59铁路运营基础_铁路信号

2/10/20201第一章铁路信号概述第一节中国铁路运输的发展概况第二节铁路信号的作用第三节铁路信号概述第四节铁路信号的安全性和可靠性2/10/20202第一节中国铁路运输的发展概况五种现代化运输方式2、水路运输人类最早采用的一种运输方式成本低能力大运量大运距长缺点：速度慢，连续性差，受自然条件影响大适宜：数量大、距离长、对时间要求不急的货物2/10/20203第一节中国铁路运输的发展概况五种现代化运输方式3、公路运输汽车运输，近100年来发展起来的一种现代化运输方式投资少速度高机动灵活，方便、快捷全世界高速公路全长20多万公里缺点：运量小适宜于：中短途客货运输，及远离路网的偏远地区2/10/20204第一节中国铁路运输的发展概况五种现代化运输方式4、航空运输20世纪迅速发展起来的一种运输方式速度高投资少建设周期短可跨越天然障碍成本高容积和载重量小受自然气候条件影响大适合运送距离长、贵重、紧急、鲜活品等货物2/10/20205第一节中国铁路运输的发展概况五种现代化运输方式5、管道运输运输液体货物的一种运输形式，伴随着石油工业而发展起来的。成本低、能耗小运量大投资小、占地少受外界影响小可连续运输目前，我国运输管道已有15800千米，分布在20个省区，我国生产的原油95%由管道运输）2/10/20206第一节中国铁路运输的发展概况铁路运输系统1、优点运量大、成本低、速度快、安全可靠、全天候运输2、作用国民经济大动脉全国沟通联系的纽带国民经济的先行产业，超前发展2/10/20207第一节中国铁路运输的发展概况铁路运输系统3、定义以机车车辆等移动设备和铁路线路、桥梁、隧道、站场等固定设备为基础，以车站为运输生产基地来实现旅客和货物运输的庞大系统。行车组织系统、通信联络系统、行车指挥系统等组成。4、组成“车、机、工、电、辆”五大部门协同工作采用铁道部、铁路局、站段三级管理制度“高、大、半”2/10/20208第一节中国铁路运输的发展概况改革实施时间：2005年3月18日改革主要内容：撤消铁路分局，减少管理层次。由原来的铁道部-铁路局-铁路分局-站段四级管理体制，改为铁道部-铁路局-站段三级管理模式。此次改革要撤消10个铁路局下属的41个铁路分局。改革前实行四级管理（铁道部—铁路局—铁路分局—站段）41个铁路分局15个铁路局（公司）：哈尔滨、沈阳、北京、呼和浩特、郑州、济南、上海、南昌、广铁、柳州、成都、昆明、兰州、乌鲁木齐、青藏铁路公司管理层次多，尤其是铁路局和铁路分局都是法人，以同一方式经营同一资产，职能交叉，管理重叠，相互掣肘，效率不高，对铁路发展形成了不利影响。特别是随着铁路技术装备水平的提高、运输生产力布局的调整，铁路局和铁路分局两级法人管理体制的弊端越来越突出。2/10/20209第一节中国铁路运输的发展概况改革后铁路系统将实行铁路局直接管理站段的体制，即实行铁道部—铁路局—站段三级管理模式撤消所有分局18个铁路局（公司）：哈尔滨、沈阳、北京、呼和浩特、郑州、济南、上海、南昌、广铁、柳州、成都、昆明、兰州、乌鲁木齐、青藏铁路公司、太原、西安、武汉实行铁路局直接管理站段的管理体制，减少了运力配置的中间层次，有利于提高组织管理效能，优化运输组织，提高运输效率；有利于发挥铁路新技术装备的作用；有利于减少运营管理成本；有利于推进铁路运输企业建立现代企业制度，构建铁路新的管理体制；有利于铁路局更好地履行安全责任主体的职责，提高安全管理效率。2/10/202010第一节中国铁路运输的发展概况铁路电务部门的管理体制包括：运营、科研、设计、工程、工业等部门运营：生产部门，部→局→段科研：铁科院通号所，通号公司设计院，局属科研单位，铁路高校设计：通号公司设计院、各勘测设计院工程：通号工程公司、电气化工程局、各工程局的电务工程公司工业：各相关信号厂、电缆厂、设备工厂2/10/202011第二节铁路信号的作用“安全”与“效益”的协调统一保证行车安全提高运输效率提高劳动生产率改善运输人员的劳动条件提高现代化程度铁路信号又称铁道信号，是铁路上用的信号、联锁、闭塞等设备的总称。2/10/202012下面，概括地叙述一下中国铁路信号发展的过程。一、新中国成立前（1881～1949）的发展概况第三节铁路信号概述2/10/202013年代国家线路信号显示区间闭塞车站联锁其他1903俄式中东铁路上向二位式臂板信号机线路右侧电气路签机无车站联锁1905日式南满铁路下向二位式臂板信号机线路左侧电气路牌机、双信闭塞机联锁箱联锁、电锁器联锁驼峰调机械化1912英式京奉铁路上向二位式臂板信号机线路左侧半自动闭塞非集中机械联锁→机械集中联锁1904德式→日式胶济铁路上向二位式臂板信号机线路右侧电报，电话联系重锤式扳道机→电气路牌机第三节铁路信号概述2/10/202014第三节铁路信号概述这一时期的铁路信号被打上了殖民地的烙印，以致信号设备制式杂乱，信号显示不统一，各路采用与自己有关的国家的信号器材，成为各国铁路信号器材的大博览地。当时的状况是制式杂乱，装备水平低，比较先进设备的装备水平更低，即使是根据当时的运量来说，也是不能满足安全要求的。二、新中国成立后（1949～1990）的发展概况车站联锁在大站和主要干线上的中间站，已实现了继电集中化。微机继电式电气集中联锁已在现场逐步推广，已经开发出几种不同型号的全电子式的微机联锁，也在现场逐步推广运用中。2/10/202015第三节铁路信号概述电子调度集中设备，已在现场投入使用，电子调度监督设备已逐渐扩大使用面。铁道部的部中心调度监督微机实时专用网络系统已经逐步形成。驼峰调车半自动化和自动化控制系统，已逐渐形成了标准化和系列化，路网性大驼峰综合自动化系统，从1989年12月起已正式投入使用。新中国成立至今，中国铁路信号的面貌已发生了根本变化，不论从装备水平上看或从技术水平上看，都已接近工业发达国家的水平，但要想赶上或超过仍需继续作出努力！2/10/202016第三节铁路信号概述三、今后的发展趋势传统的铁路信号一般包括：各种用途的信号机和信号表示器（简称为“信号”）、车站联锁设备（简称为“联锁”）、区间闭塞设备（简称为“闭塞”）。当代的铁路信号除继续发展上述设备外，还将大量发展：驼峰调车控制系统、列车运行控制系统和列车调度控制系统等等。2/10/202017铁路信号有广义的和狭义的两种含义：广义的铁路信号：狭义的铁路信号：铁路信号含义铁路信号分为：听觉信号；视觉信号；手信号（基本不再使用）；移动信号：（施工、维修临时使用）；固定信号（常用）铁路电务部门负责维护的信号只是固定信号，包括地面固定信号和机车固定信号。平时说的信号一半专指固定信号。第三节铁路信号概述2/10/202018禁止信号和进行信号(1)要求停车的信号；(2)要求注意或减速运行的信号；(3)准许按规定速度运行的信号。禁止信号：要求停车的信号；进行信号：注意或减速运行的以及准许按规定速度运行的信号我国铁路视觉信号的基本颜色是红、黄、绿。其中红（停车）；绿（按规定速度运行）；黄（注意或减速运行）第三节铁路信号概述2/10/202019进站信号机第三节铁路信号概述调车信号机2/10/202020出站信号机第三节铁路信号概述2/10/202021第三节铁路信号概述2/10/202022第四节铁路信号的安全性和可靠性一、影响铁路运输安全的因素路外因素：人为因素、自然因素路内因素：设备不良、违章作业铁路信号的重要作用之一是保证列车运行的安全，而这种安全的实现总是把“系统故障时让列车停止运行”为首要方针。规定系统故障时把信号显示变为让列车停止运行的红灯作为安全侧，这是传统的铁路信号安全技术的一个重要特点。2/10/202023二、信号显示的作用1、必须反映相应线路的状态（利用相应的检查设备）1872年，W·鲁滨逊发明了轨道电路（开路式、闭路式）第四节铁路信号的安全性和可靠性2/10/2020242、必须反映危及行车安全的因素3、能够指示列车的安全运行速度影响列车运行速度的因素：线路状态、机车车辆构造信号系统的发展：地面信号→机车信号→列车速度控制系统第四节铁路信号的安全性和可靠性2/10/202025三、“故障—安全”原则信号设备发生故障时应自动显示停车信号。铁路行车要求铁路信号设备在发生障碍、错误、失效的情况下，应具有导致减轻以至避免损失的功能，以确保行车安全，这一要求被称为铁路信号故障－安全原则。在继电信号设备中，故障-安全的实现是以具有非对称错误特性的信号继电器和闭路原理为基础，实现信号设备的整体性的故障-安全。这是铁路信号安全技术的第二个特点。1841年，英国人格雷格里“臂板信号机”的故障发现此原则。第四节铁路信号的安全性和可靠性2/10/202026实现故障－安全原则的具体措施主要有：1、防止人的错误操纵而出现的各种联锁及闭塞技术等；2、故障后使功能软化或降级使用技术，如自动闭塞中绿灯烧坏改亮黄灯的技术；3、应急顶替技术，如电源故障时利用蓄电池供电的技术；4、检测、报警和预防性养护的技术；5、冗余技术，如多重设备；6、器件的降额使用技术，如信号灯泡的降压使用等。电子设备的故障－安全要考虑使用故障-安全逻辑。第四节铁路信号的安全性和可靠性2/10/202027四、铁路信号系统的安全性功能安全：设备正常工作时能保证行车安全技术安全：设备故障状态仍能导向行车安全五、铁路信号系统的可靠性铁路信号系统的可靠性是指铁路信号设备在规定的时间和环境条件下，完成规定任务的可能性。评价铁路信号设备可靠性通常以概率来衡量。第四节铁路信号的安全性和可靠性2/10/202028铁路信号系统可靠性的特点有:1、铁路信号长年连续工作,同时又处于经常的维修监护之下,因此在设备发生故障后，只要能在规定时间内修复而不影响行车指挥工作，即可认为设备功能是完善的。所以铁路信号适用中国广义可靠性条件之外，还有一个特殊的可靠性指标,其定义为：在故障修复时间受到限制条件下,设备在规定时间及规定环境条件下完成规定任务的概率。第四节铁路信号的安全性和可靠性2/10/2020292、由于铁路信号设备分布地域广阔，环境复杂，所以不能仅以常规实验室手段取得的数据作为应用基础，而应以广大地域范围所得的现场数据为根据，这就必须要建立可靠性管理组织与制度，健全对故障统计和分析的法规。不但在工程设计及工厂设计生产信号产品过程中要考虑提高可用性的措施，而且在产品入库、验收、贮存、施工到投入使用等过程中也应探索提高信号设备可用性的途径，并把故障情况反馈回去从而修改设计。3、必须把提高可靠性与故障后果力求符合“故障－安全”原则结合起来。第四节铁路信号的安全性和可靠性2/10/202030第一次：97年4月1日，京沪、京广、京哈三大干线，列车开行最高时速达140公里。第二次：98年10月1日，京广、京沪、京哈三大干线,区段最高时速达到140-160公里，广深线采用摆式列车最高时速达到200公里。第三次：2000年10月21日，重点是陇海、兰新线、京九线和浙赣线。第四次：2001年10月21日，重点是京广通道（南段）、京九通道、武昌－成都、重庆通道、浙赣线、哈大线。第五次：2004年4月18日，全国铁路实施第五次大面积提速，时速160公里及以上提速线路达到7700多公里。第六次：2007年4月18日，中国铁路第六次大面积提速将在京哈、京沪、京广、京九、陇海、浙赣、兰新、广深、胶济等干线展开。改革开放后我国客货列车提速：2/10/202031