列车区间闭塞方式探讨
2012-12-29赵丽
赵丽
(长春职业技术学院,吉林 长春 130033)
1引言 “闭塞”一般是指与外界隔绝的意思。这里说的闭塞是铁路信号的专用名词,是指列车进入区间后,使之与外界隔离起来,区间两端车站都不再向这一区间发车,以防止列车相撞和追尾。闭塞设备即为实现“一个区间(闭塞分区)内,同一时间只允许一列车占用”而设置的铁路区间信号设备。铁路应用的区间闭塞类型有人工闭塞、半自动闭塞和自动闭塞三类。
区间也有不同的分类,我们把车站与车站之间的区间叫做站间区间,把车站与线路所之间的区间叫做所间区间,把自动闭塞区段上通过色灯信号机之间的段落叫做闭塞分区。
先要介绍什么是区间和分界点。在长长的铁路线上,为了保证行车安全和必要的线路通过能力,需要把每一条铁路划分成若干个长短不一的段落,一般为10公里左右,段落与段落之间设置一个车站。每一个段落就称为区间
分界点概念:车站除了正线以外,还配有到发线、牵出线等其他线路,所以我们把各种车站称之为有配线的分界点。既然如此,当然就有无配线的分界点,那就是非自动闭塞区段在两个车站间设置的线路所,以及自动闭塞区段为在两车站间划分成若干个闭塞分区而设置的色灯信号机。这里的线路所和色灯信号机就是无配线分界点。
一个区间只能允许一列列车运行,否则就会发生列车相撞或追尾事故。车站就是相邻区间的分界点,设置车站既是为了方便旅客的上下车,货物的运进运出,也是为了给列车的会让提供处所。由此可见,区间和分界点是组成铁路线路的基本环节。
闭塞技术历史:1840年代以前,列车运行以“时间间隔法”来保证安全,即每趟列车发出以后,间隔一段时间才发出后一列车,但是这种方法无法防止列车因晚点或故障停车导致运行时间与运行图相差较大时容易发生的追尾事故。
1842年英国发明的“空间间隔法”[1],以两车之间相隔一段距离的方法来保证安全,可以视为是现代闭塞技术的雏形。
2人工闭塞
单路签闭塞是早期使用的一种人工闭塞方式,制式有多种,这里只介绍其中的一种。
采用单路签闭塞的每一个区间,配有一根路签和10个路证,专供该区间使用。在区间两端的车站上,各设一个路签箱。平时路签插在路签箱的钥匙孔里,此时能打开箱盖,取出路证。当路签由路签箱的钥匙孔里取出后,路签箱即被锁闭,不能再取出路证。路签是一个直径为25mm,长250mm的金属棒,一端镶有铜板,铜板的形状表示种类及所属区间。路签的另一端有一凸出部分,仅能插入本区间路签箱的钥匙孔里,打开路签箱。路签铜板的形状有五种,分别为圆形、方形、三角形、半圆形和鼓形。相同形状的路签,至少要间隔两个区间以上,以便于鉴别,防止发生事故。路证是80×80×2mm的金属牌,上端有凸出部分,使其只能投入本区间的路签箱内。在路证的中心有和路签相同形状的孔,表明其所属路签形状。每个区间的路证上有编号1到10,并标出“路证”字样。
人工闭塞后来发展为电话(报)闭塞和电气路签(牌)闭塞。
电话(报)闭塞靠区间两端的车站值班员打电话或电报联系,确认列车出发、占用区间和到达的情况,由发车站填制路票,发给司机作为列车占用区间凭证的行车闭塞法。目前,中国铁路只在基本闭塞设备停用或发生故障时,将电话闭塞作为代用闭塞法使用。
电气路签(牌)闭塞只在单线铁路早期使用,以路签或路牌作为列车占用区间凭证的行车闭塞法。中国铁路上电气路签(牌)闭塞已处于逐步淘汰之中。
2半自动闭塞
区间两端车站各装设一台具有相互电气锁闭关系的半自动闭塞机,并以出站信号机开放显示为行车凭证的闭塞方法。此时,在车站进站信号机内侧设有一小段专用轨道电路,它和闭塞机、出站信号机间也具有电气锁闭关系。其特点是:出站信号机不能任意开放,它受闭塞机控制,只有区间空闲时,双方办理闭塞手续后(双线半自动闭塞为前次列车的到达复原信号)才能开放。列车出发离开车站时,出站信号机自动关闭,并使双方闭塞机处于"区间闭塞"状态,直到列车到达接车站办理到达复原时止[1]。
最初的半自动闭塞是以电机方式出现的,以后由于继电技术的发展,继电半自动闭塞占据了重要的地位。
半自动闭塞法办理手续简便,效率高,可比路签(牌)闭塞法提高区段通过能力,改善了值班员的劳动条件。但区间轨道是否完整,到达列车是否完整,仍须通过人工检查才能确认。半自动闭塞现在是中国单线铁路区间闭塞的主要类型[2][3]。
3自动闭塞
利用通过信号机把区间划分为若干个装设轨道电路的闭塞分区,通过轨道电路将列车和通过信号机的显示联系起来,使信号机的显示随着列车运行位置而自动变换的一种闭塞方式。从图中可以看到,在每个闭塞分区始端都设置一架防护该分区的通过色灯信号机。这些信号机平时显示绿灯,称为“定位开放式”;只有当列车占用该闭塞分区或发生断轨故障时,才自动显示红灯,要求后续列车停车。
自动闭塞的优点:由于划分成闭塞分区,可用最小运行间隔时间开行追踪列车,从而大大提高区间通过能力;整个区间装设了连续的轨道电路,可以自动检查轨道的完整性,提高了行车安全的程度。
自动闭塞是目前比较先进的一种行车闭塞法,但它仍以固定的空间间隔(闭塞分区)来保障列车行车安全。今后的发展方向是在无绝缘轨道电路的基础上,研制可根据列车相互位置与运行速度,而自动完成更为合理的行车间隔控制方法。
[1]赵万富.半自动闭塞设备车站接发列车作业的安全控制探讨 [J].科技创新与应用,2012,1:16-16.
[2]赵朔雪,董昱,赵媛媛.移动闭塞条件下的ATO子系统运行控制算法分析[J].铁道通信信号,2012,48(2):43-46.
[3]孙铁强.半自动闭塞信息数字化传输技术运用研究[J].铁道通信信号.2011,47(12):16-19.
[4]唐大勇.单线自动闭塞区段线路所信号特殊设计[J].甘肃科技.2011,27(23):130-132.
[5]龙明飞.UM71移频自动闭塞室内模拟试验原理及工艺[J].中国科技博览,2011,38:155-155.