提供無線通信提供對應(yīng)ETCS級

ETCS1級ETCS2[2]

級ETCS3級20CTCS-2示意圖實(shí)現(xiàn)列車占用檢查軌道電路功能：線路允許速度和閉塞分區(qū)長度等提供臨時(shí)限速和進(jìn)路信息應(yīng)答器功能：提供行車許可及閉塞分區(qū)數(shù)量綜合軌道電路、應(yīng)答器信息和動(dòng)車組參數(shù)，自動(dòng)生成連續(xù)速度控制模式曲線，實(shí)時(shí)監(jiān)控列車安全運(yùn)行車載設(shè)備功能：軌道電路為CTCS-2提供連續(xù)的行車許可速度曲線3.CTCS-2運(yùn)行許可的工作原理碼序L5L4L3L2LLUUHU空閑分區(qū)數(shù)量76543210=1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350=9250m應(yīng)答器提供閉塞分區(qū)長度和線路允許速度。速度曲線

空閑數(shù)量：目標(biāo)距離：當(dāng)前碼序：----m--------9250m7L5軌道電路以碼序形式提供空閑閉塞分區(qū)數(shù)量。車載設(shè)備綜合計(jì)算出目標(biāo)距離，生成速度曲線。CTCS—2生成行車許可核心工作原理1250+1300+1350+1300+1350+1300+13509200空閑區(qū)段：77950空閑區(qū)段：66650空閑區(qū)段：55300空閑區(qū)段：44000