第一篇：高速铁路与铁路信号(五)
高速铁路与铁路信号(五）
【字号：大 中 小】
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(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
第四篇：高速铁路技术
根据UIC（国际铁道联盟）的定义，高速铁路是指营运速率达每小时200公里的铁路系统（也有250公里的说法）。
世界最先进的高速轮轨技术诞生在德、法、日这3个国家：
日本的高速铁路“新干线”诞生于1964年。当时的东京至大阪“东海道”线仅用8年时间就收回全部投资。近40年来，新干线技术不断进步，已经构成了日本国内铁路网的主干部分。虽然新干线的速度优势不久之后就被法国的TGV超过，但是日本新干线拥有目前最为成熟的高速铁路商业运行经验———近40年没有出过任何事故。而且新干线修建之后对于日本经济的拉动也是引起世界高速铁路建设狂潮原因之一。
TGV可能是目前惟一没有任何淫逸色彩而享誉世界的法国产品。所谓TGV是Train a Grande Vitesse（法语“高速铁路”的）简称。第一条TGV是1981年的开通的巴黎至里昂线。此后不过几个月，TGV就打败法国航空拥有了这条线路的最大客源。法国TGV的最大优势在于传统轮轨领域的技术领先。1996年，欧盟各国的国有铁路公司经联合协商后确定采用法国技术作为全欧高速火车的技术标准。因此TGV技术被出口至韩国、西班牙和澳大利亚等国，是被运用最广泛的高速轮轨技术。
德国的ICE则是目前高速铁路中起步最晚的项目。ICE（Inter City Express的简称）的研究开始于1979年，其内部制造原理和制式与法国TGV有很大相似之处，目前的最高时速是1988年创下的409公里。因此现在德国与法国政府正在设计进行铁路对接，用各自的技术完成欧洲大陆上最大的两个国家铁路网的贯通。ICE起步较晚和进展比较落后的一个重要原因是德国人在高速轮轨和磁悬浮的两线作战。由于磁悬浮在设计理念上的先天优势（没有固态摩擦），德国的常导高速磁悬浮一直是其铁路方面科研的重点。磁悬浮的设计理念与传统意义上的轮轨完全不同，因此当法国的TGV顺利投入运行，而且速度不亚于当时的磁悬浮时，德国人才开始在高速轮轨方面奋起直追，但是至今仍与法国TGV技术有不小的差距。
中国高铁走出国门
从2008年8月1日中国京津城际高铁开通至今，中国高铁不但在时速和里程上已跃居世界第一，而且迅速走出国门。2010年底，铁道部已经与泰国、老挝、阿根廷、哥伦比亚、保加利亚、黑山、斯洛文尼亚、土耳其等国的主管部门以及部分国外铁路设备企业分别签署了高铁合作协议。至今全世界已有50多个国家希望中国能给予高铁技术和建设的支持。2011年1月19日，在胡锦涛主席访美期间。中国铁道部与美国通用电气公司签署高速铁路动车组技术转让备忘录。按照这份合作协议，美国通用电气公司将与中国南车在美国建立合资公司，共同促进高铁技术在美国市场的推广。这标志着中国高铁正式登陆美国。
此外，近日有国内媒体报道，英国准备从中国租赁或购买高速列车，这些高速列车将由中国南车生产。
2011年1月，美国总统奥巴马在国情咨文中高度评价中国的高铁项目。奥巴马表示，中国正在建设比美国更快的铁路和更新的机场，美国应把中国当作榜样。他提出，未来25年要让80%的美国人获得高速铁路的覆盖。
而近日美国政府将提交新预算案，要求美国国会批准一项为期6年、总额530亿美元的全国高铁计划，致力于修建新高铁走廊。其中，美国加利福尼亚州表现最为积极性。此前，加利福尼亚高速铁路管理局开始为贯通旧金山、洛杉矶和圣迭戈的长约1280公里的高铁线路第一阶段建设招标。目前已有日本、德国、法国等多个国家的公司在竞标。
与此同时，英国政府计划未来15年内在全国建造新型高速铁路，并推广时速最高可达225英里(约362公里)的列车。法国希望将高速铁路总长度提高一倍，在2020年达到2500英里；西班牙计划在2010年超过日本，建成世界上最大的高速铁路网；波兰将于2014年开始兴建国内第一条高速铁路，计划2020年完工
按照目前各国公布的规划，预计到2024年，全球高铁总里程可达4.2万公里，这意味着国外2010~2024年的高铁修建计划将达1.9万公里左右。据估计，2020年前，海外高铁投资将超过8000亿美元，其中欧美发达国家的投资额为1650亿美元，带动其他产业创造的市场规模达7万亿美元，这一数字同时也意味着，中国高铁迎来了前所未有的走出国门、进军海外的良机。
第五篇：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）
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