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1、铁道概论铁道概论钟德生 第六章第六章 铁路信号和通信铁路信号和通信第一节第一节 铁路信号概述铁路信号概述 铁路信号是保证行车安全，提高区间和车站铁路信号是保证行车安全，提高区间和车站通过能力以及编组站编解能力的自动控制及远程通过能力以及编组站编解能力的自动控制及远程控制技术的总称。控制技术的总称。一、信号的作用一、信号的作用 是指示列车运行和调车作业的命令。是指示列车运行和调车作业的命令。 有关行车人员必须严格执行。有关行车人员必须严格执行。二、信号的分类二、信号的分类1、视觉信号、视觉信号用颜色、形状、位置、数目或数码显示等特征表用颜色、形状、位置、数目或数码显示等特征表示的信号。示的信号。
2、视觉信号分为昼间、夜间及昼夜通用信号。视觉信号分为昼间、夜间及昼夜通用信号。分固定信号、移动信号、手信号分固定信号、移动信号、手信号2、听觉信号、听觉信号用音响表达的信号。用音响表达的信号。号角、口笛、响墩发出的音响和机车、轨道车的号角、口笛、响墩发出的音响和机车、轨道车的鸣笛声。鸣笛声。铁路信号概述铁路信号概述 铁路信号的颜色及意义铁路信号的颜色及意义红色：停车黄色：注意或减低速度绿色：按规定速度运行 基本颜色：铁路信号概述铁路信号概述辅助颜色：白色：用在手信号灯，信号表示器，紫色：用在道岔表示器上月白色：用于引导信号和允许调车信号蓝色：用于容许信号和禁止调车信号三种状态：亮灯，灭灯，闪光第
3、二节第二节 铁路信号基础设施铁路信号基础设施 铁路信号基础设施包括信号装置、继电器、铁路信号基础设施包括信号装置、继电器、轨道电路、转辙机等。轨道电路、转辙机等。一、信号装置一、信号装置（一）信号装置的分类（一）信号装置的分类J60对信号装置是如何规定的对信号装置是如何规定的?信号装置一般分为信号机和信号表示器两类。信号装置一般分为信号机和信号表示器两类。 信号机按类型分为色灯信号机、臂板信号机信号机按类型分为色灯信号机、臂板信号机和机车信号机。和机车信号机。 信号机按用途分为进站、出站、通过、进路、信号机按用途分为进站、出站、通过、进路、预告、接近、遮断、驼峰、驼峰辅助、复示、调车预告、接近
4、、遮断、驼峰、驼峰辅助、复示、调车信号机。信号机。 信号表示器分为道岔、脱轨、进路、发车、信号表示器分为道岔、脱轨、进路、发车、发车线路、调车及车挡表示器。发车线路、调车及车挡表示器。 信号机有严格的防护意义。信号机有严格的防护意义。 信号表示器是对行车人员传达行车或调车意图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，没有防护意义。的，或对信号进行某些补充说明，没有防护意义。J63对信号机设置地点是如何规定的对信号机设置地点是如何规定的?信号机应设在列车运行方向的左侧或其所属线路信号机应设在列车运行方向的左侧或其所属线路的中心线上空。特殊地段因条件限制，需设于右的中心
5、线上空。特殊地段因条件限制，需设于右侧时，须经铁路局批准。侧时，须经铁路局批准。信号机设置的地点，由电务部门会同运输、机务信号机设置的地点，由电务部门会同运输、机务及工务等有关部门共同研究确定。及工务等有关部门共同研究确定。在确定设置信号机地点时，除满足信号机显示距在确定设置信号机地点时，除满足信号机显示距离的要求外，还应考虑到该信号机不致被误认为离的要求外，还应考虑到该信号机不致被误认为邻线的信号机。邻线的信号机。（二）信号机的种类（二）信号机的种类1、按构造分为色灯信号机和、按构造分为色灯信号机和臂板信号机：臂板信号机： （1）色灯信号机：昼间和夜）色灯信号机：昼间和夜间都用不同颜色的灯光
6、显示信间都用不同颜色的灯光显示信号。号。 （2）臂板信号机：是通过导）臂板信号机：是通过导线的传动，由人工操纵使机械线的传动，由人工操纵使机械动作的信号机。（目前已很少动作的信号机。（目前已很少使用）使用）2、高柱信号机和矮型信号机、高柱信号机和矮型信号机高柱信号机显示距离较远。高柱信号机显示距离较远。（三）色灯信号机的种类（三）色灯信号机的种类1、透镜式色灯信号机、透镜式色灯信号机2、组合式信号机、组合式信号机3、LED信号机信号机（四）信号机设置（常用的固（四）信号机设置（常用的固定信号机）定信号机） 1、进站信号机进站信号机：1）作用：是防护车站。）作用：是防护车站。2）地点：应设在距进
7、站最外方）地点：应设在距进站最外方道岔尖轨尖端（顺向为警冲标）道岔尖轨尖端（顺向为警冲标）不小于不小于50m的地点。的地点。3）两个灯具结构，其灯光排列）两个灯具结构，其灯光排列自上至下为自上至下为黄黄、绿、绿、红红、黄黄、月白月白。 （四）信号机设置（常用的固定信号机）（四）信号机设置（常用的固定信号机） 2、出站信号机出站信号机1）作用：是防护区间或闭塞分区。）作用：是防护区间或闭塞分区。2）地点：在车站的正线和到发线上，应装设出）地点：在车站的正线和到发线上，应装设出站信号机。站信号机。在调车场的编发线上，必要时可设在调车场的编发线上，必要时可设线群出站信号线群出站信号机机。 （四）信号
8、机设置（常用的固定信号机）（四）信号机设置（常用的固定信号机） 3、通过信号机通过信号机1）作用：是防护闭塞分区和所间区间。）作用：是防护闭塞分区和所间区间。2）地点：设在闭塞分区或所间区间的分界处。）地点：设在闭塞分区或所间区间的分界处。（四）信号机设置（常用的固定信号机）（四）信号机设置（常用的固定信号机） 4、预告信号机预告信号机1）作用：将主体信号机的显示状态提前告诉司）作用：将主体信号机的显示状态提前告诉司机，保证行车安全和提高行车效率。机，保证行车安全和提高行车效率。2）地点：设在距主体信号机不少于）地点：设在距主体信号机不少于800米的地点。米的地点。列车运行速度超过列车运行速度
9、超过120km/h的区段，应设置两段的区段，应设置两段接近区段，在第一接近区段和第二接近区段的分接近区段，在第一接近区段和第二接近区段的分界处，设界处，设接近信号机接近信号机。在第一接近区段入口内。在第一接近区段入口内100m处，设置处，设置机车信号接通标机车信号接通标。 （四）信号机设置（常用的固定信号机）（四）信号机设置（常用的固定信号机） 5、调车信号机调车信号机1）作用：指示调车机车进行作业。）作用：指示调车机车进行作业。2）地点：设在调车作业繁忙的线路上。）地点：设在调车作业繁忙的线路上。（四）信号机设置（常用的固定信号机）（四）信号机设置（常用的固定信号机） 6、遮断信号机遮断信号
10、机1）作用：有人看守道口应装设遮断信号机；在）作用：有人看守道口应装设遮断信号机；在有人看守的桥隧建筑物及可能危及行车安全的坍有人看守的桥隧建筑物及可能危及行车安全的坍方落石地点，根据需要装设遮断信号机。该信号方落石地点，根据需要装设遮断信号机。该信号机距防护地点不得小于机距防护地点不得小于50m。 2）地点：该信号机距防护地点不得少于）地点：该信号机距防护地点不得少于50米。米。 （五）机车信号（五）机车信号 1、含义：是装在机车司机室内的机车信号机自、含义：是装在机车司机室内的机车信号机自动反映运行条件，指示司机运行的信号显示制度。动反映运行条件，指示司机运行的信号显示制度。是是“机车三大
11、件机车三大件”之一（机车三大件：指机车信之一（机车三大件：指机车信号、列车运行监控记录装置、列车无线调度通讯号、列车运行监控记录装置、列车无线调度通讯设备）设备）2、作用：能自动复示列车运行前方地面信号的、作用：能自动复示列车运行前方地面信号的显示状态。显示状态。3、种类、种类（1）连续式机车信号（）连续式机车信号（2）接近连续式）接近连续式机车信号。机车信号。二、移动信号及手信号二、移动信号及手信号三、信号表示器及信号标志三、信号表示器及信号标志第三节第三节 联联 锁锁 设设 备备一、概一、概 述述（一）含义（一）含义1、联锁联锁：在道岔、进路和信号机之间建立一种：在道岔、进路和信号机之间建
12、立一种互相联系又互相制约的关系就叫做联锁。互相联系又互相制约的关系就叫做联锁。进路进路：列车或调车车列在站内运行所经过的径路。：列车或调车车列在站内运行所经过的径路。2、联锁设备：为完成联锁关系而安装的技术设、联锁设备：为完成联锁关系而安装的技术设备叫做联锁设备。备叫做联锁设备。（二）作用：保证站内行车及调车作业安全，提（二）作用：保证站内行车及调车作业安全，提高车站通过能力。高车站通过能力。（三）联锁设备应满足技术条件（三）联锁设备应满足技术条件二、联锁设备种类二、联锁设备种类（一）非集中联锁（电锁器联锁）（一）非集中联锁（电锁器联锁）1、含义：道岔与信号机分散操纵，而在它们之、含义：道岔与
13、信号机分散操纵，而在它们之间所建立的联锁。间所建立的联锁。2、种类、种类（1）臂板电锁器联锁：电锁器和臂板信号机配）臂板电锁器联锁：电锁器和臂板信号机配套使用。套使用。（2）色灯电锁器联锁：电锁器和色灯信号机配）色灯电锁器联锁：电锁器和色灯信号机配套使用。套使用。（二）集中联锁（电气集中联锁和微机联锁）（二）集中联锁（电气集中联锁和微机联锁） 1、电气集中联锁、电气集中联锁（1）含义：信号控制与道岔转换均利用电力并）含义：信号控制与道岔转换均利用电力并集中在信号楼内操纵与联锁。集中在信号楼内操纵与联锁。（2）主要设备）主要设备1）室外设备：）室外设备：A、色灯信号机。色灯信号机。B、电动转辙机
14、。电动转辙机。C、轨道电路。、轨道电路。D、信号电缆、信号电缆2）室内设备：控制台、继电器组合架、电源屏。）室内设备：控制台、继电器组合架、电源屏。（3）主要优点：）主要优点：1）手续简单，工作效率高；）手续简单，工作效率高；2）提高了车站的通过能力和工作效率；）提高了车站的通过能力和工作效率；3）保证）保证行车安全；行车安全；4）改善了行车人员的劳动条件。）改善了行车人员的劳动条件。2、微机联锁、微机联锁（1）含义：是一种运用微机对车站值班员的操作命令及）含义：是一种运用微机对车站值班员的操作命令及现场表示信息进行处理，从而实现对信号机、道岔等进现场表示信息进行处理，从而实现对信号机、道岔等
15、进行集中控制的联锁设备。行集中控制的联锁设备。（2）实质：是将电气集中联锁的选择组电路和执行组电）实质：是将电气集中联锁的选择组电路和执行组电路都用微机完成。路都用微机完成。（3）系统设备）系统设备1）系统的主要配置：控制监视机、联锁机、执表机、电）系统的主要配置：控制监视机、联锁机、执表机、电务维修机。务维修机。2）系统的现场设备：室内外设备、室内设备。）系统的现场设备：室内外设备、室内设备。（4）优越性：）优越性：1）进一步完善了联锁控制功能；）进一步完善了联锁控制功能；2）可靠）可靠性、安全性高；性、安全性高；3）灵活性大；）灵活性大；4）便于系统维护；）便于系统维护；5）便）便于与其他
16、计算机化系统接口。于与其他计算机化系统接口。三、继电器三、继电器用继电器接点可以构成各种信号控制电路，完成用继电器接点可以构成各种信号控制电路，完成严密的联锁关系，控制信号机和转辙机的动作。严密的联锁关系，控制信号机和转辙机的动作。 继电器结构原理继电器结构原理四、轨道电路四、轨道电路 它是利用钢轨作为导体，轨缝间用接续线连它是利用钢轨作为导体，轨缝间用接续线连续起来，一端接电源，另一端接着受电器，通过续起来，一端接电源，另一端接着受电器，通过轨道电流来工作。轨道电流来工作。 轨道电路用来监督某一固定区段内的线路轨道电路用来监督某一固定区段内的线路（包括站线）是否有列车占用以及线路是否完整。（
17、包括站线）是否有列车占用以及线路是否完整。四、轨道电路四、轨道电路轨道电路工作原理：轨道电路工作原理： 当设有轨道电路的某段线路上空闲时，轨道当设有轨道电路的某段线路上空闲时，轨道电路上的继电器有足够的电流通过，吸起被磁化电路上的继电器有足够的电流通过，吸起被磁化的衔铁，闭合前接点，从而接通色灯信号机的绿的衔铁，闭合前接点，从而接通色灯信号机的绿灯电路，显示绿色灯光，表示前方线路空闲，允灯电路，显示绿色灯光，表示前方线路空闲，允许机车车辆占用。当机车车辆进入该线路区段时，许机车车辆占用。当机车车辆进入该线路区段时，由于轮对电阻很小，使轨道电路短路，继电器吸由于轮对电阻很小，使轨道电路短路，继电
18、器吸力减弱，释放衔铁，使之搭在后接点上，接通信力减弱，释放衔铁，使之搭在后接点上，接通信号机的红灯电路，显示禁行信号。轨道电路的这号机的红灯电路，显示禁行信号。轨道电路的这一工作性能，能够防止列车追尾和冲突事故，确一工作性能，能够防止列车追尾和冲突事故，确保行车安全。保行车安全。四、轨道电路四、轨道电路轨道电路工作原理：轨道电路工作原理： 轨道电路的另一个重要作用是能发现钢轨发轨道电路的另一个重要作用是能发现钢轨发生断裂。在充当导线的钢轨安全无事时，轨道电生断裂。在充当导线的钢轨安全无事时，轨道电流畅道无阻，继电器工作也正常。一旦前方钢轨流畅道无阻，继电器工作也正常。一旦前方钢轨折断或出现阻碍
19、，切断了轨道电流，就会使继电折断或出现阻碍，切断了轨道电流，就会使继电器因供电不足而释放衔铁接通红色信号电路。此器因供电不足而释放衔铁接通红色信号电路。此时，线路虽然空闲，信号机仍然显示红灯，从而时，线路虽然空闲，信号机仍然显示红灯，从而防止列车颠覆事故。防止列车颠覆事故。 五、转辙机五、转辙机 用以可靠地转换道岔位置，改变道岔开通方用以可靠地转换道岔位置，改变道岔开通方向，锁闭道岔尖轨或心轨，反映道岔位置。向，锁闭道岔尖轨或心轨，反映道岔位置。 基本功能：具有道岔转换器、锁闭器和监督基本功能：具有道岔转换器、锁闭器和监督表示器的功能。表示器的功能。 五、转辙机组成：五、转辙机组成：由动力、传
20、动、由动力、传动、表示和锁闭等部表示和锁闭等部分构成。分构成。 第四节第四节 闭闭 塞塞 设设 备备一、概一、概 述述（一）行车闭塞法：为保证列车运行安全和提高（一）行车闭塞法：为保证列车运行安全和提高运输效率，在组织列车运行时，通过人工或设备运输效率，在组织列车运行时，通过人工或设备控制，使一个区间（或闭塞分区）在同一时间内，控制，使一个区间（或闭塞分区）在同一时间内，只有一个列车占用的方法，称为行车闭塞法。只有一个列车占用的方法，称为行车闭塞法。 “四个一四个一”：在同一区间的同一条线路上，同一：在同一区间的同一条线路上，同一时间只允许有一个列车运行）时间只允许有一个列车运行）（二）作用：
21、保证列车在区间内运行安全和提高（二）作用：保证列车在区间内运行安全和提高区间通过能力。区间通过能力。v基基本本闭闭塞塞设设备备是是控控制制一一个个区区间间（或或闭闭塞塞分分区区）同同一一时时间间内，只准许一个列车运行的设备。内，只准许一个列车运行的设备。vJ85闭塞设备分为自动闭塞、自动站间闭塞和半自动闭闭塞设备分为自动闭塞、自动站间闭塞和半自动闭塞。具体设置条件如下：塞。具体设置条件如下：v1. 在单线区段，应采用半自动闭塞或自动站间闭塞，繁在单线区段，应采用半自动闭塞或自动站间闭塞，繁忙区段可根据情况采用自动闭塞；忙区段可根据情况采用自动闭塞；v2. 在双线区段，应采用自动闭塞。在双线区段
22、，应采用自动闭塞。v在一个区段内，原则上应采用同一类型的闭塞方式。在一个区段内，原则上应采用同一类型的闭塞方式。二、半自动闭塞二、半自动闭塞1、含义：是通过装在区间两端车站值班员室内、含义：是通过装在区间两端车站值班员室内半自动闭塞机和两站相对出站信号机之间实现相半自动闭塞机和两站相对出站信号机之间实现相互控制的一种闭塞设备。互控制的一种闭塞设备。2、凭证：出站信号机的开放。、凭证：出站信号机的开放。3、特点：一部分由人工操纵，另一部分靠运行、特点：一部分由人工操纵，另一部分靠运行列车自动完成。列车自动完成。4、主要设备：、主要设备：（1）闭塞机（）闭塞机（2）轨道电路（）轨道电路（3）出站信
23、号机。）出站信号机。5、办理手续复杂。、办理手续复杂。6、优缺点。、优缺点。v半半自自动动闭闭塞塞设设备备组组成成-半半自自动动闭闭塞塞机机、控控制制台台按按钮钮及及表表示示灯灯、半半自自动动闭闭塞塞轨轨道道电电路路和和受受闭塞机控制的出站信号机组成。闭塞机控制的出站信号机组成。v半自动闭塞机半自动闭塞机-每个发车方向设一套，并通过闭塞每个发车方向设一套，并通过闭塞外线与相邻车站连接。外线与相邻车站连接。v甲站向乙站发车，必须区间空闲并得到乙站同甲站向乙站发车，必须区间空闲并得到乙站同意后，甲站出站信号机才能开放。意后，甲站出站信号机才能开放。v 列车自甲站出发后，出站信号机自动关闭，区列车自
24、甲站出发后，出站信号机自动关闭，区间处于闭塞状态，两站都不能再向该区间发车。间处于闭塞状态，两站都不能再向该区间发车。v 列车到达乙站，车站值班员确认列车整列到达，列车到达乙站，车站值班员确认列车整列到达，通过专用按钮办理到达复原后区间才能解除闭塞。通过专用按钮办理到达复原后区间才能解除闭塞。v半自动闭塞半自动闭塞三、自动站间闭塞三、自动站间闭塞 和继电半自动闭塞配套增加区间空闲检查设和继电半自动闭塞配套增加区间空闲检查设备，自动检查区间占用或空闲。备，自动检查区间占用或空闲。四、自动闭塞四、自动闭塞1、含义：是由在运行的列车自动完成闭塞作用的一种闭、含义：是由在运行的列车自动完成闭塞作用的一
25、种闭塞设备。将站间区间划分若干个区段，一个区段叫一个塞设备。将站间区间划分若干个区段，一个区段叫一个闭塞分区。闭塞分区。2、凭证：出站信号机或通过信号机的开放、凭证：出站信号机或通过信号机的开放3、设备、设备（1）通过信号机（）通过信号机（2）轨道电路）轨道电路。4、种类：、种类：（1）按列车运行方向分）按列车运行方向分 单线双向、双线单向、双线双向。单线双向、双线单向、双线双向。（2）按信号显示方式分）按信号显示方式分 三显示和四显示自动闭塞。三显示和四显示自动闭塞。（3）移频自动闭塞）移频自动闭塞5、优点、优点（1）显著提高区间通过能力。）显著提高区间通过能力。（2）能够不间断地监督线路和
26、钢轨是否处于完好状态。）能够不间断地监督线路和钢轨是否处于完好状态。（3）能够更可靠的保证列车在区间运行的安全。）能够更可靠的保证列车在区间运行的安全。五、站内轨道电路电码化五、站内轨道电路电码化作用：在站内原轨道电路基础上加设移频信号发作用：在站内原轨道电路基础上加设移频信号发送设备，使机车信号在站内也能连续显示。送设备，使机车信号在站内也能连续显示。第四节第四节 铁路列车调度指挥系统（铁路列车调度指挥系统（TDCS）和列车）和列车运行控制系统（运行控制系统（CTCS） 一、铁路列车调度指挥系统（一、铁路列车调度指挥系统（TDCS）二、列车运行控制系统（二、列车运行控制系统（CTCS） 列车
27、运行超速防护列车运行超速防护技规第技规第95条条 最高运行速度不超过最高运行速度不超过160km/h的列车、机车的列车、机车信号设备与列车运行监控记录装置结合使用信号设备与列车运行监控记录装置结合使用,或采用列车或采用列车超速防护系统。最高运行速度超过超速防护系统。最高运行速度超过160km/h的区段的区段,应采应采用列车超速防护系统。用列车超速防护系统。列车运行控制系统（列车运行控制系统（TCS）中国列车运行控制系统（中国列车运行控制系统（CTCS）分）分5级级0-既有线现状既有线现状1-由主体机车信号和监控装置组成由主体机车信号和监控装置组成2-基于轨道电路和车载设备基于轨道电路和车载设备
28、ATP构成构成3-基于轨道电路和基于轨道电路和GSM-R车载设备车载设备ATP构成构成4-完全基于完全基于GSM-R的的ATP系统系统铁路数字移动通信系统（铁路数字移动通信系统（GSM-R） 第五节第五节 铁路通信设备铁路通信设备一、铁路通信系统的构成一、铁路通信系统的构成电话通信、数据通信、多媒体通信、有线、无线电话通信、数据通信、多媒体通信、有线、无线二、铁路专用通信设备二、铁路专用通信设备 1、铁路调度通信（调度电话）、铁路调度通信（调度电话） 2、无线调度通信设备、无线调度通信设备 列车无线调度通信设备列车无线调度通信设备 站内无线调度通信设备站内无线调度通信设备三、铁路调度通信网三、
29、铁路调度通信网部、局、区段调度通信系统、站调部、局、区段调度通信系统、站调四、铁路综合数字移动通信系统（四、铁路综合数字移动通信系统（GSM-R）GSM-R属于专用移动通信的一种，专用于铁路的日常运营管理，属于专用移动通信的一种，专用于铁路的日常运营管理，是非常有效的调度指挥通信工具。是非常有效的调度指挥通信工具。GSM-R（GSMforRailways）系统是专门为铁路通信设计的综）系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。有高级语音呼叫功能，如组合专用数字移动通信系统。有高级语音呼叫功能，如组呼、广播呼叫，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，呼、广播呼叫，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。主要适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。址和旅客服务。作业P306 ：1
