北京交通大学 铁路信号讲义

铁路信号基础知识讲课教师：程贯玉概述铁路信号设备是铁路行车的指挥与控制系统。

它在保障行车安全，提高行车速度和行车密度，提高运输效率和改善行车工作人员的劳动条件方面具有重要作用。

一、信号的基本概念（一）信号设备1、铁路信号设备包括铁路信号、联锁、闭塞等设备，统称铁路信号设备。

铁路信号是在列车运行时及调车工作中对列车乘务人员及其它有关行车人员发出的命令，有关行车人员必须按信号指示办事，以保证行车安全并准确的组织列车运行及调车工作。

其主要作用是向有关行车人员和调车人员发出指示和命令，保证行车、调车工作的安全和提高铁路通过能力。

对增加铁路运输经济效益、改善铁路职工劳动条件也起着重要作用。

（二）联锁设备1、基本概念(1)联锁：在有关的信号机和道岔之间，以及信号机和信号机之间应建立起一种互相制约的关系，才能保证车站的安全，我们把这种制约关系叫做联锁。

车站联锁设备是保证站内列车和调车作业的安全，以及提高车站通过能力的一种信号设备。

(2)进路:在关于进路的学习中，我们需要掌握以下几个关键词：进路、列车进路、调车进路、敌对进路车站内，列车的运行经路或调车作业所走的经路称为进路。

因此，进路可以分为列车进路和调车进路。

其中，列车进路又可分为接车进路和发车进路。

每个车站都有若干条进路。

图1 进路表示图图1中绿线与蓝线部分就表示三条进路。

2条绿线进路与区间相通，都为列车进路。

该进路用于接车时为接车进路，用于发车时为发车进路。

蓝线进路为调车进路。

敌对进路:如果同时开放2条进路会造成机车车辆相撞，这两条矛盾的进路就称为敌对进路。

如图2中，绿线进路与蓝线进路就为敌对进路。

图2 敌对进路表示图2、联锁设备应满足下列几项要求：（1）当开放某一进路时，必须先将进路上的所有道岔扳到正确位置后，防护这一进路的信号机才能开放。

（2）当防护某一进路的信号机开放以后，这一进路上的道岔应被锁闭，不能再扳动。

（3）当某一进路的信号机开放以后，与之敌对的进路（两条或两条以上的进路，有一部分相互重叠或交叉，有可能发生列车或机车车辆冲突的进路）的信号机应全部被锁闭，不能开放。

（4）主体信号机开放前，预告信号机不能开放；在正线出站信号机开放前，进站信号机不能显示正线通过信号。

3、联锁分类：联锁设备分为集中联锁（继电联锁和计算机联锁）和非集中联锁（臂板电锁器和色灯电锁器联锁）。

编组站、区段站和电源可靠的其他车站，有条件的均应采用集中联锁。

在新建铁路线上，条件不具备时，可采用非集中联锁。

（三）闭塞设备1、概述（1）闭塞：在单线铁路上，为防止一个区间内同时进入相对运行的列车而发生冲突，以及避免两列同向运行的列车（包括双线区间）发生追尾事故，铁路上规定区间两端车站值班员在向区间发车前必须办理的行车联络手续，叫做行车闭塞（简称闭塞）手续。

（2）闭塞设备：用于办理行车闭塞手续的设备叫闭塞设备。

（3）闭塞设备作用：是用来保证列车在区间内运行安全，并提高区间通过能力的区间信号设备。

（4）原则：闭塞设备必须保证一个区间内，在同一时间里只能允许一个列车占用这一基本原则的实现。

三同原则（5）方法：主要有半自动闭塞和自动闭塞，当基本闭塞不能使用时，用电话闭塞。

半自动闭塞：此种闭塞需人工办理闭塞手续，列车凭出站信号机的进行显示发车，但列车出发后，出站信号机能自动关闭，所以叫半自动闭塞。

自动闭塞：通过列车运行及闭塞分区的情况，通过信号机可以自动变换显示，列车凭信号机的显示行车，这种闭塞方法完全是自动进行的，故叫自动闭塞。

三显示自动闭塞简介：目前，我国铁路上三显示自动闭塞采用红、黄、绿三种颜色的灯光来指示列车运行的不同条件。

当线路上的钢轨折断时，轨道电路断电，使信号机显示红灯，保证行车安全。

四显示自动闭塞简介:随着列车重量、速度和密度的不断增加，三显示自动闭塞也已不能适应需要，在我国运输繁忙的铁路线上，逐步采用四显示自动闭塞。

此外，在修建的高速铁路上，也采用该闭塞方式。

四显示在三显示闭塞（红、黄、绿）的基础上，增加了黄绿色灯光。

（6）发展：随着列车速度的提高，密度的加大，其闭塞方法则采用列车运行间隔自动调整。

这种制式不需要将区间划分成固定的若干闭塞分区，而是通过地面处理机提供的与前面列车的间隔距离等信息，控制列车速度，达到自动调整运行间隔，使之保持一定的距离。

这种方式可以提高区间内的行车密度，大幅度提高区间通过能力，是今后发展的方向。

（四）铁路信号三种不同颜色：红色：停车 黄色：注意或减速行驶 绿色：按规定速度运行二、铁路信号分类铁路信号是由信号设备，例如信号机、表示器和标志所发出的信息，可从多个角度进行分类。

1、按接收信号的感官可分为：视觉信号和听觉信号两大类。

（1）视觉信号以物体或灯光的颜色、形状、位置、闪光、数目或数码显示等特征表示的信号。

用信号机、机车信号机、信号旗、信号牌、各种表示器、各种标志及火炬（一种在风雨天气都能点燃并发出火光的视觉信号，司机发现火炬信号的火光时应立即停车）等显示的信号，都是视觉信号。

（2）听觉信号以不同器具发出的音响的强度、频率和音响的长短等特征表示的信号。

如用号角、口笛、响墩（外形扁圆内装有炸药的听觉信号，防护时，将其放在钢轨上，当车轮压上后会发出爆炸声，要求司机立即停车）发出的声音以及机车、轨道车的鸣笛等发出的信号，都是听觉信号。

2、按发出信号的机具能否移动可分为：固定信号（常用） 、移动信号（施工、维修临时使用）和手信号（基本不再使用） 。

（1） 固定信号固定信号是铁路信号设备的重要组成部分，包括地面信号和机车信号。

在我国铁路上，依据信号的含义，固定信号可分为三类：——前方闭塞分区有车占用；——前方一个闭塞分区空闲；——前方至少两个闭塞分区空闲。

①要求停车的信号；（一般称为"禁止信号"或"停车信号"）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。

（②与③合称为"进行信号"或"允许信号"）（2）移动信号及手信号当线路上出现临时性障碍或进行施工，要求列车停车或减速时，需按照规定设置移动信号，安放响墩、火炬或用手信号进行防护，以保证行车安全。

手信号是有关行车人员用手持信号旗或信号灯作出各种规定动作来表示停车、减速、发车、通过、引导等信号。

3、固定信号分类在所有铁路信号中，由固定信号机发出的视觉信号是最常见、最主要的信号。

（1）按信号机设置部位分为：地面信号（设于车站或区间固定地点的信号机或表示器，防护站内进路以及闭塞分区和道口）；机车信号（设于机车驾驶室内，复示地面信号，逐步成为主体信号使用）（2）按信号机的构造分为：色灯信号机（用灯光的颜色、数目以及亮灯状态表示信号的含义，目前广泛使用透镜式）；臂板信号机（已经淘汰）。

（3）按用途分为：信号机（用来防护站内进路、防护区间、防护危险地点，具有严格的防护意义）；信号表示器（对行车人员传达行车或调车意图，或对某些补充说明所用的器具，没有防护意义。

）（4）按地位分为：主体信号机（能够独立显示信号，指示列车或调车车列运行条件的）；辅助信号机。

（5）按停车信号的显示意义分为：绝对信号（显示停止运行信号时，列车、调车车列必须无条件遵守的信号显示）；容许信号（列车在列车信号显示红灯、显示不明、灯光熄灭时允许列车限速通过，并随时准备停车的信号。

（6）按安装方式分为：高柱（进站、正线出站、通过、预告、接车进路等）、矮柱（侧线出站、站内调车）色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号。

组合式色灯信号机是为提高在曲线上的显示距离而研制的新型信号机。

三、地面信号机（一）简介信号机有臂板信号机和色灯信号机两大类。

1、臂板信号机臂板信号机大多采用人力操纵、导线传动。

白天用臂板的不同位置，夜间用不同颜色的灯光显示信号。

臂板信号机的主要优点是可以用在无可靠交流电源的中间站上。

但其缺点较多，如昼夜显示方式不同，增加了辨认的困难；传动用的导线随气温变化需要经常调整；不易实现自动化等。

现在我国铁路已逐步淘汰臂板信号机，推广色灯信号机。

2、色灯信号机色灯信号机白天和夜间都采用不同颜色的灯光显示信号。

根据色灯信号机构造的不同，可分为透镜式(又称多灯式)与探照式(又称单灯式)两大类型。

(1)透镜式色灯信号机透镜式色灯信号机由色灯信号机构、机柱等组成。

色灯信号机构是色灯信号机的主要部件，它包括凸透镜、电灯座及灯泡、遮据、背板等。

它的每一组透镜只能发出一种颜色的灯光。

如要显示三种颜色信号光必须有三组透镜和三个灯泡。

(2)探照式色灯信号机探照式色灯信号机也由色灯信号机构、机柱等组成。

所不同的是在它的色灯信号机构中有一个可以随电流方向变化而转动的色玻璃框，因而它的一组透镜可以显示三种颜色灯光(如红、黄、绿)。

当某一种色玻璃对准灯光时，就显示出那一种颜色的灯光。

与透镜式色灯信号机相比，探照式色灯信号机有构造复杂，维修困难等缺点。

与臂板信号机相比，色灯信号机的优点是，昼夜显示相同，易于辨认，易于实现自动化以及显示距离较远等。

（二）设置色灯信号机的总要求1、色灯信号机的设置方位我国铁路采用左侧行车制，机车司机在驾驶室内的位置统一设在左侧。

为了便于司机了望信号，因此规定所有色灯信号机均应设在线路的列车运行方向的左侧。

2、限界与色灯信号机的设置在线路旁设置的信号机，均不得侵入建筑接近限界。

在准许接发或通过超限货物列车的线路旁设置的信号机，不得侵入超限限界。

如两线路之间距离不足以装设信号机时，可以采用信号桥或信号托架。

装设在信号桥或信号托架上的信号机，可以在线路的左侧，也可以在其所属线路的中心线上空。

3、特殊情况下的设置方位与注意事项在特殊情况下，如线路左侧没有装设信号机的条件或因曲线、隧道、桥梁等影响，不适宜设置信号桥或信号托架，而将信号机设置在右侧比设置在左侧的显示状况较好，对行车更为有利时，经铁路局批准，信号机也可以设于右侧。

在右侧设置信号机时，还应考虑是否有被邻线列车误认或被邻线列车挡住视线看不到信号的可能性，应当避开这种可能的地点。

4、色灯信号机的设置流程信号机设置的地点，对信号显示距离的远近，对司机确认信号和行车安全等都有极大的关系，所以设置信号的地点，要由电务（设计和施工）部门会同车务、机务等有关部门，共同研究确定，经铁路局批准。

在确定信号机装设地点时，应全面考虑：（1）信号显示距离满足《技规》要求；（2）不致于被误认为邻线的信号机；（3）尽量避免设在停车后起动困难的上坡道，或难以停车的下坡道上；（4）自动闭塞区段还要考虑不影响列车间隔时间。

不同用途的色灯信号机，设置的具体位置也存在一定区别。

（三）“技规”的有关规定各种信号机及表示器,在正常情况下的显示距离：1. 进站、通过、接近、遮断信号机,不得小于1000m；2. 高柱出站、高柱进路信号机不得小于800m；3. 预告、驼峰、驼峰辅助信号机,不得小于400m；4. 调车、矮型出站、矮型进路、复示信号机,容许、引导信号及各种表示器,不得小于200m。