第一章 铁路信号

2/6/20231第一章铁路信号第一节中国铁路信号发展概况第二节铁路信号的作用第三节铁路信号概述2/6/20232第一节中国铁路信号发展概况

铁路信号又称铁道信号，是铁路上用的信号、联锁、闭塞等设备的总称。铁路信号设备是铁路运输基本设备之一。2/6/20233第一节中国铁路信号发展概况

1825年9月7日第一条铁路在英国诞生，主要问题是安全和效率1830年出现铁路信号1856年第一套简单的机械式车站联锁控制设备诞生1927年基于布线逻辑的继电器联锁控制系统问世，其联锁逻辑由继电器实现。我国的典型代表为6502电气集中联锁控制系统。1978年，由瑞典ABB公司研制的世界上第一套计算机联锁控制系统在瑞典哥德堡站成功应用2/6/20234

下面，概括地叙述一下中国铁路信号发展的过程。一、新中国成立前（1881～1949）的发展概况第一节中国铁路信号发展概况2/6/20235二、新中国成立后（1949～1990）的发展概况第一节中国铁路信号发展概况年代国家线路信号显示区间闭塞车站联锁其他1903俄式中东铁路上向二位式臂板信号机线路右侧电气路签机无车站联锁1905日式南满铁路下向二位式臂板信号机线路左侧电气路牌机、双信闭塞机联锁箱联锁、电锁器联锁驼峰调机械化1912英式京奉铁路上向二位式臂板信号机线路左侧半自动闭塞非集中机械联锁→机械集中联锁1904德式→日式胶济铁路上向二位式臂板信号机线路右侧电报，电话联系重锤式扳道机→电气路牌机2/6/20236附青藏铁路青藏铁路－世界上海拔最高的一条铁路线，就是我们国家的青藏铁路。青藏铁路自青海省的西宁起，经哈尔盖、格尔木等等，然后到达西藏自治区的首府拉萨，全长

2949公里。青藏铁路要通过柴达木盆地，翻越昆仑山、唐古拉山等主要山脉；横跨格尔木河、通天河、托托河等河；铁路绝大部分处于世界屋脊的青藏高原，有930多公里地段的海拔高度为

4000到

5000米。沿线大部分地区气候严寒多变，风多雨少，空气稀薄，施工条件十分困难艰巨。青藏铁路是分段修建的。首先修建西宁到格尔木段。全长

834.5公里，已于

1979年

7月修通。青藏铁路经过的地方是

1300多年前唐朝文成公主经过的道路，这里留下美好的传说，与此同时也碰上了修路史上许多意想不到的困难。2/6/20237附青藏铁路2/6/20238附青藏铁路

从西宁到格尔木段的高原地带，缺氧30％左右，发动机的机械均需要安装增压器。这里全年有40到70天刮八级以上大风，虽有几条小河，因水里含有盐碱和其他化学元素，不能饮用，工程也不能用，所以小桥涵洞均需先在工厂里预建好，然后运到现场拼装。修建这条铁路所碰到的困难，在我国乃至世界铁路史上都是罕见的。

青藏铁路在到达格尔木前，要穿过柴达木盆地。柴达木盆地是我国三大内陆盆地之一，一向被人们称为“聚宝盆”。柴达木是蒙语“盐泽”的意思，盆地里32个湖泊中，已有14个发育成盐湖，其中最大的要数察尔汗盐湖。而我们的青藏铁路就有32公里要从察尔汗盐湖上通过。在盐湖上修筑铁路，世界上仅有原苏联和美国作过尝试。但原苏联只是在盐矿地区修筑了短小的专用线，美国那个盐湖还是一个水湖。而察尔汗盐湖地质构造复杂，铁路经过的北缘外侧，有一段地段，离地面10米以内都是粉末状的细沙粒。经过长时间盐水浸泡，结构松软，因为沙有流动性质，受到震动，承载力大大减弱。要在这上面修筑铁路，是很难想象的。中国人民还是智慧的，它是这样解决的：在松软的地层里打进几万根沙桩，灌入了几万立方米的粗粒砾砂，以增强地层的密实度，提高承载力。终于在海绵般的粉细沙地层上筑起了一条坚实的路堤。1979年6月23日，顺利地把钢轨铺到了盐湖的南岸。2/6/20239附青藏铁路2/6/202310附青藏铁路2/6/202311附青藏铁路2/6/202312附青藏铁路2/6/202313附青藏铁路2/6/202314附青藏铁路2/6/202315附青藏铁路2/6/202316附青藏铁路2/6/202317附青藏铁路

由于当时的科技水平及经济实力等种种原因，青藏铁路二期工程———格尔木至拉萨段（简称“格拉段”）没有继续修建。一直到2001年2月8日，国务院批准建设青藏铁路。青藏铁路二期工程东起格尔木，西至拉萨，全长1118公里。青藏铁路是世界上海拔最高和线路最长的高原铁路。海拔4000米的地段有965公里，最高点唐古拉山口为5072米。格拉段经过海拔4000m以上地段960公里，翻越唐古拉山的铁路最高点海拔五千零七十二米。高原严寒缺氧，不仅对人体生理和机械设备使用带来不利影响，而且生态环境十分脆弱。青藏铁路沿线地质十分复杂，经过多年连续冻土的地段就有五百五十公里，另有部分地段为岛状冻土及深季节冻土。地震、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害严重。青藏铁路现在已经通车了，在火车上，可以看到，除了高架桥梁之外，绝大部分铁路两旁都有水泥栏杆围着，高约一米，用来阻挡牲畜靠近铁路。不过，在往拉萨的列车上看到，有些路段还没有水泥栏杆，包括穿过草原的地带。由于草原放养大批牦牛，它们通常一起活动，经过铁道时如果有列车经过，将非常危险。为了解决牦牛上路的问题，计划在所有通过草原的地段修筑水泥栏杆。另外，铁路设计时考虑到牲畜草原行走的需要，在铁路沿线修了许多专供牲畜行走的通道。真正考验青藏铁路的不是牦牛上道，而是冻土问题。2/6/202318附青藏铁路

所谓冻土就是说含冰的土。由于含冰，夏天阳光一晒，土就变成了泥，出现“翻浆”和“融沉”；冬天高原寒冷，土里的冰凝结非常坚固，将土顶起来，形成一个个土包，称为“冻胀”。青藏铁路自从上个世纪50年代就提出建设，经历了几上几下，其实都与冻土有直接关系。经过40多年研究试验，中国目前在青藏铁路采取的是主动降温，减少传入地基土的热量。这也是中国在世界上首次提出的。列车在经过青藏高原冻土地带的时候，可以发现铁道两旁竖起了高高的“棍子”，那就是用来给冻土降温的热棒。它是一根密封的钢管，里面注入了氨水。热棒插在地底下的部分和地面上散热的部分有一个温差，温度升高会让液氨变成气体上升，在蒸发的过程中吸收了土地的热量，就降低了冻土的温度。可以这么说，如果不解决好冻土问题，铁轨地基会下沉，水泥结构会出现裂缝。解决冻土是关键，如果冻土问题解决了，以上的问题就迎刃而解。在青藏铁路上，还可以看到，就是铁道高高的路基两旁，上半部分有一个个菱形构成的保护坡地，上面种草。这个坡地起保护作用，下半部分是碎石护坡，是用来降低冻土温度的。可见，铁路建设者为解决冻土问题下足了功夫。大家肯定又听说了青藏铁路部分路基下沉，列车脱轨等事件，但是不能因为这就否定青藏铁路的价值。2/6/202319附青藏铁路2/6/202320青藏铁路2/6/202321附青藏铁路2/6/202322附青藏铁路

2/6/202323附青藏铁路2/6/202324第二节铁路信号的作用 保证行车安全 减少投资，增加效益促进铁路现代化建设2/6/202325第三节铁路信号概述铁路信号有广义的和狭义的两种含义： 广义的铁路信号：在铁路运输系统中，一些技术的总称，最重要、最基本的就是保证行车安全，其次再是提高区间通过能力，提高车站通过能力

狭义的铁路信号：铁路信号的基础设备，以及它们的定义与相互联系2/6/2023261.3.1信号的一般概念铁路信号含义 铁路信号分为：听觉信号；视觉信号；手信号（基本不再使用）；移动信号：（施工、维修临时使用）；固定信号（常用） 铁路电务部门负责维护的信号只是固定信号，包括地面固定信号和机车固定信号。平时说的信号一半专指固定信号。2/6/2023271.3.1信号的一般概念禁止信号和进行信号

(1)要求停车的信号；

(2)要求注意或减速运行的信号；

(3)准许按规定速度运行的信号。 禁止信号：要求停车的信号； 进行信号：注意或减速运行的以及准许按规定速度运行的信号 我国铁路视觉信号的基本颜色是红、黄、绿。

其中 红（停车）； 绿（按规定速度运行）； 黄（注意或减速运行）2/6/2023281.3.1信号的一般概念固定信号的分类1、按设置部位分为：固定信号可分为地面信号和机车信号2、按信号机的构造分为：地面信号机可分为色灯信号机和臂板信号机2/6/2023291.3.1信号的一般概念3、按用途分类，固定信号可分为信号机和信号表示器两大类信号机是表达固定信号显示所用的机具，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。信号机按防护用途的不同又可分为进站、出站、进路、调车、驼峰、遮断、预告、复示等信号机。另有设于铁路平交道口的道口信号机。信号表示器是对行车人员传达行车或调车意图的，或对信号进行某些补充说明所用的器具，没有防护意义。信号表示器按用途又分为发车表示器、调车表示器、进路表示器、发车线路表示器、道岔表示器、脱轨表示器等。2/6/2023301.3.1信号的一般概念4、按地位分为：5、按停车信号的显示意义分为：6、按安装方式分为：2/6/2023311.3.2各种信号机(1)进站信号机 在车站入口处，为了防护车站并指示列车能否由区间进入车站而设置的信号机，如图3-1所示。2/6/202332附

警冲标警冲标是用来指示机车车辆停车时，不准向道岔方面或线路交叉点方面越过，以防止停留在该线上的机车车辆与邻线上的机车车辆发生侧面冲撞的标志。

警冲标设在两会合线路间距离为4m的中间。线间距离不足4m时，设在两线路中心线最大间距的起点处。警冲标用来指示机车车辆的停留位置，防止机车车辆侧面冲撞。

2/6/2023331.3.1信号的一般概念进站信号机2/6/2023341.3.1信号的一般概念(2)出站信号机 为了防护区间，在车站的发车线上指示列车能否进入区间而设置的信号机，如图3－2所示。2/6/2023351.3.1信号的一般概念出站信号机2/6/2023361.3.1信号的一般概念(3)进路信号机在有几个车场的车站上指示列车能否由车站的一个车场开往另一个车场而设置的信号机，如图3－4所示。2/6/2023371.3.1信号的一般概念

进路信号机分为接车进路信号机、发车进路信号机和接、发车进路信号机。 对到达列车指示运行条件的进路信号机，称为接车进路信号机；对出发列车指示运行条件的进路信号机，称为发车进路信号机；而位于正线上的对某车场而言是发车进路信号机，对另一车场而言是接车进路信号机，称为接、发车进路信号机。 图3—4中，XL是接车进路信号机，X1、X3是发车进路信号机，XⅡ是接发车进路信号机。2/6/2023381.3.1信号的一般概念(4)通过信号机 为了防护闭塞分区或所间区间，并指示列车能否进入所防护的闭塞分区或所间区间而设置的信号机，如图3－3所示。2/6/2023391.3.1信号的一般概念2/6/2023401.3.1信号的一般概念(5)遮断信号机： 为防护某些地点的安全和行车安全而设置的信号机，如下图3—6所示。2/6/2023411.3.1信号的一般概念(6)预告信号机在主体信号机前方，为预告主体（进站、通过、遮断）信号机等的显示状态而设置的信号机，如图3—5所示。2/6/2023421.3.1信号的一般概念(7)调车信号机 在电气集中车站上，为防护调车进路，指示调车车列能否进入调车进路而设置的信号机，如图3－9所示。2/6/2023431.3.1信号的一般概念调车信号机

2/6/2023441.3.1信号的一般概念(8)驼峰信号机 设在驼峰调车场的峰顶平台处，用来指示调车车列能否向峰顶推送，或越过峰顶向峰下调车场进行溜放作业的信号机，如图3－7所示。2/6/2023451.3.1信号的一般概念(9)驼峰辅助信号机 为解决推峰机车顶送车列前进时，了望峰顶的驼峰信号机显示有困难而设置的信号机，见图3－7。 驼峰辅助信号机亦兼作出站或发车进路信号机，根据需要可装设进路表示器。2/6/2023461.3.1信号的一般概念(10)复示信号机 进站、出站、进路、调车、驼峰等信号机，因地形、地物的影响达不到规定的显示距离时，而设置的信号机，如图3－8所示。2/6/2023471.3.2信号机的设置一、信号机设置的原则1、一般设于线路左侧：2、信号机柱的选择：3、信号机的建筑限界：4、交流电力牵引区段的信号机设置：2/6/2023481.3.2信号机的设置二、信号机的设置位置1、进站信号机 在车站的每个方面入口处均应设置进站信号机。具体位置应设于距列车进站时，遇到的第一个对向道岔轨尖端（顺向为警冲标）不少于50m的地点。见图3－1所示。如因调车作业和制动距离的需要可以外移但不得超过400m。如图3－13所示。2/6/2023491.3.2信号机的设置2/6/2023501.3.2信号机的设置

如因信号显示不良、达不到显示距离要求时，可以设进站复示信号机。为了便于司机辨认信号，进站信号机采用高柱的信号机。在特殊情况下，如隧道或桥梁依据限界要求不能采用高柱信号机时，也可采用矮型进站信号机。2/6/2023511.3.2信号机的设置2、出站信号机在车站的正线和到发线上的警冲标内方（对向道岔为尖轨尖端外方）适当地点设置出站信号机。见图3－2所示设置出站信号机时，除应尽量不影响股道有效长度外，还应考虑以下情况：

(1)在未设轨道电路的车站上，出站信号机在不侵入建筑接近限界的条件下，应尽量缩小与警冲标的距离以增加股道的有效长度。2/6/2023521.3.2信号机的设置 (2)在装有轨道电路的车站上，钢轨绝缘节距警冲标应不少于3.5m和不大于4m。出站信号机应设置在与绝缘节同一坐标处。如图3－14所示2/6/2023531.3.2信号机的设置

轨道绝缘节距警冲标不少于3.5m，是因为车辆的最外轮对距车辆端部有一段不大于3.5m的长度，如警冲标与轨道绝缘节对齐时，则车轮虽在钢轨绝缘的内方，但车辆端部已越出警冲标外方，不能保证邻线行车的安全。 轨道绝缘节距警冲标不大于4m，是为了不缩短股道的有效长度，以及在列车或车辆已进入警冲标内方停车时，不致因占用道岔区段而影响邻线作业。2/6/2023541.3.2信号机的设置 (3)在调车场内有两条以上调车兼发车线时，原则上应按发车线处理，分别设置出站信号机。但在发车次数不多的情况下，也可以装设线群出站信号机，同时应按规定装设发车线路表示器。如图3－15所示2/6/2023551.3.2信号机的设置(4)一架出站信号机控制两个以上发车方向时，为了使有关行车人员在信号机开放后知道列车开往方向，在该出站信号机柱上应装设进路表示器。但如果以出站信号机显示一个绿色灯光或两个绿色灯光能区分进路方向时，则不需要装设进路表示器。2/6/2023561.3.2信号机的设置3、进路信号机不论是接车、发车或接发车进路信号机，均应设在第一个对向道岔尖轨尖端前（顺向警冲标内方）的适当地点。进路信号机与进站、出站信号机间的距离原则上不得少于800m。见图3－4所示。2/6/2023571.3.2信号机的设置4、通过信号机通过信号机装设在自动闭塞的每个闭塞分区的分界点，或非自动闭塞所间区间的分界处。

(1)线路所通过信号机的设置线路所一般是属于无配线的分界点。采用半自动闭塞设备的较长区间，为了提高区间通过能力，在两站间区间里设立线路所，将一个区间划分为两个（或多个）所间区间。在所间区间的分界点设置通过信号机，指示列车能否进入该所间区间。见图3－3(b)所示。2/6/202358通过信号机2/6/2023591.3.2信号机的设置(2)自动闭塞通过色灯信号机的设置通过信号机设置在闭塞分区的分界点处。配置区间通过信号机时，首先要从保证行车安全和满足通过能力的要求出发。为了保证行车安全，同方向的通过信号机之间的距离应大于列车制动距离。通过能力是依据国民经济计划所规定的客货运量及该区段限制坡度和机车类型所确定的。2/6/2023601.3.2信号机的设置

目前我国采用10min的时间间隔和8min的时间间隔两种。当采用10min时间间隔时，自动闭塞区段两架通过信号机间的距离一般不得少于1200m。当采用8min时间间隔时，两架通过信号机的距离一般不得少于1000m。见图3－3(a)所示。2/6/2023611.3.2信号机的设置5、遮断信号机设置在繁忙道口，有人看守的较大桥遂、建筑物和可能危及行车安全的坍方落石地点外方不少于50m处,见图3－6所示。遮断信号机显示一个红色灯光，表示不准许列车越过信号机；不亮灯时，不起信号作用。为了与其他信号机相区别，特采用方形背板，并在机柱上涂上黑白斜线。2/6/2023621.3.2信号机的设置2/6/2023631.3.2信号机的设置6、预告信号机预告信号机是预告主体信号机的显示状态。因为地面信号经常受到地形和气候条件的影响，以致信号显示距离有时难以满足运营要求，尤其是对进站、通过、遮断等主要信号机显示的影响更大，进而直接影响到行车的安全和效率，也增加了乘务人员了望信号的困难。上图为－预告臂板信号机下图为－预告色灯信号机2/6/2023641.3.2信号机的设置

因此在非自动闭塞区段未装设机车信号，进站信号机合乎下列条件之一时应装设预告信号机：

(1)不能连续显示1000m；

(2)常有降雾，暴风雨雪及其他不良条件足以减低显示距离时；

(3)在运输繁忙的线路上，铁路局认为有必要时；

(4)进站信号机为色灯信号机时。2/6/2023651.3.2信号机的设置

非自动闭塞区段，未装设机车信号的通过、遮断、信号机均应设置预告信号机。预告信号机与主体信号机安装距离规定不得少于800m，以满足列车制动距离的要求。当预告或主体信号机的显示距离不足400m时，为了让司机预先有足够的时间确认信号，规定预告信号机距主体信号机不得少于1000m。见图3－5所示。2/6/2023661.3.2信号机的设置7、调车信号机 调车信号机布置的原则是最大限度地满足调车作业的需要，提高作业效率；尽量缩短机车车辆的走行距离；最大限度地满足各种平行作业的要求。 调车信号机设置：首先设置集中区域交界处的防护用信号机；转线作业用信号机，然后设置为进行平行作业起阻挡作用的信号机；减少调车车列走行距离的中途返回用信号机。最后考虑特殊情况需要设置调车信号机的地点。2/6/2023671.3.2信号机的设置8、驼峰信号机 设置在驼峰调车场每条推送线的峰顶平台处，见图3－7所示。9、驼峰辅助信号机设置在到达场每条发车线上适当地点。见图3－7所示。2/6/2023681.3.2信号机的设置10、复示信号机色灯复示信号机都统一采用方开背板。下面分别介绍：出站、进站、进路、调车、驼峰等信号机的复示信号机。

(1)出站、发车进路复示信号机见图3－8所示。2/6/2023691.3.2信号机的设置

出站、发车进路信号机都设在站内，极易受建筑物及各种设备的影响，往往达不到规定的显示距离。在这种情况下为便于司机确认信号显示，在适当地点装设复示信号机。见图3－8所示。

(2)进站复示信号机当进站信号机显示距离达不到规定要求时，在进站信号机前方适当地点设置进站复示信号机。如图3－17所示。2/6/2023701.3.2信号机的设置2/6/2023711.3.2信号机的设置(3)调车复示信号机设在车站岔线（厂矿专用线）入口处的调车信号机达不到规定的显示距离时，根据需要可设调车复示信号机，如图3－18所示。2/6/2023721.3.2信号机的设置(4)驼峰复示信号机设置在驼峰辅助信号机前方适当地点。是在驼峰辅助信号机的显示距离不能满足推峰作业要求时，根据需要可装设驼峰复示色灯信号机，见图3－7所示。2/6/2023731.3.3信号显示一、信号显示颜色的选择1、基本色和辅助色的选择2、灯光组合和闪光信号二、机构选用和灯光配列1、色灯信号机灯光配列和应用的规定2、各种信号机的灯光配列

2/6/2023741.3.3信号显示三、信号显示制度1、信号显示的方式视觉信号的基本颜色是：红色—停车；黄色—注意或减低速度；绿色—按规定速度运行。其次：月白色—准许调车，或与红灯组合作为引导信号；蓝色—禁止调车，或作为容许信号。2/6/2023751.3.3信号显示2、信号显示制度进路式信号显示制度：速差式信号显示制度：3、信号显示的速度意义4、机车信号显示制度 机车信号有显示方式有色灯式和数字式； 机车信号显示制度分预告式、复示式和预告显示式；5、主机化机车信号的概念2/6/2023761.3.3信号显示四、信号显示的基本要求1、信号显示的原则要求2、信号机定位3、信号机的关闭时机4、视作停车信号5、无效信号6、信号显示的有关原则2/6/2023771.3.3信号显示五、信号显示意义1、信号机显示(1)进站信号机(2)出站信号机(3)进路信号机(4)通过信号机(5)遮断信号机(6)预告信号机(7)调车信号机(8)驼峰信号机(9)驼峰辅助信号机(10)复示信号机2/6/2023781.3.3信号显示2、信号表示器显示 在我国铁路上采用的表示器有：进路表示器、线路表示器、发车表示器、调车表示器、道岔表示器等。2/6/2023791.3.3信号显示(1)进路表示器在我国，只用于出站信号机。当出站信号机在开放的条件下，进路表示器亮一个月白色灯光，指示发车的方向。如图3－19所示2/6/2023801.3.3信号显示(1)进路表示器进路表示器仅在其主体信号机开放后才能着灯，用于区别进路开通方向，不能独立构成信号显示。两个发车方向，当信号机在开放的条件