统一进站信号机“黄闪黄”显示方式的探讨

2020-03-30 07:05杨明春
铁路通信信号工程技术 2020年1期
关键词:信号机进站道岔

杨明春

(北京全路通信信号研究设计院集团有限公司,北京 100070)

1 概述

信号是指示列车运行及调车作业的命令,有关行车人员必须严格执行。信号显示则是该命令的直接体现,信号显示的含义是指示列车运行方向和限制速度,表达了两方面的内容:本信号机防护进路内道岔的开通方向,次一架信号机的显示状态;运行速度内含其中。因此其显示方式及其所表达的含义,必须符合一些基本原则,如:

1)清晰,具有足够的显示距离;

2)含义明确,易于辨认和记忆;

3)显示逻辑严密。

2 规范的规定

关于进站信号机显示的基本含义,现行版本的铁路技术管理规程关于高速铁路部分和普速铁路部分的描述有部分差异,描述如下。

《铁路技术管理规程》(普速铁路部分)第415条规定:

1)三显示自动闭塞、半自动闭塞、自动站间闭塞区段进站信号机。

黄闪黄:表示准许列车经18 号及以上道岔侧向位置,进入站内越过次一架已经开放的信号机且该信号机防护的进路经道岔直向位置或18 号及以上道岔侧向位置。

双黄:准许列车经道岔侧向位置(但不满足黄闪黄条件)进入站内准备停车。

2)四显示自动闭塞区段进站信号机

黄闪黄:表示准许列车经18 号及以上道岔侧向位置,进入站内越过次一架已经开放的信号机且该信号机防护的进路经道岔直向位置或18 号及以上道岔侧向位置。

双黄:准许列车按照限速要求越过该信号机,经道岔侧向位置(但不满足黄闪黄条件)进入站内准备停车。

《铁路技术管理规程》(高速铁路部分)第469条规定:

黄闪黄:表示准许列车经18 号及以上道岔侧向位置进入站内准备停车,且进路允许速度不低于80 km/h。

双黄:表示准许列车按照限速要求越过该信号机,经道岔侧向位置(但不满足黄闪黄条件)进入站内准备停车。

关于进站信号机的显示,普速铁路对于黄闪黄显示规定为经大号码道岔的侧通进路即“进大弯出直”或“进大弯出大弯”,且没有明确速度值的规定;高速铁路对于黄闪黄显示规定为经大号码道岔的侧接进路即“进大弯”,且有明确速度值的规定。即对于黄闪黄显示所定义的含义,高速铁路技术管理规程和普速铁路技术管理规程的描述区别较大,存在进站信号机同一显示表示含义不同的情况。

3 分析

3.1 历史沿革

铁路车站应设防护车站的进站信号机。进站信号机的作用是:根据车站联锁系统的逻辑运算结果,指示列车进入车站的运行方向和运行速度,保证运输安全。

中国铁路信号机的发展经历了由臂板信号机至色灯信号机的演变历程。进站信号机可采用臂板信号机或色灯信号机。采用臂板式进站信号时,通过臂板的位置、颜色、形状和数目等特征来完成或组合完成各种信号显示指示列车进入;臂板信号机夜间灯光显示与进站信号的机构外形显示含义一致。采用色灯进站信号机时,通过灯光颜色和灯光数目组合的显示方式,需要时也采用闪烁灯光的方式,并辅助信号机外形特征来区分信号显示的含义。臂板信号机由于结构和使用上存在根本的缺陷,发展受到限制,1973 年,中国铁路停止其发展。1923年色灯信号机在中国一经试用,由于其具有昼夜显示一致,显示清晰,易于辨认,受气候影响小,且控制简单和安全稳定等诸多优点,逐渐取代臂板信号机,成为主流信号机。

1955 年,原铁道部颁布《铁路信号规则》,规定各种色灯信号机信号显示的颜色和数量,臂板信号机臂板位置和数量,如进站臂板信号机显示的意义为: 昼间主臂板和辅助臂板均下斜45°角,通过臂板水平位置,夜间一个绿灯、两个黄灯,表示列车减速运行,进站线停车;进站色灯信号机显示的意义为:双黄,表示列车减速运行,进站线准备停车。

由于机构的原因,臂板信号机夜间的显示方式与色灯信号机的显示方式有所不同,但两个黄灯表示进侧线准备停车的含义一致。

1975 年,济南铁路局为保证历城站运输效率提高侧线通过能力,在历城站接车进路设置了18 号道岔。为发挥该道岔的通过能力,电务部门对进站信号机的显示引入“黄闪黄”概念,即当接车进路经18 号道岔的侧向位置,前方出站信号在开放状态且发车进路经道岔直向位置时,进站信号机通过显示一个黄色闪光和一个黄色稳定灯光,允许列车以不大于80 km/h 的速度通过包含道岔侧向位置的通过进路。同年原铁道部对济南铁路局“关于历城站信号显示问题的报告” 做了相关批复,同意其采用“黄闪黄”的信号显示。

2006 年,原铁道部针对客运专线建设的全面展开,总结既有线CTCS-2 建设的经验发现,“黄闪黄”表示准许列车经18 号及以上道岔侧向位置,进入站内越过次一架已经开放的信号机且该信号机防护的进路经道岔直向位置或18 号及以上道岔侧向位置的含义已经严重影响动车组列车接车效率。于是2009 年公布的《铁路客运专线技术管理办法(试行)(300 ~350 km/h 部分)》第248 条定义了仅开行动车组的线路“黄闪黄”显示的含义:“黄闪黄”表示准许列车按照限速要求越过该信号机,经18 号及以上道岔侧向位置进入站内准备停车。

2009 年,原铁道部技术委员会为解决特定线路的客货共线、客运专线铁路建设过程进站信号机“黄闪黄”显示含义不一致引起的行车问题,召开技术专题会研究临时解决方案。

3.2 进站信号机进“弯”显示

进站信号机的“双黄”显示,列车经道岔侧向进入车站股道准备停车。如图1 所示。

图1 进站信号机“双黄”显示的基本含义Fig.1 Basic definition of “double yellow lights” aspect of home signal

从“双黄”显示的基本含义来说,就是经道岔侧向进入车站股道停车,三显示进站信号的显示含义不包含速度信息,四显示及其高速铁路有较明确的速度含义,使其具备了进路—简化速差式的信号显示含义,既包含进入侧线股道停车的进路指示含义,还包含在进路中按规定的限制速度即接车进路中开通侧向位置的最小辙叉号道岔的限速值(由于各种辙叉号道岔的侧向通过速度差异较大,因此没有规定具体的限速值)运行的速度含义。进站信号机 “双黄”显示在普速铁路和高速铁路中含义一致,即按照较低的运行速度进入侧线准备停车。

进站信号机的“黄闪黄”显示,列车经道岔侧向进入车站股道,如图2 所示。

图2 进站信号机 “黄闪黄”显示的基本含义Fig.2 Basic definition of “one flashing yellow and one yellow light” aspect of home signal

从“黄闪黄”显示的含义来说,基本含义为快速经18 号及以上道岔侧向位置进入站内;高速铁路还包含侧向限速值不低于80 km/h,且进路没有低于80 km/h 的临时限速,但不限制次一架信号机的开放情况的含义;而普速铁路部分则还包含次一架信号机已经开放且该信号机防护的进路经道岔直向位置或18 号及以上道岔侧向位置的含义。“黄闪黄”显示虽然显示清晰,但速度指示含义不明确,进路指示含义不一致,存在列车司机理解和车载设备处理产生“歧义”的可能性。

4 统一“黄闪黄”显示含义

从上述分析可以发现,进站信号机“黄闪黄”显示包含了一个最基本的含义,即列车快速经过18号及以上道岔侧向进入站内。综合运输安全和运输效率两方面的影响,将进站信号机“黄闪黄”显示规定为列车经过18 号及以上道岔侧向进入站内侧线准备停车,且进路允许速度不低于80 km/h 的含义是可行的,即各型列车根据车型和车载设备及其工作模式按照各自的允许速度进入车站侧线准备停车。当进站信号机不满足“黄闪黄”显示的规定时,显示“双黄”即可,各型列车根据车型和车载设备及其工作模式按照各自的限制速度进入侧线准备停车。

统一“黄闪黄”信号显示含义后,对于动车组列车与既有的显示含义是一致的,对于非动车组列车,统一显示含义后与既有显示含义不一致,即由侧通进路变成了侧接进路,实际允许运行速度可以由列车车载设备根据列车类型、载重等因素综合计算后显示和监督。统一“黄闪黄”显示含义后,信号显示序列以及机车信号信息序列均保持不变。如图3 所示。

图3 进站信号机 统一“黄闪黄”显示的含义Fig.3 Definition of unified “one flashing yellow and one yellow light” aspect of home signal

信号显示制式是表达行车指挥人员命令指示列车运行基本体系,铁路信号显示制式分为进路式和速差式两大类。进路式信号显示制式表达的是指示进路的含义,速差式信号显示制式表达的是限制速度含义。进路式存在显示复杂、显示含义不易明确等缺点。速差式信号显示则能采用较简单的显示方式,指示列车在本信号机或下一架信号机的运行速度。中国现行信号显示制式综合两种显示制式的优点,采用了进路-简化速差式的显示方式,既指示列车运行方向,也兼顾运行速度。从信号显示制式来说,统一“黄闪黄”显示含义是符合现行的显示制式的,“黄闪黄”显示与“双黄”显示构成了不同速度等级的侧接车进路显示,进路指示含义和速度含义明确,符合“故障-安全”的信号系统理念,可提高行车安全且不影响追踪时分。

5 进站信号机增加“绿黄闪”显示思考

统一“黄闪黄”显示含义后,对于有快速侧向通过运输需求的车站,在列车性能较低的情况下,可能会影响侧通的效率。为满足此种显示需求,可以增加“绿黄闪”显示,用来代替表示准许列车经18 号及以上道岔侧向位置,进入站内越过次一架已经开放的信号机且该信号机防护的进路经道岔直向位置或18 号及以上道岔侧向位置的显示需求。

对于增加“绿黄闪”显示而需配套增加机车信号信息定义及分配,可从目前机车信号信息分配的预留信息位中选取。对于“绿黄闪”显示的预告,从速度含义的角度来说,可与“黄闪黄”显示的预告保持一致,即“绿黄闪”与“黄闪黄”显示前方信号机的信号显示和机车信号信息一致。如图4 所示。

铁路信号显示颜色的选取,遵循了显示清晰且具有足够的显示距离,辨认容易,便于记忆等基本要求,经理论分析和实践经验的总结,铁路信号选取红、黄、绿三种颜色为基本色,辅以蓝色和月白色构成铁路信号的基本显示颜色。在单一颜色显示不能满足信息量需求时,可采用现有颜色的灯光组合显示,增加信号显示是最佳方式。采用多个同色或不同颜色的灯光组合显示时,需考虑同时显示的灯位间有足够的间距且灯位的显示距离尽量接近等因素,以保证组合显示在显示距离内有足够分辨率,不产生误认,因此组合灯光一般不超过2 个。增加显示信息量,也可采用闪光显示的方式增加信号显示数目,易于辨认,便于记忆,是一个较易实现且有效的手段。闪光显示与稳定显示组合后能产生更多的信号显示数目,可有效解决信号显示数目不足的情况,有利于旧设备改造,已被证明是有效可行的。因此,从铁路信号显示颜色选择的角度,采用“绿黄闪”显示是可行的。从信号显示制式来说,“绿黄闪”显示进路指示和速度含义明确,也是可行的。

图4 进站信号机 “绿黄闪”显示的含义Fig.4 Definition of “one green and one flashing yellow light” aspect of home signal

6 结论

随着旅客运量增加以及旅客需求多元化的发展,以及应对极端环境下列车跨线运行的需求,动车组列车、普速列车跨高普线混合运行的趋势和需求越来越明朗,且在客货共线的客运专线线路已存在“黄闪黄”显示对不同车型的显示含义不一致的情况,统一信号机“黄闪黄”显示的含义也成为必然。统一“黄闪黄”显示含义后,解决了列车司机以及车载设备的辨认和逻辑处理的“黄闪黄”信号显示的歧义,可以在保证运输效率的基础上提高运输安全。增加“绿黄闪”可以解决车站快速侧线通过的需求,理论可行且具备实施可行性。

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