《我国机车信号研究论文 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《我国机车信号研究论文 （11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、我国机车信号研究论文我国机车信号研究论文 摘要：指出我国机车信号运用中存在着跨制式通用、地面信息不统一、提速与跨交路、 “黄闪黄”等问题，阐述机车信号信息标准化工作的主要原则，分析新标准在速差信号含义、码序、信息定义及显示方式等方面的特点。关键词：机车信号；信息定义；标准化；原则；我国铁路大量运用的机车信号是建立在地面轨道电路基础上的连续式或接近连续式机车信号。历史上不同的自动闭塞制式产生过各种制式的机车信号，例如交流计数电码机车信号、极频机车信号和移频机车信号。机车信号的车载信号机由于信息量不同曾经采取过 5 灯位、6 灯位以及现在广泛运用的 8 灯位信号机。虽然我国铁路的机车信号达到了基本
2、普及的水平，在安全与效率方面发挥了重要作用，但在机车信号信息标准化方面却一直没有全路统一的标准。过去地面信息量少，运用中矛盾不太突出。现在地面信息已增加到 8 个和 18 个，机车信号信息标准化工作就提到了非常紧迫的议事日程。1 机车信号运用的主要问题11 机车信号跨制式通用问题由于历史原因，我国铁路在不同线路的区段内建有各种制式的自动闭塞，特别是在枢纽地区，周边相连的几条线路大都有 2 种以上的自动闭塞制式。当时的机车信号与各种自动闭塞制式相配套，互相之间不能兼容通用，甚至在同一制式的电气化与非电气化区段也不能兼容。由于机车信号不能跨制式兼容，使仅安装一套机车信号设备的列车在枢纽内不能连续地
3、工作。12 地面信息不统一问题早期的机车信号和地面信息最多只有 4 个，在运用中机车信号和地面显示相符即可。随着 UM71 的引进和 8信息移频、18 信息移频的研制成功，对 18 个信息的定义和使用要制订统一的标准。1998 年在“JTl 型通用机车信号设备”的标准制订中，曾对移频信息作了初步定义，但 UM71是多种定义。移频信息定义尚存在一些问题，如反向行车信息中，8 信息移频采用 30Hz 信息，而 18 信息移频采用7Hz 信息。当机车交路扩大以后，机车信号与地面信息不统一、不标准的问题更加突出。13 提速与跨交路问题我国铁路经过 4 次大规模提速，提速里程达到13000km。虽然速度
4、提高到 140，160kmh，但某些区段的自动闭塞仍按 120kmh 设计，并没有根据提速要求进行相应改造。在四显示自动闭塞区段，按 160kmh 设计时，其绿黄显示表示按规定速度注意运行，含义是预告注意；而按 120kmh 设计时，提速后其绿黄显示含义是一级减速信息。特别是提速以后，在半自动闭塞和三显示自动闭塞区段，列车进站前机车信号预告信息不足，使列车速度控制距离不够，存在一定安全隐患，要通过特殊规定来弥补这一不足。14 不适应新技规的“黄闪黄”问题新技规针对 18 号道岔，在第 317 条明确规定了1 个黄色闪光和 1 个黄色灯光的显示意义，而机车信号却没有与之相对应的规定。当地面信号机
5、是“黄闪黄”或双黄显示时，机车信号信息与显示均不能区分，造成列车只能按双黄显示控制速度，没有发挥“黄闪黄”能提高通过能力的作用，因此，要急需补充“黄闪黄”的信息定义。2 机车信号信息标准化的主要原则机车信号信息标准化工作主要包括机车信号信息定义、分配以及典型使用示意图 3 大部分。其主要原则如下。(1)要覆盖我国铁路所有闭塞区段。机车信号信息标准化定义及分配是面向全路的通用标准，因此，必须要适应我国所有闭塞区段，包括半自动闭塞、三显示自动闭塞、四显示自动闭塞以及特殊区段。所谓特殊区段包括 5 种，即列车运行速度小于或等于 160kmh 的半自动闭塞区段、列车运行速度小于或等于 200kmh 的
6、自动闭塞区段、列车从制动到停车需要 3 个闭塞分区的自动闭塞区段、采用双红灯防护的自动闭塞区段，以及上述几种区段的组合等。上述 5 种特殊区段又分为普速区段、提速区段和准高速区段。由于变频点式、极频、交流计数电码和 4 信息移频等制式不是今后发展的方向，并且信息数量少于 4 个，若维持原信息使用定义和分配，与新标准不会发生矛盾，所以新标准未包含其内容。(2)信息定义及分配要充分向下兼容。新标准是针对当前机车信号信息使用中，矛盾较为突出的多信息(包含 18信息)移频和 UM71 制式，在满足提速需要的同时尽可能地发挥现有信息的作用，并充分向下兼容。在通用机车信号设备的基础上，以进路预告式向下兼容
7、，做到信息统一定义及分配，即在不同速度区段使用的信息不会出现多种定义和不同的解释，可以保证机车在跨交路运行时，按新标准生产的机车信号设备均可正常接收和显示。新标准的制定和实施，将加速非通用机车信号的更新换代。新标准对四显示自动闭塞区段定义了 9 个信息，在8 信息移频制式的区段，要对进站点和带有允许信号的通过信号点进行低频信息增加，并调整所有 8 信息发送的低频信息。因此，今后要按新标准组织生产移频产品。(3)坚持机车信号适应 160kmh 以下范围。在机车信号信息标准制定过程中，存在 2 种观点：一是认为应明确规定与半自动、三显示和四显示自动闭塞相应的机车信号所适应的列车速度范围。如半自动闭
8、塞和三显示自动闭塞区段应明确规定适用于 120kmh 及以下；二是认为机车信号属进路式预告显示，不是超防设备，同一显示就有不同的速度含义。如 11Hz 在 120kmh 区段代表 120kmh 以下，在 140kmh 区段代表 140kmh 以下，在 160kmh区段代表 160kmh 以下。对于线路上规定的具体速度，列车只能依靠机务运行监控记录装置或司机根据各线路不同速度的规定进行控制。因此，机车信号信息标准化定义及显示不直接与具体速度挂钩，只宏观上按技规第 92 条规定，限定适用于运行速度在 160kmh 及以下的列车。(4)要维持 8 灯位人机界面。目前通用机车信号是建立在 8 灯位人机
9、界面的基础上，即绿(L)、绿黄(LU)、黄(U)、黄黄(U2)、黄黄(UU)、红黄(HU)、红(H)、白(B)。在研究讨论中，一些专家认为，应借机车信号信息标准化定义的机会，实现行车速度指令数字化显示，以弥补 8 灯位信息的不足。但具体研究发现，即使是 18 个信息用足也满足不了速度等级划分的需求。此外，在枢纽地区，绿灯显示的允许速度等级非常杂乱，要实现速度指令数字化显示，需要更大的信息量，现阶段速度数字化显示基本是不可行的。因此，这次机车信号信息标准化定义仍然维持 8 个灯位的人机界面。新增加的信息与机车信号 8 灯位机构显示的对应关系上，采用了两种办法：一是增加闪光显示，如黄闪黄信息是通过
10、双半黄灯的闪光来显示。红白(HB)信息是通过红黄(HU)灯位的闪光来实现。二是本着列车速度控制含义相同的原则共用灯位，如绿灯位有 3 个信息，绿 3 信息、绿2 信息以及绿信息；黄灯位有 3 个信息，黄信息、黄 3 信息以及绿黄 2 信息。这样既解决了信息增加后的显示数量，又不必对车载信号机做大规模的改动。(5)机车信号显示要与地面显示含义相符。这次标准化定义工作，基本以现行技规为依据，做到机车信号显示与列车接近的地面信号机显示含义相符，并增强了速差含义。一是保留原来的基本含义，易于人们接收；二是给司机提供更多、更明确的信息量，特别是速差含义更加明确。不要求与地面信号机显示一致对应，但速度意义
11、必须相符。如在京广线郑武段，其四显示自动闭塞区间是按120kmh 设计，当列车速度达到 120kmh 时由 2 个闭塞分区保证全制动距离。当列车速度提高到 160kmh 时，需要 3 个闭塞分区保证全制动距离。此时地面的绿黄灯显示和其他四显示区段的绿黄灯显示意义完全不同，在其他区段是预告注意信息，而在郑武段却是一级减速信息。在机车信号显示上，为体现减速含义，用一个黄灯显示，这出现子与地面显示不同的情况，但速度含义相符，增强了速差含义。3 新标准的主要特点31 增强了速差信号的含义目前铁路信号主要有进路制和速差制信号 2 种显示方式。进路制信号以指示列车进入不同进路为原则的信号显示制度。速差制信
12、号是每一种信号显示均表示不同行车速度的信号显示制度。我国铁路既有的信号显示基本属于进路式简易速差信号显示方式，其速差速度含义主要体现在进站信号机(含接车进路信号机)的显示上。世界各国铁路的信号显示方式随着列车运行速度的提高正在向速差制信号显示方式转变，随着我国铁路提速，四显示自动闭塞正在逐步推广，其信号显示方式中的速差含义也止在逐步增强。机车信号显示方式也正向着速差方式转变，在复示地面信号显示的同时，速差含义日益十富、在这次新标准制定中得到了充分体现。如属于限速运行的信息有双半黄色灯光显示(限速 45kmh)、双半黄色灯闪光显示(限速80kmh)以及红黄灯闪光显示(限速 20kmh)。属于速差
13、信号信息的有四显示及特殊区段的黄灯、黄 2、黄 2 闪、黄3、绿黄 2 等信息。它们都明确提出要减速到规定的速度等级，通过接近的地面信号机。属于预告要减速的信息有三显示的黄灯、四显示的绿黄灯信息。所以说，新标准增强了速差信号的含义。32 采用了码序的概念在以往的四显示区段，当绿黄灯显示时，预告司机前方可能是黄灯要减速，要注意驾驶，但前方到底是不是黄灯并没有码序的约定。这次新标准对进站信号两个黄灯显示上，明确采用了码序的概念。如收到黄 2 闪光信息时，越过前方信号机后，下一个信号肯定是双半黄闪光信息。收到黄 2 灯光信息时，越过前方信号机后，下一个信号肯定是双半黄灯光信息。这样司机可以提前两个闭
14、塞分区就知道进站信号机给出了进侧线命令。这种码序方式明显增强了预告性。码序的概念将随着主体化机车信号和超速防护系统的推广而口益普及。33 增加了信息定义及显示方式这次机车信号信息标准化工作，新定义了“黄闪黄”信息和显示方式。2000 年版技规为提高列车侧线通过速度充分发挥 18 号道岔的运输能力，在第 317 条增加了进站信号机“一个黄色闪光和一个黄色灯光”的显示。地面信号显示增加了，但机车信号并没有规定这一信息及相应的显示，致使机车信号一律按照双半黄色灯行车，限制了通过速度。又由于我国铁路提速和达速后，列车制动距离加大，三显示自动闭塞在进站口的地面信号显示明显不足，存在一定的安全隐患。要解决
15、上述问题，司机必须在预告处就应明确知道该列车是通过、正线停车、侧线停车还是机外停车等。新标准对进站双黄显示作了较大变化，当进站信号是双黄显示时，在三显示自动闭塞区段采取四显示的处理方式；在提速半自动闭塞区段上，机车信号除采用了四显示的处理方法外，还增加了地面发码区段。在纵列式站场及枢纽内，地面进站或进路信号机显示绿黄信息时，机车信号过去是降级为黄信息，这使司机要提前减速度，影响了通过能力。这次增加的绿黄信息，表示前方信号机开放，距停车地点至少有 2 个空闲区段，要注意运行，这可提高通过能力。34 兼顾了 200kmh 区段运行 160kmh 列车的需求目前，我国铁路最高运行速度达到 200km
16、h 的区段，尚未采用数字轨道电路(新建的秦沈客运专线例外)，仍使用18 信息自动闭塞及分级速度控制超防系统。在这些区段以160kmh 及以下速度运行的列车，大都安装通用式机车信号加机务监控装置。对此，铁道部明确要求，新标准要涵盖这一情况，保证通用机车信号设备在 200kmh 区段能正常工作。这要求机车信号设备在信息接收方面要向上兼容。为此，本标准将其归入特殊区段机车信号信息定义中，并增加了绿 3、绿 2 信息。机车信号的绿 3、绿 2 信息和普通绿信息在速度限制上没有区别，表示准许列车按规定速度运行，且速度在 160kmh 以下。对于 200kmh 列车的超速防护设备，以上 3 种信息有明确的含义，绿信息表示前方最少空闲 3 个闭塞分区，绿 2 信息表示最少空闲4 个闭塞分区，绿 3 信息表示最少空闲 5 个闭塞分区。速度等级由超速防护系统作具体规定，这样可使超速防护系统与机车信号在信息使用上兼容和统一。35 以 3 个闭塞分区满足列车制动距离的规定在四显示自动闭塞区段，当列车运行速度在1
