區間信號系統

"區間信號系統"是鐵路部門為了保證列車在車站與車站之間的“區間”運行時的絕對安全所必須的技術裝備，也稱自動閉塞。

基本介紹

• 中文名：區間信號系統
• 外文名：Interval signal system
• 套用部門：鐵路部門
• 功能：避免列車相撞或追尾
• 別稱：自動閉塞

簡介

當列車在區間運行時，必須絕對避免列車相撞或追尾，為此，必須實行“閉塞”，當列車駛入車站與車站之間的區間時，保證本站及對方車站的出站信號機不能開放，直至列車駛至下一車站為止。在列車運行繁忙的區間，為了提高運輸效率，可將車站與車站之間的距離劃分成若干個較短的區間，在每個區間之前設定一個可以顯示紅、黃、綠三種顏色的色燈信號機。當列車進入一個區間時，它後方的信號機自動顯示紅色，後方第二個信號機自動顯示黃色，後方第三個信號機方顯示綠色；這樣就可以保證在複線上兩個列車之間至少隔開一個區間，這種方式稱為“自動閉塞”。當技術原因或外部因素（例如自然災害）使設備發生故障時，系統在設計上必須保證信號機顯示紅燈。

發展

中華人民共和國成立後，我國鐵路區間信號得到了很大的發展。這些設備對保證鐵路行車安全、提高運輸效率和改善運營管理，發揮著重大的作用。1949年共和國成立之初，在21810km的營業里程中，僅有半自動閉塞10km，自動閉塞143km。其餘鐵路是路籤或路牌人工閉塞，而在有些鐵路區段上沒有區間閉塞。因此，行車安全得不到保障，更談不上提高運輸效率。

從50年代，鐵道部電務局即重視到開發半自動和自動閉塞，用以改造路籤和路牌人工閉塞。經過四十年艱辛地努力，到1988年末，在52767km的營業里程中，有半自動閉塞42641km，占80.8%；自動閉塞8629km，占16.4%；只剩2.8%的路籤和路牌閉塞用於閒散區段，以上數字說明我國鐵路區間閉塞自動化和半自動化任務已經完成。自動閉塞和半自動閉塞合計占營業里程的97.2%，這在國際上也是較高的水平。

我國鐵路區間閉塞半自動化技術改造是從1958年開始的，初期各種簡易型半自動閉塞發揮了推動作用，以後全路逐步統一為64型繼電半自動閉塞。由於64型有嚴密的邏輯設計和高度的可靠性和安全性，三十年來在保證行車安全和提高運輸效率方面發揮了重要作用。

分類

根據行車組織方法分

（1）雙線單向自動閉塞。

在雙線區段上採用單方向列車運行，即一條線路只允許上行列車運行，而另一條線路只允許下行列車運行。為此對於每一條線路僅在一側裝設通過色燈信號機，只能對一個運行方向指示運行條件、進行防護的自動閉塞。這種自動閉塞叫做雙線單向自動閉塞。

（2）單線雙向自動閉塞。

在單線區段，既要運行上行列車又要運行下行列車。為了調整雙方向列車的運行，線上路兩側都要裝設通過信號機，這種自動閉塞稱為單線雙向自動閉塞。根據某一時刻列車運行的需要，經兩端車站值班員的操作，使某一方向的自動閉塞開通，而另一方向關閉。反之若需改變運行方向時，亦經兩端車站值班員的操作，可使相反方向的自動閉塞開通，另一方向關閉。

（3）雙線雙向自動閉塞。

為了充分發揮軌道線路的運輸能力，在雙線區段的每條線路上都能雙方向運行列車，這樣的自動閉塞稱為雙線雙向自動閉塞。其地面通過信號機的設定同雙線單向自動閉塞。有兩種方式：一種是反方向按自動閉塞行車；另一種是反方向按站間閉塞行車。這兩種方式的反方向均不設通過信號機（按自動閉塞行車時設停車標誌），反方向運行的列車是按機車信號顯示作為行車命令，即此時以機車信號作為主體信號。

雙線單向自動閉塞只防護列車的尾部，而單線和雙線雙向自動閉塞必須對列車的尾部和頭部兩個方向進行防護。為了防止兩方向的列車正面衝突，平時規定正方向通過信號機亮燈，反方向通過信號機滅燈或雙線反方向的機車信號沒有信息。只要在需要改變運行方向，而且在區間空閒的條件下，由車站值班員辦理一定的手續後才能允許反方向的列車運行。所以單線自動閉塞和雙線雙向自動閉塞必須設改變運行方向電路。

按通過信號機的顯示制度分

自動閉塞可分為二顯示、三顯示和四顯示自動閉塞。二顯示自動閉塞，通過信號機具有2種顯示，能預告列車前方一個閉塞分區狀態的自動閉塞。三顯示自動閉塞，通過信號機具有3種顯示，能預告列車前方兩個閉塞分區狀態的自動閉塞。四顯示自動閉塞具有4種顯示，能預告列車前方三個閉塞分區狀態的自動閉塞。

二顯示、三顯示和四顯示自動閉塞

列車的第一個輪對進入該信號機所防護的閉塞分區時，通過信號機的顯示變換為禁止顯示，當最後的輪對出清閉塞分區時，通過色燈信號機的顯示則變換為允許顯示。根據信號顯示制度，前方信號機也變換其顯示。如果區間通過色燈信號機或進站色燈信號機的紅燈燈絲斷絲，該信號機應顯示禁止信號，而其前方的色燈信號機也應轉換為相應的燈光顯示。

舉例——ZPW-2000A 系統存在問題研究

系統簡介

ZPW-2000A型自動閉塞設備是在法國UM71無絕緣軌道電路技術基礎上增加調諧區小軌道電路斷軌檢查條件，其軌道電路分為主軌道電路和小軌道電路郁分。小軌道電路視為列車運行前方主軌道電路的所屬“延續段”。主軌道電路的傳送由編碼條件控制，產生表示不同含義的低頻調製的移頻信號。該信號經電纜通道傳給匹配變壓器及調諧單元。因為鋼軌是無絕緣的，所以該信號即向主軌道傳送，也向調諧區小軌道傳送。主軌道信號經鋼軌送到軌道電路的受電端，然後經調諧單元、匹配變壓器、電纜通道傳至本區段接收器。調諧區小軌道信號由運行前方相鄰軌道電路接收器處理，並將處理結果形成小軌道電路繼電器執行條件，送至本區段接收器，作為軌道繼電器勵磁的必要檢查條件。本區段接收器同時接收到主軌道移頻信號及小軌道繼電器執行條件，判斷無誤後驅動軌道電路繼電器GJ吸起。

圖1

存在問題

（1）在複線區段，反方向按站間閉塞設計，該系統與四線制方向電路結合，當排列反方向發車進路時，有時會造成出站信號復起。

（2）當列車占用某閉塞分區主軌道電路區段時，若此時小軌道電路區段斷軌則得不到檢查，此時小軌道電路區段雖然處在列車前方信號機內方，但斷軌後不能使信號機關閉，危及行車安全。

原因分析

反方向運行時站間空閒檢查方法為：本閉塞分區傳送電路檢查相鄰內方閉塞分區的QGJ前接點，相鄰內方閉塞分區有車QGJ落下，切斷了本閉塞分區傳送電路，使本閉塞分區收不到移頻信號而使GJ落下。

此時反向出站信號機開放只需檢查3JG空閒，即可確認站間空閒。當辦理反方向發車時，按壓允許反向按鈕和進路始終端按鈕後，方向電路動作，改變了各個分區移頻信號的傳送和接收方向，但由於接收器內緩放盒的緩放作用使包括3JG在內的各分區QGJ緩放，因此出站信號能夠開放。3JG的QGJ緩放落下後使出站信號機關閉。待各分區QGJ由遠至近按順序逐個吸起後使3JG的QGJ再次吸起，方可使出站信號機重複開放。

圖二

由於該系統的軌道電路分為主軌道電路和小軌道電路2部分，並把小軌道電路視為列車運行前方主軌道電路的所屬“延續段”。小軌條件由前方分區接收器接收並處理後送至本分區接收器，當小軌斷軌時，雖然前方分區接收器收不到本區段移頻信號不能送來小軌條件，但此時本區段剛好有車站用使得小軌道電路區段的斷軌不能反映出來。此時小軌區段雖然在列車運行前方信號機內方，亦不能使信號機關閉。

解決方案

（1）將各分區接收器內緩放盒的緩放時間適當調整延長，使得該緩放時間大於改方電路動作後使接收器QGJ再次勵磁的時間，從而使各分區的QGJ在改變方向過程中保持不落，這樣出站信號機就不會復起。經試驗將各分區接收器內緩放盒的緩放時間延長600ms就可以解決該問題。

圖三

（2）在室外信號機及調諧區設定不變的情況下，將各分區接收器接收並處理輸出的小軌條件（xG、XGH），直接送至本分區接收器，作為軌道繼電器勵磁的必要檢查條件（XGJ、XGJH）。如圖3所示：當列車占用1G時，若前方調諧區斷軌，將使3GJ落下，使列車運行前方信號機關閉，從而保證行車安全。