本页使用了标题或全文手工转换

閉塞 (鐵路)

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索

閉塞鐵路上防止列車對撞或追撞(追尾)的方式,是鐵路上保障安全的主要方法之一。

由於鐵路車輛的制动距離较汽車长得多(以高鐵最明顯),当列车运行途中發現前方线路有危险狀況時,大多数情况下都是來不及停车的,所以將鐵道分為一個個區塊(閉塞區間),同一個區間內不得駛入兩列以上的列車以防止事故的發生,這就是閉塞,這種保安方式就叫閉塞方式,是鐵路上列車安全運行的基本要求。

早期闭塞技术通常要求闭塞区间的长度不小于列车制动的安全距离。现代四显示色灯闭塞方式通常要求2个闭塞区间的长度不小于列车制动的安全距离。

在閉塞方式發明以前,列車出發前与車站聯絡後,照時刻表運行;但是當運行圖無法精準確認的時候容易發生衝突,無法根本的防止追撞事故,所以開始研究閉塞方式作為預防方案。

历史[编辑]

1840年代以前,列车运行以“时间间隔法”来保证安全,即每趟列车发出以后,间隔一段时间才发出后一列车,但是这种方法无法防止列车因晚点或故障停车导致运行时间与运行图相差较大时容易发生的追尾事故。

1842年英国发明的“空间间隔法”[1],以两车之间相隔一段距离的方法来保证安全,可以视为是现代闭塞技术的雏形。

闭塞方式分类[编辑]

铁路的闭塞方式可分为人工闭塞半自动闭塞自动闭塞移动自动闭塞

  1. 人工闭塞是以人工记录列车的运行位置和控制色灯信号机的闭塞方法[2]。在发车前,接发车双方的车站线路所共同确认闭塞区间是处于空闲状态,然后发车的车站或线路所使用路签机、路牌、路票等记录本段区间已经被占用,并把占用信息通过电话、电报等手段通知接车的车站或线路所。接车的车站或线路所有责任在列车到达后检查车辆到达编组是否完整,是否有部分车厢滞留在区间未到达。在列车到达前,发车车站应阻止后续运行的列车进入这一区间,接车车站应阻止反向运行的列车进入这一区间。
  2. 半自动闭塞是以人工确认区间空闲,发车后由轨道电路判断车辆进入区间后自动把区间设置为占用状态的闭塞方法[3]。车辆进入区间后,轨道电路会联锁控制色灯信号机,把占用信息通知到双方车站。车辆到达后,仍需要人工检查车辆到达编组完整,由人工把区间状态复原为空闲状态。
  3. 自动闭塞是以计轴设备自动计算进入该区间的车轴数目和离开该区间的车轴数目,从而自动判断区间空闲状态的闭塞方法。车辆进入或离开区间将自动连锁控制色灯信号机的状态。

常用闭塞方式[编辑]

依据路签(介质)的不同,铁路的闭塞技术可分为电话电报闭塞电气路签路牌闭塞继电半自动闭塞单线计轴自动闭塞双线单向自动闭塞双线双向自动闭塞移动闭塞等。

单票闭塞[编辑]

英语staff block system日语スタフ閉塞式。是以一个路签(准行标志)来闭塞的方法。是最简单的闭塞方法之一。

该方法以唯一的一个标志物作为一个闭塞区间的路签(准行标志),只有司机持有该路签时,该列车才能开走。日本的一些铁路使用过这种办法。

该方式的优点是不需要其他的任何道具和设备,即使手头什么都没有也可以运用。但是缺点是在该路签(由反向列车等)送回该站之前,下一班列车一直无法发车,会限制铁路的通行能力。因此,这种方法往往在较闲散的线路的终端站使用。也可以作为通常的闭塞方式无法使用时的临时代替措施之一。

当其他正常方法无法使用时,有时可以指定一名特定的铁路工作人员作为路签,只有他搭乘的列车才能开走。日本称为“指導式”。

电话电报闭塞[编辑]

日语票券閉塞式。因为用单票作为标志进行闭塞时会出现在送回之前无法朝同一方向发车的情况,为了增强运行能力,铁路早期常使用该方法。

该方法为人工用电话和电报通知下一站区间占用状态,发车站填制路票并发给司机作为列车占用区间凭证的行车闭塞法。列车到达下一站时到站确认编组完整后再次联系发站,两站均将占用状态解除。在需要连续单方向发车时,可以在发出前一列车之后给后一列车发放较短区间内的通行权,例如A-B-C-D-E站的连续区间,从A连续发出的三列车可以依次发给到E、D、C为止有效的通行权,由到站负责后续区间的闭塞。

该方法的优点是可以单方向连续发车,通过效率明显提高;缺点是只有在拥有对应设备(道具)的车站才能执行闭塞,如果因特殊原因必须在没有道具的车站发车时就必须通过其他方法(汽车等)把道具送来,很不方便。效率仍然有限。

该方法只在单线铁路早期使用过,目前在干线上平时已不再使用;是仅当闭塞设备、轨道电路、计轴设备等发生故障,自动闭塞或者半自动闭塞无法使用时,临时降级使用的闭塞方式。

目前中国铁路只在基本闭塞设备停用或发生故障时,将电话闭塞作为代用闭塞法使用。如在2008年初中国出现的冰雪灾害中,由于电力全部中断,铁路不得不再次使用人工闭塞,俗称“路票行车”的方式作业。

电气路签(牌)闭塞[编辑]

英语tablet and ticket system日语タブレット閉塞式。该方法是以路签或路牌作为列车占用区间凭证的行车闭塞法。铁路事先制作好若干个标志性道具(可以是打孔圆片、钥匙状等等,称为路签或路牌;为了授受方便,拿出来使用时往往装入固定在一个大圆环上的包中),放在对应的闭塞机里。

区间两端车站装设同一型闭塞机各一台(称为一组),彼此有电气锁闭关系。闭塞机可以计算存入的路签(牌)的数量,当一组(两台)闭塞机中存放路签(牌)总数为偶数时,经双方协同操作,发车站可取出一枚路签(牌),递交司机作为行车凭证。在列车到达前(即路签、路牌未放入闭塞机以前),这一组闭塞机中不能再取出第二枚路签(牌),以阻止下一班车进入该区间。

即使当列车的目的车站变更(变远或变近)时,也只需要车站彼此之间进行联系后从第三站的闭塞机中取出一枚路签(牌)即可改变线路的闭塞长度。这解决了电话电报闭塞的最大的问题。另外,当列车到达到站时,亦可以不把路签(牌)向闭塞器里塞而是直接交给反方向列车,以提高效率。

当需要交换路签(牌)的车站为不停车直接通过的车站时,在通过该站时列车减速,驶入车站时列车司机或副司机将现在持有的路签(牌)投入车站设置的接收器中,驶离车站时再从设置的发放器处(通过机械或人工)取得新的路签(牌)。当因为失误没有取到时必须临时停车,返回领取[4]

电气路签(牌)闭塞的优点是通过能力明显提高;缺点为办理手续繁琐,向司机递送签(牌)费时费事,签(牌)还有可能丢失和损坏;区间通过能力仍然有限。中国铁路上电气路签(牌)闭塞已处于逐步淘汰之中。

半自动闭塞[编辑]

半自动闭塞常见的有继电式和联动式。其基本思路是不用路签(牌)来标志线路占用的情况。

继电半自动闭塞是闭塞区间两端车站各装设一台具有相互电气锁闭关系的半自动闭塞机,并以出站信号机开放显示为行车凭证的闭塞方法。

在车站进站信号机内侧设有一小段专用轨道电路,它和闭塞机、出站信号机间具有电气锁闭关系。火车驶过时,电路感知压力,向闭塞机发信。出站和进站信号机配对,用来判断列车的驶入-驶出状态。出站信号机受闭塞机控制不能任意开放,只有区间空闲时,首尾两站办理闭塞手续后才能开放。

闭塞:列车发车时,出发-到达站间确认区间内没有列车,操作闭塞机改变状态,将轨道标志为闭塞;然后信号机显示绿色,列车驶离出发站。列车驶离时碾轧出口处的电路,使出发信号机显示红色。直到列车离开该闭塞区间,信号机一直显示红色,提示区间内有列车。

解除闭塞:列车驶入到达站时,碾轧入口处的电路,操纵闭塞机解除区间的闭塞状态。在出发、到达站的闭塞机状态不一致(0/1)时,到达站的出站信号机也显示红色,不能操作。因此,只要遵守信号机指示,即使不使用路签(牌)也可以实现闭塞。

半自动闭塞法办理手续简便,效率高,可比路签(牌)闭塞法提高区段通过能力,改善劳动条件。但区间轨道是否完整,到达列车是否完整,目前仍须通过人工检查才能确定。另外当首尾站碰巧同时发车时,该方法不能阻止对面列车同时进入闭塞区间。日本羽越本线1962年11月29日因此发生过相撞事故。

该方法是中国单线铁路区间闭塞的主要类型之一,目前正在逐步升级改造为单线计轴自动闭塞。

联动闭塞和上述半自动闭塞方式相似,但是在相邻站间连续地铺设轨道电路。因此,如果有车厢遗留在途中,闭塞就不会解除,从而可以知道出现异常情况。

由于该方法也有类似的缺点,并且因为是连续的轨道电路,容易改造为自动闭塞,现在这种方式基本上都已经被改造了。

自动闭塞[编辑]

单线计轴自动闭塞双线单向自动闭塞双线双向自动闭塞,均是以计轴设备为基础的自动闭塞技术。双线双向自动闭塞是为了解决在繁忙干线上的一条线路需要检修或养护时仍能够让列车双向通行的技术措施,地面信号机关闭,以机车信号来进行行车组织[5]。这三种闭塞技术其中根据色灯信号机显示的状态数不同又分为三显示自动闭塞四显示自动闭塞等,前者可预告列车运行前方2个闭塞区间的空闲状态,适用于最高速度不超过115km/h的线路;后者可预告列车运行前方3个闭塞区间的空闲状态,适用于最高速度不低于115km/h的线路。

正显示红灯的色灯信号机

色灯信号的意义通常是(在不同的国家速度值的规定略有不同):

  • 红色,制动停车,不得进入下一个闭塞区间(意味着前方无空闲区间);
  • 黄色,减速到45km/h以下准备能在下一个闭塞区内制动停车(意味着前方有1个空闲区间);
  • 黄绿色,减速到115km/h以下以准备能在下两个区间内制动停车(意味着前方有2个空闲区间);
  • 绿色,全速运行(意味着前方有3个空闲区间)。

移动自动闭塞[编辑]

移动闭塞是利用现代无线通信技术的新型闭塞方式,它以机车信号替代轨道上的固定信号,不依赖连续的轨道电路和固定的区间分隔点,闭塞区间可根据列车的前行向前移动,有利于组织间隔小、密度大的连续运输。

其他[编辑]

除了依靠确保车距的装置来进行变相闭塞的方法以外,在极为特殊的情况下(例如因为通讯断绝,所有的闭塞方法都无法使用),也有不依赖闭塞来运转的方法。但是安全性很差,以前因此发生过事故。

  • 由司机判断情况并注意安全来运转的方法。一般会限制最高时速。
  • 无闭塞。日本曾经使用过这种方法。列车在停止信号机处等待1分钟以上后,允许以不超过15km/h的速度向前运转。
  • 隔时法。日本于1960年代废除。只适用于复线区间。一辆列车出发后,经过“按照正常情况到达下一站为止的运转时间”的两倍或更长时间(最低5分钟)后,允许后续列车以不超过35km/h的速度发车。还有变种的隔时法。

在战争时,军用卡车为了防止敌袭,在夜间也不开车灯。因此为了预防交通堵塞和夜间的交通事故,军队的卡车(尤其是战时)在利用公路运送物资时,也会使用和铁路相同的方式进行闭塞。这时公路作为军用而封锁,不允许一般车辆进入。

早在第一次世界大战时,法国军队就在公路运输中将一列卡车视为一列火车,将公路看做铁路,把补给基地视为车站,活用铁路的闭塞原理,输送了大量的物资。海湾战争中沙特阿拉伯和科威特等国在后方运输中也征用道路如此输送过物资。

外部链接[编辑]

参考资料[编辑]