第一章铁路运输设备第三节信号及通信设备

第三节信号及通信设备一、信号1、铁路信号：是向有关行车人员和调车人员发出指示和命令；铁路信号设备：是铁路信号、联锁设备、闭塞设备的总称。它的主要作用是保证行车与调车安全和提高铁路的通过能力。2、铁路信号三种不同颜色：红色：停车黄色：注意或减速行驶绿色：按规定速度运行一、信号3、分类：按人体感官辨别不同分

(1)视觉信号：信号机，机车信号，信号旗、牌，火炬等；

(2)听觉信号：号角、响墩、机车鸣笛等。

按使用时间分类：(1)昼间信号：信号旗，臂板信号等；

(2)夜间信号：臂板信号机灯光等；(3)昼夜通用信号：色灯信号灯光显示等。3按设置位置分

(1)固定信号：臂板信号机、色灯信号机（一般设在线路左侧）、机车信号

(2)移动信号：信号牌、信号旗。4.固定信号的分类：

1、按设置部位分为：地面信号（设于车站或区间固定地点的信号机或表示器，防护站内进路以及闭塞分区和道口）；机车信号（设于机车驾驶室内，复示地面信号，逐步成为主体信号使用）2、按信号机的构造分为：色灯信号机（用灯光的颜色、数目以及亮灯状态表示信号的含义，目前广泛使用透镜式，发展方向是组合式的色灯信号机）；臂板信号机（已经淘汰）。3、按用途分为：信号机（用来防护站内进路、防护区间、防护危险地点，具有严格的防护意义）；信号表示器（对行车人员传达行车或调车意图，或对某些补充说明所用的器具，没有防护意义。）4、按地位分为：主体信号机（能够独立显示信号，指示列车或调车车列运行条件的。5、按停车信号的显示意义分为：绝对信号（显示停止运行信号时，列车、调车车列必须无条件遵守的信号显示）；容许信号（列车在列车信号显示红灯、显示不明、灯光熄灭时允许列车限速通过，并随时准备停车的信号。6、按安装方式分为：高柱（进站、正线出站、通过、预告、接车进路等）、矮柱（侧线出站、站内调车信号桥、信号托架：地形特殊）色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号。组合式色灯信号机时为提高在曲线上的显示距离而研制的新型信号机。5.信号机的定位状态

信号机有关闭和开放两种状态。将信号机经常保持的显示状态作为信号机的定位。信号机定位的确定，一般是考虑保证行车安全，提高运输效率或信号显示自动化等因素。进站、进路、出站信号机对行车安全起着极其重要的作用，规定以显示停车信号——红灯为定位。调车信号机以显示禁止调车信号——蓝灯为定位。预告信号机是附属于主体信号机的，仅能表示主体信号机的显示状态，故以显示注意信号——黄灯为定位。

驼峰信号机用以指示溜放作业和下峰调车，以显示停止信号——红灯为定位。

自动闭塞的每架通过信号机，都是其运行前方信号机的预告信号机。为提高区间通过能力，保证列车经常在绿灯下运行，规定通过信号机以显示绿灯为定位。进站信号机前方第一架通过信号机兼有预告信号机的作用，故以显示黄灯为定位。

非自动闭塞区段的通过信号机，兼有防护接车、发车的作用，以显示红灯为定位，

遮断信号机和各种复示信号机以无显示为定位。第61条各种信号机及表示器,在正常情况下的显示距离：

1．进站、通过、接近、遮断信号机,不得小于1000m；

2．高柱出站、高柱进路信号机,不得小于800m；

3．预告、驼峰、驼峰辅助信号机,不得小于400m；

4．调车、矮型出站、矮型进路、复示信号机,容许、引导信号及各种表示器,不得小于200m.

在地形、地物影响视线的地方,进站、通过、接近、预告、遮断信号机的显示距离,在最坏的条件下,不得小于200m.6.信号的显示距离要求7.机车信号机车信号应于地面信号显示含义相同。二、联锁设备

1.联锁

在有关的信号机和道岔之间，以及信号机和信号机之间应建立起一种互相制约的关系，才能保证车站的安全，我们把这种制约关系叫做联锁。车站联锁设备是保证站内列车和调车作业的安全，以及提高车站通过能力的一种信号设备。2.联锁过程：联锁设备应满足下列几项要求：

（1）当开放某一进路时，必须先将进路上的所有道岔扳到正确位置后，防护这一进路的信号机才能开放。

（2）当防护某一进路的信号机开放以后，这一进路上的道岔应被锁闭，不能再扳动。

（3）当某一进路的信号机开放以后，与之敌对的进路（两条或两条以上的进路，有一部分相互重叠或交叉，有可能发生列车或机车车辆冲突的进路）的信号机应全部被锁闭，不能开放。

（4）主体信号机开放前，预告信号机不能开放；在正线出站信号机开放前，进站信号机不能显示正线通过信号。3.联锁分类：

联锁设备分为集中联锁（继电联锁和计算机联锁）和非集中联锁（臂板电锁器和色灯电锁器联锁）。编组站、区段站和电源可靠的其他车站，有条件的均应采用集中联锁。在新建铁路线上，条件不具备时，可采用非集中联锁。联锁设备用来实现进路、道岔、信号机之间的联锁关系。三.闭塞设备1.区间及闭塞分区的划分区间，所间区间，闭塞分区用来保证列车在区间内运行安全，并提高区间通过能力的区间信号设备2.闭塞及闭塞设备

在单线铁路上，为防止一个区间内同时进入相对运行的列车而发生冲突，以及避免两列同向运行的列车（包括双线区间）发生追尾事故，铁路上规定区间两端车站值班员在向区间发车前必须办理的行车联络手续，叫做行车闭塞（简称闭塞）手续。

用于办理行车闭塞手续的设备叫闭塞设备。

闭塞设备必须保证一个区间内，在同一时间里只能允许一个列车占用这一基本原则的实现。（三同原则）15CTCS是(ChineseTrainControlSystem)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。CTCS根据功能要求和设配置划分应用等级，分为0~4级。四.中国列车运行控制系统（CTCS）16地面子系统可由以下部分组成：应答器、轨道电路、无线通信网络（GSM-R）、列车控制中心（TCC）/无线闭塞中心（RBC）。其中GSM-R不属于CTCS设备，但是重要组成部分。应答器是一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备，既可以传送固定信息，也可连接轨旁单元传送可变信息。轨道电路具有轨道占用检查、沿轨道连续传送地车信息功能，应采用UM系列轨道电路或数字轨道电路。无线通信网络（GSM-R）是用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息传输的车地通信系统。列车控制中心是基于安全计算机的控制系统，它根据地面子系统或来自外部地面系统的信息，如轨道占用信息、联锁状态等产生列车行车许可命令，并通过车地信息传输系统传输给车载子系统，保证列车控制中心管辖内列车的运行安全。1.CTCS系统组成17车载子系统可由以下部分组成：CTCS车载设备、无线系统车载模块。CTCS车载设备是基于安全计算机的控制系统，通过与地面子系统交换信息来控制列车运行。无线系统车载模块用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息交换。18CTCS系统结构图2.CTCS列控系统的应用等级19CTCS应用等级0(以下简称L0)：由通用机车信号+列车运行监控装置组成，为既有系统。CTCS应用等级1(以下简称L1)：由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成，点式信息作为连续信息的补充，可实现点连式超速防护功能。CTCS应用等级2(以下简称L2)：是基于轨道传输信息并采用车-地一体化系统设计的列车运行控制系统。可实现行指-联锁-列控一体化、区间-车站一体化、通信-信号一体化和机电一体化。CTCS应用等级3(以下简称L3)：是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统。点式设备主要传送定位信息。CTCS应用等级4(以下简称L4)：是完全基于无线传输信息的列车运行控制系统。地面可取消轨道电路，由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查，实现虚拟闭塞或移动闭塞。CTCS应用等级应用等级L0L1L2L3L4控制模式目标距离目标距离目标距离目标距离目标距离闭塞方式固定闭塞或准移动闭塞准移动闭塞准移动闭塞准移动闭塞移动闭塞或虚拟闭塞制动方式分级式分级式一次连续一次连续一次连续轨道占用检查轨道电路轨道电路轨道电路轨道电路无线定位，应答器校正地对车信息传输多信息轨道电路+点式设备多信息轨道电路+点式设备多信息轨道电路+点式设备；或数字轨道电路无线通信双向信息传输无线通信双向通信传输列车运行间隔按固定闭塞运行，大于L设为对照值LLL小于L线路数据来源大贮存于车载数据库大贮存于车载数据库应答器提供；或由数字轨道电路提供无线通信提供无线通信提供对应ETCS级

ETCS1级ETCS2[2]

级ETCS3级20CTCS-2示意图实现列车占用检查轨道电路功能：线路允许速度和闭塞分区长度等提供临时限速和进路信息应答器功能：提供行车许可及闭塞分区数量综合轨道电路、应答器信息和动车组参数，自动生成连续速度控制模式曲线，实时监控列车安全运行车载设备功能：轨道电路为CTCS-2提供连续的行车许可速度曲线3.CTCS-2运行许可的工作原理码序L5L4L3L2LLUUHU空闲分区数量76543210=1250+1300+1350+1300+1350+1300+1350=9250m应答器提供闭塞分区长度和线路允许速度。速度曲线

空闲数量：目标距离：当前码序：----m--------9250m7L5轨道电路以码序形式提供空闲闭塞分区数量。车载设备综合计算出目标距离，生成速度曲线。CTCS—2生成行车许可核心工作原理1250+1300+1350+1300+1350+1300+13509200空闲区段：77950空闲区段：66650空闲区段：55300空闲区段：44000