信号控制设备概述

1、 信号控制设备概述 铁路信号设备是组织指挥列车运行，保证行车安全，提高运输效率，传递信息；改善行车人员劳动条件的关键设施，是铁路主要技术装备之一。铁路信号系统大体上可以分为: 车站联锁设备、 区间闭塞设备、 机车信号、列车运行控制设备、 调度监督和调度集中设备、 驼峰调车 道口信号设备。第一节 联锁设备一、联锁一、联锁 1 1、在铁路车站上，为了保证机车车辆和列车在进路上的安全，有效利在铁路车站上，为了保证机车车辆和列车在进路上的安全，有效利用站内线路，高效率地指挥行车和调车，改善行车人员的劳动条件，利用用站内线路，高效率地指挥行车和调车，改善行车人员的劳动条件，利用机械、电气自动控制和远程控

2、制、计算机等技术和设备，机械、电气自动控制和远程控制、计算机等技术和设备，使车站范围内的使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔相互具有制约关系，信号机、进路和进路上的道岔相互具有制约关系，这种关系称为这种关系称为联锁联锁。为。为完成联锁关系而安装的技术设备称为完成联锁关系而安装的技术设备称为联锁设备联锁设备。2 2、联锁道岔、联锁道岔是指在车站联锁区范围内参加联锁的道岔。是指在车站联锁区范围内参加联锁的道岔。（1 1）道岔定反位）道岔定反位 定位：道岔经常开通的位置定位：道岔经常开通的位置 反位：排列进路时临时改变的位置反位：排列进路时临时改变的位置确定原则：A、单线车站正线的进站道岔为车站

3、两端向不同线路开通位置为定位，由左侧行车制决定。B、双线车站正线上的进站道岔，为向各该正线开通的位置为定位。C、所有区间及站内正线上的其它道岔，除引向安全线及避难线外，均以向该正线开通的位置为定位。D、引向安全线、避难线的道岔，以该安全线、避难线开通的位置为定位。E、侧线上的道岔除引向安全、避难线外，为向列车开通的或靠近站舍的进路开通的位置。（2）联动道岔排列进路时，几组道岔要求定位则都要定位，要反位时，则都要求在反位。双动道岔-1/3复式交分道岔 -2/4/6-2/6；8/（10）（3）防护道岔和带动道岔防护道岔： 为防止侧面冲突，有时需要将不在所排进路上的道岔处于防护的位置，并予以锁闭。带

4、动道岔： 为了满足平行作业的需要，排列进路时将某些不在进路上的道岔带动至规定的位置，并对其进行锁闭。对于防护道岔必须进行联锁条件的检查，防护道岔不在防护的位置，进路就不能建立。而对于带动道岔则无须进行联锁检查，能带动到规定的位置就带动，不能带动到规定的位置（若还被锁闭），其不影响进路的建立，它不涉及安全，只是影响效率。 注：道岔型号注：道岔型号道岔型号一般包括钢轨类型和道岔号数，例如“6012号道岔”表示60公斤/米钢轨的12号道岔。 钢轨类型以其每米质量（大致的公斤整数）来表示，例如75公斤/米、60公斤/米、50公斤/米、43公斤/米等。60公斤/米及以上为重型轨，50公斤/米为中型，43

5、公斤/米为轻型。每米质量数越大，钢轨断面的面积也大，钢轨强度也更高。 道岔的号数用辙叉角的余切值表示，常见的有9号、12号、18号等，号数越大，辙叉角越小，允许列车侧向通过的速度越高，但道岔也就越长，造价越高。秦沈客运专线上所使用的60公斤/米钢轨38号单开道岔，全长136.2米，为当时我国最大号码道岔。 道岔号(比如9号道岔、12号道岔、18号道岔等等)是辙叉角（）的余切值，也就是辙叉心部分直角三角形两条直角边FE和AE的比值，即N=ctg=FE/AE，N就是道岔号。显而易见，辙叉角越小，N值就越大，导曲线半径也越大，列车侧线通过道岔时就越平稳，允许过岔速度也就越高。所以采用大号道岔对于列车

6、运行是有利的。 3、进路列车或车列在站内由一点运行至另一点的全部路径。包括：列车进路、调车进路。进路中包括有若干个轨道电路区段。 （1）列车进路列车接车进路：列车进入车站（场）所经过的进路。始于进站信号机（或接车进站信号机），终于另一咽喉的出站信号机（进路信号机）如：下1接车-X-X1列车发车进路：列车经由车站或车场驶出所经过的径路；起于出站信号机，止于发车口。如：下行1道发车：X1-站标通过进路：列车经正线不停车通过车站（车场）的进路。包括了下行接车和下行发车进路。（2）调车进路短调车进路：从起始调车信号机开始，到次架阻挡信号机止的一个单元调车进路,如：D3-D9。长调车进路：由两个或两个以

7、上的单元调车进路组成，如；D3-1G。包括了三个调车单元进路,长短不是指进路长度的长短，而是指调车进路中，阻挡信号机是一架还是几架。 （3）基本进路和变通进路 站内由一点向另一点运行有几条路径时，规定常用的一条路径为基本进路。一般是两点之间最近的，对其他进路作业影响最小的进路。基本进路以外的其余进路为变通进路。如：下行3道接车有3条；23/25反位，其余定位为基本进路。设计变通进路的目的是为了提高作业效率，增加列车或调车车列运行的灵活性。当正常的行车线路上的道岔故障、轨道电路被占用或故障等原因不能开通基本进路时，可以开变通进路，使列车或调车迂回前进而不受阻。（4）敌对进路同时行车会危及行车安全

8、的任意两条进路。4、联锁的基本内容在铁路信号维护规则5联锁5.1通则中对联锁的基本内容有如下规定：5.11联锁设备必须工作可靠并符合故障安全原则。5.12当外线任何一处发生断线或混线时，不能导致进路错误解锁、道岔错误转换以及信号机错误开放。5.13当进路上的有关道岔开通位置不正确，道岔的尖轨与基本轨、心轨与翼轨有4MM及以上间隙、敌对进路未解锁或照查条件不符时，防护该进路的信号机不能开放。5.14信号机开放后，与该进路有关的道岔应被锁闭，其敌对信号机不得开放。5.15向占用线路排列进路时，有关列车信号机不得开放（引导信号机除外）。516正线出站信号机未开放时，进站信号机的通过信号不能开放，主体

9、信号机末开放时，预告、接近信号机或复示信号机不得开放。5.1.7 站内联锁设备中，除引导接车外，敌对进路（必须互相照查，不能 同时开通的进路）为： a)同一到发线上对向的列车进路与列车进路。 b)同一到发线上对向的列车进路与调车进路。 c)同一咽喉区内对向重叠的列车进路。 d)同一咽喉区内对向重叠的调车进路。 e)同一咽喉区内顺向重叠的列车进路与调车进路。 f)进站信号机外方，列车制动距离内接车方向为超过6的下坡道，而在该下坡道方向的接车线末端未设线路隔开设备时，该下坡道方向的接车进路与对方咽喉的接车进路、非同一到发线顺向的发车进路以及对方咽喉调车进路。 g)防护进路的信号机设在侵入限界的轨道

10、绝缘节处，禁止同时开通的进路。 h)向驼峰推送列车占用的股道与另一端向该股道的接车进路或调车进路。 i)咽喉区内无岔区段上对向的调车进路（到发线上无岔区段应根据具体情况及运营要求另作规定）。5.1.8 进站或接车进路信号机因故障不能正常开放信号或开通非固定接车线路时，应使用引导信号。开放引导信号，必须检查所属主体信号机红灯在点灯状态。5.1.9 列车主体信号机和调车信号机应设有灯丝监督，在信号机开放后，应不间断地检查灯丝完好状态；进站和有通过列车的出站或进路信号机，当红灯灭灯时该信号机不得开放；开放预告、接近信号机或复示信号机时，应不间断地检查其主体信号机在开放状态。5.1.10 当道岔区段有

11、车占用时，该区段内的道岔不能转换。5.1.11 联锁道岔受进路锁闭、区段锁闭、人工锁闭，在任何一种锁闭状态下，道岔不得启动（人工锁闭是指利用操纵设备切断道岔控制电路或作转辙机的安全接点切断启动电路）。5.1.12 集中联锁道岔一经启动，不论其所在区段轨道电路故障或有车进入轨道区段，均应继续转换到规定位置。5.1.13 道岔因故被阻不能转换到规定位置时，对非调度集中操纵的道岔，应保证经操纵后转换到原位；对调度集中操纵的道岔，应自动切断供电电源，停止转换。5.1.14 道岔的表示电路应符合下列要求：a)道岔表示应与道岔的实际位置相一致，并应检查自动开闭器两排接点组在规定位置。b)联动道岔只有当各组

12、道岔均在规定位置时，方能构成规定的位置表示。c)单动、联动或多点牵引道岔须检查各牵引点的道岔转换设备均在规定的位置。5.1.15 能监督是否挤岔，发生挤岔时，使防护该进路的信号机自动关闭。被挤道岔未恢复前，有关信号不能开放。5.1.16 进路在接近锁闭后，应保证不因进路上任一区段故障而导致进路的错误解锁（进路内只有一个区段者除外）。列车及调车进路在接近锁闭后能办理人工解锁，接车进路及有通过列车的正线发车进路的人工解锁延时3min；其他进路人工解锁延时30s。5.1.17 已锁闭的进路，不应因轨道电路瞬时分路不良而错误解锁。5.1.18 当电源停电恢复时，进路中已锁闭的轨道区段不应错误解锁。二、

13、主要联锁设备类型1、电锁器联锁 （基本淘汰，不再使用）2、电气集中（继电联锁）典型代表设备： 6502电气集中A、主要技术特征：采用组合式电路，即按道岔、信号机和轨道电路电气组合。将各种组合按站场形状拼装起来。B、设备的组成室内和室外室内：控制台、区段人工解锁按钮盘、继电器组合、电源屏、分线盘室外：信号机、转辙机、轨道电路、电缆线路3、计算机联锁设备基本结构：监控机：完成值班员操作命令处理和现场信息图象处理以及语音报警功能。联锁机：完成现场信息采集，将采集信息与值班员的操作命令进行联锁运算，对现场设备发出控制命令。执行表示机输入输出接口：完成联锁机的输入输出扩展。信息的采集和控制命令的输出。维

14、修机：实现监督、记忆、回放等功能。三、联锁图表 1、信号平面布置图 （1）线路布置和编号（2）道岔、信号机、轨道电路区段、信号表示器编号及符号（3）运行的方向（4）信号楼中心公里标，道岔、信号机距信号楼的距离（5）进站信号机外方下坡道的换算坡度数2、联锁表 联锁表是反映整个车站内的道岔、进路和信号机之间联锁关系的表格。联锁表的编制依据是车站信号平面布置图。A、方向栏；B、进路号码栏；C、进路栏；D、排列进路按下按钮栏；E、确定运行方向道岔栏；F、信号机栏；G、道岔栏：（3）（3）（3）反位、防护到反位、带动到反位；H、敌对进路栏：本咽喉的；I、轨道电路栏：侵限绝缘处的带条件检查；J、迎面进路栏

15、：同一到发线上的股道号。在编制联锁表时，是以进路为主体，从列车进路（分接车和发车）到调车进路逐条依次顺序编号的。然后将排列进路时需要按下的按钮、防护该进路的信号机名称和显示、进路所要求的有关道岔的位置、进路应包括的轨道区段以及所排进路相敌对的信号等逐项一一填写 联锁表中反映了：（1）车站有多少条进路，以及每条进路的名称；（2）每条进路与信号机的关系；（3）进路与道岔的关系；（4）进路与进路的关系；（5）进路与轨道电路区段的关系。(1). 联锁表中“方向”栏的填写。“方向”栏分列车进路和调车进路。对列车进路又分列车接车和列车发车而对调车进路只需填相对应的调车进路始端信号机的名称就行。 (2).

16、联锁表中“进路”栏的填写。对列车进路此栏只需填写进路终端所属的轨道名称就行，对调车进路，添对应的终端信号机的名称。 (3). 联锁表中“排列进路按下按钮”栏的填写。这一栏则只需要分别填写排列进路所按下的始终端按钮，如排列X至3股道，只要分别填XLA、S3LA就可。 (4). 联锁表中信号机的名称以及显示栏。“名称”栏，填写的是进路始端信号机的名称。“显示”栏，分列车接车、列车发车和调车。列车接车填显示黄灯的符号（U、U）、列车发车填显示绿灯的符号（L、L）而调车则统一填显示白灯的符号（B）。 (5). 联锁表中“道岔”栏的填写。对于进路内的道岔，用道岔号码外加小括号“（）”表示进路要求该道岔处

17、于反位位置。不加括号则表示要求该道岔处于定位位置。当排列进路时，若通过交叉渡线中的一组双动道岔的反位，应将另一渡线上的双动道岔带动至定位并锁闭。(6). 联锁表中“敌对信号”栏的填写。凡是位于敌对进路的信号，不能同时开放。为此把敌对信号机名称填写在敌对信号栏中。填写的时候还应该注意区分无条件敌对和有条件敌对。只要进路一旦建立，某一信号机就不允许开放，这就是无条件敌对，例如D1至D7信号机的进路一旦建立，SII、S4就不允许开放，这就是所谓的有敌对条件。只要有关道岔处于一定的位置才能构成敌对关系，否则就不构成敌对关系，例如当D7至4股道的调车进路时，是否允许X开放，取决于5/7道岔的位置，当5/

18、7道岔反位时就不能开放，定位时就可以开放，记为“（5/7）X”，“”表示的是条件锁闭，“（5/7）”则是条件的具体内容。(7) .联锁表中“道岔区段”栏的填写。“道岔区段”栏为列车驶过所排进路时经过的所有道岔区段。依然举排列X至3股道为例，列车将先后经过IAG、3-5DG、11DG和3G道岔区段，依次把这些道岔区段填入此栏就行。第二节 闭塞设备闭塞设备是保证区间行车安全、提高运输效率的区间信号设备。我国目前主要使用的是半自动闭塞和自动闭塞，前者运用于单线铁路，后者用于双线铁路。一、闭塞 区间是指两个车站之间的铁路线，车站之间为站间区间，车站与线路所之间为所间区间。可以分为单线区间、双线区间等。

19、按照一定的方法组织列车在区间的运行称为闭塞。行车闭塞制式大致经历了：电报或电话-半自动-自动闭塞的发展过程。二、半自动闭塞 1、基本概念其以出站信号机的允许信号显示作为发车凭证，发车站的出站信号机必须经两站同意，办理闭塞手续后才能开放信号，列车进入区间自动关闭；而且列车未到达接车站以前，向该区间发车用的所有信号机都不能开放，这样就保证了两站间的区间内同时只有一列列车运行。半自动闭塞区间不设轨道电路，不能监督列车在区间内是否遗留有车辆，列车的整列到达必须依靠值班员的确认，以专用的复原按钮发送到达复原信号之后，区间才能解除闭塞，因此是半自动的。2、设备的组成64D继电式半自动闭塞设备包括半自动闭塞

20、机、轨道电路、操纵和表示设备、闭塞电源、闭塞外线等。此外，还包括了车站的进、出站信号机。半自动闭塞轨道电路的作用：（1）、监督列车的出发，使发车站闭塞机闭塞（2）、监督列车的到达，然后由车站的值班员办理到达复原。（3）、它具有设备简单、动作稳定、使用方便、维修容易、投资少，安装快的优点（4）、主要缺点是区间没有检查空闲的设备，在区间遗留车辆或车辆溜迤的情况下，极易发生事故。三、自动闭塞 1、基本概念根据列车运行以及有关闭塞分区状态，自动变换通过信号机的显示，而司机凭通过信号机的显示行车的闭塞方式。采用自动闭塞的区段，将站间区间划分为若干个小区间，叫闭塞分区。在每一个闭塞分区的入口处（始端）装设

21、通过信号机。在整个区段，各闭塞分区都装有轨道电路或计轴器。通过轨道电路将列车运行和通过信号机的显示联系起来，根据列车运行自动变换信号机的显示，在列车运行过程中自动完成闭塞的作用。2、单向自动闭塞和双向自动闭塞单线双向自动闭塞双线单向自动闭塞双线双向自动闭塞4、三显示和四显示自动闭塞（1）三显示：黄、绿、红，表示前方两个闭塞分区的空闲，但随着列车速度和密度的不断提高，在一些繁忙的客货混运区段，各种列车运行的速度和制动距离相差很大。因此发展了四显示自动闭塞。（2）四显示：黄、绿、红、绿黄，能够预告运行前方三个闭塞分区的状态。具有速度含义。规定运行速度在120km/h的区段必须采用四显示。 四、闭塞

22、设备的基本要求在铁路信号维护规则，6 闭塞设备、6.1通则中，对闭塞的基本内容有如下规定：6.1.1 区间应采用自动闭塞、半自动闭塞或自动站间闭塞。 a) 单线区段应采用半自动闭塞或自动站间闭塞。根据运输需要，亦可采用自动闭塞。 b) 双线区段应采用自动闭塞。 c) 在调度集中区段应采用自动闭塞和自动站间闭塞。6.1.2 列车运行速度超过120km/h的双线区段应采用速差式自动闭塞，列车紧急制动距离由两个及以上闭塞分区长度保证；列车运行速度超过120km/h的单线区段，当采用半自动闭塞或自动站间闭塞时，应设置两个接近区段，在两个接近区段的分界处应设接近信号机，在第一接近区段入口100m处安装“

23、机车信号接近标”。6.1.3 区间正线上的道岔须与有关信号机或闭塞设备联锁。当区间道岔未开通正线时，两端站不应开放有关信号机。 6.2自动闭塞 6.2.1共同要求 a) 闭塞分区被占用或轨道电路失效时，防护该闭塞分区的通过信号机应自动关闭。 b) 当进站及通过信号机红灯灭灯时，其前一架通过信号机应自动显示红灯。带红灯保护区的四显示区段，保护区段的通过信号机红灯灭灯时，其前一架信号机可自动显示黄灯。 c) 双向运行的自动闭塞区段，在同一线路上，当一个方向的通过信号机开放后，相反方向的信号机均须在灭灯状态，与其衔接的车站向同一线路发车的出站信号机开放后，对方车站不得向该线路开放出站信号机。 d)

24、双向运行的自动闭塞区段，当区间被占用或轨道电路失效时，经两站工作人员确认后，可通过规定的手续改变运行方向。 e) 双向运行的自动闭塞区段，当发生设备故障或受外电干扰时，不得出现敌对发车状态。 f) 闭塞设备中，当任一元件、部件发生故障或钢轨绝缘破损时，均不得出现信号的升级显示。 g) 在自动闭塞区段，站内控制台上应设有下列区间表示： 1) 双向运行区间列车运行方向及区间占用。 2) 邻近车站两端的正线上，至少相邻两个闭塞分区的占用情况。 3) 必要的故障报警。第三节 机车信号及列车运行超速防护 机车信号和列车超速防护系统都属于列车运行的控制系统。列车运行控制系统是自动控制列车运行的设备，用来保

25、证行车的安全，并以最佳的运行速度驾驶列车。随着列车速度和行车密度的提高，对列车运行的安全要求越来越高，列车运行控制系统也将得到迅速的发展。 技规中关于“机车信号、列车超速防护”的有关规定：第92 条 机车信号分为连续式和接近连续式。自动闭塞区段应装设连续式机车信号，半自动闭塞和自动站间闭塞区段应装设接近连续式机车信号。车站正线、到发线应实现电码化或采用与区间同制式轨道电路。机车信号的显示，应与线路上列车接近的地面信号机的显示含义相符。机车停车位置，应以地面信号机或有关停车标志为依据。第93 条 机车信号作为行车凭证时，由车载信号和地面信号设备共同构成，必须符合故障导向安全原则。车载信号设备应具

26、有运行数据记录的功能；地面信号设备应具有闭环检查功能，提供正确信息。第94 条 列车超速防护系统由车载和地面信号设备构成，必须符合故障导向安全的原则。车载设备采用速度方式显示，应具有运行数据记录功能，不干扰司机正常操纵，超速时自动实施常用制动或紧急制动进行安全防护。第95 条 最高运行速度不超过160 km/h 的列车，机车信号设备与列车运行监控记录装置结合使用，或采用列车超速防护系统。最高运行速度超过160km/h 的列车，应采用列车超速防护系统。一、机车信号1、机车信号及作用 设在机车驾驶室内自动反映运行条件，指示司机运行条件的信号显示制度。为实现机车信号而装设的整套技术设备称为机车信号设

27、备。 能够较好的避免自然条件的干扰，提高司机接受信号的可靠性。 机车信号已经开始从辅助信号转为主体信号，如在双线双向自动闭塞区段，反方向不设信号机，以机车信号作为主体信号。另外，在160km/h及其以上的时速时，必须以机车信号作为主导。2、接近式和连续式机车信号 连续式机车信号-能在整条线路上连续不断的反映线路状态和运行条件，用于自动闭塞区段 接近式机车信号-在车站的接近区段和站内连续反映地面信号显示，用于半自动闭塞区段。3、通用机车信号 解决了机车长交路、自动闭塞多制式的要求，而且也做到了信息的采集、识别的自动化，大大的提高了可靠性。二、列车运行超速防护1、列车自动控制系统以及类型ATC -

28、列车运行自动控制系统包括：ATS -列车监控系统。ATP -列车运行超速防护，对列车运行速度进行分级或连续监控。ATO -列车自动运行，除超速防护外，还能够完成列车自动启动、自动调速以及定位停车、车门控制等功能。2、列车运行超速防护我国铁路提速之后，列车制动距离增加，信号显示距离不足，所以发展该系统。按地面信息传输方式：点式：在特定地点安装应答器，车上装查询器，通过查询-应答方式传输信息连续式：通过轨道电路、轨间电缆和无线等方式传输信息。轨道电路更普遍。列车制动模式分为：分级制动：按闭塞分区制动，又分阶梯型、曲线型一级制动：按目标距离制动。列车控制技术的发展方向。第四节列车调度指挥系统、调度集

29、中应用远动技术构成的铁路行车指挥系统。调度监督-遥信，调度集中-遥控。能提高运输调度指挥的质量和水平，对于充分发挥铁路线路通过能力起到积极作用。技规中关于“列车调度指挥系统、调度集中”的有关规定：第87 条 铁路运输指挥应装备列车调度指挥系统(TDCS)或调度集中(CTC)。第88 条 列车调度指挥系统是铁路运输调度指挥的基础设施，是铁路运输生产的重要技术装备，由铁道部、铁路局、车站三级构成。列车调度指挥系统应能实时自动采集列车运行及现场信号设备状态信息，并传送到铁道部调度指挥中心和铁路局调度所，完成列车运行实时追踪、无线车次号校核、自动报点、正晚点统计分析、交接车自动统计、列车实际运行图自动绘制、阶段计划人工和自动调整、调度命令及行车计划下达、站间透明、行车日志自动生成等功能，实现各级运输调度的集中管理、统一指挥和实时监督。列车调度指挥系统应能满足高安全、高可靠、高实时性的要求，建立维护管理体制，保证设备不间断使用。第89 条 列车调度指挥系统配置独立的处理平台，关键设备采用冗余配置。列车调度指挥