浅析轨道交通行车闭塞技术的基本原理

何 倩

(中国铁路呼和浩特局集团有限公司 呼和电务段 呼和车载设备车间，内蒙古 呼和浩特 010051)

随着轨道列车运行时速的不断提升，如何保障列车运行准时准点、如何确保高速运行列车的行车安全、如何缩短列车追踪间隔时间提升运输效率等一系列与行车安全、运输效率密切相关的问题是轨道交通行车闭塞技术亟待解决的重要课题。轨道交通行车闭塞技术随着轨道列车运输行业的不断发展，其在社会科学技术不断发展的基础上也不断改进。为此介绍闭塞技术在轨道交通行车指挥中的应用，对其基本概念，不同闭塞制式进行对比分析，列举人工闭塞、电话闭塞、半自动闭塞、自动闭塞等技术在轨道交通运输中的实际应用案例，供从事轨道交通运输技术人员、轨道交通信号设备维护人员参考。

1 闭塞

闭塞一词在字典中的释义是：堵塞，一般是指与外界隔绝的意思。轨道列车在线路上运行时，只有前后互相“隔绝”起来，才能真正保证列车的安全，因此“闭塞”一词引入到了轨道交通行车运行中。轨道列车在线路上运行过程中，有载重大、车体长、时速快、运行中的轮对与钢轨摩擦系数低等特点，从而组织轨道列车的运行方式与公路运输、船舶运输、航空运输等有其独特的运行组织技术特点。自轨道列车诞生以来，列车行车先后采用了时间间隔法、空间间隔法来组织行车运行。时间间隔法是采用隔一定时间再发出同方向的后行列车，由于无法可靠判知前行列车的运行情况，无法可靠保障前后列车不追尾，时间间隔法的组织行车方式就逐步退出了历史舞台。空间间隔法是将轨道线路按照一定距离分成小段，每一小段的入口处设置一架色灯信号机，规定每相邻两架信号机的空间间隔称为一个“闭塞分区”，每相邻两个车站分界点之间的空间间隔称为一个“区间”。空间间隔法的应用极大地提高了轨道列车运行的行车安全，同时空间间隔法的推广，逐步使得轨道列车区间闭塞制度得到不断的发展与完善。

2 人工闭塞

人工闭塞是早期组织轨道列车行车的空间间隔闭塞方法。在组织轨道列车运行过程中，列车司机的开车凭证是关键，为此在人工闭塞中出现了“路签”“路牌”“路票”作为轨道列车的行车凭证，同时相应出现了“路签”“路牌”“路票”闭塞机。“路签”“路牌”“路票”就像驶出车站进入下一车站的“门票”，接车站确认区间空闲没有列车，允许发车站发行列车，发车站司机人工拿上“门票”，此时列车进入区间，区间闭塞，只有接车站确认列车完整到达并接收司机拿来的“门票”后，方可解除闭塞。随着轨道交通技术的不断发展，人工闭塞已基本淘汰。

3 电话闭塞

自电话发明以来，其在轨道交通运输中发挥了极其重要的作用。电话闭塞的应用，以及电话闭塞一直沿用至今并作为基本闭塞方法无法正常使用后的备用闭塞方法，足以证明电话闭塞在轨道列车行车闭塞发展史中占有重要地位。电话闭塞顾名思义，就是相邻车站办理接发列车作业时，组织行车时通过电话进行办理。相邻两站之间以电话记录号码作为确认闭塞分区空闲的凭证，以路票(只填不交)作为占用区间的行车凭证。电话闭塞的使用是在轨道交通自动控制系统失效的情况下，采用一定的制度方法，通过电话联系而实现的空间间隔闭塞方式，其在车站自动化设备瘫痪、自然灾害发生等特殊场景下仍可让轨道交通正常运作。

4 半自动闭塞

半自动闭塞是用人工办理闭塞及开放出站信号机，并由出发列车自动关闭出站信号机并实现区间闭塞的一种闭塞方式。半自动闭塞的实现需要线路上的各个车站安装相应的配套闭塞设备。由于其建设成本低，对于线路运输不繁忙，考虑轨道线路建设成本，经过性价比分析，可考虑建设成半自动闭塞线路。目前广泛采用的半自动闭塞设备是继电半自动闭塞系统，它是以安全型继电器为主要元器件，通过以继电器的接点电路构成逻辑关系实现相邻两站之间的闭塞技术。在我国，半自动闭塞车站广泛采用的是64D型继电半自动闭塞，其在单线轨道线路、双线轨道线路均可运用。半自动闭塞设备的投入使用，在一定程度上提高了行车指挥的安全性与可靠性，同时也相对降低了作业人员的劳累程度并提高了作业效率。由于半自动闭塞设备未完全与区间轨道相结合，无法检测列车是否在区间有遗留车辆，轨道列车的完整与否需要人工确认，所以追求一种安全性能更高、可实现实时监测列车运行状态的闭塞设备仍是轨道行车技术人员不断追求的目标。

5 自动闭塞

自动闭塞是目前我国轨道交通干线、繁忙干线、客运专线等常用的闭塞技术。它将两站间的轨道线路分成一段一段的闭塞分区并由相应信号机防护入口处，通过由信号机、轨道电路、道岔形成相互制约的联锁关系保障行车安全，可以实现实时监测列车运行位置，各个信号机根据列车运行位置自动变换灯光并指挥轨道列车司机驾驶列车，轨道列车司机凭借信号机显示作为行车凭证。在自动闭塞中，区间信号机的信号灯有红灯、黄灯、绿灯，虽然是3种灯位，在实际的运用中出现了“三灯三显示”，即：红色、黄色、绿色3种显示，还有“三灯四显示”，即：红色、黄色、绿黄色、绿色4种显示。三灯三显示的自动闭塞下列车运行最高时速不超过120 km/h，三灯四显示的自动闭塞下列车运行最高时速不超过160 km/h。自动闭塞设备的投入使用，安全可靠地实现了两站之间多列轨道列车的前后追踪，提高了运输效率，极大地降低了作业人员的劳累程度。自动闭塞技术中的联锁故障导向安全原则彻实地保障了行车安全，同时也实现了轨道列车行车指挥的自动化程度。随着网络技术的不断发展，自动闭塞技术的发展也朝着网络化、远程控制化、集中化方向发展，并出现了无人值守站等以往无法想象的行车指挥场景。

6 实际案例

以管内的集包铁路客运专线为例，其采用的是三灯四显示自动闭塞技术指挥行车。客运专线的列车运行时速在200 km/h以上，列车运行时速的提升，除了区间信号灯光的四显示外，还引入了列车运行与控制系统，通过在地面安装有源、无源应答器实现列车与地面之间信息的传输，在机车安装车载ATP(列车自动防护)实现机车的超速防护，同时通过地面的CBI系统(计算机联锁系统)、CTC系统(分散自律式调度集中系统)、TCC系统(列车控制中心)、TSRS系统(临时限速服务器)的多系统互联互控保障列车高速、高效运行下的行车安全，其中CBI系统实现轨道列车站内的接发列车作业，CTC系统实现行车线路列车的调度集中管理，TCC系统与TSRS系统保障区间高速运行列车的追踪安全。因此，随着轨道交通闭塞技术的不断发展，其含义已经远远超越了其初始的含义，并朝着多系统化、综合化、智能化方向发展，以更高的标准保障轨道列车行车安全。

7 结束语

轨道列车行车闭塞技术的发展，经历了由人工闭塞到电话闭塞、由半自动闭塞到自动闭塞，其过程不断实现着现有行车自动化技术与组织行车方法的匹配。目前，电话闭塞、半自动闭塞、自动闭塞技术仍然在不同的线路上运用着。根据不同的技术要求与不同的运用场景，列车调度员通过调度命令采用不同的闭塞方法发挥其应有的作用，其在最大程度上保障着行车安全，提高运输效率。随着轨道交通闭塞技术的不断发展，只有理解了“闭塞”技术的来龙去脉，结合轨道交通运输的特点以及一定的自动控制理论才能够适应轨道交通高速发展的要求。近年来，呼和浩特局的新入路职工人数不断增加，对于制式复杂的运营环境，如自动闭塞中CBI系统、CTC系统、TCC系统、TSRS系统等新技术的出现，更加要求新职人员要强化信息技术、网络技术与轨道交通控制技术的紧密结合，任何一方面的缺失都会在今后的工作中形成桎梏，只有将“闭塞”技术的核心含义真正理解，才能在轨道交通综合化、多元化、智能化的发展道路上走在前面。通过浅析轨道交通行车闭塞技术的基本原理，可以让新职人员理解行车闭塞技术的发展史，切实要求新职人员掌握相关技术并在实际工作中灵活运用，激发新入职人员的求知欲并快速成长。