闭塞与列控概论Word下载.docx
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(1)站间或所间只准走行一列列车;
(2)人工办理闭塞手续;
(3)人工确认列车完整到达和人工恢复闭塞。
自动站间闭塞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。
(1)有区间占用检查设备;
(2)站间或所间区间只准走行一列列车;
(3)办理发车进路时自动办理闭塞手续;
(4)自动确认列车到达和自动恢复闭塞。
第二节自动闭塞
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信号显示,而司机凭信号行车的闭塞方法。
(1)把站间划分为若干闭塞分区,有分区占用检查设备,可以凭通过信号机的显示行车,也可凭机车信号或列车运行控制的车载信号行车;
(2)站间能实现列车追踪;
(3)办理发车进路时自动办理闭塞手续,自动变换信号显示。
从保证列车安全运行而采取的技术手段的角度来看,自动闭塞可分为三类:
固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞。
从我国铁路信号发展历程来看,又可分成两个阶段:
传统的自动闭塞和装备列车运行控制系统的自动闭塞。
一、传统的自动闭塞
传统的自动闭塞属于固定闭塞范畴,传统的自动闭塞一般设地面通过信号机,装备有机车信号,保证列车按照空间间隔控制运行的技术方法是用信号或凭证来实现的。
传统的自动闭塞通常就称自动闭塞。
我国传统的自动闭塞一般以地面信号为主,适用于列车最高运行速度在160km几及以下的区段,可分为:
三显示自动闭塞、四显示自动闭塞、多信息自动闭塞。
三显示自动闭塞就是通过信号机具有三种显示,能预告列车前方两个闭塞分区状态的自动闭塞。
通过信号机具有三种显示;
能预告列车前方两个闭塞分区状态;
分两个速度等级,一个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离。
四显示自动闭塞就是通过信号机具有四种显示,能预告列车前方三个闭塞分区状态的自动闭塞。
通过信号机具有四种显示;
能预告列车前方三个闭塞分区状态;
分三个速度等级,两个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离。
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,但客货混运的低速列车仍以地面信号为主。
《铁路信号名词述语》中,三显示自动闭塞就是通过信号机具有三种显示,能预告列车前方两个闭塞分区状态的自动闭塞;
四显示自动闭塞就是通过信号机具有四种显示,能预告列车前方三个闭塞分区状态的自动闭塞。
把通过信号机具有的显示数目作为自动闭塞制式的特征,在以地面信号机作为主体信号,且机车信号显示与地面信号机显示相符的情况下,这样的表述是比较简单和容易理解的。
但实际上作为自动闭塞的制式,地面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,这样地面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了。
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列车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列车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。
实际中往往有简化的情况,例如有这样的设计方案:
基本速度等级分为三级:
160~115~0km/h;
两个闭塞分区的长度满足列车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Ll,在见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,只是地面信号省了一个警惕信号。
这种自动闭塞制式究竟是三显示还是四显示,假若把符合三大特征的称为典型的标准型四显示自动闭塞,那么这种自动闭塞制式可称为简化的非标准型四显示自动闭塞,因为它除了地面信号省了一个警惕信号外,其他四显示自动闭塞的基本特征它都有。
二、装备列车运行控制设备的自动闭塞
列车运行自动控制系统(简称列控系统)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。
运行列车间必须保持的空间间隔首先是满足制动距离的需要,当然还要考虑适当的安全余量和确认信号时间内的运行距离。
所以根据列控系统采取的不同控制模式会产生不同的闭塞制式。
列车间的追踪运行间隔越小,运输能力就越大。
从闭塞制式的角度来看,装备列车运行控制系统的自动闭塞可分为三类:
固定闭塞、准移动闭塞(含虚拟闭塞)和移动闭塞。
之所以称为准移动闭塞,说明它还不是移动闭塞,所以有人仍把它归人固定闭塞,准移动闭塞的名称在铁路上较少提,在城轨交通中常用,本书分三类讲述。
1.固定闭塞
列控系统采取分级速度控制模式时,采用固定闭塞方式。
运行列车间的空间间隔是若干个闭塞分区,闭塞分区数依划分的速度级别而定。
一般情况下,闭塞分区是用轨道电路或计轴装置来划分的,它具有列车定位和占用轨道的检查功能。
固定闭塞的追踪目标点为前行列车所占用闭塞分区的始端,后行列车从最高速开始制动的计算点为要求开始减速的闭塞分区的始端,这两个点都是固定的,空间间隔的长度也是固定的,所以称为固定闭塞。
固定闭塞时列控系统采取分级速度控制模式,是要把速度分级的,每两个速度等级间存在一个速差,其对应的信号显示就表达了这个速差意义,所以可以称为速差式信号显示。
当采用滞后型阶梯式控制模式时,需要增加一个闭塞分区作保护区段,所以运行列车间的空间间隔就大一点;
采用其他分级速度控制模式时就不必增加一个闭塞分区作保护区段。
如图1—1所示。
图1一l固定闭塞示意图
2.准移动闭塞
准移动闭塞方式的列控系统采取目标距离控制模式(又称连续式一次速度控制)。
目标距离控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线,不必设定每个闭塞分区速度等级,采用一次制动方式。
准移动闭塞的追踪目标点是前行列车所占用闭塞分区的始端,当然会留有一定的安全距离,而后行列车从最高速度开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。
目标点相对固定,在同一闭塞分区内不依前行列车的走行而变化,而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。
空间间隔的长度是不固定的,由于要与移动闭塞相区别,所以称为准移动闭塞。
显然其追踪运行间隔要比固定闭塞小一些。
由于目标点是相对固定的,所以,当前行列车在同一闭塞分区内走行时,连续式一次速度控制曲线是相对稳定的;
当前行列车出清闭塞分区时,目标点突然前移,目标距离突然改变,连续式一次速度控制曲线会发生跳变。
图1—2准移动闭塞示意图
如图1—2所示,准移动闭塞时,列控系统采取目标距离控制模式,速度是不分级的,给出的是连续式一次速度控制曲线式的信号显示,所以其对应的信号显示制式可以称为速度式信号显示。
3.虚拟闭塞
虚拟闭塞是准移动闭塞的一种特殊方式,它不设轨道占用检查设备和轨旁信号机,采取无线定位方式来实现列车定位和占用轨道的检查功能,闭塞分区和轨旁信号机是以计算机技术虚拟设定的,仅在系统逻辑上存在有闭塞分区和信号机的概念。
虚拟闭塞除闭塞分区和轨
旁信号机是虚拟的以外,从操作到运输管理等,都等效于准移动闭塞方式。
如图1—3所示。
虚拟闭塞方式非常有条件将闭塞分区划分得很短,当短到一定程度时,其效率就很接近于移动闭塞。
图1—3虚拟闭塞示意图
4.移动闭塞
移动闭塞方式的列控系统也采取目标距离控制模式。
目标距离控制模式根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线,采用一次制动方式。
移动闭塞的追踪目标点是前行列车的尾部,当然会留有一定的安全距离,后行列车从最高速开始制动的计算点是根据目标距离、目标速度及列车本身的性能计算决定的。
目标点是前行列车的尾部,与前行列车的走行和速度有关,是随时变化的,而制动的起始点是随线路参数和列车本身性能不同而变化的。
空间间隔的长度是不固定的,所以称为移动闭塞。
其追踪运行间隔要比准移动闭塞更小一些。
移动闭塞一般采用无线通信和无线定位技术来实现。
高一级的移动闭塞还要考虑前行列车的速度。
如图1—4所示。
图1—4移动闭塞示意图
第三节与闭塞制式对应的信号显示制式
铁路信号显示制式一般分为进路式与速度式。
早期的铁路信号显示采用进路式,继而向速度式演变。
速度式信号显示又可细分为两阶段:
速差式与速度式(连续速度式)。
第9版《铁路技术管理规程》发布前的中国信号显示制度基本上属于简化型速差式,并兼顾运行方向的区分。
由于显示数目少,速度意义的表达是不完善的。
第9版《铁路技术管理规程》(以下简称为《技规》)把信号显示制度向速差式推进了一大步。
信号显示的显示意义在《技规》上是用指示运行条件来表达的,这些运行条件包括两方面内容:
①本信号机防护进路上的道岔开通直向或侧向;
②次一架信号机的关闭及开放状况。
其速度意义内含其中。
四显示自动闭塞的信号显示有了较明确速度意义:
①绿、绿黄、黄、红灯明确表达了始端速度和终端速度;
②站内正线上的接车信号机也能表达速度意义,除绿、绿黄、黄、红灯外,两个黄灯和黄闪黄也分别表达了限速的意义;
③正线出站信号机在有前架信号机预告的前提下,可表达速度意义;
④甚至有的机车信号或超速防护设备直接显示允许速度值。
四显示自动闭塞,其速度等级一般分三级,例如:
160km/h、115km/h、0km/h。
因为速度等级之间存在一个速度差,信号显示所表达的速度意义为一个闭塞分区的始端速度和终端速度,例如:
115/0km/h,所以把这样的信号显示制式称为速差式信号显示。
固定闭塞所对应采用的信号显示制式是速差式信号显示。
准移动闭塞和移动闭塞的列控系统采取目标距离控制模式,速度是不分级的,给出的是连续的一次速度控制曲线,所以其对应的信号显示制式可以称为速度式信号显示。
速差式与速度式的信号显示都是以表达速度意义为主的,所以可统称为速度式信号显示。
当然,速度式信号显示中也有一些进路式的或其他的显示内容,例:
进侧线、发车方向、接车股道号、目标距离等。
第二章列控系统的速度控制模式
列车运行自动控制系统ATC(AutomaticTrainControl)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。
列车通过获取的地面信息和命令,控制列车运行,并调整与前行列车之间必须保持的距离。
列车运行自动控制系统(简称列控系统)是保证列车按照空间间隔制运行的技术方法,它是靠控制列车运行速度的方式来实现的。
在城市轨道交通领域中,列车运行自动控制系统ATC(AutomaticTrainContr01)包括三个子系统:
列车超速防护系统ATP(AutomaticTrainProtection);
列车自动驾驶
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