第一章鐵路運輸設備第三節(jié)信號及通信設備

第三節(jié)信號及通信設備一、信號1、鐵路信號：是向有關行車人員和調車人員發(fā)出指示和命令；鐵路信號設備：是鐵路信號、聯(lián)鎖設備、閉塞設備的總稱。它的主要作用是保證行車與調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，機車信號，信號旗、牌，火炬等；

(2)聽覺信號：號角、響墩、機車鳴笛等。

按使用時間分類：(1)晝間信號：信號旗，臂板信號等；

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

(1)固定信號：臂板信號機、色燈信號機（一般設在線路左側）、機車信號

(2)移動信號：信號牌、信號旗。4.固定信號的分類：

1、按設置部位分為：地面信號（設于車站或區(qū)間固定地點的信號機或表示器，防護站內進路以及閉塞分區(qū)和道口）；機車信號（設于機車駕駛室內，復示地面信號，逐步成為主體信號使用）2、按信號機的構造分為：色燈信號機（用燈光的顏色、數目以及亮燈狀態(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）；臂板信號機（已經淘汰）。3、按用途分為：信號機（用來防護站內進路、防護區(qū)間、防護危險地點，具有嚴格的防護意義）；信號表示器（對行車人員傳達行車或調車意圖，或對某些補充說明所用的器具，沒有防護意義。）4、按地位分為：主體信號機（能夠獨立顯示信號，指示列車或調車車列運行條件的。5、按停車信號的顯示意義分為：絕對信號（顯示停止運行信號時，列車、調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、燈光熄滅時允許列車限速通過，并隨時準備停車的信號。6、按安裝方式分為：高柱（進站、正線出站、通過、預告、接車進路等）、矮柱（側線出站、站內調車信號橋、信號托架：地形特殊）色燈信號機以其燈光的顏色、數目和亮燈狀態(tài)來表示信號。組合式色燈信號機時為提高在曲線上的顯示距離而研制的新型信號機。5.信號機的定位狀態(tài)

信號機有關閉和開放兩種狀態(tài)。將信號機經常保持的顯示狀態(tài)作為信號機的定位。信號機定位的確定，一般是考慮保證行車安全，提高運輸效率或信號顯示自動化等因素。進站、進路、出站信號機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。調車信號機以顯示禁止調車信號——藍燈為定位。預告信號機是附屬于主體信號機的，僅能表示主體信號機的顯示狀態(tài)，故以顯示注意信號——黃燈為定位。

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

自動閉塞的每架通過信號機，都是其運行前方信號機的預告信號機。為提高區(qū)間通過能力，保證列車經常在綠燈下運行，規(guī)定通過信號機以顯示綠燈為定位。進站信號機前方第一架通過信號機兼有預告信號機的作用，故以顯示黃燈為定位。

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

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

1．進站、通過、接近、遮斷信號機,不得小于1000m；

2．高柱出站、高柱進路信號機,不得小于800m；

3．預告、駝峰、駝峰輔助信號機,不得小于400m；

4．調車、矮型出站、矮型進路、復示信號機,容許、引導信號及各種表示器,不得小于200m.

在地形、地物影響視線的地方,進站、通過、接近、預告、遮斷信號機的顯示距離,在最壞的條件下,不得小于200m.6.信號的顯示距離要求7.機車信號機車信號應于地面信號顯示含義相同。二、聯(lián)鎖設備

1.聯(lián)鎖

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

（1）當開放某一進路時，必須先將進路上的所有道岔扳到正確位置后，防護這一進路的信號機才能開放。

（2）當防護某一進路的信號機開放以后，這一進路上的道岔應被鎖閉，不能再扳動。

（3）當某一進路的信號機開放以后，與之敵對的進路（兩條或兩條以上的進路，有一部分相互重疊或交叉，有可能發(fā)生列車或機車車輛沖突的進路）的信號機應全部被鎖閉，不能開放。

（4）主體信號機開放前，預告信號機不能開放；在正線出站信號機開放前，進站信號機不能顯示正線通過信號。3.聯(lián)鎖分類：

聯(lián)鎖設備分為集中聯(lián)鎖（繼電聯(lián)鎖和計算機聯(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，有條件的均應采用集中聯(lián)鎖。在新建鐵路線上，條件不具備時，可采用非集中聯(lián)鎖。聯(lián)鎖設備用來實現(xiàn)進路、道岔、信號機之間的聯(lián)鎖關系。三.閉塞設備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)間內運行安全，并提高區(qū)間通過能力的區(qū)間信號設備2.閉塞及閉塞設備

在單線鐵路上，為防止一個區(qū)間內同時進入相對運行的列車而發(fā)生沖突，以及避免兩列同向運行的列車（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)的設備叫閉塞設備。

閉塞設備必須保證一個區(qū)間內，在同一時間里只能允許一個列車占用這一基本原則的實現(xiàn)。（三同原則）15CTCS是(ChineseTrainControlSystem)的英文縮寫，中文意為中國列車運行控制系統(tǒng)。CTCS系統(tǒng)有兩個子系統(tǒng)，即車載子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)。CTCS根據功能要求和設配置劃分應用等級，分為0~4級。四.中國列車運行控制系統(tǒng)（CTCS）16地面子系統(tǒng)可由以下部分組成：應答器、軌道電路、無線通信網絡（GSM-R）、列車控制中心（TCC）/無線閉塞中心（RBC）。其中GSM-R不屬于CTCS設備，但是重要組成部分。應答器是一種能向車載子系統(tǒng)發(fā)送報文信息的傳輸設備，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，應采用UM系列軌道電路或數字軌道電路。無線通信網絡（GSM-R）是用于車載子系統(tǒng)和列車控制中心進行雙向信息傳輸的車地通信系統(tǒng)。列車控制中心是基于安全計算機的控制系統(tǒng)，它根據地面子系統(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列車的運行安全。1.CTCS系統(tǒng)組成17車載子系統(tǒng)可由以下部分組成：CTCS車載設備、無線系統(tǒng)車載模塊。CTCS車載設備是基于安全計算機的控制系統(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)和列車控制中心進行雙向信息交換。18CTCS系統(tǒng)結構圖2.CTCS列控系統(tǒng)的應用等級19CTCS應用等級0(以下簡稱L0)：由通用機車信號+列車運行監(jiān)控裝置組成，為既有系統(tǒng)。CTCS應用等級1(以下簡稱L1)：由主體機車信號+安全型運行監(jiān)控記錄裝置組成，點式信息作為連續(xù)信息的補充，可實現(xiàn)點連式超速防護功能。CTCS應用等級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)設計的列車運行控制系統(tǒng)?？蓪崿F(xiàn)行指-聯(lián)鎖-列控一體化、區(qū)間-車站一體化、通信-信號一體化和機電一體化。CTCS應用等級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行控制系統(tǒng)。點式設備主要傳送定位信息。CTCS應用等級4(以下簡稱L4)：是完全基于無線傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)。地面可取消軌道電路，由RBC和車載驗證系統(tǒng)共同完成列車定位和完整性檢查，實現(xiàn)虛擬閉塞或移動閉塞。CTCS應用等級應用等級L0L1L2L3L4控制模式目標距離目標距離目標距離目標距離目標距離閉塞方式固定閉塞或準移動閉塞準移動閉塞準移動閉塞準移動閉塞移動閉塞或虛擬閉塞制動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，應答器校正地對車信息傳輸多信息軌道電路+點式設備多信息軌道電路+點式設備多信息軌道電路+點式設備；或數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行間隔按固定閉塞運行，大于L設為對照值LLL小于L線路數據來源大貯存于車載數據庫大貯存于車載數據庫應答器提供；或由數字軌道電路提供無線通信提供無線通信提供對應ETCS級

ETCS1級ETCS2[2]

級ETCS3級20CTCS-2示意圖實現(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)長度等提供臨時限速和進路信息應答器功能：提供行車許可及閉塞分區(qū)數量綜合軌道電路、應答器信息和動車組參數，自動生成連續(xù)速度控制模式曲線，實時監(jiān)控列車安全運行車載設備功能：軌道電路為CTCS-2提供連續(xù)的行車許可速度曲線3.CTCS-2運行許可的工作原理碼序L5L4L3L2LLUUHU空閑分區(qū)數量76543210=1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350=9250m應答器提供閉塞分區(qū)長度和線路允許速度。速度曲線

空閑數量：目標距離：當前碼序：----m--------9250m7L5軌道電路以碼序形式提供空閑閉塞分區(qū)數量。車載設備綜合計算出目標距離，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