简谈俄罗斯铁路信号系统标准

杨明春

(1.北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070；2.北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心，北京 100070)

1 现状及背景

铁路运输是俄罗斯国家交通运输的骨干，俄罗斯铁路运输网也是世界上最强大的铁路运输网络之一。俄罗斯铁路网在前苏联时期已经形成，约占前苏联整个路网总长度的59.3%，至2011年俄罗斯铁路总里程为13.9万km，运营里程为8.52万km。加之与俄罗斯相关的国家此前一直使用的也是俄罗斯铁路信号系统装备，这些信号系统多为20世纪七八十年代的产品，目前已经面临更新改造。2008年，《俄罗斯联邦铁路2030年运输发展战略》规划开始实施。预计到2030年，俄罗斯铁路网将新增线路2万km，其中高速铁路5千km。俄罗斯及独联体地区铁路信号系统市场容量非常巨大。

2014年中俄全面战略协作伙伴关系进入新阶段，中俄关系处于历史最好时期。两国高层交往频繁，建立了总理定期会晤、议会合作委员会以及能源、投资、人文、经贸、地方、执法安全、战略安全等完备的各级别交往与合作机制。两国积极开展发展战略对接和“一带一路”建设同欧亚经济联盟对接，务实合作取得新的重要成果。2015年中国发改委与俄罗斯运输部、中国铁路总公司与俄罗斯国家铁路公司四方签署高铁合作备忘录，推进构建北京至莫斯科的欧亚高速运输走廊。

综上所述，俄罗斯是中国铁路信号装备“走出去”的一个重要市场，俄罗斯信号系统及标准研究是中国铁路信号装备走出去的理论基础，本文对俄罗斯信号系统的闭塞系统、联锁系统以及高速铁路标准进行简要介绍分析。

2 俄罗斯信号系统概述

俄罗斯铁路信号系统主要由调度集中和监督系统、联锁系统、闭塞系统、道口系统、驼峰系统、列车轴温自动检测系统、铁路限界检测系统、道岔清污系统和机车信号系统等组成。

联锁系统主要由联锁设备、转辙设备、色灯信号机、轨道占用检查设备以及机车信号地面设备构成。

闭塞系统主要由色灯信号机、轨道占用检查设备以及机车信号地面设备构成。

我国铁路信号系统与俄罗斯信号系统结构和功能相近，但列车轴温自动检测系统、铁路限界检测系统在国内由机务部门负责建设、使用、维护和管理，且不与信号系统接口。

3 俄罗斯铁路信号标准简介

俄罗斯铁路信号系统的标准基本涵盖信号系统的各个层面，主要分为运营管理类、设计类、认证类等规范。由于规范的性质，描述内容侧重点不同，但基本涵盖本系统所涉及的设计、研发、产品制造、测试验收、维护管理等生命周期各个阶段、各个部门所需遵守的规则。如运营管理相关的《俄罗斯联邦铁路技术运营规范》、《铁路运输基础设施安全技术规程》、《俄罗斯联邦铁路行车和调车作业说明书》等；与设计相关的标准主要包含《俄罗斯联邦铁路信号说明书》、《铁路运输设计中的信号工程图例》、《铁路运输自动化与遥控设备设计规范》等；与施工安装相关的《信号工程电缆敷设和安装条例》、《信号工程安装规范》等；与产品相关的《铁路道岔转辙器》、《铁路轨道除污、除雪、除冰设备》、《铁路光信号设备光学元件》等。

俄罗斯高速铁路未建立系统的标准规范，仅为筹建的莫斯科—喀山—叶卡捷琳堡高速铁路编制了特殊技术条款。如《特殊技术条款——“莫斯科—喀山—叶卡捷琳堡”高速铁路干线“莫斯科—喀山”段铁路自动化与远程控制装置设计技术规范和要求》、《特殊技术条款——“莫斯科—喀山—叶卡捷琳堡”高速铁路干线“莫斯科—喀山”段铁路自动化和远程控制系统施工与安装技术规范和要求》、《特殊技术条件“莫斯科—喀山—叶卡捷琳堡”高速铁路干线“莫斯科—喀山”段列车运行安全保障设计与施工技术规范和要求》等。

与俄罗斯的信号标准体系相比，我国信号系统形成覆盖信号系统全生命周的一套科学、严密、完整、统一的标准体系文件。按照不同从业者的需求建立适合各层面需求的标准，如系统需求、设计规范、产品规范、接口规范、环境需求规范、安全标准、电磁兼容标准、运营管理、测试验收和安装调试和运营维护等标准。

4 闭塞系统标准

闭塞是铁路上保障列车在车站之间安全运行的方法，用信号或者凭证保证列车按照前行列车和追踪列车之间保持一定距离运行的技术方法。俄罗斯的闭塞系统主要包括人工闭塞、半自动闭塞和自动闭塞3类。

俄罗斯的闭塞系统标准从闭塞系统功能、安全控制、信息表示、互通性、软硬件要求、致命性失效准则、验收规则等方面对标准进行详细描述。系统要求由值班员或直接由列车调度员根据线路设施和铁路车辆的状态监测信息进行区间内发车，在区间内安排两个及以上闭塞分区时，信号机控制应为半自动或自动模式。必须遵守的区间安全行车原则是：禁止在同一区间线路上安排同步双向行车；禁止顺向追踪时闭塞分区内停留一列以上的列车。

闭塞系统主要功能是实现区间线路行车方向控制和信号机的控制。俄罗斯闭塞系统行车方向控制从功能需求、正常转换遵守的技术条款、辅助办理遵守的技术条款以及信息显示的要求层面描述闭塞系统对方向控制的具体要求。信号机的控制分别描述区间信号机和出站信号机开放允许信号需要执行的技术条款。

俄罗斯的闭塞系统在区间行车方向控制功能需求和技术条件与国内标准是一致的。

俄罗斯的闭塞系统将国内由其他专业维护管理使用的轴温检测系统、行车障碍探测系统、铁路道口（或桥梁、隧道、人行道）的遮断信号、雪崩或桥梁信号监测装置、线路设施防护装置等系统纳入区间信号开放检查范围，与国内的闭塞系统相比，逻辑检查覆盖范围更广，对行车安全的保障更直接。

俄罗斯的闭塞系统要求值班员可以直接控制闭塞系统中的关键组成元素，实现每个闭塞分区的人工闭塞控制、区间信号机人工关闭、遮断信号机人工控制、正线进出站信号机的自动信号人工控制等功能。由于行车理念和管理方式的不同，国内的闭塞系统或者已经放弃或者没有设计这些功能。

俄罗斯闭塞系统要求在闭塞系统集中设置时区间信号机红灯、非集中设置时所有区间信号灯设置主副灯丝转换装置。目前国内的信号机基本实现双灯丝或者双灯泡多灯丝，这方面已经超出俄罗斯的标准。同时俄罗斯闭塞系统要求区间信号机的红灯烧毁时不会将红灯转移到前一个信号机；区间信号机多位显示信号灯中主灯丝熔断后，所有同时发光的信号机灯泡均切换至副灯丝；这些关于区间灯丝断丝的处理规则部分与国内的技术条件略有差异。

5 联锁系统标准

联锁是铁路上保障列车站内安全运行的方法，保证铁路车站列车和调车作业的安全，在信号机、道岔和进路之间通过技术手段建立的相互制约关系。俄罗斯联锁系统主要包括道岔和信号钥匙联锁、调车区电气集中联锁、电气集中联锁、计算机联锁。

俄罗斯的联锁系统标准从系统功能、主要控制模式下的安全控制、辅助控制模式下的安全控制、局部控制的转换机制、联锁系统管控要求、互通性、软硬件要求、致命性失效准则、验收规则等方面对标准进行详细描述。系统满足遵循专责制的原则对车站设施进行管理，并具有满足分级管理的系统功能：当车站接入区段调度集中系统时，由列车调度员管理；当车站系统自动控制时，由值班员通过进路指令和单独指令管理；在车站个别地区局部控制模式下，由调车区长管理。

联锁系统主要功能为实时自动表示线路对象和车辆对象状态，按照必要的安全行车条件执行控制指令。俄罗斯联锁系统从控制模式、主要控制模式、辅助工作模式等方面详细描述联锁需要执行的技术条款。

俄罗斯联系统定义主要、辅助和应急3种控制模式，国内的联锁没有对工作模式的描述；但从3种工作模式的描述来分析，辅助控制模式类似进路式引导，应急控制模式类似引导总锁闭。

由于联锁系统涉及的工作模式较多，本文仅对主要工作模式进行讨论。联锁系统按照值班员的操作对车站进路控制的角度来分析，一条进路的使用一般包含进路选取、道岔转换、进路锁闭、信号开放、允许信号持续检查、信号关闭、取消进路、进路解锁、到发线防护和改变区间运行方向等情形。

进路选取技术条款，联锁根据值班员操作的进路始端和终端，按照联锁表的描述选择道岔、轨道区段，并检查道岔是否需要转换。此操作与国内的联锁系统一致。

道岔转换技术条款，联锁系统检查道岔是否处在集中控制状态、是否处在锁闭状态、道岔区段是否空闲、电动转辙机盖未打开等条件确定道岔是否被转换。国内区域/分散控制道岔一般不纳入联锁范围，技术条款也没有对此类型道岔的技术条件。

进路锁闭技术条款，联锁系统检查敌对进路、道岔是否在局部控制、轨道区段空闲、超限检查、道岔位置、到发线中段道岔的定位、场间联系、进接触网转换区内切换电流类型、已在信号机前锁闭的调车进路的防护信号机禁止显示、以及发车进路的闭塞条件。国内对与接触网相关的信息并不纳入联锁范围，也不允许信号机前存在已锁闭的调车进路。

允许信号开放技术条款，联锁系统检查敌对进路、道岔位置和锁闭、无人工解锁区段、无引导进路区段、铁路道口保护信息、铁路道口遮断信号、场间联系、许可信号灯丝信息、轴温检测信息、限界检测设备信息、隧道桥梁信息、发车进路的闭塞信息及一离去轨道区段状态。此部分内容与国内的技术条款差异较大，主要为检查的覆盖范围不同。

允许信号持续点亮技术条款、允许信号关闭技术条款、取消进路条款与国内的技术条款基本一致，进路解锁条款与国内技术条款唯一区别是解锁时间参数不同。

俄罗斯联锁系统要求列车信号机和调车信号机红灯设置主副灯丝转换装置，国内的信号机实现双灯丝或者双灯泡多灯丝，这方面与俄罗斯的标准一致。同时要求进站信号机红灯的两个灯丝均熔断时应将红灯自动转移到前一架通过信号机；出站信号机和进路信号机的红灯烧毁时，不进行红灯转移；列车信号机多位显示信号灯中主灯丝熔断后，所有同时发光的信号机灯泡均切换至副灯丝；侧线出站信号机绿灯烧毁时，应自动开放黄灯；这些关于站内信号机灯丝断丝的处理规则部分要求与国内技术条件略有不同。

6 高速铁路标准

在高速铁路领域，现阶段俄罗斯并未建立专用完整的信号系统标准体系，仅在既有标准的基础上增加高速铁路特殊技术条款，对高速铁路信号系统的需求做原则性的规定。

俄罗斯特殊技术条款要求联锁系统、闭塞系统满足速度250～400 km/h的高速铁路需求，且需具备与无线闭塞中心通信的功能。高速铁路联锁系统增加无线闭塞模块功能，且应作为集中联锁的一个子系统，集成在车站集中联锁系统硬件中。列车增加车载信号设备，且需具备与既有车载信号设备手动切换的功能。但对新增加的无线闭塞模块和车载设备需要具备的功能及相关详细技术条款并未描述。与国内完备的高速铁路信号系统标准相比，俄罗斯的特殊技术条款基本略显粗糙。

7 结束语

本文对俄罗斯铁路的闭塞系统、联锁系统和高速铁路的标准做了简要介绍，俄罗斯的信号技术标准与我国相应的技术标准基本一致。但由于两国铁路发展历史、需求以及国情不同，又存在细微的差异。总体两说，两国的信号系统还是有很多的共同之处，我国的信号产品进入俄罗斯是有优势的，但仍需要依据俄罗斯的需求进行适应性修改，同时也需要进行俄罗斯铁路行业的准入认证。