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(#)列车从车站出发或在车站通过,出发信号有绿、绿黄和黄三种显示,对应车站
〃!
号道岔限速,需要增加
#个信息;对应车站
〃(号道岔限速,又需要增加
#个信息。而当列
车由车站出发,往次要线路运行时,出发信息为双绿显示,还需要占用
〃个信息。共需要
增加
&个信息。
())在区间,由于货物列车起动困难,在通过信号机上装设容许信号;在进站信号机上
增设进站引导信号。两者可共用一个地面信息。
当列车最高运行速度值只分两种时,根据以上对信息量的分析,总共需要
〃&个地面
信息。如果司机按速度监督指示的速度运行,当列车最高运行速度值超过两种时,由于每
增加一种速度需要增加
!个信息,此时,总共需要的信息量将超过
〃(个。但是,如果列车
采用
*+;…%#型列车运行记录仪,由于列车运行速度值是大储存,可以减少地面信息,所
以,不论列车运行速度值有多少种,只需地面信息
〃。个。
#)自动闭塞设备的选型
我国双线自动闭塞区段曾采用的自动闭塞设备,如交流计数、极频、)信息移频等,均
不能满足提速区段四显示自动闭塞制式对信息量的要求,必须进行改进,有的已处于换代
淘汰中。
目前能满足提速初期要求的多信息自动闭塞地面设备有三种:
第三章铁路运输各工种安全管理要点及非正常情况应急处理—
!〃!
—
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!
(!)〃信息移频。它是在原
#信息移频设备的基础上研制而成的,曾在广深线试用。
目前,除了在天水—兰州、修文—侯马及津浦线符离集—南京等三显示区段使用外,已在
沪宁线等四显示自动闭塞区段使用。该设备工作尚稳定,其编码部分由
%电路改为晶
体振荡,可兼容原
#信息移频设备,价格低廉,双机热备,维修时对运营影响小。但由于该
设备只有
〃个发送信息,&个接收信息,且电子技术层次较低,不能满足提速区段信号技
术发展和增加信息量的要求。
(’)!〃信息移频。它是利用
()*单片机做中央处理器的微机化移频,成熟设备为单
套。目前,除了在沪杭线、浙赣线等三显示区段使用外,已在京九线及津浦线部分四显示
自动闭塞区段使用。该设备在电化区段的应用还处于试验阶段,需要进一步提高性能和
质量。
(+);
…。!移频。它是引进的法国设备,先后在郑武、京郑、广深、京山、沈山等线路上
陆续采用。该设备工作稳定,抗干扰性强,没有机械绝缘,是适应高速及提速的最佳设备。
不足之处是价格贵,配套电缆需特制,而且闭塞分区长度较短,在
。/&
01控制范围内不
能超过
!
/
&01,在
!201控制范围内不能超过
!
01,轨道电路要求在两钢轨间每百米加
一个补偿电容,不利于维修。
根据以上分析,当提速区段进行自动闭塞改造时,一般情况下宜采用
!〃信息移频信
号;在电气化线路或在变动大的区段,应采用
;
…。!无绝缘轨道电路,以避免或减少切割
轨缝,有利于施工。
综上所述,为了适应线路提速的需要,对我国现行地面自动闭塞简易三显示制式,以
及信息量少、技术水平较低的信号设备,均应进行改造,这不仅对提高区间和车站通过能
力,保证行车安全,能取得显著效果,而且对铁路信号系统发展具有深远影响。
’/超速防护设备
列车提速后司机识别地面信号的难度加大,列车制动距离加长,列车超速或冒进信号
的可能性增加,需要加大列车的安全防护力度。
目前能满足提速要求的列车超速防护设备有多种,如引进法国的
34
…+22型机车信
号及速度监督设备,经过铁道部鉴定在广深准高速线使用的
)5列车速度分级控制系
统,5678+型列车运行监控记录装置及
93型自动停车装置,此外还有车站电码化及点
式信号设备等。
主要设备技术性能指标见表
+
:
8
:
#2。
—
#〃!
—
铁路运输质量安全管理与事故处理实用手册
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!
表
!〃
#〃
%主要超速防护设备技术性能指挥
设备型号
&’(!%%
)*+
)+;…#!
机
车
信
号
部
分
运用方式
适用制式
司机室显示方式
适用线路
应变时间
冗余方式
环线点式辅助信
号接收
主体信号
。
(/0
数字投影
电化
4非电化
0
5
6
7
!
5
68
有
行车凭证
。
(/0、01信息移频
等
彩色
)23点阵
电化
4非电化
6
5
9
7
5
%8
双重系
有
地面信号为主体
。
(/0、01信息移频
等
1显示色灯
电化
4非电化
0
5
6
7
5
%8
热备
无
速度
监控
部分
运用方式
控制模式
控制对象
设备制动方式
司机驾驶为主,超
速制动
阶梯
客货列车
紧急制动
司机驾驶为主,超
速制动
阶梯
4固定模式曲
线
客车
紧急
4
6级常用
司机驾驶为主,超速
制动
模式曲线
客货列车
紧急
4常用
结
构
总线方式
外形结构
重量、尺寸
非标准总线方式
欧洲标准
重、大
’(2总线
欧洲标准
中、中
大板
非标准
轻、小
有关设备性能特点及技术要求如下:
0):&)型自动停车装置
这是我国
6%世纪
1%年代到
#%年代初在全路机车上得到普遍安装使用的列车防护
设备,它在红灯前才产生强迫制动,对黄灯没有控制速度的功能,只能在三显示信号制式
条件下,在牵引普通速度客货列车的机车上安装使用,需要进行改造。
在四显示自动闭塞信号制式的提速区段,通过信号机显示黄灯是减速信号,提速列车
越过该信号机时,速度不能大于规定的限制速度,否则将冒进信号。因此,对于牵引提速
列车的机车,必须安装有速度监督功能的自动停车设备,其应满足的技术要求为:机车接
收到黄灯信号后,如果列车速度超过黄灯限制速度,则产生报警;如果司机
/8内不按压警
惕按钮,则产生强迫制动;如果司机在
/8内按下警惕按钮,则停止报警
8,8后又重新报
警,要求司机再次按压警惕手柄,直到列车速度低于黄灯限制速度。提速列车防护设备实
施强迫制动时,采用的是最大常用制动。
该设备有许多不足之处,如:
(0)保证行车安全能力差,只要不断地按压警惕按钮就不会自动停车;
(6)报警频繁,增加了操作程序;
(!)无记录功能,若有违章操作,设备无处验证等。
6))+;…#!型列车运行监控记录装置
)+;…#!监控装置包含监控、记录和自动停车(:&))功能,采用车载控制模式,适用于
第三章铁路运输各工种安全管理要点及非正常情况应急处理—
#〃!
—
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!
国内所有信号制式。
该装置采用微机控制技术、模块化设计,它既可显示并记录储存机车速度、线路限速、
距前方信号机距离、信号机种类、编号及机车信号条件、原边电流或柴油机转速、绝缘节信
号、管压、手柄等机车运行中需了解的参数,同时又具有速度监督和自动停车功能,做到实
时性控制,从而使列车运行安全有了新的高质量的技术监督保证。现将它的系统构成、基
本工作原理及性能特点简略介绍如下。
(!)系统构成
该系统由车载和地面两部分组成,结构见图
〃##,车载部分中的两个显示盒分别
安装在!、〃端司机室,供乘务员观察和操作,内有多种选择显示功能,伴有语音提示及声
光报警;主机箱是整个系统的核心部件,内设信号调整、绝缘节检测、电源、监控、记录、数
字量输入、数字量输出共
%块插件;地面部分的转贮盒,其容量为
!&,带有一个液晶显示
屏和键盘,通过地面传输电缆与微机相联,地面处理软件可将列车运行数据录入并处理,
且具有测距处理时的地面开发功能。
图
〃##
’()*〃型监控装置系统构成
(+)基本工作原理
’()*〃装置在列车运行时的工作程序为,;…。系统不断测定机车速度、机车信号状
态及机车设备状态,并调出存贮器中预先存好的线路参数,计算出列车距前方信号机距
离,再考虑当时地面信号和机车设备状态,计算出列车的限制速度,监控列车的运行,当确
认列车进入停车状态而乘务员未采取相应措施时,立即启动紧急制动阀,将列车停住,防
止可能发生的事故。此外,装置的记录系统不停地记录数据,把列车运行过程中机车运行
状态、信号设备状态、乘务员操作情况准确地记录下来,再通过转贮盒把运行数据转录下
来,传给地面微机进行处理。
(〃)性能特点
该装置是以机车信号、列车速度、走行距离三个涉及行车安全的因素作为基本条件进
行控制的,能有效地防止列车事故的发生。由于该装置具有较全面的功能和较显著的优
点,并还在不断改进中(新一代为
’()*+///型),现正在全路各局陆续配套推广使用。其
功能和特点主要有:
#适用于移频、交流计数、双频点式等机车信号和装有电动紧急制动放风阀的各种类
型的电力和内燃机车。
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〃!!
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铁路运输质量安全管理与事故处理实用手册
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!!
!将线路参数如坡道、信号机距离、公里标、站场情况等存储于装置内,作为监控工作
的依据,并留有地面模式接口,以便能与有关点式传输设备相连。
〃监控功能采用软件模拟速度分级控制模式,其基本思路是在前方信号机前达到该
信号显示色灯的规定速度,每个分区的出口限速之间的连线是通过实时制动计算得出的,
并考虑客车和货车、制动机种类、线路坡度等因素对制动距离的影响,使其尽量接近于实
际。以广深线为例,如图
!〃
#〃
%所示。
图
!
〃
#
〃
%
&’()#!区间停车控制模式
#监控性能上既具有紧急制动功能,又具有常用制动功能。设定了不同实施措施的
限速差值,其原则是:紧急制动
*常用制动
*报警速度
*缓解速度。当列车达到常用制动
限制速度值时,监控装置就实施自动常用制动,避免了一达限速就紧急停车的状况,这对
提速列车的运行安全和平稳操纵很有益处。
有一套功能全面的记录数据分析处理软件,其生成的图形。运行曲线是列车在整
个运行过程中司机操作的真实情况的记录,可直观地反映出各种安全因素,并能在单色和
彩色打印机上打印各种报表等,为机车的维护和管理提供保证条件。
%将监控和记录功能分由两个
+;…各自独立完成,互不影响,以提高装置的可靠性。
&故障导向安全措施,即除了硬件设备自检外,对装置的监控功能分成:正常功能、
。/&功能(降级)、故障报警三个等级,根据技术状态自动进行切换。
应当指出的是,速度监控功能的实现与机车信号密切相关。与
&’()#!型监控装置
配套采用的
0()#!通用式机车信号,在四显示区段提供
1种机车信号显示,而对于需要向
监控装置提供
1种以上轨面信息的区段,0()#!装置则通过增加速度等级(02)信号来满
足要求。在同样信号条件下,不同的速度等级信号代表不同的限制速度。在较高限速情
况下,02输出为“”,而在较低限速情况下,02输出为“%”。由此,监控装置可利用通用式
机车信号的信号输出条件及速度等级条件,来实现不同速度的监控功能。
以郑武线为例,0()#!机车信号提供的速度等级信号与
1个信号灯组合,为监控装置
提供不同情况下的限速值,如表
!〃
#〃
3所示。
表
!
〃
#
〃
3
&’()#!监控装置在不同情况下的限速值
机车信号显示
!
!
!〃
!
〃
〃
〃
〃
4
〃〃
速度等级信号
%
%
%
旅客列车限速(56
7
8)
3%
4%
%
%%
#9
1%
:%
9%
第三章铁路运输各工种安全管理要点及非正常情况应急处理—
#〃!
—
〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃
〃〃
机车信号显示
!
!
!〃
!
〃
〃
〃
〃
!
〃〃
货物列车限速(〃#
%)
&’
(’
)*
)’
+*
+’
**
*’
;)…。/;’’速度监督装量
…。/;’’是从法国引进的带机车信号的速度监督装置,仅适用于设置
0
/1)2无绝
缘节轨道电路的四显示区段,统称为
01…制式区段。载有该装置的列车一旦驶入有绝缘
节轨道的三显示区段,需切换至原
3…4自动停车装置。
以采用
01…制式的郑武线为例,已按
2!’
〃#
%最高速度设计了四显示自动闭塞,闭
塞分区长度基本在
+’’
5
(*’#之间。但是,0
/1)2无绝缘轨道电路有
2(个信息,信息量
有富余。因此,列车提速后可以采用增加机车信号显示的方案。此时,提速列车应以机车
信号为主体信号,司机以机车上的目标速度显示作为驾驶列车的凭证。列车速度采用阶
梯控制模式,如图
;6
&6
22所示。
图
;6&622
…。/;’’阶梯速度控制模式
…。/;’’的控制方式为滞后型,即显示器显示的速度是本分区的出口速度,同时也
是下一分区的入口速度,下一分区运行速度超过此限制速度则实施紧急制动。该超速防
护设备在区间设置了双红灯保护分区,要求列车在第一个红灯前停车。由于是阶梯控制
方式,在红灯前留有
!*
〃#
%的缺口,当列车以低于
!*
〃#
%速度运行时,可以越过红灯
信号机。
…。/;’’机车信号系统共有
2(种信息。当客车最高速度为
2+’〃#
%,货车最高速
度为
&’〃#
%时,可分成四种速度等级,如客车为
2+’62;*6&*6’
〃#
%,货车为
&’
6(’
6**6’
〃#
%。根据信息量分析,共需占用
2’种信息,预留了
7种信息以作备用。现将
信息量代号(
#
)、频率、电码类型及其作用列于表
;
6
&
6
7!。
表
;6&67!
01…制式机车信号信息量分配及作用
#
频率
(89)
电码类型作用
#2
!&
’’
保护分区,发
8码,红灯重叠时的第一个红灯,必要时可按!
望速度运行。轨道接收,机车不接收
#!
!)
:
&
—
—
—
#〃!
—
铁路运输质量安全管理与事故处理实用手册
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!
!〃
频率
(!〃)
电码类型作用
!#
%
&
’
(进站及站内,闭塞分区出口端停车,发
#码
!)
*
&
+
—
—
!*
)
&
%
(;预留
!%
#
&
*
—
—
!+
&
)
(;区间,闭塞分区出口端停车,发
#码
!’
;
&
#
—
—
!(
&
#(。预留
!;(
;…&
;
((/用于未采用侧线接车进路电码化时站内
)*01
2
3速度监控
!;;
;’
;#*
2
’(。
;#*
2
’(速度等级监控
!;
;%
&
…;(
2
+(。预留
!;#
;*
&
’
)*。预告列车进侧线停车
!;)
;)
&
+
%*
2
)*。进站
2顶告信号机黄灯限速,预告正线
2机外停车
!;*
;#
&
%
;%(
2
…(。
;%(
2
…(速度等级监控
!;%
;
&
*
+(
2
*(。预留
!;+
;;
&
)
45前方信号重复绿灯,线路处于空闲状态,不限速
!;’
;(
&
#
2
**。
2
**速度等级监控
在
678#((系统中,除根据信号显示进行速度控制外,还在轨面增加了点式信息设
备。点式信息设备放置于进站信号机前方
#*(
1处及站内各股道中央,同时也在机车上
配置点式信息接收装置,要求机车在停车条件下通过信息点时,速度必须低于一定值,否
则实施紧急停车,以此来保证列车进站的安全运行。
))4/9准高速旅客列车速度分级控制系统
4/9系统设备于
;+