1铁路信号基础_概述

轨道交通信号系统的创新研究与实践FundamentalsofRailwaySignaling轨道交通运行控制系统国家工程研究中心袁磊Office:机械楼-东1003E_mail:[e-mail]参考书:1.高继祥，《铁路信号运营基础》，铁道出版社,19982.赵志熙，《车站信号控制系统》，铁道出版社，19933.何文卿，《6502电气集中电路》，铁道出版社，1997郭进，《铁路信号基础》，铁道出版社，2010教材:FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS课程介绍FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS基础设备、器材信号机道岔（转辙机）轨道电路铁路信号的作用保证行车安全提高运输效率改善劳动条件提升运营管理水平铁路信号组成信号系统组成联锁区间闭塞列车运行控制行车调度指挥系统……FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS铁路信号组成FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS铁路信号的作用眼睛中枢神经手FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS杨庄事故事故原因：值乘司机和副司机睡觉，列车冒进信号，与正在进站通过的87次旅客列车侧面相撞。促使铁路推广使用机车三大件：机车信号、自动停车、无线列调。1978年12月16日凌晨位于郑州铁路局属下的杨庄火车站发生一起特大铁路事故。南京开往西宁的87次在陇海线杨庄车站与西安开往徐州的368次拦腰相撞，造成旅客死亡106人，重伤47人，轻伤171人。安全事故案例分析FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCSAt9:19amonApril25in2005,anEMUfromtheFukuchiyamaLineofJRWestderailednearOsakakilling106passengersandinjuring562.Atapreviousstation,thetrainoverranby70meterscausingaoneminutedelay.Thedriverwasexplainingtotheconductoratthetimewhenthetrainenteredthe304-meter-radiuscurveat116km/h,againsta70km/hspeedlimit.Thefirstcartiltedtotheleft,causingderailment.安全事故案例分析FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS92006年9月22日德国高速磁悬浮撞车事故2006年9月22日德国高速磁浮试验线，一列磁浮列车与一辆维修车相撞，事故中死亡人数为23人。事故原因：信号系统不完善！违反操作规程，未安装运行控制车在设备的列车驶入有磁浮车的线路。安全事故案例分析FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS10“4.28”列车特别重大事故2008年4月28日4时38分，济南铁路局管内胶济下行线王村至周村东间290公里800米处发生特别重大事故，造成导致72人死亡，416人受伤。安全事故案例分析FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS11“4.28”事故发生在胶济线周村至王村区间呈“S”形临时施工便线，其限速为每小时80公里。事故发生时，北京至青岛的T195次列车下行通过时达到每小时131公里，超速60%，最终酿成惨剧。反思：目前广泛使用的监控装置存在安全隐患！安全事故案例分析“4.28”列车特别重大事故FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS美国联邦运输安全委员会称，错过红灯信号的客运列车司机桑切斯的确在事故发生当天收发手机短信。2008年美国总统签署“铁路安全改善法案”，要求2015年前所有货车及客车均安装PTC系统。12美国南加州一列载有225人的通勤列车，当地时间12日下午在洛杉矶市中心西北约50公里的查茨沃思附近，与一列货运列车发生对撞，造成25人死亡，130多人受伤的重大事故。安全事故案例分析2008年9月美国铁路事故FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS132009年6月22日下午，美国华盛顿哥伦比亚特区发生地铁相撞事故，造成至少9人死亡75人受伤。调查人员透露，地铁相撞时，列车正处于自动驾驶模式。但是，两列地铁接近时，地面信号却没有正常发挥作用。安全事故案例分析2009年6月22日美国华盛顿地铁事故FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS2011年7月23日20:30:05从永嘉站开往温州南站的D301次列车在温州南站下行3接近K583+831处（此处是瓯江大桥），与前行的D3115次列车发生追尾，酿成特别重大铁路交通事故。“7.23”甬温特别重大铁路交通事故事故造成40人死亡，192人受伤，中断行车32小时35分，直接经济损失19371.65万元。FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCSFundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS经调查认定，“7·23”甬温线特别重大铁路交通事故是一起因列控中心设备存在严重设计缺陷、上道使用审查把关不严、雷击导致设备故障后应急处置不力等因素造成的责任事故。给予铁道部、通信信号集团公司、通信信号研究设计院、上海铁路局等单位54名责任人员党纪政纪处分，其中：铁道部：15人通号公司：12人上海局：27人调查报告认定三大“人祸”导致事故FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS值得深思的问题（1）到底问题在哪里？（2）高速铁路运行控制为什么“难”？“7.23”事故是全世界第一例由于列控技术原因，酿成的高速铁路重大事故。警示和思考安全理念、方法落后。安全管理缺失保障全生命周期的安全FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS2011年9月27日14时30分左右，上海地铁十号线由于新天地站信号故障，上海地铁10号线采用人工调度，出现错误导致豫园路站两辆列车相撞。“9.27”上海地铁列车追尾事故警示：先进的列控系统运行下，作为人工控制的后备系统依然要保障安全。FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS信号系统功能:保证行车安全，提高运输效率。FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS20RAMSReliabilityAvailabilityMaintainabilitySafety“故障导向安全”原则安全FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS臂板信号机FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS22运营需求引导–轨道交通速度不断提高–运行密度不断提高促使信号技术不断发展，以满足需求保证安全。效率FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS23信号基本理念“故障导向安全”、安全苛求系统信号系统基本原理系统构成、关键装备、原理、技术手段和方法等研究与实践参观实验室、开放性实验主要内容FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS24基础设备◇继电器◇信号机◇转辙机◇轨道电路信号系统◇联锁系统◇闭塞系统◇编组站自动化◇微机监测列控系统◇机车信号◇列车运行监控记录装置LKJ◇CTCS列控系统列车调度指挥系统◇调度集中其它◇防雷和接地装置信号系统原理FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS第一章概述铁路信号的作用铁路信号系统的产生和发展铁路信号的组成与铁路信号技术密切相关的信息技术铁路信号的发展趋势与特征FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS1.1铁路信号的作用轨道交通的特点：以机车、车辆为移动设备线路（轨道、桥梁、隧道等）为固定设备运行特点：速度快、质量重、制动距离长、不能自行导向轨道交通的基本任务铁路运输的基本任务是运送旅客，运输货物，同时保障铁路运输安全。因此，运输的安全是运输业中永恒的主题。FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS铁路信号的作用主要包括：统一调度指挥列车运行、保证列车安全、提高运输效率、改善劳动强度。铁路信号的任务包括：按照运输计划与运输方案指挥行车，进行进路控制，速度控制，实现列车安全运行，提高列车运行速度和密度；提供车列编组与解体的自动化手段，提高列车编组、解体作业效率，缩短车辆周转时间。FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS在铁路信号技术接近200年的发展历史中：信号系统是计算机、现代通信和控制技术在铁路运输生产过程中的具体应用，是铁路信息技术的标志；信号系统是保证行车安全、提高运输效率、改善劳动条件和运营管理水平的重要设备；铁路信号的发展水平已成为铁路现代化的重要标志之一。FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS1.2铁路信号系统的产生和发展铁路信号发展历程–1825年，英国人持信号旗骑马前行,引导列车前进；–1832年，美国球形固定信号装置；–1841年，英国铁路出现了臂板信号机；–1851年，英国铁路用电报机实行闭塞；–1856年，J.萨克斯贝发明机械联锁机；–1872年，美国人W.鲁宾逊发明了闭路式轨道电路；–1923年，美国铁路研制了车内信号；–1927年，美国铁路采用了调度集中控制装置。FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS中国的铁路信号1876年，中国第一条铁路，英国资本集团采取欺骗手段擅筑的吴淞铁路，1877被清政府赎回拆除了;清政府洋务派于1881年开始修建唐山至胥各庄铁路，全长9.7公里。1894年中日甲午战争前夕，仅修建约400多公里铁路；中国铁路1907年装设臂板信号机，1924年使用色灯信号机，1949年后铁路信号有了较快的发展；继电联锁有组合式、组匣式及插接组合式继电联锁,按型号有6026型、6031型、6032型、6512型、6501型及6502型等；20世纪80年代开发第一台计算机联锁系统；90年代推广计算机联锁系统;2006年国有铁路营业线路总延展里程135360.9公里，自动闭塞25630.3公里，半自动闭塞39144.8公里。计算机联锁车站1299个。FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS地面人工信号地面自动信号机车信号自动停车ATC速度自动防护ATC列车控制技术的发展FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS闭塞技术的发展1851年英国铁路用电报机实行闭塞制度，区间信号技术经历了电话、电气路签、电气路牌闭塞，到后来的半自动闭塞、自动闭塞的发展历程，并正向移动闭塞技术发展。联锁技术的发展1856年，J.萨克斯贝发明机械联锁机开始，联锁技术经历了机械技术、机电技术、继电技术时代，当前计算机联锁正逐渐取代继电联锁。FundamentalsofRailwaySignallingNERC-RTOCS编组站调车控制系统的发展–1825年~1876年，平面调车阶段；–1876年~1924年，简易驼峰阶段；–1924年~1948年，机械化驼峰阶段；–