中国铁路信号显示
文章编号:1673-0291(2012)05-0090-05 中国高速铁路信号系统分析与思考 郭 进,张亚东 (西南交通大学信息科学与技术学院,四川成都610031) 摘 要:介绍中国高速铁路信号系统的发展历程及成果,对比分析了中国高速铁路列车运行控制系统的技术水平及特点.在总结成果的基础上,针对现有信号系统的技术标准与体系结构存在缺陷、基础研究薄弱、安全保障体系不符合高速铁路安全需求等问题进行了思考,并提出了改进建议. 关键词:高速铁路;铁路信号;中国列控系统中图分类号:U284 文献标志码:A Study and consideration on Chinese high speed railway signal system G UO Jin ,ZH AN G Yadong (School of Infor matio n Science and T echnology,Southw est Jiaotong U niversity,Cheng du Sichuan 610031,China) Abstract:The paper introduced the achievement of Chinese high -speed railway signal system,and then analyzed the technical characteristics of China Train Control System (CTCS).After summarizing the development of CTCS,some problems of the technical standard and config uration on CTCS w ere men -tioned,and the modification suggestions w ere put forw ard to decrease the risk on CTCS.Key words:high -speed railw ay ;railw ay sig nal;China Train Control System 收稿日期:2011-10-20 基金项目:铁道部科技研究开发计划项目资助(2011X025-C,2012X007-D) 作者简介:郭进(1960 ),男,四川成都人,教授,博士,博士生导师.研究方向为铁路信号.email:jguo -scce@sw https://www.doczj.com/doc/c910511883.html,. 近年来,我国高速铁路建设取得了迅猛发展,截至2011年底,高速铁路营业里程达7531km(不包括台湾地区),在建高速铁路1万多千米,已成为世界高速铁路运营速度最高,运营里程最长、在建规模最大的国家[1] .铁路信号系统是为了保证铁路运输安全而诞生和发展的,它的第一使命是保证行车安全,没有铁路信号,就没有铁路运输的安全[2].随着列车运行速度的提高,完全靠人工 望、人工驾驶列 车已经不能保证行车安全了,当列车提速到200 km/h 时,紧急制动距离将达到2km (常用制动距离超过3km ),因此,国际上普遍认为当列车速度大于时速160km 时,必须装备列车运行控制系统(简称列控系统),以实现对列车间隔和速度的自动控制,提高运输效率,保证行车安全.要实现列车自动控 制,需要解决许多关键技术问题,例如:车-地之间大容量、实时和可靠信息传输,列车定位,列车精确、安全控制等,需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现,以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统. 高速铁路装备了列控系统后,提高了列车运行速度和行车密度,同时对中国铁路信号技术还具有积极的促进作用,但由于发展速度太快,设备、标准、管理与养护都免不了存在一些缺陷和不足.本文作者简要阐述了中国列车运行控制系统为我国铁路发展所产生的促进作用,也对现有系统存在的若干问题进行了分析,在分析的基础上,针对今后中国列车运行控制系统的建设提出了改进建议. 第36卷第5期 2012年10月 北 京 交 通 大 学 学 报 JOU RNAL OF BEIJING JIA OT ON G U N IV ERSIT Y Vol.36No.5Oct.2012
浅谈铁路通信信号一体化技术赵永旺 发表时间：2019-07-24T15:51:34.720Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：赵永旺 [导读] 摘要：随着计算机及网络技术的快速进步，推动了信号系统的发展，在发展的过程中，通信系统、信号系统以及信息化系统之间逐渐的实现了融合及组合，向着数字化、智能化的方向发展，而这也是铁路通信信号系统发展的趋势。 赤峰市阿鲁科尔沁旗天山镇查布嘎电务工区内蒙古赤峰市 025550 摘要：随着计算机及网络技术的快速进步，推动了信号系统的发展，在发展的过程中，通信系统、信号系统以及信息化系统之间逐渐的实现了融合及组合，向着数字化、智能化的方向发展，而这也是铁路通信信号系统发展的趋势。在本文中，介绍了当前通信信号设备的现状，接着阐述了通信信号一体化系统结构及关键技术。 关键词：铁路通信信号；一体化技术；发展 一、通信信号设备现状 （一）机车信号与超速防护（ATP） 第一，轨道电路制式多。在当前的铁路通信系统中，通信的制式比较多，而且所采用的轨道电路制式也比较多，这种状态导致在传输信号时十分的混乱。第二，站内轨道电路电码化困难。站内电码化是一个过程，需要逐步的进行完善，不过在最初进行设计时，存在着许多的问题，比如兼容性差、协调性弱等。第三，站内干扰严重，站内轨道电路在工作时，经常会受到同频干扰、外界干扰等不同的干扰，从而导致电路经常问题。 （二）调度集中 目前，我国的铁路行业进行调度时，采用的方式为集中调度，这是一种传统的调度方式，效果并不理想，而且随着铁路现代化、信息化的发展，集中调度的方式已经不能满足铁路快速发展的需求。 （三）无线列调 第一，技术落后，在进行通信时利用模拟单信道，通信质量比较差，而且受到的干扰非常的严重；第二，能力饱和，我国现有的无线列调能力已经达到了饱和，因而无线列调就没有能力再进行列车控制、移动通信等业务；第三，效率低下，在专用系统中，各个部门在工作时，都是独立开展的，缺乏有效地沟通及联系性。 二、现代铁路信号 1949年后，60年来，随着我国铁路事业翻天覆地的变化，中国铁路信号也已经从零发展成为世界铁路信号的强国。今天的现代铁路信号系统，已经成为计算机、现代通信和控制技术在铁路运输生产过程中的具体应用，铁路信号的功能也从传统的保障铁路运输安全的“眼睛”，扩展为保证行车安全、实现集中统一指挥、提高运输效率、改善劳动条件和提升运营管理水平。现代信号技术已成为实现列车有效控制、提高铁路区间通过能力和编组能力、向运输组织人员提供实时信息的必备手段，是铁路的“中枢神经”，是铁路列车提速与发展高速铁路的关键技术之一。 三、通信信号一体化的优势及其系统结构 3.1通信信号一体化的优势 与传统的轨道电路传送信号相比，通信信号一体化具有五大优势：第一，传输可靠性高，传统的轨道电路在传输信号时，传输者只管发送，接受者是否接到信号无法得知，而实现了一体化之后，有效的实现了双向通信，从而保证了信号传输的可靠性；第二，运输效率高，通信信号一体化采用的通信方式为无线通信，这样一来，在传送信号时，实现了移动自动闭塞，使运输效率得到了有效的提高，武县城在设备系统接收信息具有较高的实时性与准确性；第三，传输信息量大，传统的轨道电路在传输信号时，载体是铁轨，这种方式虽能传输的信息量比较小，随着列车速度与目的的不断增加，列车控制信号不断增加，而实现通信信号一体化之后，由于是无线通信，所能传输的信息量大增；第四，降低工程投资和生存期成本，信息传输的方式发生了改变之后，所需要进行的工程投资也相对减少，信息传输不再依赖轨道电路，设备主要集中在室内与机车上，从而实现了投资的降低与故障面的减少；第五，具体有通用性和灵活性，在系统中，只需要保持原有的设备就可以实现双向运行，这样有效的保证了系统的性能和安全，由于系统中采用的是通用组件，所有未来相互独立的子系统升级或者换代时不会对列产的控制产生影响。 3.2通信信号一体化的系统结构及关键技术 从广义上来说，信号系统主要包含四层，从高到低的顺序分别为：第一层，局（部）调度中心，该层的主要作用是进行宏观决策；第二层为分局（局）调度中心，在该层中，包含着许多的结构，主要有调度集中、电力调度、机车调度、车辆调度、设备维修中心；第三层为安全控制设备，主要的作用就是保证安全，车站联锁、道口安全控制等都设置在该层；第四层为最低层，现场的信号机、机车信号等都归属于该层。 四、我国铁路通信、信号系统的发展方向 随着我国高速铁路的跨越式发展，铁路通信信号作为高铁核心技术的重要组成部分，也迎来了高速发展的黄金时期。目前，我国铁路通信信号技术已经迈上了新的台阶，尤其是通过引进吸收国外先进技术、我国已研发出了CTCS、TDCS、等一大批有自主核心技术的铁路通信、信号控制系统，在利用计算机、控制技术方面取得了长足的进步。中国高速铁路的发展需求决定了铁路通信信号的发展方向，不仅对行车安全保障有了更高的标准，还要求通信信号技术能够实现高速铁路站间接发车作业和区间运行的自动化，提高通过速度与列车密度，大大增强高铁运营效率。 4.1铁路通信的发展方向 （1）大力发展GSM-R技术 目前我国铁路对GSM-R技术应用的还不够充分，如有的线路利用GSM-R技术参与列车运行控制，而有的线路仅将其作为一种进行数据传输的移动通信手段。今后我国应重点围绕客运专线建设，做好对GSM-R移动通信核心网的整体布局规划并加大沿线无线网络的建设，全面推进高速铁路无线通信设备的技术进步。 （2）建设综合视频监控技术平台 为满足安全监控需要，需要建设综合视频监控技术平台，主要应用在几点：对铁路重点线路设备的监控；对客运车站重点区域的监
铁路教程中国铁路信号机色灯信号含义大全
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【铁路教程】中国铁路信号机色灯信号含义大全 色灯信号机（此处只介绍自动闭塞区段的信号显示方式) ? 【进站色灯信号机】： ◆一个红色灯光(红灯进站信号）：禁止进站信号，禁止列车进站,列车必须在该信号机前停车原地待命。 ◆一个绿色灯光(绿灯进站信号)：允许列车按规定速度经正线通过车站。?◆一个黄色灯光：允许列车经道岔直向位置进入车站内正线准备停车,此时要注意运行速度。?◆两个黄色灯光(双黄进站灯信号）：侧线进站信号,允许列车经道岔侧向位置进入车站内准备停车，此时要注意运行速度。 ◆绿色和黄色灯光：允许列车经道岔直向位置进入站内准备停车，表示接车进路信号机在开放状态。?◆红色和白色灯光（红白灯信号）：引导进站信号,白色为引导信号,表示允许列车在该信号机前不停车,以不超过20kｍ/h的速度进站或通过接车进路,并随时准备停车。
?◆一个黄色闪光和一个黄色灯光:侧线内侧向进站信号,允许列车经道岔侧向位置进入站内侧线，表示该进路上出站或发车进路信号机在开放状态。??【出站色灯信号机】: ?◆一个绿色灯光（绿灯出站信号）：允许出站信号，允许列车由车站出发，表示前方有两个线路闭塞分区空闲(没有列车)。 ?◆一个黄色灯光(黄灯出站信号）：限速出站信号，允许列车由车站出发(旅客列车除外),表示前方有一个线路闭塞分区空闲。列车必须在指定速度范围内出站，并已较低速度接近前方闭塞区间。 ◆一个红色灯光（红灯出站信号):禁止出站信号，禁止列车出站。一般指前方区
铁路色灯信号机显示含义 1 进站 一个绿色灯光准许列车按规定速度经正线通过车站，表示出站及进路信号机在开放状态，进路上的道岔均开通直向位置。准许列车按规定速度经道岔直向位置进入或通过车站，表示运行前方至少有三个闭塞分区空闲。 一个黄色灯光准许列车经道岔直向位置，进入站内正线准备停车。准许列车按限速要求越过该信号机，经道岔直向位置进入站内正线准备停车。 两个黄色灯光准许列车经道岔侧向位置，进入站内准备停车。准许列车按限速要求越过该信号机，经道岔侧向位置进入站内准备停车。 一个黄色闪光和一个黄色灯光准许列车经过18号及其以上道岔侧向位置，进入站内越过下一架已经开放的信号机，且该信号机所防护的进路，经道岔的直向位置或18号及其以上道岔的侧向位置。准许列车经过18号及其以上道岔侧向位置，进入站内越过下一架已经开放的信号机，且该信号机所防护的进路，经道岔的直向位置或18号及其以上道岔的侧向位置。 一个红色灯光不准列车越过该信号机。不准列车越过该信号机。 一个绿色灯光和一个黄色灯光准许列车经道岔直向位置，进入站内越过下一
架已经开放的接车进路信号机准备停车。准许列车按规定速度越过该信号机，经道岔直向位置进入站内，表示下一架已经开放一个黄灯。 2 出站 一个绿色灯光准许列车由车站出发，表示运行前方至少有两个闭塞分区空闲。准许列车由车站出发，表示运行前方至少有三个闭塞分区空闲。准许列车由车站出发。 一个绿色灯光和一个黄色灯光准许列车由车站出发，表示运行前方有两个闭塞分区空闲。 一个黄色灯光准许列车由车站出发，表示运行前方有一个闭塞分区空闲。准许列车由车站出发，表示运行前方有一个闭塞分区空闲。 一个红色灯光不准列车越过该信号机。不准列车越过该信号机。不准列车越过该信号机。 两个绿色灯光准许列车由车站出发，开往半自动闭塞区间。准许列车由车站出发，开往半自动闭塞区间。准许列车由车站出发，开往次要线路。 3 预告 一个绿色灯光，表示主体信号机在开放状态。 一个黄色灯光，表示主体信号机在关闭状态。
谈铁路信号设备故障原因及处理措施 摘要：铁路信号设备由于结合部件繁多，信号设备故障，会带来整个设备系统的问题，检测出铁路信号设备的故障因素，并进行处理，是工作人员的职责。 关键词：铁路信号设备故障处理措施铁路信号设备由于结合部件繁多，信号设备故障，会带来整个设备系统的问题，检测出铁路信号设备的故障因素，并进行处理，是电务段的工作人员的职责。 一、信号设备故障的分类 信号故障按不同性质分以下三类： 1.信号事故：指信号设备维修不良，信号人员违章作业造成的信号设备故障耽误列车时。 2.信号其他事故：指无法防止的白然灾害及雷害和无法检查、发现的电务设备材质不良而造成的信号设备故障耽误列车时。 3.信号障碍：指信号设备不良，影响正常使用，但未耽误列车时。例如：①信号错误显示、错误开放或关闭；②道岔不转换、错误转换或错误表示；③错误闭塞或错误解除闭塞；④改变接发车进路和闭塞方式，引导接车，非正常手续发车；⑤调车信号机不良，影响调车作业；⑥车辆减速器不良，影响溜放作业；⑦应加封加锁的设备，未按规定进行加封加锁，发生错误办理。 二、信号设备故障原因及分类 信号常见故障的主要原因有： 1.电源：①电源的端电压无有，其原因可能是：干电池的连接线断线、蓄电池的引出线腐蚀断线、端子松断、交流。电停电既备用电源吵等；②电源的端电压不足，其原因可能是：干电池的内电阻增高、端子松动、炭棒接触不好，蓄电池漏电过甚、交流电压下降呒稳压器唧、电源端子间短路、共用电源串电等；③电源的端电压不稳，其原因可能是：端子松动有半接触的现象；④电源的极性接反。 2.电路（导线）：①断线，其原因可能是：电路中的熔丝烧断、外线路被切断、轨道引接线碰断、各连接线被拉断等；②半断线，骰多发生在线头剪力点上和导线中有伤痕处，或者导线与机械磨卜位置；③混线，可能是外线路混线、轨道电路混线、局部电路上有并联导体等；④错误转极，其原因可能是两条外线接反。 3.元器件变质：任何器材或设备，都具有一定的使用期限，超过使崩期限后，各部位均可能发生质变。例如，传感器信号故障是指在轨道电路的一次进入、出清过程中，没有计到一个脉冲，一般情况下表现为传感器不计轴。从机柜面板观察有两种现象：①机柜面板传感器表示灯常亮，可能是传感器对引线中有接地现象；②柜面板传感器表示灯不亮，则有可能是传感器整形板坏、传感器故障、室外断线、室外短路或者是脉冲计数板坏。处理方法：①在室内用信号发生器送20Hz正弦信号，机柜面板上表示灯应闪亮：若正常闪亮，则判定为电缆故障或室外传感器坏，更换之；若不闪亮，则更换传感器整形板；②在室外用手锤晃动该传感器。若对应的传感器灯闪亮，表示该接El板发生故障，必须更换。若传感器灯不亮，可用万用表在机柜零层的端子上测一下：若有信号，则机柜内部有故障，可能是内部断线或者接口板故障；若无信号，则可能是传感器本身或电缆有故障，还有一种可能是轨道电路误动作造成的。
铁路信号系统的现状与发展 铁路是一个国家国民经济的主要保障，对每一个国家的发展都有着非常重要的作用。由于铁路运输具有较低的成本、较高的效率和安全性以及能源节约性等特点，当下世界各个国家都在对铁路运输技术的研发速度进行不断地加快和创新，现代铁路发展方向正逐渐走向高速、重载以及高密度。铁路信号系统不但能够在很大程度上保障列车运行的安全性，同时也是让铁路效率得到提升的重要设施之一，是现代化铁路系统中必不可少的重要组成部分。但是，当下我国铁路信号系统依旧还存在着很多问题有待解决，这对我国铁路运输的发展带来了严重阻碍。 1 我国铁路信号系统现状 1.1 自动化程度有待提升 我国继电技术虽然已经越发成熟，但由于较大的设备体积，智能控制和联网集中监测很难得到有效实现。随着微电子技术发展速度的不断加快，在工业控制行业中，继电控制技术已逐渐无法有效满足现代化工业要求，PLC和微机控制等智能控制技术逐渐开始得到普遍使用。而相对于工业控制领域而言，我国铁路信息系统却依旧还是运用继电控制设备，虽然也对一些计算机智能控制设备进行了简单使用，但是较慢的发展脚步，促使大规模的综合控制体系很难得到有效形成，从而也就无法让其整体效率得到显著提升，其资源配置也无法得到优化和完善。 1.2 较低的安全性 由于受到自动化程度的局限，铁路行车调度指挥工作都是运用人力进行，列车的控制也大都是依靠列车司机来观察和判断地面信号。虽然这在传统铁路运行发展过程中有着一定作用，但是随着当下列车速度和密度的不断提升与增长，行车调度指挥工作的也愈加繁忙，相关调度员如果工作时间过长，则很有可能发生疏忽大意的现象，这样
不但会让工作效率降低，同时也会对列车的安全运行造成非常严重的影响。而且，当列车速度超过160 km/h之后，想要单单依赖于列车司机的自身视力，是很难对列车安全运行做到有效保障的。 1.3 管理缺乏统一性，管理水平较为落后 铁路系统属于一个整体系统，时间和地区的不同也就存在较大差异。当下我国铁路信号系统中由于缺乏先进的通信方法，信息传递存在较慢的速度，同时也很难都整体上对资源进行合理分配，虽然已经对微机监测系统进行了运用，但是却并没有让其作用得到充分发挥。其次，我国铁路系统在以往大都是由相关政府部门来进行综合管理，当现行的管理机制促使很多铁路系统人员没有认清自身职责所在，从而也就造成了较低办事效率、较为落后的营销手段以及资源无法得到有效和合理利用的现状。从当下我国市场经济条件的角度上来看，我国铁路系统作为物理行业中主要核心结构之一，应交给企业来管理，通过现代化企业的管理制度，让整体效率得到提升，进而让整体效益得到增加。 2 现代铁路信号系统的特点 2.1 网络化特点 现代铁路信号系统不单单只是有多种信号设备而简单组成的一种系统，而是一种具有完善的功能和层次分明的控制系统。在系统内部中，各个功能单元彼此单独运行，同时又彼此相互联系，对信息进行交换，构建出来非常复杂的网络化结构，能够让相关指挥人员对辖区内的各种情况做到全面了解和掌握，让系统资源得到灵活配置，从而促使铁路系统运行的安全性、高效性得到有效保障。 2.2 信息化 想要保障高速列车运行的安全性就必须对列车线路过程中的信息全面、准确的掌握。因此，现代铁路信号系统大都运用了诸多较为先进的通信技术，例如：光纤通信、无线通信、GPRS以及卫星通信等。 2.3 智能化
铁路信号设备及显示 调车作业有关人员必须熟记调车信号的显示规定，并能熟练地显示手信号，严格执行其要求，做到位置适当，正确及时，横平竖直，灯正圈圆，角度准确，段落清晰。 一、固定信号 调车用信号机有下列各种：调车色灯信号机、驼峰色灯信号机、驼峰色灯辅助信号机等。 (一)调车色灯信号机 为满足调车作业的需要，在集中联锁的车站应装设调车色灯信号机。 调车色灯信号机是准许或禁止调车的信号机，指示调车车列或机车是否可以越过该信号机进行调车作业。 调车色灯信号机分高柱型和矮型两种。为便于调车人员作业安全，该信号机一般采用矮型信号机。在岔线人口处及牵出线的调车起始信号，为了能有一定的显示距离，可采用高柱调车信号机。 调车色灯信号机的显示： 1.一个月白色灯光－－准许越过该信号机调车； 2.一个月白色闪光灯光－－装有平面溜放调车区集中联锁设备时，准许溜放调车； 3.一个蓝色灯光－－不准越过该信号机调车。
在下列情况，允许用红色灯光代替蓝色灯光： (1)不办理闭塞的站内岔线，在岔线人口处设置的调车信号机，可用红色灯光代替蓝色灯光。 (2)在尽头式到发线上，设置的起阻挡列车运行作用的调车信号机，应采用矮型三显示机构，用红色灯光代替蓝色灯光。当该信号机的红色灯光熄灭、显示不明或显示不正确时，应视为列车的停车信号。 (二)驼峰色灯信号机 驼峰色灯信号机设置在驼峰调车场峰顶的相应处。是禁止或允许机车车辆向驼峰推进的信号机，并指示调机和列车在驼峰调车的速度和方向。 驼峰色灯信号机的显示： 1.一个绿色灯光－－准许机车车辆按规定速度向驼峰推进； 2.一个绿色闪光灯光－－指示机车车辆加速向驼峰推进； 3.一个黄色闪光灯光－－指示机车车辆减速向驼峰推进； 4.一个红色灯光－－不准机车车辆越过该信号机或指示机车车辆停止作业； 5.一个红色闪光灯光－－指示机车车辆自驼峰退回； 6.一个月白色灯光－－指示机车到峰下；
浅析几个常见铁路信号设备故障诊断方法 铁路信号设备在对于铁路安全运行、铁路行车信息及时发布、铁路运输效率和铁路行车人员的工作条件改善、提高等方面有着不可忽视的作用和影响。目前，我国铁路信号设备故障以及常见的故障诊断方法有很多，文章对这些常见的故障诊断方法进行了分析，阐述了在铁路信号故障诊断中的实际运用和目前还存在的不足，希望对未来我国铁路信号设备的发展和提高起到积极的推动作用。 标签：铁路信号设备；故障诊断；人工智能；方法 引言 伴随着铁路事业的不断向前发展和不断深入，铁路信号设备也向着专业化、自动化和密集化的方向发展推进。目前我国有不少机构和组织对铁路信号设备的故障诊断都进行了相应的研究和分析，取得了一些新的进展和成果。众所周知，铁路信号设备是铁路安全运行必不可少的，它对进行指挥列车运行，提高铁路运输能力和效率，提高并改善行车人员工作、保障铁路运输良好稳定安全的关键设备。铁路信号用特定的装置设备的颜色、形状或用仪表和音响等设备装置向铁路行车相关的工作人员传递出机车车辆运行和设备状态的实况信息，及时发布指示和命令等方面的内容和信息。就目前我国的发展现状来看，铁路信号主要包括有铁路区间信号、列车车站信号和驼峰调车控制等项目内容。信号是指挥火车的命令，也是告诫人们要时刻注意铁路安全的警示语和温馨提示。 对有关的铁路的信号的掌握对保证自身安全是大有裨益的，它也是一种生活常识。铁路信号按作用可划分为指挥列车运行的行车信号和指挥调车作业的调车信号；按信号设置的处所可划分为车站信号、区间信号，以及行车指挥和列车运行自动化等；按信号显示制式可划分为选路制信号和速差制信号；按结构可分划为臂板信号、色灯信号、灯列信号以及机车信号机。铁路信号设备总体上可分为三大类：一是信号机，二是标志，三是表示器。随着科技的普及和广泛应用，铁路信号在元部件制造方面向着小型化、固态化、高可靠性方向发展；在设计方面朝着故障自动检测、高可用度、自动诊断、与计算机、微处理机相结合的方面发展；在安装施工方面朝着模块化和工厂施工化的方向发展；在使用方面正向着无维修或高度自动化、少维修、智能化的方向发展。传统铁路信号设备故障诊断方法过去过于依赖个人能力，无法如实客观反映问题，未来诊断系统的智能化趋势会成为系统发展的主要方向，需要加大对铁路信号系统的建设力度和强度，通过不断的研究和摸索，应用相关的高新技术和成果，不断完善故障诊断机制。 1 常见铁路信号设备故障诊断方法及措施分析 为了提高铁路信号设备工作的安全性和准确性，采取必要的措施对其运行实况进行监测和故障诊断对设备的良好运行时大有裨益的。然而，因为控制设备本身构造复杂，尤其是控制电路极为复杂，受到设备使用和操作环境等因素的影响，容易造成设备故障的原因多方面的，具有明显的随机性、不确定性和模糊性。鉴
欧洲铁路信号系统概况 欧洲是世界上铁路最发达的地区之—。欧洲国家多，国土面积小，各国内部的铁路网很密集。近几年来，欧洲铁路公司和信号公司在对各自的既有信号系统进行升级或者技术改造的同时，在欧盟(EU)委员会和国际铁路联盟(UIC)的推动下，欧洲7大铁路信号公司，如法国的Alstom(阿尔斯通)公司、瑞典的Adtranz公司、德国的Siemens(西门子)公司、法国的Alcatel(阿尔卡特)公司、意大利的Ansaldo(安萨尔多)公司(含法国CSEE公司)、英国WestingHouse(西屋)公司，以及Invensys公司，联合起来为信号系统的互联和兼容问题制定信号标准，并制造了相关的产品： 在较大范围内开发并应用新型计算机辅助铁路运输管理系统； 在进路控制方面，随着区域计算机联锁技术逐步取代陈旧技术，自动化系统得到广泛应用； 在列车防护和控制系统方面，研制了基于通信的列车控制系统(CBTC)； 为了欧洲铁路信号系统的互联和兼容问题，制定了统一的、开放性信号系统标准，从而实现欧洲各国铁路互通运营。 本章根据搜集到的有关欧洲铁路信号系统的论文、报道和技术资料，对它们进行了归纳整理，从列车运行控制系统、欧洲统一先进的列车运行控制系统(即ETCS)、联锁系统、行车指挥系统、高速铁路，以及磁悬浮铁路等方面介绍欧洲铁路信号系统的现状和发展，有关法国、英国和德国的铁路信号系统的详细情况在另外章节专门介绍。 第一节列车运行控制系统 一、种类繁多的列控系统 欧洲有7大铁路信号公司（Alstom、Adtranz、Siemens、Invensys、Alcatel、Ansaldo、WestingHouse，它们都是UNIFE的成员），它们研制生产的列车运行控制系统（ATP/A TC）有十余种，如德国的LZB系列和FZB系列、法国的TVM系列等。这些运行控制系统有的适用于中速铁路，有的适用于高速铁路。在欧洲铁路网上，各个国家的铁路部门使用各自不同的信号制式管理列车的运营。 二、基于通信的列车运行控制系统 近年来，几乎所有欧洲国家铁路都在建立列车运行管理和保证行车安全系统方面寻求新的经济有效的技术方案，其中包括地区性线路。德国铁路和Adtranz公司共同研究制定了无线通信管理列车运行（FFB）地区性线路运营规划，在建立的列车运行管理系统中，几乎全部通过无线通信系统来实现通信服务联系，完全不用地面信号和监督线路空闲的线路设备，保证在任何线路上的列车运行安全。基于通信的列车控制系统（CBTC）按欧洲统一的安全标准设计，系统符合欧洲PrEN50129和PrEN50128标准设计的一体化安全要求（SIL4，安全完善度等级4）。 三、列车控制系统向标准化、统一化发展 目前，欧洲由于种类繁多的铁路信号帛式互不兼容，影响了欧洲铁路跨国运输的效率。在欧盟（EU）和国际铁路联盟UIC的支持下，欧洲铁路制定了统一的列车运行管理系统ERTMS（欧洲铁路运输管理系统），包括欧洲列车运行控制系统ETCS（欧洲列车控制系统）、列车与地面的双向无线通信系统GSM-R和欧洲运输管理系统ETMS。
国内铁路信号技术发展及趋势 铁路运输与其他各种现代化运输方式相比较，具有受自然条件影响小、运输能力大，能够负担大量客货运输的显著特点。迫于运输市场愈演愈烈的竞争，各国铁路部门都在积极采取铁路新科技来提升铁路的运输能力。而在实现高速、重载运输的同时，要保证列车的行车的安全，就不能不提到铁路信号。铁路信号设备是保证列车行车安全的重要基础设备，其技术水平发展直接影响到了行车安全水平和铁路运输效率。 1.铁路信号的定义 铁路信号是用特定的物体（包括灯）的颜色、形状、位置，或用仪表和音响设备等向铁路行车人员传达有关机车车辆运行条件、行车设备状态以及行车的指示和命令等信息。铁路信号是铁路运输系统中，保证铁路行车安全、提高区间和车站通过能力以及编解能力的手动控制及远程控制的技术和设备的总称；是在行车、调车工作中，用于向行车人员指示行车条件而规定的符号；是显示、联锁、闭塞设备的总称。 2.铁路信号作用及发展历程 铁路信号的最主要的功能就是保证铁路行车安全。 随着列车运行速度的不断提升，从最初的人持信号旗、骑马前行、引导列车前进；到逐渐发展的球形固定信号装置、电报信号、连锁机、轨道接触器、自动停车装置；到后来出现的车内信号、调度集中控制、行车指挥自动化等设备。 每一次铁路速度的提升就会要求一种新型铁路信号的出现；每次铁路信号的革新，就会给铁路运输带来一次质的飞跃。随着铁路信號技术的发展和铁路信号的广泛应用，铁路信号的发展也成为提高铁路区间和车站通过能力、增加铁路运输经济效益的一种现代化技术手段。 3.铁路信号的组成
3.1信号控制设备 信号控制设备是指信号联锁系统，是保障铁路运输安全的核心，是铁路信号中最重要的组成部分。信号控制设备通过信号传输设备接收和发送不同的信息，经由联锁关系来控制信号设备及各种信号的显示。 3.2信号显示设备 信号显示设备指接收来自于信号控制设备的信息，通过信号机，机车信号，控制台、显示器，音响等设备，采用声、光等信息，来实时反应列车和相关信号设备状态的铁路信号设备。 3.3信号传输设备 指服务于信号控制系统与信号显示系统之间，进行各种信息互通的传输设备及媒介。 3.4信号防干扰措施及设备 指为防止信号被其他因素干扰而产生错误的信号显示而设立的防干扰设备及措施。 4.国内铁路信号技术及发展趋势 4.1信号控制设备的技术发展 信号控制设备中的核心是联锁系统。 国内联锁系统发展主要历经了早期的继电器联锁，90年代时期的计算机联锁加安全型继电器执行形式的控制系统，以及目前在广泛推广的计算机联锁系统。 计算机联锁除了自身的联锁系统管理之外，还可以向旅客服务系统、列车运行监督系统以及列车指挥系统等提供信息，加快铁路运输管理的一体化的实现。随着计算机技术的迅速发展，尤其是对于可靠性技术和容错技术的深入研究，计算机联锁技术日趋成熟，我国的计算机联锁也逐步开始由计算机联锁加安全型继电器控制型向全电子计算机联锁转变。 全电子计算联锁系统是基于未来铁路及城市轨道交通联锁设备集成度高、安装速度快、维护方便的使用需求而研制；具有模块化程
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/c910511883.html, 铁道信号的发展现状及展望 作者：贺伟 来源：《中国新通信》2013年第14期 【摘要】我国地域广、人口多的特点及现状使得成本低、运量大的铁路运输成为主要的运输方式。而铁路信号则在指挥列车运行，提高运输作业管理效率等方面起着重要的作用，因此铁道信号的及时有效传送是铁路系统安全、高效运行的基础。本文在总结铁路信号发展现状的基础上，结合相关方面的发展，展望了铁路信号新的发展趋势。 【关键词】铁道信号铁路系统智能化铁路建设 一、铁路信号的现状 由于我国近代具体国情，及地方发展的不平衡。我国铁路建设相对落后，并且缺乏科学的总体规划。尤其是各地区以及地区内在铁路信号技术及管理方面存在很多问题；铁路信号技术总体落后，平台化建设缓慢管理不够规范等问题较为突出。 1.1技术方面 由于系统设备的总体落后，我国铁路的调度指挥很大程度上仍旧依赖于人工作业，采用传统的一支笔、一张图、一部电话的调度指挥方式。对地面信号的观察与判断，也任然依赖于司机。随着列车的提速和密度的不断增加，行车调度的指挥工作将会愈发繁忙，这样调度员出现疏略在所难免，这样既降低工作效率，更会影响到列车的安全运行。并且当车速超过一定程度的时候，单单依靠司机的视力很难保证列车的安全。 1.2管理方面 管理方面的问题主要体现在管理分散和管理水平的落后。铁路系统应该是一个整体，在不同的时间和地区的情况差异性较大。现在的铁路虽然装备了各种监测设备，但是由于通信方式的落后，信息处理的速度较慢，使得已有的系统无法真正的发挥作用，无法在整体上将信息进行整合。 1.3人才方面 由于我国通信技术发展想对落后，特别是铁路通信这一块不够重视，投入力度不够大，造成精通铁路信号处理及研发的人才比较匮乏，现在的大部分从事铁路信号方面工作的人员都不是特别专业的，大多是从相似专业或行业转入的。特别是同时精通铁路信号处理和列车调度的人才及其匮乏。 二、铁路信号的发展趋势
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【铁路教程】中国铁路信号机色灯信号含义大全 色灯信号机(此处只介绍自动闭塞区段的信号显示方式) 【进站色灯信号机】： ◆一个红色灯光（红灯进站信号）：禁止进站信号，禁止列车进站，列车必须在该信号机前停车原地待命。 ◆一个绿色灯光（绿灯进站信号）：允许列车按规定速度经正线通过车站。 ◆一个黄色灯光：允许列车经道岔直向位置进入车站内正线准备停车，此时要注意运行速度。 ◆两个黄色灯光（双黄进站灯信号）：侧线进站信号，允许列车经道岔侧向位置进入车站内准备停车，此时要注意运行速度。
◆绿色和黄色灯光：允许列车经道岔直向位置进入站内准备停车，表示接车进路信号机在开放状态。 ◆红色和白色灯光（红白灯信号）：引导进站信号，白色为引导信号，表示允许列车在该信号机前不停车，以不超过20km/h的速度进站或通过接车进路，并随时准备停车。 ◆一个黄色闪光和一个黄色灯光：侧线内侧向进站信号，允许列车经道岔侧向位置进入站内侧线，表示该进路上出站或发车进路信号机在开放状态。 【出站色灯信号机】： ◆一个绿色灯光（绿灯出站信号）：允许出站信号，允许列车由车站出发，表示前方有两个线路闭塞分区空闲(没有列车)。
◆一个黄色灯光（黄灯出站信号）：限速出站信号，允许列车由车站出发(旅客列车除外)，表示前方有一个线路闭塞分区空闲。列车必须在指定速度范围内出站，并已较低速度接近前方闭塞区间。 ◆一个红色灯光（红灯出站信号）：禁止出站信号，禁止列车出站。一般指前方区间有列车占用，禁止列车出站。又或者本轨道上没有列车。
铁路信号故障-安全原则的理解与应用探讨 机电工程学院城市轨道交通01633908戈弋 故障-安全是指系统在发生故障的情况下，能够维持安全状态或向安全状态转移的这种与安全相关的系统特性。在信号系统中，常称之为故障导向安全原则，又称FS（Fail-Safe）原则。 信号“故障-安全”技术是指随着轨道交通控制系统的进步而发展起来的。信号控制设备率先完成了故障-安全的设备化。从壁板信号机、机械连锁到信号继电器、轨道电路、直到继电联锁，不仅实现了故障状态向安全状态转移的功能，而且为信号安全技术提供了许多可以借鉴的重要方法，因而成为现代轨道交通信号控制系统设计中的重要参考内容。 信号系统的重要作用之一是保证列车运行的安全，这种安全的实现总是以“系统故障时让列车停止运行”为首要方针。规定系统故障时把信号变成“让列车停止运行”的状态作为安全全侧，这是信号安全技术的一个重要特点。由于司机对信号显示的信任和服从，一旦让列车停止运行信号故障，出现错误显示，将会造成人员伤亡和财产的巨大损失。为了保证列车运行的安全，在信号设备发生故障时，绝对禁止向显示“进行信号”的危险侧动作，而必须导向显示“停止信号”的安全侧。也就是说，在信号设备发生故障时，显示绝对不能“升级”。 铁路行车要求铁路信号设备在发生障碍、错误、失效的情况下，应具有导致减轻以至避免损失的功能，以确保行车安全，这一要求被称为铁路信号故障－安全原则。 1840年出现了一架在牵引绳索折断的情况下，能靠重力自动向列车发出停车显示的臂板信号机。此后，实现故障－安全原则的具体措施主要有：①防止人的错误操纵而出现的各种联锁及闭塞技术等；②故障后使功能软化或降级使用技术，如自动闭塞中绿灯烧坏改亮黄灯的技术；③应急顶替技术，如电源故障时利用蓄电池供电的技术；④检测、报警和预防性养护的技术；⑤冗余技术，如多重设备；⑥器件的降额使用技术，如信号灯泡的降压使用等。电子设备的故障－安全要考虑使用故障-安全逻辑。 随着可靠性理论的发展，对故障的分析主要是建立在概率论的基础上。进而揭示故障-安全也应是一个具有概率特性的概念。首先，客观上百分之百可靠的
铁路信号系统新技术的发展趋势 近20多年来，在运输市场激烈竞争的压力下，各国铁路，特别是发达国家铁路为实现提速、高速和重载运输，积极引进采用新技术，大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。 一、故障-安全技术的发展 随着计算机技术、微电子技术和新材料的发展，故障—安全技术得到了飞速发展。高可靠性、高安全性的故障—安全核心设备出现了“二取二”、“二乘二取二”和“三取二”等不同结构形式，其同步方式有软同步和硬同步。西门子公司、阿尔斯通公司、日本京山公司、日本日信公司等推出了不同类型的采用硬件同步方式的安全型计算机。 故障—安全技术的提高为高可靠和高安全的铁路信号系统的发 展打下坚实的基础。 二、高水平的实时操作系统开发平台 实时操作系统（RTOS,Real Time Operation System）是当今流行的嵌入式系统的软件开发平台。RTOS最关键的部分是实时多任务内核，它的基本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等，这些管理功能是通过内核服务函数形式交给用户调用的，也就是RTOS 的应用程序接口（API,Application Programming Interface）。在
铁路、航空航天以及核反应堆等安全性要求很高的系统中引入RTOS，可以有效地解决系统的安全性和嵌入式软件开发标准化的难题。随着嵌入式系统中软件应用程序越来越大，对开发人员、应用程序接口、程序档案的组织管理成为一个大的课题。在这种情况下，如何保证系统的容错性和故障—安全性成为一个亟待解决的难题。基于RTOS开发出的程序，具有较高的可移植性，可实现90%以上设备独立，从而有利于系统故障—安全的实现。另外一些成熟的通用程序可以作为专家库函数产品推向社会，嵌入式软件的函数化、产品化能够促进行业交流以及社会分工专业化，减少重复劳动，提高知识创新的效率。 在铁路这样恶劣工作环境下的计算机系统，对系统安全性、可靠性、可用性的要求更高，必须使用安全计算机，以保证系统能安全、可靠、不间断地工作。而安全计算机系统的软件核心就是RTOS。目前，英国的西屋公司（Westinghouse）已经在列车运行控制系统中采用了RTOS，瑞典也有很多铁路通信和控制系统采用OSE实时操作系统。 采用实时操作系统可以满足如下性能或特性： 提高系统的安全性。实时操作系统可以成为整个软件系统的中间件，即实时操作系统通过驱动程序与底层硬件相结合，而上层应用程序通过API和库函数与实时操作系统相结合。实时操作系统完成系统多任务的调度和中断的执行，这样系统的安全模块和非安全模块将会得到有效的隔离，RTOS可以很好地解决硬件冗余模块的同步问题。
铁路行车要求铁路信号设备在发生障碍、错误、失效的情况下，应具有导致减轻以至避免损失的功能，以确保行车安全，这一要求被称为铁路信号故障－安全原则。 1840年出现了一架在牵引绳索折断的情况下，能靠重力自动向列车发出停车显示的臂板信号机。此后，实现故障－安全原则的具体措施主要有：①防止人的错误操纵而出现的各种联锁及闭塞技术等；②故障后使功能软化或降级使用技术，如自动闭塞中绿灯烧坏改亮黄灯的技术；③应急顶替技术，如电源故障时利用蓄电池供电的技术；④检测、报警和预防性养护的技术；⑤冗余技术，如多重设备；⑥器件的降额使用技术，如信号灯泡的降压使用等。电子设备的故障－安全要考虑使用故障-安全逻辑。 铁路信号故障－安全同可靠性是两个不同的概念。可靠性是指铁路信号设备在规定的时间和环境条件下，完成规定任务的可能性。评价铁路信号设备可靠性通常以概率来衡量，采用的指标有可靠度、故障率等。因故障率与时间因素有关，所以不可修部件或系统使用平均无故障时间(MTTF)，可修部件或系统使用故障平均间隔时间（MTBF）、可养度、平均修复时间（MTTR）、可用性等。分析方法主要有故障树(FTA)和故障模式致命度分析(FMECA)等。铁路信号可靠性的特点有:①铁路信号长年连续工作,同时又处于经常的维修监护之下,因此在设备发生故障后，只要能在规定时间内修复而不影响行车指挥工作，即可认为设备功能是完善的。所以铁路信号适用中国广义可靠性条件之外，还有一个特殊的可靠性指标,其定义为：在故障修复时间受到限制条件下,设备在规定时间及规定环境条件下完成规定任务的概率。②由于铁路信号设备分布地域广阔，环境复杂，所以不能仅以常规实验室手段取得的数据作为应用基础，而应以广大地域范围所得的现场数据为根据，这就必须要建立可靠性管理组织与制度，健全对故障统计和分析的法规。不但在工程设计及工厂设计生产信号产品过程中要考虑提高可用性的措施，而且在产品入库、验收、贮存、施工到投入使用等过程中也应探索提高信号设备可用性的途径，并把故障情况反馈回去从而修改设计。③必须把提高可靠性与故障后果力求符合“故障－安全”原则结合起来。 故障-安全狭义概念是指：当设备发生故障时,能自动导向安全一方的技术；广义概念是指：当设备发生故障时，不仅能自动导向安全一方，而且具有维护安全的手段。铁路信号的故障－安全曾经出现两种定量评价的指标：①危险比(δ)。以危险侧故障率为λd；安全侧故障率为λs。据美国、日本与中国部分统计资料，现行信号设备δ均在10-3数量级。②系统安全运行的平均时间。在单调性质的系统中，可将铁路信号系统工作状态划分为正常、安全侧故障、危险侧故障三个状态，就正常及危险侧故障两态利用马尔柯夫过程求出系统从开始运行到首次发生危险性故障的平均时间。
铁路股道信号显示 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
1．股道号码信号：是在调车作业及准备接发列车进路时，要道或回示股道开通号码。 一道：昼间——两臂左右平伸；夜间——白色灯光左右摇动。 二道：昼间——右臂向上直伸，左臂下垂；夜间——白色灯光左右摇动后，从左下方向右上方高举。 三道：昼间——两臂向上直伸；夜间——白色灯光上下摇动。 四道：昼间——右臂向右上方，左臂向左下方各斜45°角；夜间——白色灯光高举头上左右小动。 五道：昼间——两臂交叉于头上；夜间——白色灯光作圆形转动。 六道：昼间——左臂向左下方，右臂向右下方各斜伸45°角；夜间——白色灯光作圆形转动后，再左右摇动。 七道：昼间——右臂向上直伸，左臂向左平伸；夜间——白色灯光作圆形转动后，左右摇动，然后再从左下方向右上方高举。 八道：昼间——右臂向右平伸，左臂下垂；夜间——白色灯光作圆形转动后，再上下摇动。 九道：昼间——右臂向右平伸，左臂向右下斜45°角；夜间——白色灯光作圆形转动后，再高举头上左右小动。 十道：昼间——左臂向左上方，右臂向右上方各斜伸45°角；夜间——白色灯光左右摇动后，再上下摇动作成十字形。 十一至十九道：须先显示十道股道号码，再显示所要股道号码的个位数信号。二十道及其以上的股道号码，各站根据需要自行规定，并纳入《站细》。 2．道岔开通信号：表示进路道岔准备妥当。 昼间——拢起的黄色信号旗高举头上左右摇动；夜间——白色灯光高举头上。 机车出入段进路道岔准备妥当后，显示如下道岔开通信号：
昼间——展开的黄色信号旗高举头上左右摇动；夜间——黄色灯光高举头上左右摇动。 3．连结信号：表示连挂作业。 昼间——两臂高举头上，使拢起的手信号旗杆成水平末端相接；夜间——红、绿色灯光(无绿色灯光的人员，用白色灯光)交互显示数次。 4．溜放信号：表示溜放作业。 昼间——拢起的手信号旗两臂高举头上交叉后，急向左右摇动数次；夜间——红色灯光作圆形转动。 5．停留车位置信号：表示车辆停留地点。 夜间——白色灯光左右小摇动。 6．十、五、三车距离信号：表示推进车辆的前端距被连挂车辆的距离。 昼间展开的绿色信号旗单臂平伸，夜间绿色灯光，在距离停留车十车(约110m)时连续下压三次，五车(约55m)时连续下压两次，三车(约33m)时下压一次。 7．取消信号：通知将前发信号取消。 昼间——拢起的手信号旗，两臂于前下方交叉后，急向左右摇动数次；夜间——红色灯光作圆形转动后，上下摇动。 8．要求再度显示信号：表示前发信号不明，要求重新显示。 昼间——拢起的手信号旗右臂向右方上下摇动；夜间——红色灯光上下摇动。 9．告知显示错误的信号：告知对方信号显示错误。 昼间——拢起的手信号旗两臂左右平伸同时上下摇动数次；夜间——红色灯光左右摇动。