【第三讲】闭塞的制式
【专家讲堂】信号规范释疑...
专家讲堂
信号规范释疑
第三讲
闭塞的制式
一、闭塞的分类闭塞就是用信号或凭证，保证列车按照空间间隔制运行的技术方法。空间间隔制就是前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离的行车方法。
第9版《技规》把闭塞分为：自动闭塞、半自动闭塞、电话闭塞。过去还有路签（牌）闭塞，现已被淘汰。
１ 半自动闭塞
半自动闭塞就是人工办理闭塞手续，列车凭信号显示发车后，出站信号机自动关闭的闭塞方法。其特征为：站间或所间只准走行一列车；人工办理闭塞手续；人工确认列车完整到达和人工恢复闭塞。
２ 自动站间闭塞
自动站间闭塞就是在有区间占用检查的条件下，自动办理闭塞手续，列车凭信号显示发车后，出站信号机自动关闭的闭塞方法。其特征为：有区间占用检查设备；站间或所间区间只准走行一列车；办理发车进路时自动办理闭塞手续；自动确认列车到达和自动恢复闭塞。
自动站间闭塞的技术条件和标准图都经过铁道部批准，并且已被广泛使用，它是一种改造和替代半自动闭塞的好制式，但第9 版《技规》没能及时包含它。
３ 计算机软件逻辑处理
自动闭塞就是根据列车运行及有关闭塞分区状态，自动变换通过信号机显示而司机凭信号行车的闭塞方法。其特征为：把站间划分为若干闭塞分区，有分区占用检查设备，一般设有通过信号机；站间能实现列车追踪；办理发车进路时自动办理闭塞手续，自动变换通过信号机的显示。
自动闭塞目前分：三显示自动闭塞、四显示自动闭塞、多信息自动闭塞。其实四显示自动闭塞可含在多信息自动闭塞之中，因为当前用得较多，故单独提出。
二、自动闭塞制式
１ 三显示自动闭塞
三显示自动闭塞就是通过信号机具有3 种显示，能预告列车前方两个闭塞分区状态的自动闭塞。其特征为：通过信号机具有3 种显示；能预告列车前方两个闭塞分区状态；分2个速度等级，一个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离。
２ 四显示自动闭塞
四显示自动闭塞就是通过信号机具有4 种显示，能预告列车前方3 个闭塞分区状态的自动闭塞。其特征为：通过信号机具有4 种显示；能预告列车前方3个闭塞分区状态；分3个速度等级，2个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离。
３ 多信息自动闭塞
多信息自动闭塞也称多显示自动闭塞，是对四显示及以上自动闭塞的统称。多于四显示时，往往地面通过信号机不具备多显示的条件，而以机车信号显示为主。
4 自动闭塞制式的划分
以上三显示自动闭塞和四显示自动闭塞的定义，是传统的定义，也可以说是标准型自动闭塞的定义。作为自动闭塞的制式，通过信号机具有的显示数目，只是其表征之一，并非唯一特征和标识。往往由于地面通过信号机显示数目不足或增加显示数目有困难、造价高等原因，而以机车信号显示（甚至用速度显示方式）来代替或补充，这样通过信号机具有的显示数目就不能作为识别自动闭塞制式的主要标识。
三显示自动闭塞中，黄灯是注意信号，表示运行前方有一个闭塞分区空闲，一个闭塞分区的长度能满足从规定速度到零的制动距离，可以越过黄灯后再开始制动。
四显示自动闭塞中，绿黄灯是警惕信号，表示运行前方有两个闭塞分区空闲，两个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离，可以越过绿黄灯后再开始减速；黄灯是限速信号，列车越过黄灯时必须减速至规定的限速值，不然就难以保证在下一个红灯前可靠停车。
广深准高速铁路原设计时，基本速度等级分为五级：160—145—120—90—0 km/h。地面通过信号机只有四显示，车上主要靠速度显示，速度显示的底色与地面信号相对应，增加闪绿光提醒司机下一区段减速，增加闪黄光表示进入显示红灯的进、出站信号机前方区段。面对众多的速度等级，实际上主要靠车上的速度显示，地面信号只能基本相符。闭塞分区的长度满足以下条件：一个闭塞分区的长度满足每级速度下降到下一级速度的制动距离；任何相邻两个闭塞分区的长度满足从120 km/h到0 km/h的制动距离；任何相邻三个闭塞分区的长度满足从145 km/h到0 km/h的制动距离；任何相邻四个闭塞分区的长度满足从160 km/h到0 km/h的制动距离。由上面的分析可以看出，广深准高速铁路称为四显示自动闭塞并不恰当，实际上应是六显示，一般宜称为多信息自动闭塞。
也有这样的设计方案：基本速度等级分为三级，例：140—110—0 km/h；两个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离；为了少改动设备，地面通过信号机保留三显示，没有绿黄灯作为警惕信号，但机车信号的绿灯分L与L1，在黄灯前第一架显示绿灯的信号机接近区段机车信号显示L1。机车信号L1 实际上就是警惕信号，只是地面信号机省了一个警惕信号，这种简化型就属于非标准型自动闭塞制式。
三、列车运行自动控制
列车运行自动控制（ATC）就是对列车运行全过程或一部分作业，实现自动控制的系统。其特征为：列车通过获取的地面信息和命令，自动控制列车运行，并自行调整与前行列车之间必须保持的距离。
列车运行自动控制（简称列控）是从自动闭塞基础上发展起来的，它也是保证列车按照空间间隔制运行的技术方法，是靠控制列车运行速度的方式来实现的，不同于传统概念上的闭塞是用信号或凭证来实现的。初级列车运行自动控制设备是一种超速防护设备，是和自动闭塞结合在一起运用的，高级列车运行自动控制设备自成系统可以替代自动闭塞，甚至可以实现移动闭塞。广义上讲，列车运行自动控制可以包含在闭塞之内，属闭塞方式之一，但目前《技规》未如此处理，暂且把列车运行自动控制单独列为一种运行方式。
目前列车运行自动控制可以分为以下模式：
1 分级速度控制
分级速度控制：以一个闭塞分区为单位，根据列车运行的速度分级，对列车运行进行速度控制。
分级速度控制又分为阶梯式和连续式。
（1）阶梯式速度分级控制
阶梯式速度分级控制又分为超前式和滞后式。
一个闭塞分区的进入速度称为入口速度，驶离速度称为出口速度。超前速度控制方式又称为出口速度控制方式，给出列车的出口速度值，控制列车不超过出口速度。日本的ＡＴＣ 用设备控制优先的方法，进行超前速度控制，从最高速至零速的速度控制线为分段小曲线和小直线的组合，见图１。
连续式分级速度控制，例如法国的TVM430，是按速度等级分段制动的，其列车追踪间隔主要与闭塞分区的划分和列车速度有关，而一般闭塞分区长度的确定是以线路上运行的最坏性能的列车为依据，对高中速列车混合运行的线路采用这种模式能力是要受到较大影响的，如图3所示。
例如法国的ERTMS 列控系统和日本Ⅰ-ATC，采用根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线的方式，不设定每个闭塞分区速度等级，采用一次制动方式，连续式一次速度控制模式一般以前方列车占用的闭塞分区入口为目标点，如图4所示。
本文发表于《铁路通信信号工程技术》2001年第3期
作者简介
傅世善，教授级高级工程师，轨道交通领域信号专家。原任北京全路通信信号研究设计院集团有限公司总工程师，享受政府特殊津贴，被评为“铁路电务专业学术带头人”。1999年获铁道部詹天佑成就奖，九项成果及论文获省部级优秀成果及论文奖，著有《铁路信号显示》、《闭塞与列控概论》、《傅世善铁路信号论文选集》等书。
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