[拼音]：tielu xinhao

[外文]：railway signaling

用特定的物體（包括燈）的顏色、形狀、位置，或用儀表和音響設備等向鐵路行車人員傳達有關機車車輛運行條件、行車設備狀態(tài)以及行車的指示和命令等信息。目前，人們對鐵路信號有不同的理解。有人把鐵路信號廣義理解為：保證鐵路行車安全的技術和設備；有人狹義理解為：用于向行車人員指示行車條件的符號；有人則認為：鐵路信號是鐵路上信號顯示、聯(lián)鎖、閉塞設備的總稱。

鐵路信號主要功能是保證鐵路行車安全。隨著鐵路信號技術的發(fā)展和鐵路信號的廣泛應用，鐵路信號也成為提高鐵路區(qū)間和車站通過能力、增加鐵路運輸經濟效益、改善鐵路員工勞動條件的一種現(xiàn)代化科學管理手段和技術。

發(fā)展簡況

1825年，世界上第一列列車在英國運行時用一人持信號旗騎馬前行，引導列車前進。1832年，美國在紐卡斯爾－法蘭西堂鐵路線上開始使用球形固定信號裝置，以傳達列車運行的消息。如列車能準時到達則懸掛白球，如晚點則掛黑球。這種信號機每隔5公里安裝1架。鐵路員工用望遠鏡了望，沿線互傳消息。1839年，英國鐵路開始用電報傳遞列車運行消息。1841年英國鐵路出現(xiàn)了臂板信號機。1851年英國鐵路用電報機實行閉塞制度。1856年，J.薩克斯貝發(fā)明機械聯(lián)鎖機。1866年，美國利用軌道接觸器檢查閉塞區(qū)間有無機車車輛。1867年，出現(xiàn)點式自動停車裝置，這種裝置能強迫列車在顯示停車信號的信號機前停車。1872年美國人W.魯賓遜發(fā)明了閉路式軌道電路。1923年，美國鐵路研制了車內信號，并于1925年正式應用于鐵路。1925年，美國鐵路協(xié)會(AAR)決定:美國各鐵路公路平交道口必須裝設標準化防護設備。此后，鐵路公路平交道口防護設備發(fā)展起來。1927年，美國鐵路采用了調度集中控制裝置。隨著電子計算機的出現(xiàn)和發(fā)展，調度集中控制正向著行車指揮自動化的方向發(fā)展；列車運行正向著列車自動控制和列車自動駕駛的方向發(fā)展。

中國鐵路于1907年在大連－長春線路間開始裝設臂板信號機。1924年，開始使用色燈信號機。1949年中華人民共和國成立后，鐵路信號有了較快的發(fā)展。1951年，在京廣線的衡陽車站裝設了中國自己設計、自己制造、自己施工的進路繼電式集中聯(lián)鎖。此后在全國的鐵路線上相繼裝設了半自動閉塞、自動閉塞、車站電氣集中聯(lián)鎖、調度集中控制和調度監(jiān)督等設備，并建成機械化和半機械化駝峰調車場。此外，在北京的地下鐵道上還成功地裝設了行車自動指揮和列車自動控制系統(tǒng)。

分類

鐵路信號按人的感覺可分為視覺信號和聽覺信號。視覺信號是以物體（包括燈）的形狀、顏色、位置、數(shù)目等顯示信號；聽覺信號是利用號角、笛、響墩等發(fā)出的音響表示信號。按功能可分為行車信號和調車信號。行車信號用于指揮列車運行；調車信號用于指揮調車。按結構可分為臂板信號和色燈、燈列信號。按顯示制式可分為選路制信號和速差制信號。選路制信號是用臂板位置或燈光的顏色特征來表示列車的站線進路；速差制信號是用臂板位置或燈光的顏色特征、數(shù)目來表示列車運行應采取的速度。按設置地點可分為鐵路車站信號、鐵路區(qū)間信號、鐵路行車指揮自動化和列車運行自動化等。

鐵路信號設備包括：

（1）信號機。包括固定信號機和移動信號機。其中固定信號機有主體信號機（主要是進站信號機、出站信號機、通過信號機、遮斷信號機、進路信號機、調車信號機、防護信號機、駝峰信號機等）、輔助信號機（預告信號機、復示信號機、駝峰復示信號機等）和附加信號設備（引導信號和容許信號等）；移動信號機主要有停車信號機、減速信號機和減速終了信號機等。此外，在不能使用信號機或沒有裝設信號機的地方，有時也用手信號（手旗、手燈）顯示信號；在特殊情況下也用響墩、火炬、汽笛等表示信號。

（2）表示器。用于補充說明信號的意義，包括發(fā)車表示器、調車表示器、進路表示器、發(fā)車線路表示器、道岔表示器、脫軌表示器、車擋表示器、水鶴表示器等。

（3）標志。用于說明設備的狀態(tài)，包括警沖標、站界標、預告標、引導員接車、地點標、放置響墩地點標、司機鳴笛標、作業(yè)標、減速地點標、補機終止推進標、機車停車位置標等。

技術和設備

現(xiàn)代鐵路信號應用自動控制、遠程控制的技術原理和設備，形成了包括區(qū)間信號、車站信號、行車指揮自動化、列車運行自動化，以及駝峰調車控制、鐵路道口防護等完善的信號系統(tǒng)。

區(qū)間信號

為了保證單線區(qū)間的行車安全，早期采用時間間隔法，即開行第一列列車后間隔一定時間才準許開行第二列列車。但是第一列列車由于某種原因不能準時到達或中途停車時，往往會造成行車事故。后來，采用空間間隔法，即在一個區(qū)間或分區(qū)內，同時只準一列列車占用運行的方法，這種方法又稱為閉塞法。在用人工方法辦理閉塞手續(xù)時，列車司機必須獲得辦妥閉塞手續(xù)的憑證才能開車。這種行車憑證可以是路票、路簽或路牌。人工閉塞的進一步發(fā)展，是利用軌道電路而構成的半自動閉塞和自動閉塞，列車占用區(qū)間或分區(qū)的憑證是出站信號機或通過信號機的準許顯示，它不僅保證行車安全，而且不需授受路簽，可大大提高區(qū)間行車效率。此外，還將地面信號引入機車駕駛室內，形成易于了望的車內信號；在和公路平面交叉道口安設面向公路的道口防護以及防護報警等。

車站信號

在車站內股道很多，進路交叉復雜，為了保證站內行車安全，指揮機車車輛運行的信號必須同有關道岔、進路之間有一定的操作順序和制約關系。這種關系稱為聯(lián)鎖。早期，車站內的信號機和道岔是用人力單獨操縱的。當車站范圍較大、運行較繁忙時，人們就把車站內的信號機和道岔的操縱握柄集中在一個地方操作，制成了機械聯(lián)鎖機。軌道電路的應用，以及電力等能源的應用，由機械聯(lián)鎖發(fā)展成為機電聯(lián)鎖、電氣聯(lián)鎖等，現(xiàn)在已經廣泛使用繼電集中聯(lián)鎖。最近又出現(xiàn)了允許車列溜放，保持退路安全的平面調車控制和節(jié)省人力、電纜的車站信號遙控遙信系統(tǒng)。此外，還在研制計算機聯(lián)鎖。

行車指揮自動化

主要是調度集中控制。由調度所直接控制遠距離的一個大站或一個樞紐、一個區(qū)段內的信號機和道岔，并監(jiān)督行車設備動作和列車運行情況，以指揮列車運行。只用來監(jiān)督行車設備動作和列車運行，以便幫助調度員了解情況，發(fā)出調度命令的設備稱為調度監(jiān)督。列車在區(qū)間運行都是按照運行圖規(guī)定的計劃到達和離開沿途各車站的。當運行中的列車發(fā)生故障或受到外界干擾而不能按計劃運行時，列車長或有關車站值班員就要隨時報告調度員，以便及時調整運行計劃。電子計算機的應用可及時收集貯存行車有關設備和列車運行狀態(tài)的信息，并由計算機進行判斷處理，及時向列車發(fā)出指揮命令，同時適當?shù)乜刂畦F路信號機和進路，調整列車運行計劃，從而實現(xiàn)鐵路行車指揮自動化。這樣就有必要自動采集車號（見鐵路車號采集系統(tǒng)）。

列車運行自動化

在列車發(fā)生冒進信號危險時，能迫使列車自動停車的裝置，稱為列車自動停車設備。這種設備有點式和連續(xù)式兩種。點式停車設備只在沿線某些固定地點向列車傳遞信息，必要時迫使列車停車;而連續(xù)式自動停車設備是連續(xù)地從地面向列車傳遞信息，使停車設備處于隨時都能動作的狀態(tài)。連續(xù)式自動停車設備能自動作用于機車上的速度控制設備，使列車降低速度運行甚至停車，這就稱為列車自動控制。當列車上應用電子計算機后，列車起動、行駛、調速和停車都可實現(xiàn)自動控制，而司機只起監(jiān)督作用。這樣就實現(xiàn)了列車運行自動化。

駝峰調車控制

在鐵路運輸網中，改善編組場的解編能力，對加速車輛周轉，降低運輸成本有極大的意義。駝峰編組場利用駝峰的坡度，使各種去向的車組憑本身重力分別溜向峰下分路編組線路。溜放過程中采用車輛調速設備和峰下道岔的自動控制設備進行控制，要求不溜錯道，掛鉤不撞壞車輛，減少翻鉤整理時間。這樣，車輛的行程和作業(yè)時間將會大大縮短。1924年美國首先建成用減速器進行對溜放車輛調速的機械化駝峰編組場。自電子計算機問世后出現(xiàn)了半自動化和自動化駝峰編組場。1953年駝峰編組場開始采用模擬計算機進行鉤車的制動和控制。60年代初期在駝峰編組場開始采用電子數(shù)字計算機?，F(xiàn)代化的駝峰編組場除采用電子計算機外，還常設置有線電話、無線電話、電傳打字機、氣動傳遞管道和閉路電視等設備，以加速站內技術作業(yè)。

鐵路道口防護

在鐵路與公路平面交叉處，為了保證列車運行和公路交通的安全，必須將列車接近平交道口的消息及時發(fā)出，并遮斷公路交通。這種保證平交道口安全的措施稱為道口防護。道口防護設備有由看守人員人工控制的和由列車自動控制的兩類。列車自動控制的道口防護設備有帶閃光信號的道口自動信號機和自動欄木。

防護報警

當鐵路的線路、車輛發(fā)生危及列車安全運行時，能自動報警，引起人們注意，以便及時采取措施的設備，通常稱為防護報警。這類設備在線路方面有報告落石、坍方、雪崩、洪水等的檢測設備；在車輛方面有報告熱軸的軸溫探測裝置；在駝峰上有檢查車輛下部輪廓大小的限界檢查器等；在大橋或車站附近有檢查車輛下部有無拖掛器件的檢查設備。

可靠性和故障-安全原則

鐵路信號故障-安全原則是設備或電路發(fā)生故障時，使其后果導向安全或事先報警縮小危險面的原則。鐵路信號的可靠性是指信號設備在規(guī)定條件和規(guī)定時間內，完成規(guī)定功能而不發(fā)生失效的概率?？煽啃栽u價指標主要有可靠度、故障率、平均故障時間、故障平均間隔時間、可養(yǎng)度、平均修復時間、可用性等。鐵路信號故障-安全原則包括：

（1）防止信號設備的錯誤操縱，如采用的各種聯(lián)鎖和閉塞技術等；

（2）故障后使功能軟化或降級使用技術，如自動閉塞中綠燈燒壞改亮黃燈等；

（3）應急頂替，如電源故障時利用備用蓄電池供電；

（4）檢測、報警和預防性養(yǎng)護技術；

（5）冗余技術，如用多重設備；

（6）降低使用應力，如信號燈泡的降壓使用等技術。

發(fā)展趨勢

鐵路信號在元部件制造方面正向著小型化、固態(tài)化和高可靠性發(fā)展；在設計方面向著故障自動檢測、自動診斷、高可用度、與計算機或微處理機相結合的方面發(fā)展；在安裝施工方面正向著模塊化和工廠施工化的方向發(fā)展；在使用方面正向著無維修或少維修、高度自動化或智能化的方向發(fā)展。

參考書目

1. Union Switch Signal Division，American StandardInc.， The Search for safety，1981.
2. General Railway Signal Co.， Element of　Railway Signaling，1979.

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標簽：鐵路信號

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