鐵路信號系統(tǒng)影響因素

魏毅

摘 要 鐵路對我國的發(fā)展起著重要作用。由于鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?、?jīng)濟(jì)、效率高、成本低等優(yōu)勢，世界各國都在加快鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。鐵路信號系統(tǒng)不僅能夠保障列車安全運(yùn)行，而且也能夠使鐵路效率得以提高。

關(guān)鍵詞 鐵路；信號系統(tǒng)；影響因素

2011年7月23日溫州的重大鐵路交通事故讓我們更清醒的認(rèn)識到鐵路信號系統(tǒng)的重要性以及它的破壞性。我國鐵路在開始初期由不同的外國資本所控制，導(dǎo)致信號不同意。雖然在經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國鐵路信號系統(tǒng)已經(jīng)有了較快的發(fā)展。事實(shí)上，影響鐵路信號系統(tǒng)的因素有很多，正是由于這些因素的影響使鐵路信號系統(tǒng)會出現(xiàn)問題。本文主要就鐵路信號系統(tǒng)影響因素進(jìn)行了分析。

1.鐵路信號系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 行車調(diào)度指揮系統(tǒng)

隨著信息技術(shù)和電子技術(shù)的快速發(fā)展，在計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息、通信、決策、控制技術(shù)的支持下，現(xiàn)代行車調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了列車遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視、控制、追蹤和管理的自動化處理。行車調(diào)度指揮自動化系統(tǒng)技術(shù)隨著列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）的改進(jìn)以及新型分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)研發(fā)成功而獲得了長足發(fā)展。TDCS的主要內(nèi)容是列車運(yùn)行計(jì)劃編制和調(diào)整及列車運(yùn)行監(jiān)視和管理，調(diào)度集中的核心是列車運(yùn)行控制，TDCS和調(diào)度集中系統(tǒng)構(gòu)成了行車調(diào)度指揮系統(tǒng)。TDCS由不同站段的分機(jī)和站段或路局總機(jī)銜接起來，形成路網(wǎng)調(diào)度的主要組成部分。

1.2 閉塞系統(tǒng)

區(qū)間或閉塞分區(qū)在同一時(shí)間內(nèi)只能運(yùn)行一個列車，這就是所謂的閉塞。鐵路信號閉塞系統(tǒng)就是由于閉塞相關(guān)的設(shè)備和技術(shù)組成。我國鐵路的基本閉塞設(shè)備主要包括自動閉塞、半自動閉塞、自動站間閉塞。同列車自動完成閉塞作用的一種閉塞就是自動閉塞；通過裝在兩個相鄰車站的閉塞機(jī)、專用軌道電路以及出站信號機(jī)所構(gòu)成的一種閉塞就是半自動閉塞。正線是車站信號系統(tǒng)重要的組成部分，但是除此之外，還配有到發(fā)線、牽出線等其他線路，因此，有配線的分界點(diǎn)就是各種車站的另一種稱呼。而無配線的分界點(diǎn)，為非自動閉塞區(qū)段在兩個車站間設(shè)置的線路所，以及自動閉塞區(qū)段為在兩車站間劃分成若干個閉塞分區(qū)而設(shè)置的色燈信號機(jī)。其中線路所和色燈信號機(jī)就是無配線分界點(diǎn)，閉塞分區(qū)就是指在自動閉塞區(qū)段上通過色燈信號機(jī)之間的段落。

1.3 車站聯(lián)鎖系統(tǒng)

1）信號機(jī)。信號機(jī)是鐵路視覺信號的重要組成部分，用以指導(dǎo)鐵路行車，與線路的閉塞系統(tǒng)密切相關(guān)。信號機(jī)的設(shè)置位置在進(jìn)站和出站。進(jìn)站信號機(jī)要設(shè)置距離最外方進(jìn)站道岔尖軌尖端大于50m小于400m處。其作用主要是為了防護(hù)車站，指示列車的運(yùn)行條件，保證接車進(jìn)路的正確和安全可靠，凡車站的列車入口處必須裝設(shè)進(jìn)站信號機(jī)。出站信號機(jī)設(shè)置在警沖標(biāo)外方3.5~4m處，防止側(cè)面沖突。其作用是為了防護(hù)區(qū)間，作為列車占用區(qū)間的憑證，指示列車能否進(jìn)入?yún)^(qū)間。發(fā)車線端必須設(shè)置出站信號機(jī)。2）站內(nèi)聯(lián)鎖。車站聯(lián)鎖是進(jìn)路、道岔和信號機(jī)之間相互具有制約關(guān)系。聯(lián)鎖主要包括道岔、進(jìn)路間的聯(lián)鎖；道岔與信號機(jī)之間的聯(lián)鎖，進(jìn)路和進(jìn)路間的聯(lián)鎖；進(jìn)路與信號機(jī)之間的聯(lián)鎖；信號機(jī)與信號機(jī)間的聯(lián)鎖。

2.鐵路信號系統(tǒng)影響因素

2.1 設(shè)備系統(tǒng)

近年來，鐵路方面已經(jīng)開始重視信號產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、使用、維護(hù)的可靠性管理。由于在設(shè)備規(guī)范上標(biāo)準(zhǔn)較少、過于簡單、可靠性指標(biāo)不夠全面、可靠性模型的選擇比較少等因素，使設(shè)備系統(tǒng)的可靠性受到影響?？煽啃允且婚T系統(tǒng)工程，與產(chǎn)品全壽命周期的各個階段密切相連，從產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、維護(hù)、報(bào)廢等一系列環(huán)節(jié)都始終與可靠性相連。建立第三方可靠性評估機(jī)構(gòu)，再制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對單位的可靠性設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核?！??23”動車事故的發(fā)生揭示了信號設(shè)備在設(shè)計(jì)上存在嚴(yán)重缺陷，再遭雷擊發(fā)生故障后，導(dǎo)致本應(yīng)顯示為紅燈的區(qū)間信號機(jī)錯誤顯示為綠燈?？偟膩碚f，我國鐵路信號系統(tǒng)中可靠性應(yīng)用還不夠成熟，還需繼續(xù)深入研究。

2.2 電氣化條件對信號系統(tǒng)的影響

作為弱電系統(tǒng)，信號設(shè)備在電氣化鐵路中處于從屬被動的地位。電氣化鐵路屬于強(qiáng)電系統(tǒng)，它具有額定電壓高、牽引電流可達(dá)到數(shù)百安培甚至上千安培、電力機(jī)車為非線性負(fù)載，在整流換相和運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量諧波成分等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)構(gòu)成了電氣化鐵路對信號設(shè)備干擾的基本原因。從干擾的種類來說，可分為傳導(dǎo)、感應(yīng)、輻射三種形式。不同的信號設(shè)備對不同類電氣化干擾的反應(yīng)不同，因此，具體的信號設(shè)備所采取的措施各不相同。

2.3 電纜電源對信號系統(tǒng)的影響

信號電源是鐵路行車信號指示燈的供電電源，屬于一級負(fù)荷。信號電源一般由自動閉塞電力線路和貫通電力線路兩路電源供電。兩路電源互為冗余，故障時(shí)相互切換，以提高供電可靠性。信號電源、電纜等受到自然環(huán)境、運(yùn)行管理方式等因素的極大影響。

2.4 外部因素對信號系統(tǒng)的影響

每一個系統(tǒng)都有其固有的結(jié)構(gòu)和組織形式，各組成部分不僅受設(shè)備本身技術(shù)水平和實(shí)現(xiàn)方式的影響，同時(shí)也受外部環(huán)境的影響。鐵路信號設(shè)備的信號采集除來自列車和軌道系統(tǒng)外，車站和區(qū)段調(diào)度所還通過強(qiáng)風(fēng)、雨、雪檢測器及立交處防落物檢測器采集的信號發(fā)出限速或停車指令；人的因素是鐵路信號系統(tǒng)的主導(dǎo)因素，不論在列車正常運(yùn)營的管理、信號的采集分析和判斷以及指導(dǎo)鐵路運(yùn)輸作業(yè)方面，還是在非正常運(yùn)營條件下對設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，特別是局部區(qū)段發(fā)生故障后的信號處理和指揮，這些都直接影響著列車的運(yùn)輸?shù)取?/p>

3.結(jié)語

隨著我國對鐵路上的投資逐漸擴(kuò)大，鐵路的相關(guān)技術(shù)也得到了較快的發(fā)展，尤其是有個別的技術(shù)已經(jīng)獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。鐵路信號系統(tǒng)是一個龐大的工程，影響鐵路信號系統(tǒng)的因素很多，既包括內(nèi)部設(shè)備和技術(shù)水平，而且還包括外部條件，由此可見，鐵路信號系統(tǒng)必須選擇最優(yōu)組合方案，才能在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上取得雙贏。

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