區(qū)間信號自動控制—2

1、區(qū)間信號自動控制區(qū)間信號自動控制 周玉第二章第二章 自動閉塞自動閉塞 第一節(jié)第一節(jié) 自動閉塞概述自動閉塞概述第一節(jié)第一節(jié) 自動閉塞概述自動閉塞概述 自動閉塞的概念自動閉塞的概念 自動閉塞是根據(jù)列車運行及有關(guān)閉塞分區(qū)狀態(tài)，自動變換自動閉塞是根據(jù)列車運行及有關(guān)閉塞分區(qū)狀態(tài)，自動變換通過信號機顯示而司機憑信號行車的閉塞方法，通過信號機顯示而司機憑信號行車的閉塞方法，它將一個區(qū)間它將一個區(qū)間劃分為若干小段，即閉塞分區(qū)，在每個閉塞分區(qū)的起點裝設(shè)通劃分為若干小段，即閉塞分區(qū)，在每個閉塞分區(qū)的起點裝設(shè)通過信號機用以防護該閉塞分區(qū)。每個閉塞分區(qū)內(nèi)都裝設(shè)軌道電過信號機用以防護該閉塞分區(qū)。每個閉塞分區(qū)內(nèi)都裝設(shè)軌道

2、電路路( (或計軸器等列車檢測設(shè)備或計軸器等列車檢測設(shè)備) )，通過軌道電路將列車和通過信，通過軌道電路將列車和通過信號機的顯示聯(lián)系起來，根據(jù)列車運行及有關(guān)閉塞分區(qū)的狀態(tài)使號機的顯示聯(lián)系起來，根據(jù)列車運行及有關(guān)閉塞分區(qū)的狀態(tài)使通過信號機的顯示自動變換。因為閉塞作用的完成不需要人工通過信號機的顯示自動變換。因為閉塞作用的完成不需要人工操縱，故稱為自動閉塞。操縱，故稱為自動閉塞。 自動閉塞的基本原理自動閉塞的基本原理 圖圖2-12-1所示為三顯示自動閉塞原理圖。通過信號機的不同顯示是調(diào)所示為三顯示自動閉塞原理圖。通過信號機的不同顯示是調(diào)整列車運行的命令。三顯示自動閉塞通過信號機的顯示意義是：整列車

3、運行的命令。三顯示自動閉塞通過信號機的顯示意義是： 一個綠色燈光一個綠色燈光準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運行，表示運行前方至少有兩準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運行，表示運行前方至少有兩個閉塞分區(qū)空閑。個閉塞分區(qū)空閑。 一個黃色燈光一個黃色燈光要求列車注意運行，表示運行前方只有一個閉塞分要求列車注意運行，表示運行前方只有一個閉塞分區(qū)空閑。區(qū)空閑。 一個紅色燈光一個紅色燈光列車應(yīng)在該信號機前停車。列車應(yīng)在該信號機前停車。圖圖2-1 三顯示自動閉塞基本原理三顯示自動閉塞基本原理自動閉塞的優(yōu)點：自動閉塞的優(yōu)點：(1)(1)由于兩站間的區(qū)間允許續(xù)行列車追蹤運行，就大幅度地提高了行車由于兩站間的區(qū)間允許續(xù)行列車追蹤運行，就大

4、幅度地提高了行車密度，顯著地提高區(qū)間通過能力。密度，顯著地提高區(qū)間通過能力。(2)(2)由于不需要辦理閉塞手續(xù)，簡化了辦理接發(fā)列車的程序，因此既提由于不需要辦理閉塞手續(xù)，簡化了辦理接發(fā)列車的程序，因此既提高了通過能力，又大大減輕了車站值班人員的勞動強度。高了通過能力，又大大減輕了車站值班人員的勞動強度。(3)(3)由于通過信號機的顯示能直接反映運行前方列車所在位置以及線路由于通過信號機的顯示能直接反映運行前方列車所在位置以及線路的狀態(tài)，因而確保了列車在區(qū)間運行的安全。的狀態(tài)，因而確保了列車在區(qū)間運行的安全。(4)(4)自動閉塞還能為列車運行超速防護提供連續(xù)的速度信息，構(gòu)成更高自動閉塞還能為列車

5、運行超速防護提供連續(xù)的速度信息，構(gòu)成更高層次的列車運行控制系統(tǒng)，保證列車高速運行的安全。層次的列車運行控制系統(tǒng)，保證列車高速運行的安全。自動閉塞的技術(shù)要求：自動閉塞的技術(shù)要求： (1)(1)自動閉塞制式分為三顯示和四顯示兩種。一般采用自動閉塞制式分為三顯示和四顯示兩種。一般采用 三顯示自動閉塞，在新建或改建鐵路上，列車運行速度超過三顯示自動閉塞，在新建或改建鐵路上，列車運行速度超過 120km/h120km/h的區(qū)段應(yīng)采用四顯示自動閉塞。的區(qū)段應(yīng)采用四顯示自動閉塞。(2)(2)電氣化區(qū)段的雙線或多線自動閉塞，運輸需要時可按雙方電氣化區(qū)段的雙線或多線自動閉塞，運輸需要時可按雙方向運行設(shè)計，其他區(qū)

6、段的自動閉塞亦宜按雙方向運行設(shè)計。向運行設(shè)計，其他區(qū)段的自動閉塞亦宜按雙方向運行設(shè)計。當(dāng)雙線按雙方向運行設(shè)計時，反方向可不設(shè)通過信號機，根據(jù)當(dāng)雙線按雙方向運行設(shè)計時，反方向可不設(shè)通過信號機，根據(jù)機車信號指示運行，亦可設(shè)計為機車信號指示運行，亦可設(shè)計為自動閉塞或自動站間閉塞自動閉塞或自動站間閉塞運行運行(3)(3)客貨列車混運的雙線自動閉塞區(qū)段，列車追蹤運行間隔符客貨列車混運的雙線自動閉塞區(qū)段，列車追蹤運行間隔符合下列規(guī)定：合下列規(guī)定： 雙線三顯示自動閉塞區(qū)段宜采用雙線三顯示自動閉塞區(qū)段宜采用7min7min或或8min8min，有條件區(qū)間，有條件區(qū)間可采用可采用6min6min 采用四顯示自動

7、閉塞時，其列車追蹤間隔宜采用采用四顯示自動閉塞時，其列車追蹤間隔宜采用6min6min或或7min7min。 單線三顯示自動閉塞宜采用單線三顯示自動閉塞宜采用8min 8min 。 閉塞分區(qū)的劃分根據(jù)實際情況可按規(guī)定的列車追蹤間閉塞分區(qū)的劃分根據(jù)實際情況可按規(guī)定的列車追蹤間隔時間增加或減少。反向運行的列車追蹤間隔時間可大隔時間增加或減少。反向運行的列車追蹤間隔時間可大于正向運行的列車追蹤間隔時間。于正向運行的列車追蹤間隔時間。 (4)(4) 三顯示自動閉塞宜在規(guī)定的列車追蹤間隔時間內(nèi)劃分三顯示自動閉塞宜在規(guī)定的列車追蹤間隔時間內(nèi)劃分三個閉塞分區(qū)。三顯示自動閉塞分區(qū)的最小長度，應(yīng)滿三個閉塞分區(qū)。

8、三顯示自動閉塞分區(qū)的最小長度，應(yīng)滿足列車的制動距離，其長度不應(yīng)小于足列車的制動距離，其長度不應(yīng)小于1200m1200m，但采用不大，但采用不大于于8min8min運行間隔時間時，不得小于運行間隔時間時，不得小于1000 m1000 m。進站信號機。進站信號機前方第一個閉塞分區(qū)長度，一般不大于前方第一個閉塞分區(qū)長度，一般不大于1500 m1500 m。 四顯示自動閉塞在確定的運行間隔時間內(nèi)按四個閉塞四顯示自動閉塞在確定的運行間隔時間內(nèi)按四個閉塞分區(qū)排列通過信號機。四顯示自動閉塞每個閉塞分區(qū)的分區(qū)排列通過信號機。四顯示自動閉塞每個閉塞分區(qū)的長度，應(yīng)滿足速差制動所需的列車制動距離。列車運行長度，應(yīng)滿

9、足速差制動所需的列車制動距離。列車運行速度超過速度超過 120km/h120km/h時，緊急制動距離由兩個及其以上閉時，緊急制動距離由兩個及其以上閉塞分區(qū)長度來保證。塞分區(qū)長度來保證。 (5)5)通過信號機的設(shè)置，除應(yīng)滿足列車牽引計算的有關(guān)規(guī)定外，通過信號機的設(shè)置，除應(yīng)滿足列車牽引計算的有關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)符合下列原則：還應(yīng)符合下列原則： 通過信號機應(yīng)設(shè)在閉塞分區(qū)或所間區(qū)間的分界處，不應(yīng)通過信號機應(yīng)設(shè)在閉塞分區(qū)或所間區(qū)間的分界處，不應(yīng)設(shè)在停車后可能脫鉤的處所，并盡可能不設(shè)在啟動困難的地設(shè)在停車后可能脫鉤的處所，并盡可能不設(shè)在啟動困難的地點。點。 在確定的運行時隔內(nèi)按三個或四個閉塞分區(qū)排列通過信在確

10、定的運行時隔內(nèi)按三個或四個閉塞分區(qū)排列通過信號機時，應(yīng)使列車經(jīng)常在號機時，應(yīng)使列車經(jīng)常在綠燈綠燈下運行。下運行。(6)(6)自動閉塞的通過信號機采用自動閉塞的通過信號機采用經(jīng)常點燈方式經(jīng)常點燈方式，并能連續(xù)反映，并能連續(xù)反映所防護閉塞分區(qū)的空閑和占用情況。所防護閉塞分區(qū)的空閑和占用情況。(7)(7)當(dāng)進站或通過信號機紅燈滅燈，其前一架通過信號機應(yīng)自當(dāng)進站或通過信號機紅燈滅燈，其前一架通過信號機應(yīng)自動顯示紅燈。動顯示紅燈。(8)(8)在自動閉塞區(qū)段，當(dāng)閉塞分區(qū)被占用或有關(guān)軌道電路設(shè)備在自動閉塞區(qū)段，當(dāng)閉塞分區(qū)被占用或有關(guān)軌道電路設(shè)備失效時，防護該閉塞分區(qū)的通過信號機應(yīng)自動關(guān)閉。失效時，防護該閉塞

11、分區(qū)的通過信號機應(yīng)自動關(guān)閉。 (9) (9) 自動閉塞應(yīng)有與本軌道電路信息相適應(yīng)的連續(xù)式機自動閉塞應(yīng)有與本軌道電路信息相適應(yīng)的連續(xù)式機車信號。四顯示自動閉塞必須有超速防護設(shè)備。車信號。四顯示自動閉塞必須有超速防護設(shè)備。 (10) (10) 在自動閉塞區(qū)段內(nèi)，當(dāng)貨物列車在設(shè)于上坡道上的在自動閉塞區(qū)段內(nèi)，當(dāng)貨物列車在設(shè)于上坡道上的通過信號機前停車后啟動困難時，在該信號機上應(yīng)裝容許通過信號機前停車后啟動困難時，在該信號機上應(yīng)裝容許信號。但在進站信號機前方第一架通過信號機上不得裝設(shè)信號。但在進站信號機前方第一架通過信號機上不得裝設(shè)容許信號。容許信號。 (11) (11) 自動閉塞電路及設(shè)備應(yīng)滿足鐵路信

12、號故障自動閉塞電路及設(shè)備應(yīng)滿足鐵路信號故障- -安全原則。安全原則。 (12) (12) 自動閉塞必須采用閉路式軌道電路。軌道電路應(yīng)能自動閉塞必須采用閉路式軌道電路。軌道電路應(yīng)能實現(xiàn)一次調(diào)整。在空閑狀態(tài)下，當(dāng)?shù)啦觌娮铻樽钚?biāo)準(zhǔn)值、實現(xiàn)一次調(diào)整。在空閑狀態(tài)下，當(dāng)?shù)啦觌娮铻樽钚?biāo)準(zhǔn)值、鋼軌阻抗為最大標(biāo)準(zhǔn)值，且交流電源電壓為最低標(biāo)準(zhǔn)值時，鋼軌阻抗為最大標(biāo)準(zhǔn)值，且交流電源電壓為最低標(biāo)準(zhǔn)值時，軌道電路設(shè)備應(yīng)穩(wěn)定可靠工作。當(dāng)電源電壓和道碴電阻為軌道電路設(shè)備應(yīng)穩(wěn)定可靠工作。當(dāng)電源電壓和道碴電阻為最大標(biāo)準(zhǔn)值時，用最大標(biāo)準(zhǔn)值時，用標(biāo)準(zhǔn)分路電阻標(biāo)準(zhǔn)分路電阻(0.06)(0.06)在軌道電路任意在軌道電路任意點進行

13、分路，接收設(shè)備應(yīng)確保不工作。點進行分路，接收設(shè)備應(yīng)確保不工作。 自動閉塞是利用通過信號機的不同顯示來指揮列車追蹤自動閉塞是利用通過信號機的不同顯示來指揮列車追蹤運行的一種行車閉塞方式，兩列續(xù)行列車之間的空間間隔是運行的一種行車閉塞方式，兩列續(xù)行列車之間的空間間隔是由通過信號機的位置決定的。通過信號機的設(shè)置位置是根據(jù)由通過信號機的位置決定的。通過信號機的設(shè)置位置是根據(jù)規(guī)定的規(guī)定的運行時間間隔運行時間間隔、列車速度曲線列車速度曲線以及以及線路地形線路地形，采用規(guī)，采用規(guī)定的設(shè)計方法，將給定的列車運行時隔換算為空間間隔來確定的設(shè)計方法，將給定的列車運行時隔換算為空間間隔來確定的，而不是等間隔設(shè)置的。

14、定的，而不是等間隔設(shè)置的。 第二節(jié)第二節(jié) 區(qū)間通過信號機的設(shè)置區(qū)間通過信號機的設(shè)置 所謂通過能力就是所謂通過能力就是鐵路線路每晝夜通過的列車對數(shù)，鐵路線路每晝夜通過的列車對數(shù)，例如雙線自動閉塞區(qū)段，追蹤列車之間按例如雙線自動閉塞區(qū)段，追蹤列車之間按8 8分鐘時間間隔運分鐘時間間隔運行時通過能力為行時通過能力為: : N=1440/8=180( N=1440/8=180(對對) ) 由上式知，列車運行間隔愈長，通過能力愈小，間隔時由上式知，列車運行間隔愈長，通過能力愈小，間隔時間愈短，則通過能力越大。但間隔時間不能太短，否則就會間愈短，則通過能力越大。但間隔時間不能太短，否則就會影響列車運行安全

15、。所以確定列車追蹤間隔時間，以在保證影響列車運行安全。所以確定列車追蹤間隔時間，以在保證列車安全列車安全的條件下，以最大限度的提高區(qū)間通過能力為原則。的條件下，以最大限度的提高區(qū)間通過能力為原則。 三顯示制式閉塞分區(qū)長度與列車運行間隔時間的關(guān)系三顯示制式閉塞分區(qū)長度與列車運行間隔時間的關(guān)系 閉塞分區(qū)的最大長度閉塞分區(qū)的最大長度( (進站信號機前方除外進站信號機前方除外) )根據(jù)軌道根據(jù)軌道電路的安全及可靠動作的要求，最好不要超過軌道電路的極電路的安全及可靠動作的要求，最好不要超過軌道電路的極限長度，以免增加分割點的設(shè)備。進站信號機前方第一個閉限長度，以免增加分割點的設(shè)備。進站信號機前方第一個閉

16、塞分區(qū)的長度一般不小于塞分區(qū)的長度一般不小于1200m1200m，不大于，不大于1500m1500m。 在同一方向的兩列列車，彼此以閉塞分區(qū)相間隔追蹤運在同一方向的兩列列車，彼此以閉塞分區(qū)相間隔追蹤運行，前一列車的尾部與后一列車的頭部之間所保持的最小間行，前一列車的尾部與后一列車的頭部之間所保持的最小間隔時間，稱隔時間，稱追蹤間隔時間追蹤間隔時間。 速度曲線的繪制和時間點的刻劃速度曲線的繪制和時間點的刻劃 速度曲線速度曲線V=f(s)V=f(s)是按照是按照“列車牽引計算規(guī)程列車牽引計算規(guī)程”進行計進行計算后作出的。得到速度曲線后，在曲線上刻劃時間點，算后作出的。得到速度曲線后，在曲線上刻劃時

17、間點，時間點以分或半分為單位。時間點以分或半分為單位。在曲線上刻劃時間點的方法如下：在曲線上刻劃時間點的方法如下： 首先用透明紙繪制一等腰三角形。三角形的高表示速首先用透明紙繪制一等腰三角形。三角形的高表示速度，并按照速度曲線所使用的比例尺為度，并按照速度曲線所使用的比例尺為60km/h,60km/h,即即1km/min.1km/min.而其底邊的長度的比例尺為而其底邊的長度的比例尺為1km1km，列車由，列車由A A行至行至B B行時需要一分鐘，當(dāng)作一平行于行時需要一分鐘，當(dāng)作一平行于ABAB的直線的直線EFEF時，線段時，線段EFEF同樣表示列車運行了一分鐘的距離。同樣表示列車運行了一分鐘

18、的距離。 將三角形放在速度曲線上，使三角形的頂點與速度等于將三角形放在速度曲線上，使三角形的頂點與速度等于零的零的O O點重合，底邊線與線路平行，如下圖中的點重合，底邊線與線路平行，如下圖中的AOBAOB三角形。三角形。將三角形平行右移，使左邊的腰與速度曲線上的時間點將三角形平行右移，使左邊的腰與速度曲線上的時間點1 1重重合，這時三角形右邊的腰與速度曲線的交點就是時間點合，這時三角形右邊的腰與速度曲線的交點就是時間點2 2，由時間由時間1 1到到2 2，相當(dāng)于列車在區(qū)間內(nèi)又運行了一分鐘；這樣繼，相當(dāng)于列車在區(qū)間內(nèi)又運行了一分鐘；這樣繼續(xù)將三角形右移，就可得到時間點續(xù)將三角形右移，就可得到時間

19、點3 3、4 4、5 5等。按此時間點等。按此時間點就可按照確定的間隔時間布置通過信號機。就可按照確定的間隔時間布置通過信號機。刻劃時間點的方法刻劃時間點的方法3.列車追蹤間隔時分的計算（以三顯示為例）列車追蹤間隔時分的計算（以三顯示為例）列車間隔三個閉塞分區(qū)列車間隔三個閉塞分區(qū) ，在，在綠燈綠燈下運行如圖下運行如圖2-62-6（a a）min06. 03平均列閉vllI閉l閉l列車間隔兩個閉塞分區(qū)，在列車間隔兩個閉塞分區(qū)，在黃燈黃燈下運行，如圖下運行，如圖2-6(b) 2-6(b) ，I=0.06(2LI=0.06(2L閉閉+L+L列列)/v)/v平均平均+t+t確確 式中式中 t t確確司

20、機確認(rèn)信號變換顯示的時間，一般為司機確認(rèn)信號變換顯示的時間，一般為0.25min0.25min； v v平均平均黃燈運行下的列車平均速度，黃燈運行下的列車平均速度，kmkmh h。 接近車站的間隔時間接近車站的間隔時間 （1 1）如圖）如圖2-6(c)2-6(c)所示，其運行間隔時間可按下式計算，即所示，其運行間隔時間可按下式計算，即 I=0.06(LI=0.06(L列列+L+L岔岔+2L+2L閉閉)/v)/v平均平均+t+t準(zhǔn)準(zhǔn) 式中式中t t準(zhǔn)準(zhǔn)車站為第二列列車準(zhǔn)備進路的時間。車站為第二列列車準(zhǔn)備進路的時間。 電氣集中電氣集中t t準(zhǔn)準(zhǔn)=0.25min=0.25min。 （2 2）在進站區(qū)

21、段上牽引條件困難而采用間隔兩個閉塞分區(qū)）在進站區(qū)段上牽引條件困難而采用間隔兩個閉塞分區(qū) 時，最小運行間隔時間按下式計算，即時，最小運行間隔時間按下式計算，即 I=0.06 (LI=0.06 (L列列+L+L岔岔+L+L閉閉)/v)/v平均平均+t+t準(zhǔn)準(zhǔn)+t+t確確自動閉塞區(qū)段車站同方向發(fā)車的間隔時間，如圖自動閉塞區(qū)段車站同方向發(fā)車的間隔時間，如圖2-6(d)2-6(d)所所示，其運行間隔可按下式計算，即示，其運行間隔可按下式計算，即 I=0.06(LI=0.06(L列列+L+L岔岔+L+L閉閉)/v)/v平均平均+t+t準(zhǔn)準(zhǔn) t t準(zhǔn)準(zhǔn)車站值班員顯示發(fā)車指示信號、車長指示發(fā)車站值班員顯示發(fā)車

22、指示信號、車長指示發(fā)車信號、后行列車司機確認(rèn)信號顯示狀態(tài)、開動列車的時車信號、后行列車司機確認(rèn)信號顯示狀態(tài)、開動列車的時間間( (按按1min1min計算計算) )。區(qū)間通過信號機布置區(qū)間通過信號機布置 布置區(qū)間通過信號機需要的資料主要包括：布置區(qū)間通過信號機需要的資料主要包括：1. 線路平面、縱斷面詳圖；線路平面、縱斷面詳圖；2. 客、貨機車類型（包括補機），牽引特性曲線及基本阻力，客、客、貨機車類型（包括補機），牽引特性曲線及基本阻力，客、貨列車牽引重量、列車計長、車輛平均總重（自重加載重）、車輛單貨列車牽引重量、列車計長、車輛平均總重（自重加載重）、車輛單位基本阻力及每百噸閘瓦壓力、動力制動力；位基本阻力及每百噸閘瓦壓力、動力制動力；3. 現(xiàn)行運行圖資料現(xiàn)行運行圖資料區(qū)間通過信號機布置原則：區(qū)間通過信號機布置原則：a. 區(qū)間通過信號機在以貨運為主的線路上，應(yīng)按貨物列車運行區(qū)間通過信號機在以貨運為主的線路上，應(yīng)按貨物列車運行速度曲線及時間點布置，但閉塞分區(qū)長度應(yīng)滿足高速旅客列車速度曲線及時間點布置，但閉塞分區(qū)長度應(yīng)滿足高速旅客列車的制動距離要求；在以客運為主的線路上，應(yīng)按旅客列車運行的制動距離要求；在以客運為主的線路上，應(yīng)按旅客列車運行速度曲線及時間點布置；速度曲線及時間點布置；b.