高速铁路与铁路信号(四)

第一篇：高速铁路与铁路信号(四)

高速铁路与铁路信号

（四）【字号：大 中 小】

时间：2012-1-20来源： 中国通号网作者：傅世善阅读次数：1768

信息传输系统的选择车地信息传输系统的方式

列控系统有两大基本要素：列车运行控制方式与车-地信息传输方式。列控系统往往以两者之一来命名，例如，“基于准移动闭塞的列控系统”或“基于无线通信的列控系统”。

车-地信息传输方式是列控系统最基本的技术特征之一，车-地信息传输方式往往决定了列控系统的设备构成、功能和技术水平。

在高速前期研究时，分析了各国高速铁路列控系统采用的信息传输系统，车地间传输媒介主要包括以下几种方式，有的列控系统仅用一种传输媒介，有的列控系统以一种为主，辅以其他方式。

1.1 轨道电路

列控系统信息基于轨道电路传输是传统方式，有多信息与数字化轨道电路两类。

TVM300系统在1981年投入使用，采用无绝缘轨道电路UM71，地对车的信息传输容量仅有18个，速度监控是滞后阶梯式的。

TVM430 系统在1993 年投入使用。当时列车速度已达320km/h，采用数字化的无绝缘轨道电路U M2000，车地间的信息传输数字编码化，速度监控方式改为分级速度曲线控制模式。、日本于1964 年开通了世界上第一条高速铁路，采用基于有绝缘轨道电路的列控系统ATC，速度监控方式为超前阶梯式，制动方式是设备优先的模式。从1991 年日本开始试验和运用基于数字式轨道电路的数字列控系统I-ATC。

1.2 轨道电缆

德国鉴于国情采用钢枕，不用轨道电路，以计轴设备实现列车位置检查，德国列控系统LZB采用轨道电缆实现了列控系统的双向信息传输。

1.3 点式设备

利用点式设备提供列控系统信息传输通道的方式已经广泛采用。点式设备主要包括点式应答器和点式环线两种。

在欧洲ETCS2 级标准中主要提供列控系统的辅助信息，如里程标、线路数据、切换点等；在欧洲ETCS1级标准中利用点式设备提供全部控车信息。

1.4 无线传输

欧洲列控系统ETCS2及ETCS3 级技术标准明确利用GSM-R无线系统进行列控信息车地双向传输。无线传输具有信息量大、双向传输、通用及兼容性强等特点。CTCS对信息传输系统的选择

CTCS规范中各应用等级均采取目标距离式，各应用等级是根据设备配置来划分的，其主要差别在于地对车信息传输的方式和线路数据的来源。

CTCS-0级的控制模式是目标距离式，它在既有地面信号设备的基础上，采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中，靠逻辑推断地址调取所需的线路数据，结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线。CTCS-1级的控制模式为目标距离式，采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中，靠逻辑推断地址调取所需的线路数据，结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线。在车站附近增加点式信息设备，传输定位信息，以减少逻辑推断地址产生错误的可能性。

CTCS-1级与CTCS-0级的差别在于全面提高了系统的安全性，是对CTCS-0级的全面加强，可称为线路数据全部贮存在车载设备上的列车运行控制系统。

CTCS规范中对CTCS-2级的总体描述为：“CTCS-2级，是基于轨道传输信息的列车运行控制系统，„„” 应用等级CTCS-2级标准的规定是比较宽的，基于轨道传输信息的列车运行控制系统可以是多样的，例如，基于数字轨道电路的列控系统。但当时国内研究的数字轨道电路尚不成熟，又不愿受制于国外公司，于是铁道部组织研究了一种基本符合CTCS-2级标准的列控系统：基于ZPW-2000A型轨道电路和应答器进行车地

间信息传输的列控系统，以后该列控系统就直接称为CTCS-2级列控系统，第6 次铁路大提速中装备了CTCS-2级列控系统。

CTCS-2级列控系统是结合国情构思的，它的构成是当时历史背景下最佳和最实际的选择：当时ZPW-2000A型无绝缘轨道电路具有自主知识产权，已经作为统一的轨道电路制式推广使用，用其构成CTCS-2 级列控系统更有把握，更便于与既有信号系统兼容。充分发挥ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路18个信息的作用，目标距离（移动授权凭证）由轨道电路进行连续信息传输，线路数据由应答器提供，构成了点连式的列控系统。系统具有自主知识产权：采用了具有自主知识产权的ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路；采用通用设备的欧标应答器；列控中心由中国自主研发，符合欧洲标准；车载信号设备也符合欧洲标准，通过引进设备实现技术引进，最终实现国产化。

CTCS-3级是基于无线通信（如GSM-R）的列车运行控制系统，它可以叠加在既有干线信号系统上。轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，点式信息设备提供列车用于测距修正的定位基准信息。无线通信系统实现地-车间连续、双向的信息传输，行车许可由无线闭塞中心产生，通过无线通信系统传送到车上。CTCS-3级选择基于无线通信是符合国际化技术发展趋势的明智之举。

CTCS-4级是完全基于无线通信（如GSM-R）的列车运行控制系统。由地面无线闭塞中心（RBC）和车载设备完成列车占用检测及完整性检查，点式信息设备提供列车用于测距修正的定位基准信息。车地信息传输系统的影响

车-地信息传输方式是列控系统最基本的技术特征之一，车-地信息传输方式往往决定了列控系统的设备构成、功能和技术水平。

车-地信息传输方式是多样的，信息量有大小，对列控系统的构成影响很大。

3.1 信息量的大小决定列车运行控制模式

采用阶梯式速度控制模式时，只要求地对车传输运行前方制动距离范围内闭塞分区空闲个数就行，所以多信息机车信号就可满足。

采用分级速度控制模式时，还需要地对车传输就近一个闭塞分区的距离和线路参数。列控系统TVM430，地面采用UM2000数字化轨道电路，信息量达228 位。

一次连续速度控制模式时，车载列控设备需要一个全制动距离内所有的线路参数，信息量相当大，可以通过无线通信、数字轨道电路、轨道电缆、应答器等地对车信息传输系统传输，据测算信息量应当在250位以上。

实现移动闭塞还需要前行列车的运行信息。

3.2 点式、连续式信息传输的影响

车-地间传输媒介中，应答器和点式环线是点式的，无线通信、轨道电路、轨道电缆等是连续式的。利用点式设备提供列控系统信息传输通道的方式也有广泛采用。

在欧洲ETCS1级标准中，利用点式设备提供全部控车信息。

由于信息的不连续，系统功能的完整性、安全性和运营效率等远远不如ETCS2级。

CTCS-1级采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中，靠逻辑推断地址调取所需的线路数据，结合列车性能计算给出目标距离式制动曲线。在车站附近增加点式信息设备，传输定位信息，以减少逻辑推断地址产生错误的可能性。

日本的数字列控系统I-ATC就是采取车载信号设备贮存电子地图，通过每一轨道区段的地址编码来调取所需的线路数据，这种方式可以使地-车信息传输的需求量减少。

采取大贮存的方式，一旦线路数据有变化，需及时更换车上数据库，日本国家小，铁路夜里不行车，动车组统一更换车上数据库是可行的。中国铁路动车组统一更换车上数据库是不可行的。

3.3 信息量的大小决定系统功能的完整性同样采取一次连续速度控制模式的列控系统也因信息量的大小而功能不同。

CTCS-2级采用了ZPW-2000A 型无绝缘轨道电路，仅有18个 信息，还要兼顾既有信号系统的使用，相对而言，信息量少了一些，因而会产生系统的局限性：传输目标距离的信息量偏紧；轨道电路不能给出目标速度信息；道岔 的限速采取变通方式解决；临时限速是由设在进站口的有源应答器来预告；防灾系统报警没有专门的信息；轨道电路没有编号（编号可以有效防止同频干扰）。

例如，目标距离的长度至少要满足全制动距离加上确认信号的长度，CTCS-2级的轨道电路只能给出7个闭塞分区的预告，显然不够充裕。目标距离能预告快一点，让司机早一点知道目标距离，心中更有数，对安全更有利。

3.4 车地信息传输双向优于单向

CTCS-2级采用轨道电路和应答器只能实现地对车单向信息传输，C TCS-3级采用无线通信GSM-R能实现地-车间连续、双向的大信息量传输。车对地的信息传输可以将列车的制动状况、司机驾驶状况、设备故障和列车速度等重要信息传给控制中心，使系统更趋安全和功能更趋完善。实现移动闭塞还需要车-车间信息传输

第二篇：高速铁路与铁路信号(一)

高速铁路与铁路信号

（一）【字号：大 中 小】

时间：2011-9-29来源： 中国通号网作者：傅世善阅读次数：16

52高速铁路促进铁路信号的发展

自武广350 km/h 的高速铁路顺利开通，以无线通信为车地信息传输系统的中国列车运行控制系统CTCS-3得到成功运用，200 km/h 以上的高速铁路网建设也已初具规模，中国铁路和铁路信号的面貌为之一新。高速铁路对铁路信号提出了很多需求，促进了铁路信号的大发展，无论从概念、原则、构成、技术上都发生很大的变化。较大的变化如下。

高速铁路的铁路信号系统从传统的车站联锁、区间闭塞、调度监督，发展为列控系统、车站联锁、综合行车调度3大系统。

铁路信号从以车站联锁为中心向以列车运行控制系统为中心转化。

列车运行调度指挥从调度员—车站值班员—司机3级管理向实现由调度员直接控制移动体（列车）转化。列车运行由以人为主确认信号和操作向实现车载设备的智能化转化。

车地信息传输从小信息量到大信息量，线路数据从车上贮存方式到地面实时上传方式。

信号显示制式从进路式、速差式，发展为目标-距离式；信号机构从地面信号机为主，发展为车载信号为主，甚至取消地面信号机。

闭塞方式从三显示、四显示的固定闭塞，发展为准移动闭塞。

列车制动方式从分级制动到模式曲线一次制动，制动控制方式从失电制动发展到得电和失电制动优化组合。信号设备从继电、电子技术为主，发展到信号控制、计算机、通信技术的一体化。车站联锁从继电联锁发展到计算机联锁，从传统联锁发展到信息联锁。

信号系统从孤立设备组成，发展到通过网络化、信息化构成大系统。

主流移频轨道电路的载频从600 Hz系列调整为2000 Hz，从少信息向多信息发展，数字化轨道电路的研究也取得初步成功。

轨道电路从在有砟轨道上运用，发展到在无砟轨道上运用。

站内轨道电路从叠加电码化向一体化站内轨道电路发展。

应答器和计轴设备广泛应用于信号系统。

道岔转换设备改内锁闭为外锁闭，提高转辙机功率，加大转换动程，改尖轨联动为分动，采用密贴检查器实现大号码道岔尖轨的密贴检查，对大号码道岔由单点牵引改为多点牵引，解决了可动心轨的牵引锁闭问题。

调度指挥系统从调度监督，发展到分布自律的调度集中，构建综合调度指挥系统，建设大型的客运专线调度中心。

高速铁路安全性要求更高，防灾报警系统纳入综合调度指挥系统，开始与信号发生联锁。

高速铁路要求开天窗维护，电务集中监测纳入综合调度指挥系统。

调度集中的安全等级提高，限速系统采用专门的安全通信通道。

信号系统采用的通信通道从传统的电线路，发展到光通信，从有线通信发展到无线通信，非安全通信通道用于信号安全领域。

故障-安全理念从传统的追求绝对安全，发展到以概率论为基础的安全性系统设计。

确立以欧洲铁路标准体系为参考标准，建立安全评估机制，通过第三方进行安全认证，对系统进行综合仿真与测试。

铁路现代化、信息化扩大了“铁路信号”的内涵, 铁路信号技术向数字化、网络化、智能化和综合化方向迈进。

350 km/h的高速铁路，是当今国际铁路技术的高峰。对铁路信号来说是一个重要的里程碑，CTCS-2和CTCS-3的成功运用，标志着中国铁路有了自已的列车运行控制系统，铁路信号重要装备水平开始进入了世界先进行列。

铁路信号为铁路高速保驾护航，铁路高速推动了铁路信号的发展。

第三篇：高速铁路与铁路信号(五)

高速铁路与铁路信号(五）

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时间：2012-6-20来源： 通号设计院作者：傅世善阅读次数：1369

第五讲 几个主要技术原则的选择

1.车上模式的选择

从制动曲线的产生分为地面模式和车上模式。

德国LZB系统是基于轨道电缆传输的列控系统，是1965年以前开发的系统，是世界上首次实现连续速度控制模式的列控系统，早期探索中国高速列控方案时曾关注过。LZB系统基于能双向信息传输的轨道电缆，信息量有83.5bit，地面控制中心可以获得列车性能的重要信息，以地面控制中心为主计算制动曲线后，发送指令传至车载设备，车上存有多种制动曲线，按地面指令执行。地面控制中 心掌握在线所有列车的运行情况，并可以直接指挥列车运行。例如，地面控制中心可能组织前后行驶的列车加减速，以调整追踪间隔、运行时分和平衡牵引供电网； 地面控制中心可以监督列车的制动、速度、故障和司机操作等。我们考察时印象很深的是：司机表演“自动驾驶”，以及列车将设备故障情况报给地面动车段，列车 一回段，替换设备和维修者已在站台等候。

地面模式的车载信号设备相应简单，但智能化不够，与其他列控系统兼容比较困难。在早期计算机技术还没发展到当前水平时，采用地面模式是可以理解的，此模式在城轨交通中也有采用。

中国高速铁路网广大，还与普速线互连互通，长途列车较多，要求实现高、普速列车跨线运行。所以CTCS-2级和CTCS-3级均采取车上模式，列车运行速度曲线是车载信号设备根据地面上传的移动许可和线路数据及列车本身的性能计算的。车载信号设备具有一定的智能化，只要各线路移动许可和线路数据的信息标准化，可以实现系统兼容和跨线运行。

2.线路数据地面提供方式的选择

CTCS-0级和CTCS-1级采取大贮存的方式把线路数据全部贮存在车载设备中，靠逻辑推断地址调取所需的线路数据，结合列车性能计算给出目标-距离式制动曲线。CTCS-1级在车站附近增加点式信息设备，传输定位信息，以减少逻辑推断地址产生错误的可能性。

日本数字ATC使用575Hz和675Hz的频带，码长64bit，对用户开放43bit。将列车控制所需的全部信息都通过钢轨传送是不可能的，日本采用变通办法：在车上数据库预存闭塞分区的长度、坡道及区间曲线等地面信息，当列车收到地面传来ATC信息中的轨道电路编码为地址，从车上数据库中取出列车控制所必要的固定数据，结合其他编码信息生成列车控制模式曲线。为了弥补传输速率低的缺陷，日本设计了4种编码。

列车压入本闭塞分区时，首先收到第一种编码，以判断确认闭塞分区分界点；经一定时间后自动转为发送第二种编码，列车获得距停车点距离等列车控制信息；本轨道区段内容有变化时，为了及时向车上传递，发送2组缩短的第三种编码或第四种编码，然后再正常传送第二种编码。

采用第一种编码方式有效控制了分界点的确认，使电气绝缘误差控制在10m以内，安全距离只有50m。采用第二、三、四种编码方式，实际上既加快了应变速度，又扩大了信息含量，使列车控制精度较细。轨道电路有编码也有利于抗干扰。

由此可见，日本采用了数字轨道电路传输信息，传输速率低，信息量不够，又要利用轨道电路编码利于抗干扰，所以采取了车上预存线路数据的方式。日本高速铁路网相对短小，白天行车，有利于车上数据库的版本管理和修改，采用车上数据库预存线路数据的方式是有道理的。

CTCS-2级和CTCS-3级列控系统采取线路数据由地面提供方式。这种方式最大优势在于一旦地面线路数据因故需要变动，由地面修改，与车上设备无关，这非常适用于国情。我国地域广大，需要跨局、跨线的长途列车多，又日夜行车，大量列车在线运行，想统一修改车载设备的数据库是很难的。

CTCS-2级采取由地面应答器提供一个全制动距离范围内的线路数据，包括每一个轨道区段的坡道、曲线、长度等。由于ZPW-2000A型无绝缘轨道电路只有18个 信息量，轨道电路只能提供列车运行前方有若干个轨道区段空闲数来作为移动授权凭证，通过和区段长度数据的计算求得若干个空闲轨道区段总长度，列车到第一个 空闲轨道区段始端的距离则由测速测距系统计算后求得，两者相加就能求得目标距离。车载设备根据地面传送来的移动许可、线路数据和列车性能计算列车运行速 度，若列车接近前方减速点时，即刻生成目标-距离一次制动模式曲线。

CTCS-3级车载设备则是通过无线通信获得地面传送来的移动许可和线路数据，车载信号设备根据列车性能计算列车运行速度。若列车接近前方减速点时，即刻生成目标-距离一次制动模式曲线。

3.与制动系统接口方式的选择

列 控车载信号设备判断列车超速，引发列车制动时，总会有一个车载信号设备与制动系统的接口。在接口方式上历来有“得电制动”与“失电制动”之争。例如，车载 信号设备与制动系统的接口是一个继电器，继电器常态是失磁落下状态，需要时给电，使继电器励磁吸起，引发列车制动，这就称为“得电制动”；如继电器常态是 励磁吸起状态，需要时断电，使继电器失磁落下，引发列车制动，这就称为“失电制动”。如车载信号设备与制动系统的接口采取其他方式，仍然会存在“得电制 动”与“失电制动”之意思，其道理是一样的。

显然，“失电制动”方式符合传统的故障-安 全理念，任何断线、断电、断信号等常见故障时都会导致“失电制动”，因为制动停车是安全取向。采取分级制动模式时，只有一条模式曲线，列车超速，所谓“撞 线”

时，会限时引发列车紧急制动。这种方式有点副作用，当遇到常见故障时，司机紧张，旅客受惊，系统的可用性受到影响。

相反，“得电制动”可用性强些，但不符合故障安全理念，信号专业人士不易接受。CTCS-0级由通用机车信号+列车运行监控装置组成，就采取“得电制动”方式。

CTCS-2级和CTCS-3级列控系统的车载设备根据地面传送来的移动许可和线路数据，车载信号设备根据列车性能计算列车运行速度。若列车接近前方减速点时，即刻生成目标-距离一次制动模式曲线。一次制动模式曲线除紧急制动模式曲线外，还可生成若干条常用制动模式曲线，例，0.7或0.8 全制动力的常用制动模式曲线。列车进站停车时采用0.7常用制动模式曲线，旅客舒适性更好。在高速列车时代，应尽量避免使用紧急制动，紧急制动虽确保了列车不会闯过安全点，但旅客难免易受惊或受伤。如图1所示。

图1目标—距离一次制动模式曲线

图1中示意3条曲线。正常情况司机按实际列车运行速度曲线驾驶，一旦超速碰撞常用制动速度曲线时，采取“得电制动”方式，以提高系统的可用性。如继续超速碰撞紧急制动模式曲线时，采取“失电制动”方式。“得电制动”与“失电制动”的组合运用兼顾了安全性与可用性。

第四篇：浅论铁路信号与铁路行车安全

浅论铁路信号设备与铁路行车安全

摘要：

铁路行车安全的水平直接关系到铁路和其他运输方式的竞争能力、铁路的声誉和经济效益，还影响到社会的稳定和发展。铁路信号担负着各种行车设备的控制和行车信息的传输，是铁路信息技术的重要组成部分，其主要的功能是保证行车安全和提高运输效率。

关键字：铁路信号设备、行车安全

（一）铁路行车安全定义

铁路行车安全是指在运输过程中，维护铁路正常运行秩序、保证旅客和铁路员工生命财产安全、保障运输设备和货物的完整性的全部生产活动的集合体。铁路行车工作是涉及多部门、多环节、多因素的综合性很强的工作。行车过程受到路内、路外以及各种环境条件的影响，所处情况十分复杂，任何一个环节出了问题都可能威胁行车工作的安全。

(二)铁路信号设备

铁路信号设备是组织指挥列车运行，保证行车安全，提高运输效率，传递信息，改善行车人员劳动条件的关键设施。铁路信号设备是铁路主要技术之一。铁路信号的装备水平和技术标准是铁路现代化的重要标志。

铁路信号基础设备，包括信号继电器、信号机、轨道电路、转辙机等是构成铁路信号系统的基础，他们的质量和可靠性直接影响信号系统效能的发挥，可靠性能的提高，在铁路信号现代化的进程中，信号基础设备在不断的更新和改造。

（三）因铁路信号设备故障导致的铁路行车事故

3.1“7.23”动车追尾事故

3.1概述

2011年7月23日20时30分05秒，甬温线浙江省温州市境内，由北京

南站开往福州站的D301次列车与杭州站开往福州南站的D3115次列车发生动车组列车追尾事故，造成40人死亡、172人受伤，中断行车32小时35分，直接经济损失19371.65万元。

3.2事故原因

通号集团所属通号设计院在LKD2-T1型列控中心设备研发中管理混乱，通号集团作为甬温线通信信号集成总承包商履行职责不力，致使为甬温线温州南

站提供的LKD2-T1型列控中心设备存在严重设计缺陷和重大安全隐患。铁道部在LKD2-T1型列控中心设备招投标、技术审查、上道使用等方面违规操作、把关不严，致使其在温州南站上道使用。当温州南站列控中心采集驱动单元采集电路电源回路中保险管F2遭雷击熔断后，采集数据不再更新，错误地控制轨道电路发码及信号显示，使行车处于不安全状态。雷击也造成5829AG轨道电路发送器与列控中心通信故障。使从永嘉站出发驶向温州南站的D3115次列车超速防护系统自动制动，在5829AG区段内停车。由于轨道电路发码异常，导致其三次转目视行车模式起车受阻，7分40秒后才转为目视行车模式以低于20公里/小时的速度向温州南站缓慢行驶，未能及时驶出5829闭塞分区。因温州南站列控中心未能采集到前行D3115次列车在5829AG区段的占用状态信息，使温州南站列控中心管辖的5829闭塞分区及后续两个闭塞分区防护信号错误地显示绿灯，向D301次列车发送无车占用码，导致D301次列车驶向D3115次列车并发生追尾。上海铁路局有关作业人员安全意识不强，在设备故障发生后，未认真正确地履行职责，故障处臵工作不得力，未能起到可能避免事故发生或减轻事故损失的作用。

3.3事故性质

“7.23”甬温线特别重大铁路交通事故是一起因列控中心设备存在严重设计缺陷、上道使用审查把关不严、雷击导致设备故障后应急处臵不力等因素造成的责任事故。

3.4事故暴露出各有关方面的主要问题。

通号集团所属通号设计院研发的LKD2-T1型列控中心设备设计存在严重缺陷，设备故障后未导向安全。经事故调查组对采集驱动单元测试，以及委托工业和信息化部有关检测机构组成的联合测试组对列控中心主机和采集驱动板（PIO板）软件进行测试，并经动车组实车模拟试验验证和反复分析论证，查明：从软件及系统设计看，温州南站使用的LKD2-T1型列控中心保险管F2熔断后，采集驱动单元检测到采集电路出现故障，向列控中心主机发送故障信息，但未按‚故障导向安全‛原则处理采集到的信息，导致传送给主机的状态信息一直保持为故障前采集到的信息；列控中心主机收到故障信息后，仅把故障信息转发至监测维护终端，也未采取任何防护措施，继续接收采集驱动单元送来的故障

前轨道占用信息，并依据故障前最后时刻的采集状态信息控制信号显示及轨道电路。从硬件设计看，LKD2-T1型列控中心设备主要存在以下问题：PIO采集电源仅有一路独立电源，未按规定采用两路独立电源设计，一旦电源失效，PIO机柜中全部PIO板将失去采集电源，当列控中心保险管F2熔断后，造成采集驱动单元采集回路失去供电；两路输入采集来自一个源点，无法构成输入信息的安全比较。这两处硬件设计缺陷导致设备不符合安全防护要求。

结论： 铁路信号设备是铁路的主要设备之一，它对铁路运输起着至关重要的作用。长期的实践证明信号设备对于指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率、减轻劳动强度、降低运输成本等方面均起着非常重要的作用。它投资省、见效快、自动化程度高，是实现铁路运输现代化的关键设备。随着铁路行车向高速度、高密度、重载化、自动化发展，信号设备在铁路运输中的地位也越来越高。高速铁路建设投资的不断加大，我国铁路各项技术研究取得巨大的成绩，部分技术和设备研究成果已经跻身于世界铁路强国之列。由于铁路信号系统是一个庞大的有机体，不仅受内部设备和技术水平的限制，同时受外部条件的约束，因此，寻求最优的组合方案，才能在经济技术可行的条件下，实现跨越式发展，从而更好的保障铁路行车安全。

参考文献：

7.23事故调查报告（百度文库）

论铁路信号设备维护与安全保障（中国论文网）

铁路信号与通信设备运用（西南交通大学出版社）

铁路技术管理规程（中华人民共和国铁道部）

铁路企业文化（天津铁道职业技术学院）

第五篇：铁路信号讲义

交通运输专业《通信信号》补充讲义

郑 伟

一、联锁道岔

（一）道岔的定反位

每组道岔都有两个位置：定位和反位。道岔的定位是指道岔经常开通的位置，而道岔的反位则是排列进路时临时改变的位置。

确定道岔定位的原则是：

1、单线车站上正线的进站道岔，为由车站两端向不同线路开通的位置为定位，由左侧行车制决定。如图1所示，以1号道岔开通1G，2、4号道岔开通ⅡG为定位。

图1

图2

2、双线车站正线上的进站道岔，为向各该正线开通的位置为定位。（如图2所示）

3、引向特别用途线的道岔定位方向为安全线（图6）和避难线（图7）开通的位置为定位。

4、所有区间及站内正线上的其他道岔，除引向安全线及避难线者外，均以向各该正线开通的位置为定位。

5、侧线上的道岔除引向安全线和避难线者外，为向列车进路开通的位置或靠近站舍的进路开通的位置为定位（如图3所示）。

图3

6、站内其他道岔，由车站依据具体情况决定，以搬动道岔次数最少为定位。

（二）联动道岔

排列进路时，几组道岔要定位都要在定位，要反位则都要在反位，这些道岔称为联动道岔。

例如：渡线两端的道岔。举例站场的1号和3号道岔是联动道岔，记为1/3，它们必须同时转换，否则不能保证安全。

（三）防护道岔和带动道岔

1、防护道岔：

为了防止侧面冲突，有时需要将不在所排进路上的道岔处于防护位置并予以锁闭，这种道岔称为防护道岔。

（1）如图4所示，排列D3至D9的进路，尽管1号道岔不在该进路上，但仍然要求1号道岔锁闭在反位。为的是防止1号道岔在定位时，一旦下行列车在长大下坡道运行失控而冒进下行进站信号机，在5号道岔处造成侧面冲突。

图4

图5

（2）又如图5所示，下行经3/5号道岔反位接车时，1号道岔不在该进路上，专用线方面也无长大下坡道，但因1号道岔是引向专用线的道岔，应使其锁闭在定位，开通安全线方向，以免专用线方面调车车列闯入D1信号机在5号道岔处造成侧面冲突。

（3）经由交叉渡线的一组双动道岔反位排列进路时，应使与其交叉的另一组双动道岔防护在定位。

2、带动道岔：

为了满足平行作业的需要，排列进路时还需把某些不在进路上的道岔带动到规定位置，并对其锁闭，这种道岔称为带动道岔。

对防护道岔必须进行联锁条件的检查，防护道岔不在防护位置，进路不能建立。对带动道岔则无需进行联锁条件检查，能带动到规定位置就带动，带动不到（若它还被锁闭）也不影响进路的建立，它不涉及安全，只是影响效率。

二、安全线和避难线

1、安全线：在进站信号机外制动距离内为超过6‰下坡道的车站，应在正线或到发线的接车方向末端设置一段线路，使进站列车停不住时，不致冲入邻线，与邻线上正在接入或正在发出的列车相撞，这段路叫安全线（如图6所示）。

图6

图7

2、避难线：在陡长下坡道上，为防止失去控制的列车发生冲突或颠覆，应在适当地点设置一段具有反坡的线路，称为避难线（尽头式线路）。避难线比安全线要长的多（如图7所示）。

三、挤岔

当列车顺着岔尖运行，这时道岔位置如果不对，车轮轮缘可以从尖轨与基本轨挤进去。并推动另一根尖轨靠近基本轨。挤岔时有可能使道岔和道岔转换器遭到损伤。

四、手摇道岔六步曲

1、一看。看道岔开通位置是否正确，是否需要改变位置；

2、二开。打开盖孔板及钩锁器的锁，拆下钩锁器；

3、三摇。摇道岔转向所需的位置，在听到“咔嚓”的落槽声后停止；

4、四确认。手指尖轨，“尖轨密贴，开通×位”并和另一人共同确认；

5、五加锁。另一人在确认道岔位置开通正确后，用钩锁器锁定道岔尖轨；

6、六汇报。向车站值班员（站控室）汇报道岔开通位置正确。

五、敌对进路（P28）同时行车会危及行车安全的任意两条进路的敌对进路。

1、同一到发线对向的列车进路；（如图1所示）

图1

图2

2、同一到发线对向的接车进路与调车进路；（如图2所示）

3、同一咽喉区对向重叠的列车进路；（如图3所示）

图3

图4

4、同一咽喉区对向重叠的调车进路；（如图4所示）

5、同一咽喉区对向重叠或顺向重叠的列车进路与调车进路；（如图

5、图6所示）

图5（对向重叠）

图6（顺向重叠）

6、进站信号机外方制动距离内接车方向为超过6‰下坡道，而该下坡道方向的接车线终端没有隔开设备时，该下坡道方向的接车进路与另一咽喉的接车进路、调车进路、非同一到发线顺向的发车进路；（如图7所示）{ 规定：下行3股道接车进路与上行咽喉的各条进路之间互为敌对进路。}

图7

7、防护进路的信号机设置在侵限绝缘处，禁止同时开通的进路。（如图8所示）

图8 由于D10处轨道绝缘侵入限界，则SⅢ至D8调车进路与D2至D10、D4至D10调车进路为敌对进路。因车辆停留在D10信号机前方时，如建立SⅢ至D8或D6至ⅢG调车进路，均会发生侧面冲突事故。

六、轨道电路的分类（P20）

5、按有无道岔分：

（1）无岔区段轨道电路；（2）道岔区段轨道电路。

①一送多受：一送两受、一送三受。

图：一送两受

②死区段：

A：概念：死区段是当轨道电路区段的两组钢轨绝缘不能设于同一坐标时，其错开距离间构成死区段。B：死区段易发生的地点：易发生在道岔区段和弯道上。C：规定：

a）死区段的长度不得大于2.5米；（如图1所示）

图1

图2

b）两相邻死区段的间隔不得小于18米；（如图2所示）c）与相邻轨道电路的间隔不得小于18米。（如图3所示）

图3

D：轮对压上死区段的后果：倘若有轮对在死区段内，轨道电路不会被分路，是非常危险的。（故应超过各种运用机车车辆的最大轴距）第六章 铁路列车调度指挥系统（TDCS）

TDCS系统是个全路联网的调度指挥系统，它由部中心TDCS系统，铁路局TDCS系统，车站系统三层机构有机地组成的，它采用数字化、网络化、信息化技术，是对传统调度指挥模式的革命性突破，它极大地减轻了调度员的劳动强度，提高了运输生产的效率。在TDCS系统基础上建设调度集中，是铁路跨越式发展的必经之路，所以TDCS系统为铁路调度实现现代化打下坚实基础。

TDCS系统的重点在直接指挥车站的路局TDCS系统一层，路局TDCS实现对全路局的行车进行实时、集中、透明指挥，用自动化的手段调整运输方案，通过计算机网络下达行车计划和调度命令，实现自动报点和车次号自动跟踪，改变过去车站值班员用电话向调度员人工报点、调度员用电话向车站下达计划和命令，车站手抄再复诵的落后方式。列车实际运行图自动绘制，自动过表，车站行车日志自动生成。这些都大大减轻了行车调度员和车站值班员工作强度。TDCS工程建成后，优化了运输调度指挥管理手段、提高了调度管理水平和运输效率。

一、系统特点

1、调度办公－无纸化

行调台延续多年的一张图、一只笔、一把尺、一块像皮的工作模式将被现代化的TDCS行调子系统所替代，调度员通过简单的点击鼠标即可实现运行线的自动铺画，调整，下达阶段计划和调度命令等操作。

列车运行的到发点由系统自动采集，实际运行线自动生成。每班的运行图可打印输出。

以计算机替代重复、简单的作业环节，减少作业员的工作环节、劳动强度。

2、流程管理－程序化

通过详细描述列调工作中的设备、规则、方式、流程等条件，由程序智能控制作业流程，规范作业过程管理。

3、安全检测－智能化

强大的防火墙系统和入侵检测系统保证了TDCS系统作为行车设备的高度安全性，防止黑客的非法入侵和病毒的侵入。

4、信息交换－网络化

调度员和车站值班员的信息交换全部采用网络传输，替代了原有的电话交流的模式，包括计划的下达，到发点的上报，调度命令的下达等信息，采用电话下达的方式一方面工作强度大，另一方面容易造成误报，错报的情况，网络下达高速，准确，很受调度员欢迎。

以信息和网络技术替代既有的信息采集、交换方式，提高信息交换的效率和质量，提高工作效率。

5、计划调整－自动化

针对３小时阶段计划的自动调整，由计算机的自动调整替代调度员人工调整，特别是单线调度区段，极大地减轻了调度员的工作强度，调度员只要把握住几个重点会让策略，进行人工干预，其他工作交给计算机来做就可以了。

通过系统自动调整列车会让计划、智能判别列车运行必须满足的逻辑关系，以一定的方式与车站的信、联设备联结，实现对车站设备的直接自动控制，满足调度集中或半集中的需要。

6、调度指挥－无声化

有了TDCS系统，调度员通过计算机网络来下达和获取相关的信息，实现信息的共享，不在依靠电话的联系，您将会看到一个非常安静的调度所，改善了调度人员的工作环境。

7、调度控制－集中化(预留功能)在调度集中区段，TDCS系统可以做到几百公里之外的车站全部由调度所来集中控制，调度员在调度台上便可直接控制车站的连锁设备，进行远程作业，可作到车站的无人值守，配以计算机辅助调度，可以实现按图排路，使整个运输调度工作跨上一个新台阶。

二、列车调度指挥系统（TDCS）

铁路 TDCS 是为了提高现有运输指挥管理手段、提高调度管理水平和运输效率、改善调度指挥人员工作条件的大型综合性系统工程，它覆盖全国铁路，实现全国铁路系统内有关列车运行、数据统计、运行调整及数据资料的数据共享、自动处理与查询。这一项目的实施将使中国铁路的调度指挥管理达到世界先进水平。

（一）系统结构：

调度指挥管理系统包括以下三个层次:

第一层铁道部调度指挥中心

TDCS系统的核心与各铁路局相连，接收全国铁路系统的各种实时信息与运输数据和资料，监视各铁路局、主要干线、路局交接口、大型客站、编组站、枢纽、车站、区间的列车宏观运行状态、运行统计数据、重点列车及车站的列车实际运行位置和站场状态显示，并建有全国铁路调度指挥系统数据库。

第二层铁路局调度指挥中心

接收各铁路局内的信息与资料，监视主要干线、路局交接口、大型客站、编组站、枢纽、车站、区间的列车宏观运行状态、运行统计数据、重点列车及车站的列车实际运行位置和站场状态显示，同时显示与铁道部及相临铁路局的信息交换。

第三层基层信息采集系统

安装在各车站，用来从信号设备及其它设备上采集有关列车运行位置、列车车次、信号设备状态等相关数据，并将上述数据通过专用通信线路传送到铁路局。实现运统

二、运统三的自动生成。

（二）系统十大功能

十大功能之一：列车车次自动跟踪和无线车次自动校核； 十大功能之二：实现区段、站间“两个透明”；

十大功能之三：调度命令、日班计划通过网络自动下达； 十大功能之四：列车运行自动采点； 十大功能之五：行车日志自动生成；

十大功能之六：列车实际运行图自动生成；

十大功能之七：列车运行方案实时调整和网络下达； 十大功能之八：分界口透明显示和统计分析；

十大功能之九：列车早晚点自动计算与部分运输指标自动统计； 十大功能之十：站场实际状况、列车运行实际状况历史再现。

（三）基层信息采集系统——车站TDCS系统

1、概述

车站作为基层信息采集系统是整个TDCS系统得以实现的基础。车站TDCS系统由分机和站机两部分组成。

车站分机主要负责信息的采集和传送等工作。车站分机是 TDCS系统的信息来源，如果车站分机出故障，不仅仅使该车站没有信息显示，影响该站TDCS系统的正常运行，TDCS功能如车次号跟踪、接受调度命令等都不能正常运行，对行车运输指挥造成直接影响。所以，保证TDCS系统的正常运行必须先保证各个车站分机的正常运行。

车站站机主要负责车次号跟踪和到发站报点。实现车站TDCS功能调监显示及运行图的自动绘制。

2、主要构成：

机柜、电源模块、采集板等各种板卡、总线板、路由器、工控机。

TDCS是覆盖全路的现代化铁路调度行车指挥管理和控制网络系统。它采用现代信息技术，将通信、信号、计算机、网络、数据传输、多媒体技术等融为一体，构成网络，覆盖全国铁路调度信息点，形成集中式综合型现代化的运输指挥调度系统。

• 部中心实时掌握全路干线、枢纽、分界口的列车运行状况、信号设备显示状况及气象情况，提供各种运输统计报表，按线别、路局、区段查询列车运行信息，同时建立专业技术资料库；

• 路局中心实时掌握全局干线、调度区段、枢纽、分界口的列车运行状况、信号设备显示状况；直接指挥行车，完成阶段计划调整及调度命令的生成和下达等功能，进行信息汇总、处理，向铁道部调度提供行车信息；

• 基层网由区段（枢纽）、分界口调度指挥管理网构成，负责列车运行信息的采集、显示、记录、整理，向路局中心提供信息，并接受其下达的指挥及控制命令；

• 符合铁道部信息化总体规划要求，易与其它系统安全连接，实现信息共享。