第五章鐵路信號和通信

第一節(jié)鐵路信號概述

第二節(jié)鐵路信號基礎設備第三節(jié)聯(lián)鎖設備第四節(jié)區(qū)間閉塞第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)第六節(jié)運輸調(diào)度指揮自動控制系統(tǒng)第七節(jié)鐵路通信第一節(jié)鐵路信號概述鐵路信號有廣義和狹義兩種含義。廣義的鐵路信號是鐵路運輸系統(tǒng)中，保證行車安全，提高區(qū)間和車站通過能力以及編組站編解能力的自動控制及遠程控制技術的總稱。狹義的鐵路信號是在行車、調(diào)車工作中，對行車有關人員指示運行條件而規(guī)定的物理特征符號。鐵路信號設備是指揮列車運行、保證行車安全、提高運輸效率、改善行車組織方式、實現(xiàn)行車指揮自動化的關鍵設施，它擔負著鐵路各種行車設備的控制和行車信息的傳輸，是鐵路信息技術的重要組成部分。鐵路信號設備包括鐵路信號基礎設備、車站聯(lián)鎖設備、區(qū)間閉塞設備及駝峰設備等。第一節(jié)

鐵路信號概述一、鐵路信號的作用鐵路信號是向有關行車及調(diào)車人員發(fā)出的指示和命令。為了確保行車安全，行車及調(diào)車人員必須嚴格執(zhí)行信號顯示的要求。二、鐵路信號的分類鐵路信號按感官可分為聽覺信號和視覺信號兩大類。（一）聽覺信號以不同聲響設備發(fā)出音響的強度、頻率、音響長短和數(shù)目等特征表示的信號。包括用號角、口笛、響墩發(fā)出的音響，以及機車、軌道車的鳴響所發(fā)出的信號等。例如：火車鳴笛，鳴笛一長聲是它開動或接近車站、道口橋梁等地的預報；鳴笛一長三短聲是發(fā)生重大事故需要救援或發(fā)現(xiàn)前方有不安全因素的警報信號；鳴笛二長聲是告訴人們要倒退行駛。（二）視覺信號視覺信號是通過各種信號器具的顏色、形狀、位置、數(shù)目或數(shù)碼顯示等特征表示的信號，作用于人的視覺器官。如信號機、信號表示器、機車信號、信號燈、信號牌、信號旗、火炬等。第一節(jié)鐵路信號概述信號顯示的各種顏色光的顯示意義如下：紅色——表示要求停車；黃色——表示要求注意或減速運行；綠色——準許按規(guī)定速度運行；月白色——允許調(diào)車，或與紅燈組合作為引導信號；藍色——禁止調(diào)車，或作為容許信號。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備鐵路信號基礎設備包括信號裝置、信號繼電器、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機等，它們構成鐵路信號系統(tǒng)的基礎。一、信號裝置（一）信號裝置分類信號裝置一般分為信號機和信號表示器。1．信號機信號機是表達固定信號顯示所用的機具，用來防護站內(nèi)進路，防護區(qū)間，防護危險地點，具有嚴格的防護意義。信號機按防護用途不同又可分為進站、出站、通過、進路、預告、遮斷、駝峰、駝峰輔助、復示以及調(diào)車信號機。2．信號表示器信號表示器是對行車人員傳達行車或調(diào)車意圖的，或?qū)π盘栠M行某些補充說明所用的器具，沒有防護意義。信號表示器分為道岔、脫軌、進路、發(fā)車、發(fā)車線路、調(diào)車及車擋表示器。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備（二）信號機的分類1．按信號機構造分按信號機構造分為色燈信號機和臂板信號機。色燈信號機是用燈光的顏色、數(shù)目及亮燈狀態(tài)表示信號含義的信號機。色燈信號機按信號機的構造又分為探照式、透鏡式和組合式，以及LED式。探照式色燈信號機：以反射鏡為集光器，其特點是一個燈位的信號機構可顯示多種（一般為三種）燈光顏色，故又稱為單燈信號機。透鏡式色燈信號機：是以凸透鏡組為集光器的色燈信號機。透鏡組由無色的外透鏡和有色的內(nèi)透鏡組成，顯示的顏色取決于內(nèi)透鏡的顏色。LED色燈信號機：是用發(fā)光二極管取代白熾燈泡和透鏡組，采用鋁合金機構組合而成，其顯示距離遠，壽命長，安全可靠，是節(jié)能、免維護的新型信號機。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備（二）信號機的分類(2)臂板信號機是以臂板的形狀、顏色、數(shù)目、位置表達信號含義的信號機。我國鐵路規(guī)定臂板呈水平位置為關閉，與水平位置呈45°角為開放，夜間則以臂板信號機上的燈光顏色與數(shù)目來顯示。臂板信號機由于缺點較多，已經(jīng)逐步被淘汰。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備2.按安裝方式分按安裝方式分為高柱信號機、矮型信號機、信號托架和信號橋。(1)高柱信號機的信號機構安裝在信號機柱上，一般用于顯示距離要求較遠的信號機。

(2)矮型信號機設于位于建筑限界下部外側的信號機基礎上，一般用于顯示距離要求不遠的信號機上。(3)因受限界限制，不能安裝信號機柱時，則以信號托架和信號橋代替。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備3.按停車信號的顯示意義分按停車信號的顯示意義分類，可分為絕對信號和非絕對信號（也稱容許信號）。（1）絕對信號是指當顯示停止運行的信號時，列車、調(diào)車車列必須無條件遵守的信號顯示。所有站內(nèi)信號機的禁止信號顯示均為絕對信號。（2）非絕對信號是指列車在列車信號機顯示紅燈、顯示不明或燈光熄滅時允許列車限速通過，并準備隨時停車的信號。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備4.按地位分按地位分類，信號機分為主體信號機和從屬信號機。（1）主體信號機能獨立地顯示，指示列車或調(diào)車車列運行條件的信號機，如進站、出站、進路、通過、駝峰、調(diào)車等信號機。（2）從屬信號機是本身不能獨立存在，只能附屬于某種信號機的信號機，如預告信號機從屬于進站信號機，復示信號機從屬于進站、進路、出站、駝峰、調(diào)車等信號機。

第二節(jié)

鐵路信號基礎設備（三）信號機的設置1．進站信號機進站信號機的作用是防護車站，指示進站列車的運行條件，保證接車進路的正確和安全可靠。所以，凡車站的列車入口處都必須裝設進站信號機。2．出站信號機出站信號機的作用是防護區(qū)間，作為列車占用區(qū)間的憑證，指示列車能否進入?yún)^(qū)間，與發(fā)車進路及敵對進路相聯(lián)鎖，信號開放后保證發(fā)車進路安全，指示列車在站內(nèi)的停車位置，所以車站發(fā)車線端部必須裝設出站信號機。3．進路信號機在有幾個車場的車站，為指示列車由一個車場開往另一個車場，應設進路信號機。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備（三）信號機的設置4．通過信號機自動閉塞區(qū)段的通過信號機，用來防護閉塞分區(qū)，指示列車能否進入運行前方的閉塞分區(qū)，該通過信號機設于各閉塞分區(qū)入口處。非自動閉塞區(qū)段線路所的通過信號機，防護所間區(qū)間，用于指示列車能否占用運行前方的所間區(qū)間。設于有分歧道岔線路所的通過信號機，具有進站和出站信號機的雙重性質(zhì)，即兼起指示接車和發(fā)車雙重作用。5．遮斷信號機在繁忙道口、有人看守的較大橋梁、隧道，以及可能危及行車安全的塌方落石地點，根據(jù)需要裝設遮斷信號機。6．預告信號機預告信號機的作用是預告進站信號機等主體信號機的顯示。非自動閉塞區(qū)段的進站信號機應設預告信號機。遮斷信號機和半自動閉塞區(qū)段線路所的通過信號機，均應裝設預告信號機，以預先了解主體信號機的顯示狀態(tài)。7．調(diào)車信號機調(diào)車信號機用以指示站內(nèi)各種調(diào)車作業(yè)。凡有調(diào)車作業(yè)的集中聯(lián)鎖的車站均應設置調(diào)車信號機。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備（三）信號機的設置8．駝峰信號機駝峰信號機是指示調(diào)車車列能否溜放以及下峰的信號機。設于峰頂平臺與加速坡連接處的峰頂線路最高處。對于每條推送線，分別設一架駝峰信號機。9．駝峰輔助信號機在駝峰上進行解體作業(yè)時，主要是推送車列，不利于調(diào)車機車的司機瞭望，所以對于縱列式編組站的峰前到達場，其每條到發(fā)線靠近駝峰調(diào)車場的一端的適當?shù)攸c，應裝設駝峰輔助信號機。10．復示信號機復示信號機的作用是復示主體信號機的顯示。進站、出站、進路信號機及線路所的通過信號機，因受地形、地物影響，達不到規(guī)定的顯示距離時，在信號機前適當?shù)攸c應裝設復示信號機。復示信號機均采用方形背板，以示區(qū)別。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備（四）信號表示器的設置1．進路表示器進路表示器設在出站信號機和發(fā)車進路兼出站信號機上，用以指示發(fā)車進路開通方向。當這兩種信號機有兩個及以上發(fā)車方向，而信號顯示本身不能分別表示進路方向時，應在信號機上裝進路表示器。雙線自動閉塞區(qū)段，有反方向運行條件時，出站信號機應裝設進路表示器。有兩個發(fā)車方向時，裝一排進路表示器，兩個燈。有三個發(fā)車方向時，裝一排進路表示器，三個燈。有四個及其以上發(fā)車方向時，進路表示器有兩排，第一排三個燈，第二排一個燈。2．發(fā)車表示器發(fā)車表示器用來反映列車出發(fā)時，車站值班員是否向運轉(zhuǎn)車長發(fā)出了發(fā)車信號，或運轉(zhuǎn)車長是否向司機發(fā)出了發(fā)車信號。發(fā)車表示器只設在對發(fā)車指示信號或發(fā)車信號辨認困難，而中轉(zhuǎn)信號又延長站停時間的車站。一般是車站設在彎道上，或客流較大的車站。發(fā)車表示器應設于便于司機瞭望的地點。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備（四）信號表示器的設置3．發(fā)車線路表示器發(fā)車線路表示器設在調(diào)車場的編發(fā)線上，設線群出站信號機時，用于補充說明是哪條線路發(fā)車。4．調(diào)車表示器在作業(yè)繁忙的調(diào)車場上，因受地形、地物影響，調(diào)車機車司機看不清調(diào)車指揮人員的手信號時，應設調(diào)車表示器。5．道岔表示器道岔表示器設于道岔旁，用來反映道岔的開通位置。6．脫軌表示器脫軌表示器用于引向安全線或避難線的道岔及集中聯(lián)鎖以外的脫軌器，表示線路的開通位置或脫軌器的狀態(tài)。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備二、信號繼電器信號繼電器是用于鐵路信號中的各類繼電器的統(tǒng)稱，具有開關特性，可利用它的接點通、斷電路，構成各種控制和表示電路，完成嚴密的聯(lián)鎖關系，是各類信號控制系統(tǒng)不可缺少的重要器件。鐵路信號設備中最廣泛應用的是AX系列繼電器，其基本結構是直流無極繼電器。它由直流電磁系統(tǒng)和接點系統(tǒng)兩大部分組成。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備（二）信號繼電器分類1．按動作原理分：電磁繼電器和感應繼電器2．按動作電流分：直流繼電器（又分為無極、偏極和有極）和交流繼電器3．按輸入物理量：電流繼電器和電壓繼電器4．按動作速度：正常動作繼電器和緩動繼電器5．按接點結構：普通接點繼電器和加強接點繼電器6．按工作可靠度：安全型繼電器和非安全型（前者稱為N，重力式繼電器，后者稱為C型彈力式繼電器）。AX系列安全性繼電器是由我國自行設計和制造的，是我國鐵路信號繼電器的主要定性產(chǎn)品，應用最為廣泛。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備三、軌道電路軌道電路是鐵路信號自動控制的基礎設備。利用軌道電路可以自動檢測列車、車輛的位置，控制信號機的顯示；通過軌道電路可以將地面信號傳遞給機車，從而可以控制列車運行。軌道電路是以鐵路線路的兩根鋼軌作為導體，兩端加以機械絕緣（或電氣絕緣）讓電流在軌道的一定范圍內(nèi)流通而構成的電路。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備四、轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)轍機作為鐵路信號的基礎設備之一，能夠轉(zhuǎn)換道岔的位置，改變道岔的開通方向，鎖閉道岔尖軌，反映道岔的位置。它對于保證行車安全，提高運輸效率，改善行車人員的勞動強度起著重要作用。（一）轉(zhuǎn)轍機的分類1．按動作能源和傳動方式分類轉(zhuǎn)轍機分為電動轉(zhuǎn)轍機、電動液壓轉(zhuǎn)轍機和電空轉(zhuǎn)轍機。多數(shù)轉(zhuǎn)轍機都是電動轉(zhuǎn)轍機，包括我國鐵路大量使用的ZD6系列轉(zhuǎn)轍機和S700K型電動轉(zhuǎn)轍機。2．按供電電源分類轉(zhuǎn)轍機可分為直流轉(zhuǎn)轍機和交流轉(zhuǎn)轍機。直流轉(zhuǎn)轍機采用直流電動機，工作電源是直流電，ZD6系列電動轉(zhuǎn)轍機就是直流轉(zhuǎn)轍機。交流轉(zhuǎn)轍機采用三相交流電源或單相交流電源。目前推廣的提速道岔用的S700K型電動轉(zhuǎn)轍機和ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機均為交流轉(zhuǎn)轍機。第二節(jié)

鐵路信號基礎設備四、轉(zhuǎn)轍機（一）轉(zhuǎn)轍機的分類3．按動作速度分類轉(zhuǎn)轍機分為普通動作轉(zhuǎn)轍機和快動轉(zhuǎn)轍機。大多數(shù)轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換道岔時間在3.8s以上，屬于普通動作轉(zhuǎn)轍機。ZD7型電動轉(zhuǎn)轍機和ZK系列電空轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換道岔時間在0.8s以下，屬于快動轉(zhuǎn)轍機。4．按鎖閉道岔的方式轉(zhuǎn)轍機可分為內(nèi)鎖閉轉(zhuǎn)轍機和外鎖閉轉(zhuǎn)轍機ZD6系列等大多數(shù)轉(zhuǎn)轍機均采用內(nèi)鎖閉方式。S700K型電動轉(zhuǎn)轍機和ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機均采用外鎖閉方式。外鎖閉方式鎖閉可靠，列車對轉(zhuǎn)轍機幾乎無沖擊。第三節(jié)聯(lián)鎖設備一、聯(lián)鎖（一）聯(lián)鎖的意義進路：列車或車列在站內(nèi)行駛時所經(jīng)過的路徑，叫進路。所謂建立進路，就是把進路上的道岔扳到進路所要求的位置上，然后再將該進路的防護信號機開放。列車或車列能否進入進路是根據(jù)該信號機的顯示決定的。聯(lián)鎖：為了保證行車安全，就必須使信號機、進路和道岔三者之間建立一定的相互制約關系，這種關系就叫聯(lián)鎖。所謂聯(lián)鎖必然存在于兩個對象之間。道岔和信號機之間有聯(lián)鎖，上行信號機與下行信號機之間有聯(lián)鎖等。聯(lián)鎖既然存在于兩個對象之間，且又是相互制約的，所以在一般情況下是互鎖的。第三節(jié)聯(lián)鎖設備（二）聯(lián)鎖的基本內(nèi)容聯(lián)鎖的基本內(nèi)容包括：防止建立會導致機車車輛相沖突的進路；必須使列車或調(diào)車車列經(jīng)過的所有道岔均鎖閉在與進路開通方向相符合的位置；必須使信號機的顯示與所建立的進路相符。進路上各區(qū)段空閑時才能開放信號，這是聯(lián)鎖最基本的技術條件之一。如果進路上有車占用，卻能開放信號，則會引起列車、調(diào)車與原停留車沖突。進路上有關道岔在規(guī)定位置且被鎖閉才能開放信號，這是聯(lián)鎖最基本的條件之二。如果進路上有關道岔開通位置不對卻能開放信號，則會引起列車、調(diào)車車列進入異線或擠壞道岔。信號開放后，其防護的進路上的有關道岔必須被鎖閉在規(guī)定位置，而不能轉(zhuǎn)換。敵對進路已建立時，防護該進路的信號機不能開放，這是聯(lián)鎖最基本的技術條件之三。否則列車或調(diào)車車列可能造成正面沖突。信號開放后，敵對進路必須被鎖閉，防護敵對進路的信號不能開放。第三節(jié)聯(lián)鎖設備（三）進路的種類及其劃分1．進路的種類進路按其性質(zhì)可分為列車進路和調(diào)車進路兩大類。（1）列車在站內(nèi)運行時所經(jīng)過的進路稱為列車進路；列車進路又可分為接車進路、發(fā)車進路、通過進路及轉(zhuǎn)場進路。列車由區(qū)間進入車站時所經(jīng)過的進路稱為接車進路；列車由車站開往區(qū)間時所經(jīng)過的進路稱為發(fā)車進路；列車由正線通過車站時所經(jīng)過的接車進路和發(fā)車進路組成的合成進路稱為通過進路；列車由車站的一個車場開往另一個車場時所經(jīng)過的進路稱為轉(zhuǎn)場進路。第三節(jié)聯(lián)鎖設備（三）進路的種類及其劃分1．進路的種類進路按其性質(zhì)可分為列車進路和調(diào)車進路兩大類。（2）調(diào)車車列在站內(nèi)運行時所經(jīng)過的進路稱為調(diào)車進路。調(diào)車進路可分為調(diào)車接車進路和調(diào)車發(fā)車進路。調(diào)車車列由站外方向向站內(nèi)方向調(diào)車時所經(jīng)過的進路稱為調(diào)車接車進路；調(diào)車車列由站內(nèi)方向向站外方向調(diào)車時所經(jīng)過的進路稱為調(diào)車發(fā)車進路。接車進路，用進站信號機防護；發(fā)車進路用出站信號機防護；通過進路用進站信號機與同向正線出站信號機防護；轉(zhuǎn)場進路用進路信號機防護；調(diào)車進路用調(diào)車信號機防護。由此可知，各種信號機是用來防護各種進路的。第三節(jié)聯(lián)鎖設備2．進路的劃分進路的劃分，就是確定進路的始端和終端，也就是確定進路的范圍，從而確定信號機的防護范圍。進路的始端一般是該進路的防護信號機，進路的終端可以是限制列車或車列運行的信號機，也可以是站界、車擋或者警沖標(在不設出站信號機的股道上)。第三節(jié)聯(lián)鎖設備（四）進路與道岔之間的聯(lián)鎖道岔有定位和反位兩個開通方向。我們把道岔經(jīng)常所處的位置叫定位，根據(jù)需要臨時改變的另一位置叫反位。為了保證行車和調(diào)車安全，在列車或車列進入進路之前，必須建立一種進路與道岔的聯(lián)鎖關系，也就是對進路中的有關道岔采取兩項措施。一是將進路中的道岔扳向與進路開通方向相符合的位置。進路與道岔的聯(lián)鎖關系是：道岔有定位和反位兩個位置，進路有解鎖和鎖閉兩種狀態(tài)。道岔位置正確，進路才能建立并鎖閉；進路鎖閉，道岔不能變位；進路解鎖，道岔才能變位。這就是道岔與進路的基本聯(lián)鎖關系。第三節(jié)聯(lián)鎖設備（五）進路與進路之間的聯(lián)鎖在進路與進路之間，存在著兩種不同性質(zhì)的相互關系：一是抵觸進路，二是敵對進路。1．抵觸進路，有公共重疊部分，但由于對道岔位置要求不同，客觀上不能同時建立的進路互稱為抵觸進路。由于抵觸進路之間雖有重疊部分，但客觀上不能同時建立，不會對行車和調(diào)車作業(yè)安全構成威脅，所以不需要另外采取措施來防止它們同時建立。2．敵對進路，在車站上有些進路同時建立時，可能造成列車或車列相沖突，這些進路互稱為敵對進路。凡是互為敵對的進路有如下特點：兩條進路之間有公共重疊部分，而且不能以道岔的位置使它們區(qū)別開來；兩條進路客觀上能同時建立，但安全上絕不允許其同時建立。第三節(jié)聯(lián)鎖設備（六）進路與信號機之間的聯(lián)鎖信號機是防護進路的。只有在進路開通，與進路有關的道岔被鎖閉以及敵對進路沒有建立的條件下，才能開放該進路的防護信號機。信號開放后，進路上的有關道岔及敵對進路均被鎖閉。只有在信號機關閉以后，才有可能解鎖該進路。這樣，才能保證安全。第三節(jié)聯(lián)鎖設備二、聯(lián)鎖設備（一）聯(lián)鎖設備分類控制車站的道岔、進路和信號，并實現(xiàn)它們之間的聯(lián)鎖的設備，稱為聯(lián)鎖設備。聯(lián)鎖設備分為集中聯(lián)鎖（繼電集中和計算機集中聯(lián)鎖）和非集中聯(lián)鎖（臂板電鎖器聯(lián)鎖和色燈電鎖器聯(lián)鎖）。我國絕大部分車站都采用集中聯(lián)鎖。（二）集中聯(lián)鎖用電氣器件集中控制和監(jiān)督全站的道岔、進路和信號機，并實現(xiàn)它們之間聯(lián)鎖的設備稱為集中聯(lián)鎖設備。電氣集中聯(lián)鎖包括繼電集中聯(lián)鎖和計算機聯(lián)鎖。若是用繼電器組成的電路來進行控制并實現(xiàn)聯(lián)鎖的設備，稱為繼電集中聯(lián)鎖。計算機聯(lián)鎖是用計算機完成聯(lián)鎖及控制功能。目前大多數(shù)車站都采用計算機聯(lián)鎖。第三節(jié)聯(lián)鎖設備1．繼電集中聯(lián)鎖繼電集中聯(lián)鎖采用色燈信號機，道岔由轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換，進路上所有區(qū)段均設有軌道電路，在信號樓或車站值班員室進行集中控制和監(jiān)督。由繼電電路構成的繼電集中聯(lián)鎖由于其自身的技術原因，有以下缺點：（1）功能不夠完善，特別是人機對話功能貧乏，也較難增加其它功能。（2）不便于和現(xiàn)代化的信息處理系統(tǒng)相連，如與鐵路行車調(diào)度指揮系統(tǒng)TDCS或調(diào)度集中系統(tǒng)CTC相連較困難。（3）由于繼電集中聯(lián)鎖要采用大量的繼電器，相對于目前日趨下降的集成電路價格，繼電集中聯(lián)鎖在經(jīng)濟方面沒有任何優(yōu)勢。在我國，繼電集中聯(lián)鎖電路曾有過多種制式，但經(jīng)使用，并幾經(jīng)改進和完善，6502電氣集中被認為是較好的定型電路，目前絕大部分繼電集中聯(lián)鎖是6502型。第三節(jié)聯(lián)鎖設備6502電氣集中的設備組成電氣集中包括室內(nèi)設備和室外設備。室內(nèi)設備有控制臺、區(qū)段人工解鎖按鈕盤、繼電器組合及組合架、電源屏、分線盤等。室外設備有信號機、電動轉(zhuǎn)轍機、軌道電路，以及連接室內(nèi)外設備的電纜線路。第三節(jié)聯(lián)鎖設備6502電氣集中的基本工作原理6502電氣集中電路的動作順序是：先選擇進路——再鎖閉進路――然后開放信號――最后是解鎖進路。6502電路是繼電邏輯電路，包括網(wǎng)狀電路和局部電路。網(wǎng)狀電路的形狀與站場形狀相似，有15條網(wǎng)路線。6502電路分為選擇組電路和執(zhí)行組電路兩大部分。選擇組電路由記錄電路和選路電路組成，主要用來記錄車站值班員按壓按鈕的動作，按要求自動選通所需進路，并將操作意圖傳給執(zhí)行組電路。所有聯(lián)鎖關系，包括檢查道岔位置正確、軌道電路區(qū)段空閑且鎖閉、敵對進路未建立且鎖閉在未建立狀態(tài)，都由執(zhí)行組網(wǎng)狀電路完成。經(jīng)檢查聯(lián)鎖關系正確后，鎖閉進路，開放信號。各種解鎖條件的檢查也通過網(wǎng)狀電路進行。第三節(jié)聯(lián)鎖設備2．計算機聯(lián)鎖計算機聯(lián)鎖用微型計算機和其他一些電子、繼電器件組成具有故障一安全性能的實時控制系統(tǒng)。（1）計算機聯(lián)鎖的技術特征計算機聯(lián)鎖是以微機為核心構成的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，它與繼電集中聯(lián)鎖相比，主要區(qū)別是：（1）利用微型計算機對車站值班員的操作命令和現(xiàn)場監(jiān)控設備的表示信息進行邏輯運算后，完成對信號機、道岔及進路的聯(lián)鎖和控制，全部聯(lián)鎖關系由微型計算機及其程序完成。（2）微型計算機發(fā)出的控制命令和現(xiàn)場發(fā)回的表示信息，可能由傳輸通道串行傳輸，可節(jié)省大量的干線電纜．并使采用光纜傳輸成為可能。（3）用屏幕顯示代替表示盤，大大縮小了體積，豐富了顯示內(nèi)容，簡化了結構，方便使用，提供了比較友好的人機交互環(huán)境，可提供比繼電集中聯(lián)鎖更豐富的信息和表現(xiàn)形式。（4）采用積木式的模塊化硬件和軟件設計，便于站場變更，并易于實現(xiàn)故障檢測分析功能。第三節(jié)聯(lián)鎖設備2．計算機聯(lián)鎖（2）計算機聯(lián)鎖的發(fā)展概況我國第一個計算機聯(lián)鎖于1984年在梅山鐵礦地下運輸線上正式開通，后陸續(xù)在冶金、礦山等鐵路試用。1989年在編組站峰尾開通，首先應用于國家鐵路。1993年開始在鐵路干線采用計算機聯(lián)鎖。在計算機聯(lián)鎖的發(fā)展過程中，采用引進和開發(fā)相結合的方法。目前已通過鐵道部鑒定的計算機聯(lián)鎖設備有：鐵道科學研究院通號所研制的TYJL-II型、TYJL-TR9型、TYJL-ECC型、TYJL-ADX型；通號集團公司研究設計院研制的DS6-11型、DS6-20型和DS6-K5B型；北京交通大學微聯(lián)科技有限公司研制的JD-IA型、EI32-JD型；卡斯柯公司的VPI型、iLOCK型等。第三節(jié)聯(lián)鎖設備（3）計算機聯(lián)鎖冗余結構為了提高系統(tǒng)的可靠性和安全性，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)大多采用了冗余結構。按處理故障的方式，冗余結構分為故障切換結構和故障屏蔽結構兩大類。故障切換結構采用動態(tài)冗余技術，分為雙機熱備結構和二乘二取二結構。故障屏蔽結構采用屏蔽冗余技術目前只有三取二系統(tǒng)。

第三節(jié)聯(lián)鎖設備（4）計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的層次結構計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能要求與性能要求均比較高，既要求具有友好而準確的人機界面，同時又要求具有高的可靠性與高安全性，只采用單層結構不可能實現(xiàn)，需要采用上下兩層乃至多層。就控制的層次結構而言，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)可分為人機對話層、聯(lián)鎖層和監(jiān)控層。

第四節(jié)

區(qū)間閉塞二、列車在區(qū)間內(nèi)的行車方法分類列車在區(qū)間內(nèi)行車的方法分為兩種：（一）時間間隔法：列車按照事先規(guī)定好的時間由車站出發(fā)，使前行列車和追蹤列車之間必須保持一定時間間隔。當先行列車出發(fā)后，經(jīng)過一定的時間，才允許后續(xù)列車出發(fā)。由于先行列車可能在途中減速或因故停留在區(qū)間，而且列車運行速度可能和預計計劃不一致，故此方法很不可靠。由于列車晚點會打擾行車時間表，因此要求用路票的方法予以輔助。（二）空間間隔法：控制前行列車和追蹤列車之間保持一定的距離的行車方法。一般以相鄰兩車站之間作為一個區(qū)間，或?qū)^(qū)間的的鐵路線路劃分為若干個獨立的區(qū)間（即“閉塞分區(qū)”），在每個區(qū)段內(nèi)同時只準許一列列車運行，這樣使前行列車和追蹤列車之間必須保持一定距離的行車方法。這種行車方法能嚴格地把列車分隔在兩個空間，可以有效地防止列車追尾和正面沖突事故的發(fā)生，確保列車運行安全。這種方法是我國目前采用的閉塞方法。我們所說的閉塞就是指空間間隔法。第四節(jié)

區(qū)間閉塞三、區(qū)間閉塞的發(fā)展過程行車閉塞制式大致經(jīng)歷了：人工閉塞——半自動閉塞——以地面信號為主的自動閉塞——帶有列車運行控制系統(tǒng)的自動閉塞。

（一）人工閉塞設備（二）半自動閉塞（三）以地面信號為主的自動閉塞（四）帶有列車運行控制系統(tǒng)的自動閉塞第四節(jié)區(qū)間閉塞四、閉塞的分類閉塞可分為站間閉塞、以地面信號為主的自動閉塞和帶有列控系統(tǒng)的自動閉塞等幾類。（一）站間閉塞所謂站間閉塞是指兩站間只能運行一列車，其列車的空間間隔為一個站間。按技術手段和閉塞方法又可分為：電話閉塞、半自動閉塞和自動站間閉塞。1、半自動閉塞：人工辦理閉塞手續(xù)，列車憑信號顯示發(fā)車后，發(fā)車站出現(xiàn)信號機自動關閉。在沒有設備檢測區(qū)間是否留有車輛時，還必須由接車站的值班員去人為檢查列車的完全到達和人工恢復閉塞。這種方法因為既要人工操作，又要依賴列車運行自動關閉信號，所以稱為半自動閉塞。其特征為：站間或所間只準走行一列車。2、自動站間閉塞：在有區(qū)間占用檢查的條件下，自動辦理閉塞手續(xù)，列車憑信號顯示發(fā)車后，出站信號機自動關閉的閉塞方法。其特征為有區(qū)間占用檢查設備；站間或所間區(qū)間只準走行一列車；辦理發(fā)車進路時自動辦理閉塞手續(xù)；自動確認列車到達和自動恢復閉塞。第四節(jié)區(qū)間閉塞四、閉塞的分類（二）以地面信號為主的自動閉塞當列車最高運行速度在160km/h及以下時，通常采用以地面信號為主的自動閉塞系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般設有地面通過信號機、機車裝備機車信號及自動停車裝置，來保證列車按照空間間隔制運行。目前，以地面信號為主的自動閉塞分為：三顯示自動閉塞和四顯示自動閉塞。

第四節(jié)

區(qū)間閉塞三顯示自動閉塞：1.一個綠色燈光——準許列車按規(guī)定速度運行，表示前方至少有兩個閉塞分區(qū)空閑；2.一個黃色燈光——要求列車注意運行，表示前方只有一個閉塞分區(qū)空閑；3.一個紅色燈光——列車應在該信號機前停車。當列車最高運行速度為120km/h時，我國鐵路一般采用三顯示自動閉塞。

第四節(jié)

區(qū)間閉塞四顯示自動閉塞：

第四節(jié)區(qū)間閉塞（三）帶有列控系統(tǒng)的自動閉塞從閉塞制式的角度來看，裝備列車運行控制的自動閉塞可分為三類：固定閉塞、準移動閉塞（含虛擬閉塞）和移動閉塞。1．固定閉塞：列控系統(tǒng)采取分級速度控制模式時，采用固定閉塞方式。運行列車間的空間間隔是若干個閉塞分區(qū)，閉塞分區(qū)數(shù)依劃分的速度級別而定。一般情況下，閉塞分區(qū)是用軌道電路或計軸裝置來劃分的，它具有列車定位和占用軌道的檢查功能。固定閉塞的追蹤目標點為前行列車所占用閉塞分區(qū)的始端，后行列車從最高速開始制動的計算點為要求開始減速的閉塞分區(qū)的始端，這兩個點都是固定的，空間間隔的長度也是固定的，所以稱為固定閉塞。

第四節(jié)區(qū)間閉塞2．準移動閉塞：準移動閉塞方式的列控系統(tǒng)采取目標距離控制模式（又稱連續(xù)式一次速度控制）。目標距離控制模式根據(jù)目標距離、目標速度及列車本身的性能確定列車制動曲線，不設定每個閉塞分區(qū)速度等級，采取一次制動方式。準移動閉塞的追蹤目標點是前行列車所占用閉塞分區(qū)的始端，而后行列車從最高速開始制動的計算點是根據(jù)目標距離、目標速度及列車本身的性能計算決定的。目標點相對固定，在同一閉塞分區(qū)內(nèi)不依前行列車的走行而變化，而制動的起始點是隨線路參數(shù)和列車本身性能不同而變化的。

第四節(jié)區(qū)間閉塞3．虛擬閉塞：是準移動閉塞的一種特殊方式，它不設軌道占用檢查設備，采取無線定位方式來實現(xiàn)列車定位和占用軌道的檢查功能，閉塞分區(qū)是以計算機技術虛擬設定的。我國的青藏線就是采用的虛擬閉塞。第四節(jié)區(qū)間閉塞4．移動閉塞：移動閉塞方式的列控系統(tǒng)也采取目標距離控制模式（又稱連續(xù)式一次速度控制）。目標距離控制模式根據(jù)目標距離、目標速度及列車本身的性能確定列車制動曲線，采取一次制動方式。移動閉塞的追蹤目標點是前行列車的尾部，當然會留有一定的安全距離，后行列車從最高速開始制動的計算點是根據(jù)目標距離、目標速度及列車本身的性能計算決定的。目標點是前行列車的尾部，與前行列車的走行和速度有關，是隨時變化的，而制動的起始點是隨線路參數(shù)和列車本身的性能不同而變化的?？臻g間隔的長度是不固定的，所以稱為移動閉塞。

第四節(jié)區(qū)間閉塞二、閉塞設備類型閉塞設備屬于區(qū)間信號設備。閉塞設備的任務是保證列車在區(qū)間運行的安全并提高區(qū)間的通過能力。（一）半自動閉塞目前，我國鐵路推廣使用的半自動閉塞是64型繼電半自動閉塞.該種閉塞設備具有設備簡單，使用方便，維修容易，投資小，安裝快等優(yōu)點．由于使用區(qū)段的不同，64型繼電半自動閉塞又分為單線繼電半自動閉塞(64D型)和復線繼電半自動閉塞(64F型)兩種。

第四節(jié)區(qū)間閉塞（二）移頻自動閉塞移頻自動閉塞是采用頻率參數(shù)作為控制信息的自動閉塞制式，以移頻軌道電路為基礎。它把低頻信號（）搬移到較高頻率（載頻）上，以形成振幅不變、頻率隨低頻信號的幅度作周期性變化的調(diào)頻信號。將此信號用鋼軌作為傳輸通道來控制通過信號機的顯示，達到自動指揮列車運行的目的。

第四節(jié)區(qū)間閉塞三、道口信號（一）道口的概念鐵路道口是指在鐵路線上鋪面寬度在2.5米及以上，直接與道路貫通的平面交叉。道口按看守情況分為無人看守道口和有人看守道口。我國是一個鐵路道口較多的國家。在全國7萬多公里的鐵路上大約有1萬多處道口。第四節(jié)區(qū)間閉塞三、道口信號（二）道口信號設備道口信號是指示道路上的車輛、行人通過或禁止通過道口的聽覺和視覺信號。具有這種功能的設備稱為道口信號設備。1．道口信號設備的分類道口信號設備是保證道口安全的重要設備。在無人看守道口，它向道路方面顯示能否通過道口的信號。在有人看守的道口。它自動通知看守人員列車的接近。道口信號設備有4種類型。（1）道口自動通知：在列車接近道口時，用指示燈光和音響自動通知道口看守員，由道口看守員操縱欄木進行防護。（2）道口自動信號：當列車接近和離去道口時，自動地向道路方向顯示禁止或準許通行的信號。該類型適用于無人看守道口。第四節(jié)區(qū)間閉塞三、道口信號（二）道口信號設備道口信號是指示道路上的車輛、行人通過或禁止通過道口的聽覺和視覺信號。具有這種功能的設備稱為道口信號設備。1．道口信號設備的分類（3）道口自動通知和道口自動信號：適用于有人看守道口，該設備較完善。列車接近時，同時向道口看守員和道路上的車輛、行人發(fā)出列車接近道口的警報。（4）道口自動通知和道口自動信號、自動欄木：用于有人看守道口，在鐵路和公路運輸都較繁忙的道口使用。自動欄木是根據(jù)列車接近或離去道口的信息而自動關閉和恢復。第四節(jié)區(qū)間閉塞三、道口信號（二）道口信號設備2．道口信號設備（1）道口信號設備的組成。道口信號設備一般由道口信號機、道口音響器、道口閃光器、道口控制器等組成。（2）道口自動信號機的顯示方式及距離。由于列車的制動距離比較大，而一般機動車的制動距離不超過100米，兩者相差懸殊，故禁止道口通行的信號顯示，要求比公路道口信號機的信號顯示更加明顯，且具有警覺性。因此，禁止通行信號采用兩個紅色燈光交替閃爍方式。既與一般公路、鐵路信號有區(qū)別，又有高度警覺的效果。允許通行信號用一個月白燈光來表示。滅燈時表示設備故障，自動信號停用。第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)

列車運行控制系統(tǒng)是以技術手段保證列車安全、快速運行的系統(tǒng)，簡稱列控。完整的列車運行控制系統(tǒng)包括車載設備和地面設備。根據(jù)使用制式不同，列控系統(tǒng)的車載設備包括機車信號、列車運行監(jiān)控記錄裝置LKJ和列車超速防護設備ATP等。列控系統(tǒng)的地面設備包括軌道電路、應答器、車站列控中心和無線通信等。第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)

一、列控系統(tǒng)的發(fā)展歷程隨著鐵路運輸?shù)陌l(fā)展和科學技術的進步，列車運行控制系統(tǒng)經(jīng)歷了以下幾個階段。（一）地面人工信號階段鐵路運營開始就產(chǎn)生了如何控制列車間隔以保證行車安全的問題，從而提出了行車閉塞法。所謂“閉塞”就是指將列車正在運行的一定長度的線路區(qū)段封閉起來，不準許其他列車駛入，以防止發(fā)生列車迎面相撞或尾追等事故。（二）地面自動信號階段19世紀70年代，美國人魯賓孫發(fā)明了軌道電路，利用軌道電路檢查列車占用線路狀態(tài)，從而實現(xiàn)自動閉塞控制，這就開始出現(xiàn)地面自動信號，使地面信號顯示能真實反映線路空閑狀態(tài)，防止列車發(fā)生沖突事故，因為只有當線路在空閑狀態(tài)時，才顯示允許列車運行的開放信號。在此階段，地面信號顯示僅僅指明安全運行條件，而列車的安危在很大程度上掌握在司機的手中。第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)（三）機車信號將列車運行前方所接近信號機的顯示情況及時通知司機，經(jīng)技術手段在司機室內(nèi)復示地面信號顯示的設備稱機車信號。在全面總結通用式機車信號運用經(jīng)驗的基礎上，對通用式機車信號進行了大量的技術改進，研制出新一代JT1-CZ2000型機車信號。第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)三、按列車運行速度分

3、高速鐵路列車時速在200~400公里的鐵路。高速鐵路是指通過改造原有線路（直線化、軌距標準化），使營運速率達到每小時200公里以上，或者專門修建新的“高速新線”，使營運速率達到每小時250公里以上的鐵路系統(tǒng)。

第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)（四）自動停車裝置無論地面信號還是機車信號都只能確保顯示正確可靠，提醒司機及時采取措施，但無法防止由于司機失去警惕、精神不集中、睡覺、出現(xiàn)操縱錯誤而發(fā)生危及列車運行安全的事故。因此，人們又研制了自動停車裝置。其功能是通過地面設備和車載設備的共同作用，當?shù)孛嫘盘枡C顯示停車信號或進一步限制信號時，產(chǎn)生報警信號，在司機未予理睬的情況下自動實施緊急制動，強迫列車停車。第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)（五）列車運行監(jiān)控記錄裝置由于列車自動停車裝置ZTL功能簡單，并未對列車運行中的速度進行有效地控制，并且若司機習慣性的按壓警惕按鈕，仍然會使自動停車裝置不起作用。為了有效地控制列車的運行速度，減少列車超速及冒進信號引起的事故，必須要開發(fā)研制列車超速防護系統(tǒng)（ATP）。在開發(fā)和探索ATP期間，多家單位研制成功了列車運行監(jiān)控記錄裝置LKJ。第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)（六）列車超速防護系統(tǒng)當列車運行速度提高到某一限度時，司機瞭望和確認地面信號的時間很短，不能保證行車安全和效率，無法依靠地面信號顯示正常行車。因此，隨著鐵路的發(fā)展，特別是列車運行速度和密度的不斷提高，逐步發(fā)展了列車超速防護系統(tǒng)（AutomatictrainProtectionSystem，ATP）。列車超速防護系統(tǒng)（ATP）是指列車根據(jù)自身的運行速度和前方列車位置及線路狀態(tài)對采取制動操作的時機做出判斷，對列車運行速度進行實時控制的技術。

第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)二、中國列車運行控制系統(tǒng)（CTCS）近年來，我國鐵路建設飛速發(fā)展，為了進一步適應鐵路跨越式發(fā)展戰(zhàn)略，傳統(tǒng)的以地面信號為主體信號的信號系統(tǒng)已不能滿足運輸要求和保證行車安全，必須采用列車超速防護系統(tǒng)。列車超速防護系統(tǒng)是當今世界各國普遍采用的安全技術設備。2003年，鐵道部組織信號控制專家組成專家組，參照ETCS歐洲列檢標準，研究制定了我國的CTCS發(fā)展裝備暫行技術標準，即《CTCS技術規(guī)范總則（暫行）》。CTCS為中國列車運行控制系統(tǒng)（ChineseTrainControlSystem）的縮寫。第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)二、中國列車運行控制系統(tǒng)（CTCS）（一）CTCS應用等級CTCS根據(jù)功能要求和設備配置劃分為5個應用等級，分別為CTCS-0級、CTCS-1級、CTCS-2級、CTCS-3級、CTCS-4級。 1、CTCS-0級。CTCS-0級為即有線的現(xiàn)狀，由通用機車信號和運行監(jiān)控記錄裝置構成。CTCS-0級的控制模式采用目標距離模式，在既有地面設備的基礎上，采取大存儲的方式把線路數(shù)據(jù)全部存儲在車載設備中，靠邏輯推斷地址調(diào)取所需的線路數(shù)據(jù)，結合列車性能計算得出目標距離式制動曲線。但CTCS-0級尚未成為安全系統(tǒng)。第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)二、中國列車運行控制系統(tǒng)（CTCS）（一）CTCS應用等級2、CTCS-1級。CTCS-1由主體機車信號+加強型運行監(jiān)控記錄裝置組成，面向160km/h以下的區(qū)段；在既有設備基礎上強化改造，達到機車信號主體化的要求，在車站附近增加點式信息設備，傳輸定位信息，以減少邏輯推斷地址產(chǎn)生錯誤的可能。CTCS-1級與CTCS-0級差別在于全面提高了系統(tǒng)的安全性，是對CTCS-0級的全面加強。2000年，結合哈大線電化工程，基本形成了CTCS-1級列控系統(tǒng)的框架模式，但目前CTCS-1級的有關標準尚未確定，還未進行系統(tǒng)研究。第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)二、中國列車運行控制系統(tǒng)（CTCS）（一）CTCS應用等級3、CTCS-2。CTCS-2級是基于軌道電路和點式信息設備傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)。采用目標距離模式曲線監(jiān)控列車安全運行，基本原則是在既有自動閉塞系統(tǒng)上疊加列控系統(tǒng)，既滿足動車組車載設備對地面信息的要求，又保證既有自動閉塞維持不變，兼容既有機車運行控制使用。第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)4、CTCS-3級。CTCS-3是基于無線（GSM-R）傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)，軌道電路完成列車占用檢查及完整性檢查，點式信息設備提供列車用于測距修正的定位基準信息。無線通信系統(tǒng)（GSM-R）實現(xiàn)地車間連續(xù)、雙向的信息傳輸，行車許可由地面列控中心產(chǎn)生，通過無線通信系統(tǒng)傳送到車上。CTCS-3級列控系統(tǒng)可以疊加在CTCS-2級列控系統(tǒng)上。5、CTCS-4級。CTCS-4級是完全基于無線（GSM-R）傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)，地面可取消軌道電路，由地面無線閉塞中心（RBC）和列控車載設備完成列車占用檢測及完整性檢查，點式信息設備提供列車用于測距修正的定位基準信息，實現(xiàn)虛擬閉塞和移動閉塞。CTCS-4級采取目標距離控制模式，列車按照移動閉塞或虛擬閉塞方式運行。第五節(jié)列車運行控制系統(tǒng)（二）CTCS級間關系CTCS車載設備向下兼容，通過系統(tǒng)設計，系統(tǒng)級間切換可以自動完成，級間切換不影響列車正常運行。如既有線提速區(qū)段，配置CTCS-2級車載設備的列車可以在運行過程中自動完成CTCS-1/0級至CTCS-2級至CTCS-1/0級的切換。（三）CTCS的應用情況目前CTCS-2級列控系統(tǒng)主要使用在速度為200~250km/h的既有線和客運專線上，如昌九城際、成灌城際等；CTCS-3級首次應用在于2010年12月26日正式開通的武廣高鐵線路上，后來相繼應用在時速為350km的客運專線上，如鄭西、滬寧、滬杭、京滬、京廣高鐵等。CTCS-2級列控系統(tǒng)作為CTCS-3級的后備系統(tǒng)同時裝設在使用CTCS-3級控車的列車上。CTCS-4級作為列控系統(tǒng)的最高等級，因列車無線定位技術尚未成熟，目前仍處于研究階段，還未正式投入運營，是我國列控系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。第六節(jié)運輸調(diào)度指揮自動控制系統(tǒng)鐵路運輸指揮自動控制系統(tǒng)是指為滿足鐵路運輸調(diào)度指揮的要求，利用自動控制技術、遠程控制技術和信息技術等，通過對鐵路車站信號設備、區(qū)間信號設備等進行遠程控制和監(jiān)測，從而對一定地域范圍內(nèi)運行的全部列車進行集中監(jiān)視、實時控制和管理的設備。鐵路運輸調(diào)度自動控制系統(tǒng)，在未進行信息化以前，按功能分為調(diào)度監(jiān)督和調(diào)度集中。調(diào)度監(jiān)督主要功能是對列車運行進行監(jiān)視和追蹤。調(diào)度集中，主要是對列車運行進路進行集中控制。20世紀90年代鐵路實施信息化、網(wǎng)絡化后，將調(diào)度監(jiān)督進行入網(wǎng)改造，并增加運輸計劃編制和運行自動調(diào)整功能，構成鐵路運輸調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）。進入21世紀，對調(diào)度集中進行現(xiàn)代化改造，以TDCS為平臺，增加自動排列進路功能，而且對列車進路和調(diào)車進路具有自律功能，構成新一代的分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)。第六節(jié)運輸調(diào)度指揮自動控制系統(tǒng)TDCS（一）TDCS概述 TDCS是從現(xiàn)代運輸管理的角度構造全新的現(xiàn)代化調(diào)度指揮系統(tǒng)。改變傳統(tǒng)鐵路信號的觀念，用網(wǎng)絡的觀點對現(xiàn)有鐵路信號專業(yè)技術門類進行改造，把傳統(tǒng)的區(qū)間、車站、編組站三段式信號組織方式改造為鐵路總公司、鐵路局等兩級調(diào)度指揮中心的控制結構，由鐵路總公司調(diào)度指揮中心局域網(wǎng)、鐵路局調(diào)度指揮中心局域網(wǎng)、基層網(wǎng)等三層網(wǎng)絡結構實現(xiàn)。第六節(jié)運輸調(diào)度指揮自動控制系統(tǒng)（二）各部分的功能1、鐵路總公司中心TDCS的主要功能：列車動態(tài)跟蹤運輸宏觀顯示設備運用狀態(tài)實時顯示運行圖管理調(diào)度命令管理列車編組管理數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及預測技術資料管理鐵路局間分界口列車調(diào)度指揮管理調(diào)度命令無線傳送第六節(jié)運輸調(diào)度指揮自動控制系統(tǒng)2、鐵路局調(diào)度所TDCS功能調(diào)度所TDCS起到承上啟下的作用，通過它可以實現(xiàn)對全局行車指揮進行實時、集中、透明的管理——監(jiān)測車站的行車信息，完成行車計劃和調(diào)度命令的下達。調(diào)度所TDCS功能包括：列車運行實時監(jiān)視及歷史查詢功能；干線列車運行狀況及調(diào)度管理信息查詢功能；運行圖管理功能； 調(diào)度命令管理及傳送功能；列車信息管理功能；列車車次號自動追蹤和無線車次號校核功能；緊跟蹤報警功能；視頻播放功能；仿真培訓功能；調(diào)度命令無線傳送功能。第六節(jié)運輸調(diào)度指揮自動控制系統(tǒng)二、分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）“分散自律”的概念最初源自日本東京圈城市鐵路控制系統(tǒng)。由于日本是地震多發(fā)國家，為保證控制中心遭受地震襲擊癱瘓后，車站在一定時間內(nèi)還能正常地接發(fā)列車，該系統(tǒng)在車站設立自律計算機，該計算機接受控制中心下達的運行計劃后，即使和控制中心通信終端也可以自動接發(fā)列車。我國為解決傳統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)中辦理調(diào)車作業(yè)頻繁交換控制權的問題，借鑒日本地鐵控制系統(tǒng)的思想，采用具有智能化且具有分散自律控制功能的調(diào)度集中系統(tǒng)。分散自律調(diào)度集中為了解決行車和調(diào)車相互干擾的問題，必須實現(xiàn)在不影響列車運行的原則下，允許調(diào)度中心和車站通過調(diào)度集中系統(tǒng)自主進行調(diào)車的功能。對于調(diào)度集中系統(tǒng)來講是一種功能的分散，不同于傳統(tǒng)意義上調(diào)度集中控制，而是出現(xiàn)了分布式控制的功能。因此，如果通過在車站設立自律機來完成按照列車運行計劃和站細正常接發(fā)列車以及協(xié)調(diào)列車、調(diào)車沖突的功能，將完全可以實現(xiàn)列車和調(diào)車作業(yè)的統(tǒng)一控制。這一原則叫做“分散自律”原則。

第六節(jié)運輸調(diào)度指揮自動控制系統(tǒng)1、CTC結構分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)結構包括鐵路局調(diào)度中心及車站調(diào)度集中分機系統(tǒng)兩個層次。

第六節(jié)運輸調(diào)度指揮自動控制系統(tǒng)2、系統(tǒng)總體功能調(diào)度中心系統(tǒng)主要負責編制和調(diào)整列車運行計劃、列車到發(fā)線安排并將計劃發(fā)送到車站，車站系統(tǒng)將運行計劃轉(zhuǎn)換成進路控制命令，驅(qū)動聯(lián)鎖設備執(zhí)行。車站自律機完成列車計劃、調(diào)車計劃、集中進路控制、車站進路控制等不同控制來源的沖突檢查和協(xié)調(diào)，解決傳統(tǒng)調(diào)度集中系統(tǒng)中心控制/車站控制頻繁切換導致的效率低下問題。3、CTC控制模式分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)包括兩種控制模式：分散自律控制模式和非常站控模式。第七節(jié)鐵路通信鐵路運輸生產(chǎn)是在全國縱橫交錯的鐵路網(wǎng)上進行，我國鐵路網(wǎng)擁有數(shù)萬公里線路，幾千個車站，設置了各種職能部門，具有線長、點多、面廣、多工種聯(lián)合作業(yè)的特點。為了可靠的指揮列車運行，組織運輸生產(chǎn)及各部分工作間的相互聯(lián)系，必須設置性能完善的鐵路通信系統(tǒng)，構成完整的通信網(wǎng)。鐵路通信系統(tǒng)是鐵路實現(xiàn)統(tǒng)一指揮、組織、管理運輸生產(chǎn)的重要工具。第七節(jié)鐵路通信一、鐵路通信分類（一）鐵路通信按服務區(qū)域一般可分為鐵路長途通信、鐵路地區(qū)通信、鐵路區(qū)段通信、鐵路站內(nèi)通信等1．鐵路長途通信。包括長途電話、長途電報和數(shù)據(jù)通信等。各國鐵路長途通信已經(jīng)實現(xiàn)或正在實現(xiàn)長途電話的自動交換和長途電報的自動轉(zhuǎn)接。2．鐵路地區(qū)通信。主要是電話通信。地區(qū)的電報通信、數(shù)據(jù)通信和可視電話等正在迅速發(fā)展。鐵路地區(qū)通信網(wǎng)可以通過人工或自動的長途交換設備接入鐵路長途通信網(wǎng)，也可通過市話中繼線接入市內(nèi)電話網(wǎng)。3．鐵路區(qū)段通信。主要包括調(diào)度電話、站間行車電話、各種業(yè)務專用電話、區(qū)間電話、列車預報確報電報等。4．鐵路站內(nèi)通信。主要包括站場有線電話、站場無線電話、站內(nèi)電報、站內(nèi)電視、扳道電話以及客運站擴音、站場擴音和無線擴音等。第七節(jié)鐵路通信一、鐵路通信分類（二）按業(yè)務性質(zhì)可分為鐵路公用通信和鐵路專用通信1．鐵路公用通信。鐵路公用通信是鐵路各部門相互間經(jīng)過交換、傳輸系統(tǒng)進行聯(lián)絡的通信，如一般電話電報等；2．專用通信。專業(yè)通信是專供某些業(yè)務部門間進行聯(lián)絡的通信，如各種調(diào)度電話、養(yǎng)路電話、站間電話、扳道電話等。

第七節(jié)鐵路通信二、幾種主要的鐵路專用通信設備（一）列車調(diào)度電話列車調(diào)度電話供列車調(diào)度員與其管轄區(qū)段內(nèi)所有的分機進行有關列車運行通話用。在列車調(diào)度回線上，只允許接入與列車運行直接有關的車站值班員、車站調(diào)度員、機車調(diào)度員等的電話。列車調(diào)度電話的顯著特點是調(diào)度員可以對個別車站呼叫，稱作單呼；也可以對成組車站呼叫，稱作組呼；或者對全部車站集中呼叫稱作全呼。列車調(diào)度員可以與車站互相通話，任何車站也可以方便地對列車調(diào)度員呼叫并通話。第七節(jié)鐵路通信二、幾種主要的鐵路專用通信設備（二）無線調(diào)度電話1．列車無線調(diào)度電話。列車無線調(diào)度電話可供列車調(diào)度員、機車調(diào)度員、車站值班員等調(diào)度指揮人員和列車司機相互通話。相對于列車有線調(diào)度電話無線列調(diào)電話聯(lián)系更為方便、靈活。這對于提高運輸效率，縮短運行時間，及時掌握和調(diào)整列車運行都有重大作用，同時列車在運行過程中，發(fā)生臨時故障，或區(qū)間線路、橋梁出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時，司機可以及時報告調(diào)度員或臨近的車站值班員。也可直接通知鄰近區(qū)段的司機，以便及時采取措施，更好地確保行車安全。第七節(jié)鐵路通信2．站內(nèi)無線調(diào)度電話。站內(nèi)無線通信是為車站調(diào)度員、駝峰值班員等站內(nèi)編組和解體作業(yè)的指揮人員和車站調(diào)車機車司機相互通話而設置的。采用站內(nèi)無線調(diào)度通信時，在車站調(diào)度員室和駝峰值班員室裝有固定無線電臺，在調(diào)車機車和駝峰機車司機室內(nèi)裝有機車電臺。通過站內(nèi)無線通信，車站調(diào)度員可以直接和調(diào)車機車司機取得聯(lián)系，及時了解現(xiàn)場作業(yè)情況及存在問題，并向有關人員提出解決問題的措施。特別是在天氣不良，辨認信號比較困難的條件下，依靠無線通信可以更好地防止事故的發(fā)生，確保調(diào)車安全。因此，采用無線通信后，站內(nèi)的調(diào)車工作更加方便、靈活、能夠更充分地發(fā)揮調(diào)車機車的效率，縮短車輛停留時間，加速貨車周轉(zhuǎn)。

第七節(jié)鐵路通信（三）專用電話系統(tǒng)鐵路專用電話系統(tǒng)是為鐵路沿線各基層單位如車站、工區(qū)、領工區(qū)等相互間以及與基層系統(tǒng)的上級機構相互間聯(lián)系使用。如：車務專用電話、電務專用電話、工務專用電話、會議電話等。（四）地區(qū)電話地區(qū)電話是為同一城市中各鐵路單位相互之間公務聯(lián)系用的電話，即鐵路部門的市內(nèi)電話。（五）局線和干線長途電話、電報局線長途電話、電報是為鐵路局范圍內(nèi)各單位相互之間公務聯(lián)系用的通信設備。干線長途電話、電報是為鐵道部和鐵路局及鐵路局相互之間進行公務聯(lián)系用的通信設備。（六）列車確報電報、電話列車確報電報、電話是供相鄰編組站及編組站與區(qū)段站之間及時傳遞有關列車編組順序的資料使用，以便對方站能正確、及時地掌握車流的情況。確報設備采用電傳打字電報機，有條件時采用話路傳真機。第七節(jié)鐵路通信（七）鐵路站場通信系統(tǒng)鐵路站場通信也是鐵路專用通信的一部分，它主要是解決站場工作人員相互聯(lián)系通信的設備。它包括站場電話系統(tǒng)、站場擴音對講系統(tǒng)、站場無線電話系統(tǒng)和客運廣播系統(tǒng)。1．站場電話。站場電話供站內(nèi)運輸人員指揮站內(nèi)行車和調(diào)車作業(yè)，以及聯(lián)系車站日常運輸組織工作之用。2．站場擴音對講裝置。它包括行車作業(yè)使用的對講設備和供調(diào)車作業(yè)使用的對講設備，并且可向室外擴音。3．站場無線電話。它是站場流動作業(yè)人員之間和流動人員與固定作業(yè)人員之間互相聯(lián)系使用的設備，以便保證作業(yè)的安全和提高作業(yè)的效率。4．客運廣播系統(tǒng)?？瓦\廣播系統(tǒng)供客運作業(yè)人員使用。為了便于客運服務，客運擴音設備常采用分路輸出，分別向候車室各站臺、站前廣場等處進行廣播，成為客運站不可缺少的設備之一。第七節(jié)鐵路通信三、高速鐵路通信系統(tǒng)（一）高速鐵路通信系統(tǒng)的特點1．通信需求業(yè)務的多樣化，并且數(shù)據(jù)及圖像成為主要業(yè)務。因此，對通信網(wǎng)的總體要求應能夠提供話音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體通信手段，滿足高帶寬、分布式多業(yè)務接入、高可靠性的要求。2．根據(jù)各專業(yè)提供的業(yè)務需求，通信網(wǎng)應提供基本通信業(yè)務，保證高速鐵路運輸指揮基本需要的通信業(yè)務、包括調(diào)度、公務、移動通信、會議電視等。3.承載業(yè)務。包括信號系統(tǒng)、旅客服務信息系統(tǒng)、綜合調(diào)度系統(tǒng)、綜合（視頻）監(jiān)控系統(tǒng)、防災安全系統(tǒng)、經(jīng)營管理系統(tǒng)等信息應用系統(tǒng)的承載與互連。4.傳輸系統(tǒng)為所有通信業(yè)務提供傳輸服務，以滿足承載語音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸需要。第七節(jié)鐵路通信三、高速鐵路通信系統(tǒng)（一）高速鐵路通信系統(tǒng)的特點5.數(shù)據(jù)網(wǎng)對不涉及行車安全、資金安全的數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務提供路由、交換等功能，以滿足旅客服務、各類視頻監(jiān)控以及信息化其它相關應用系統(tǒng)等對數(shù)據(jù)業(yè)務的處理需要。6.調(diào)度通信系統(tǒng)為提供數(shù)字化調(diào)度通信業(yè)務，滿足調(diào)度通信、專用通信、站場通信、站間通信業(yè)務的需要，并可與GSM-R移動通信系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)有線無線用戶的統(tǒng)一調(diào)度。7.專用移動通信系統(tǒng)（同址雙網(wǎng)或交織冗余網(wǎng)絡）提供無線移動公務通信、無線列車調(diào)度指揮功能，并為列車控制等系統(tǒng)提供無線數(shù)據(jù)傳輸通道。第七節(jié)鐵路通信（二）高速鐵路信號專用通信系統(tǒng)高速鐵路信號專用通信系統(tǒng)主要包括區(qū)段數(shù)據(jù)通信、區(qū)間通信及無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。1.區(qū)段數(shù)據(jù)通信高速鐵路設有綜合調(diào)度中心，在車站信號室內(nèi)有調(diào)度集中分機，在電務、工務、機務、水電維修部門也設有分機或控制終端，他們之間通過主干傳輸系統(tǒng)提供數(shù)字通道互聯(lián)，形成專用通信。綜合調(diào)度系統(tǒng)專用的數(shù)據(jù)通信加上傳統(tǒng)的調(diào)度電話業(yè)務以及圖像業(yè)務綜合成區(qū)段數(shù)據(jù)通信。其采用現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信技術(如IP技術、VPN技術等)來實現(xiàn)多媒體業(yè)務。第七節(jié)鐵路通信（二）高速鐵路信號專用通信系統(tǒng)2.區(qū)間通信由于高速鐵路站間距可達20～70km，區(qū)間通信更為必要，區(qū)間通信主要包括以下內(nèi)容：⑴車站信號室之間，車站信號室與區(qū)間信號室之間，區(qū)間信號室之間列控安全數(shù)據(jù)傳輸。⑵區(qū)段聯(lián)鎖系統(tǒng)主站與相鄰從站或區(qū)間渡線控制點之間的安全數(shù)據(jù)傳輸。⑶天氣、地震、線路安全監(jiān)測站與站終端的數(shù)據(jù)傳輸。⑷列車軸溫監(jiān)測站數(shù)據(jù)傳輸。⑸電力搖控終端數(shù)據(jù)傳輸。⑹區(qū)間公務人員及應急搶險通信。⑺常設線路監(jiān)視系統(tǒng)及救災監(jiān)視用圖象傳輸。⑻通信、信號維護用通信通道等。第七節(jié)鐵路通信（二）高速鐵路信號專用通信系統(tǒng)3.高速列車無線數(shù)據(jù)通信用來進行高速列車與地面的無線數(shù)據(jù)傳輸，以實現(xiàn)高速鐵路的行車安全、運輸管理、旅客服務。具體有：⑴文本方式的調(diào)度命令。⑵車次號、列車速度，列車位置核查。⑶列車運行時的安全狀態(tài)。⑷車輛維修信息。⑸旅客服務信息等。4.專用基礎網(wǎng)絡它是指信號專用光纖網(wǎng)，把聯(lián)鎖和列控系統(tǒng)、列控系統(tǒng)各信號室設備之間、聯(lián)鎖系統(tǒng)主站與分站間、以及CTC各系統(tǒng)之間用網(wǎng)絡聯(lián)系起來，稱為CTC-LAN、E1-LAN和ATC-LVN。采用先進的網(wǎng)絡技術可以簡化信號系統(tǒng)設計，便于系統(tǒng)升級、減少配線和電纜，從而提高了信號系統(tǒng)的安全性，可靠性和可維修性。第七節(jié)鐵路通信（二）高速鐵路信號專用通信系統(tǒng)4.專用基礎網(wǎng)絡它是指信號專用光纖網(wǎng)，把聯(lián)鎖和列控系統(tǒng)、列控系統(tǒng)各信號室設備之間、聯(lián)鎖系統(tǒng)主站與分站間、以及CTC各系統(tǒng)之間用網(wǎng)絡聯(lián)系起來，稱為CTC-LAN、E1-LAN和ATC-LVN。采用先進的網(wǎng)絡技術可以簡化信號系統(tǒng)設計，便于系統(tǒng)升級、減少配線和電纜，從而提高了信號系統(tǒng)的安全性，可靠性和可維修性。第七節(jié)鐵路通信四、高速鐵路無線通信系統(tǒng)GSM-RGSM-R是專門針對鐵路對移動通信的需求而推出的專用系統(tǒng)，它的研究與應用在國外尤其是歐洲正是蓬勃發(fā)展時期，而我國對鐵路專用移動通信的研究還相對落后。但是歐洲GSM-R/ETCS的成功運用，為我國鐵路通信信號技術發(fā)展提供了良好的技術借鑒。第七節(jié)鐵路通信四、高速鐵路無線通信系統(tǒng)GSM-R（一）我國GSM-R建設的必然性1.GSM-R的起源為解決列車高速運行時，語音數(shù)據(jù)