高速鐵路與鐵路信號(hào)第一講 高速鐵路促進(jìn)鐵路信號(hào)的發(fā)展

傅世善

（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073）

編者按：在2009年～2010年期間，本刊連續(xù)發(fā)表了軌道交通信號(hào)專家傅世善撰寫的鐵路信號(hào)系列知識(shí)講座，不僅得到了路內(nèi)同行的廣泛關(guān)注，同時(shí)也得到了對(duì)中國(guó)鐵路建設(shè)有興趣的廣大路外讀者的歡迎。因此，應(yīng)讀者要求，編輯部再次邀請(qǐng)傅總為《知識(shí)講座》欄目撰寫“高速鐵路與鐵路信號(hào)”方面的文章。傅總曾任中國(guó)鐵路通信信號(hào)總公司研究設(shè)計(jì)院總工程師15年，在鐵路向準(zhǔn)高速、提速、高速的重大發(fā)展中，曾負(fù)責(zé)或指導(dǎo)過眾多重要工程項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施方案的研究工作。在即將發(fā)表的系列講座中，力求將深?yuàn)W的列控知識(shí)寫得淺顯易懂，以幫助廣大讀者對(duì)CTCS列控技術(shù)的發(fā)展歷程有一個(gè)全面的了解。

自武廣350 km/h的高速鐵路順利開通，以無線通信為車地信息傳輸系統(tǒng)的中國(guó)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)CTCS-3得到成功運(yùn)用，200 km/h以上的高速鐵路網(wǎng)建設(shè)也已初具規(guī)模，中國(guó)鐵路和鐵路信號(hào)的面貌為之一新。

高速鐵路對(duì)鐵路信號(hào)提出了很多需求，促進(jìn)了鐵路信號(hào)的大發(fā)展，無論從概念、原則、構(gòu)成、技術(shù)上都發(fā)生很大的變化。較大的變化如下。

高速鐵路的鐵路信號(hào)系統(tǒng)從傳統(tǒng)的車站聯(lián)鎖、區(qū)間閉塞、調(diào)度監(jiān)督，發(fā)展為列控系統(tǒng)、車站聯(lián)鎖、綜合行車調(diào)度3大系統(tǒng)。

鐵路信號(hào)從以車站聯(lián)鎖為中心向以列車運(yùn)行控制系統(tǒng)為中心轉(zhuǎn)化。

列車運(yùn)行調(diào)度指揮從調(diào)度員—車站值班員—司機(jī)3級(jí)管理向?qū)崿F(xiàn)由調(diào)度員直接控制移動(dòng)體（列車）轉(zhuǎn)化。

列車運(yùn)行由以人為主確認(rèn)信號(hào)和操作向?qū)崿F(xiàn)車載設(shè)備的智能化轉(zhuǎn)化。

車地信息傳輸從小信息量到大信息量，線路數(shù)據(jù)從車上貯存方式到地面實(shí)時(shí)上傳方式。

信號(hào)顯示制式從進(jìn)路式、速差式，發(fā)展為目標(biāo)-距離式；信號(hào)機(jī)構(gòu)從地面信號(hào)機(jī)為主，發(fā)展為車載信號(hào)為主，甚至取消地面信號(hào)機(jī)。

閉塞方式從三顯示、四顯示的固定閉塞，發(fā)展為準(zhǔn)移動(dòng)閉塞。

列車制動(dòng)方式從分級(jí)制動(dòng)到模式曲線一次制動(dòng)，制動(dòng)控制方式從失電制動(dòng)發(fā)展到得電和失電制動(dòng)優(yōu)化組合。

信號(hào)設(shè)備從繼電、電子技術(shù)為主，發(fā)展到信號(hào)控制、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的一體化。

車站聯(lián)鎖從繼電聯(lián)鎖發(fā)展到計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，從傳統(tǒng)聯(lián)鎖發(fā)展到信息聯(lián)鎖。

信號(hào)系統(tǒng)從孤立設(shè)備組成，發(fā)展到通過網(wǎng)絡(luò)化、信息化構(gòu)成大系統(tǒng)。

主流移頻軌道電路的載頻從600 Hz系列調(diào)整為2 000 Hz，從少信息向多信息發(fā)展，數(shù)字化軌道電路的研究也取得初步成功。

軌道電路從在有砟軌道上運(yùn)用，發(fā)展到在無砟軌道上運(yùn)用。

站內(nèi)軌道電路從疊加電碼化向一體化站內(nèi)軌道電路發(fā)展。

應(yīng)答器和計(jì)軸設(shè)備廣泛應(yīng)用于信號(hào)系統(tǒng)。

道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備改內(nèi)鎖閉為外鎖閉，提高轉(zhuǎn)轍機(jī)功率，加大轉(zhuǎn)換動(dòng)程，改尖軌聯(lián)動(dòng)為分動(dòng)，采用密貼檢查器實(shí)現(xiàn)大號(hào)碼道岔尖軌的密貼檢查，對(duì)大號(hào)碼道岔由單點(diǎn)牽引改為多點(diǎn)牽引，解決了可動(dòng)心軌的牽引鎖閉問題。

調(diào)度指揮系統(tǒng)從調(diào)度監(jiān)督，發(fā)展到分布自律的調(diào)度集中，構(gòu)建綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)，建設(shè)大型的客運(yùn)專線調(diào)度中心。

高速鐵路安全性要求更高，防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)納入綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)，開始與信號(hào)發(fā)生聯(lián)鎖。

高速鐵路要求開天窗維護(hù)，電務(wù)集中監(jiān)測(cè)納入綜合調(diào)度指揮系統(tǒng)。

調(diào)度集中的安全等級(jí)提高，限速系統(tǒng)采用專門的安全通信通道。

信號(hào)系統(tǒng)采用的通信通道從傳統(tǒng)的電線路，發(fā)展到光通信，從有線通信發(fā)展到無線通信，非安全通信通道用于信號(hào)安全領(lǐng)域。

故障-安全理念從傳統(tǒng)的追求絕對(duì)安全，發(fā)展到以概率論為基礎(chǔ)的安全性系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

確立以歐洲鐵路標(biāo)準(zhǔn)體系為參考標(biāo)準(zhǔn)，建立安全評(píng)估機(jī)制，通過第三方進(jìn)行安全認(rèn)證，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合仿真與測(cè)試。

鐵路現(xiàn)代化、信息化擴(kuò)大了“鐵路信號(hào)”的內(nèi)涵,鐵路信號(hào)技術(shù)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和綜合化方向邁進(jìn)。

350 km/h的高速鐵路，是當(dāng)今國(guó)際鐵路技術(shù)的高峰。對(duì)鐵路信號(hào)來說是一個(gè)重要的里程碑，CTCS-2和CTCS-3的成功運(yùn)用，標(biāo)志著中國(guó)鐵路有了自已的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，鐵路信號(hào)重要裝備水平開始進(jìn)入了世界先進(jìn)行列。

鐵路信號(hào)為鐵路高速保駕護(hù)航，鐵路高速推動(dòng)了鐵路信號(hào)的發(fā)展。

（作者附言：本講座是應(yīng)讀者要求和編輯部約請(qǐng)而寫，講座題名“高速鐵路與鐵路信號(hào)”內(nèi)容涉及面廣，肯定是寫不全的。本人有幸參加了高速鐵路工程的前期設(shè)計(jì)和研究，講座將偏重于列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，偏重于探討概念和原則，以回憶方式撰寫，不分次序，想到哪，先寫哪，寫不了就停止。

鑒于筆者精力、知識(shí)和資料有限，講述中引用資料多以本人經(jīng)歷過的為主，可以肯定其他同行單位同時(shí)也做了大量工作，只是本人不掌握而已，敬請(qǐng)諒解。）