铁道信号基础

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1、铁路信号指用特定物体（包括信号灯、仪表、音响）的颜色、位置和声音像铁路司机传达有关前面路况，机车车辆运行条件，行车设备状态，行车命令等信息。铁路信号的发展：以前，列车速度低，主要靠司机看信号灯，但这样有冒进的危险，对于高速铁路超过200Km/h，司机靠看信号灯是不可能实现的，于是后来发明了机车信号设备，将地面的信号灯的信息引入司机室。后来为了防止司机失去警觉发生危险，研制了ATS（automatictrainstop）列车自动停车系统。为了更好的控制列车速度，ATP（automatictrainprotection）列车自动防护设备出现了。随着列车数量的增加，行车密度增加，产生了闭塞

2、技术及相关信号区间技术。区间信号技术，正由半闭塞向自动闭塞发展，为了向移动闭塞发展。为了保证区间内只能有一辆车运行，需要信号机、进路和道岔三者之间有一种相互制约的关系，这种关系为联锁。为了调度列车出现了CTCS-2和CTCS-3列车指挥调度系统。基本概念：信号机：色灯信号机，有多种颜色代表不同的含义。让司机判断是走，是停。转撤机：用于将道岔从一股道向另一股道转撤。道岔转换的时间一般在13s以内。定位：经常在的位置。反位：将要转向的位置。四开：即非正常位置，既不在定位也不在反位的中间位置。尖轨：尖轨是转辙器中的重要部件，依靠尖轨的扳动，将列车引入正线或侧线方向。尖轨在平面上可分为直线型

3、和曲线型。注意第二幅图：转道的时候，一段尖轨和基本轨锁定，仅仅咬合在一起，另一端是和基本轨离开的，有一定的距离。这样道岔相当于一个电话交换机，每次只能为一条列车建立唯一的一条连接。基本轨：轨道电路：利用一段铁路线路的钢轨作为导体（两端认为的弄上绝缘的），用于自动的检测这段线路是否被机车车辆占用，也用于传输列车控制信息。微机联锁：包括信号机，转撤机，轨道电路等部分。基本进路的建立过程，（1）操作，办理请求进路（2）选路，微机自动选路，当然也选择需要参与的转撤机，信号机和轨道区段。（3）道岔转换阶段，利用转撤机转换道岔。（4）进路锁闭阶段：转换完毕，将进路道岔和对端的进路道岔锁闭。（5）

4、进路锁闭以后，信号机开绿灯，指示列车可以进入铁路。区间闭塞：区间是指两个车站或者线路所之间的铁路线路。列车先区间发车时必须确认区间内没有列车，在闭塞解除之前，不允许其他列车进入。目前我国单线多采用半自动闭塞，双线采用自动闭塞。半自动闭塞是人工办理闭塞，由出发列车实现闭塞的闭塞方式。列车运行控制系统CTCS列车运行控制系统由地面设备和车载设备构成，用来控制列车速度，保证列车安全。关键技术有列车定位和列车测速。CTCS-2在用轨道电路构成自动闭塞系统时很难用轨道电路来实现列车对地面控制中心进行通信，即利用轨道电路是难以实现双向通信的，也就无法实现真正意义上的列车闭环控制。轨道电路只能进行

5、单向通信，只能从地面向列车传送信息，所以为了双向通信，在CTCS-3中引入了GSM-R进行双向通信，完全闭环控制。CTCS-3级与CTCS-2级基本类似，只是在CTCS-2级的基础上引入RBC通过GSM-R网络实现了车地双向通信。CTCS-4可完全基于无线传输，可以不设轨道电路，不设通过信号机。列车的位置由列车传至RBC，并由RBC传送至后续列车，实现移动闭塞方式的间隔控制。由无线闭塞中心RBC和车载系统共同完成列车定位和完整性检查，实现虚拟闭塞。JT1-CZ2000机车车载系统从接收线圈接收钢轨信号（ZPW-2000轨道电路），对信号处理，译码得到机车信号信息。CTCS-3车载设备

6、：GSM-R无线接收天线，轨道电路天线，应答器天线，车载安全计算机，DMI人机交互界面地面设备层主要包括列控中心、应答器，ZPW-2000轨道电路和GSM-R无线基站、等。室内设备有：CTC行车指挥中心，RBC无线闭塞中心，GSM-R交换中心，车站联锁设备。应答器：发送前方线路数据和位置信息，实现列车定位。ZPW-2000轨道电路实现列车占用检测。列车和基站实现双向通信。GSM-R基站用单网交织，即1，3,5号基站可以全路覆盖，2,4,6号基站也可以全路覆盖。RBC无线闭塞中心：根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可。车载设备根据RBC的行车许可，生成连续速度控制模式曲线，实时监控

7、列车安全运行。并通过GSM-R无线通信系统传输给车载自动超速防护系统ATP设备，保证其管辖之内列车的运行安全。每个无线闭塞中心（RBC）最多可控制30列动车组，可与相邻的2个无线闭塞中心（RBC）和8个车站联锁设备接口。基本原理：基站将列车速度和位置信息传输给RBC和行车指挥中心，RBC综合车站联锁的进路信息和行车指挥系统的限速信息以及列车位置信息，生成行车许可，不断的给车载系统发送信息。当RBC或GSM-R故障时，CTCS-2系统控制列车运行。编组站：货