铁路运营基础铁路信号.ppt

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1、1/8/20231第一章 铁路信号概述第一节 中国铁路运输的发展概况第二节 铁路信号的作用第三节 铁路信号概述第四节 铁路信号的安全性和可靠性1/8/20232第一节 中国铁路运输的发展概况五种现代化运输方式五种现代化运输方式2 2、水路水路运输运输 人类最早采用的一种运输方式人类最早采用的一种运输方式成本低成本低 能力大能力大 运量大运量大运距长运距长缺点：速度慢，连续性差，缺点：速度慢，连续性差，受自然条件影响大受自然条件影响大适宜：数量大、距离长、对适宜：数量大、距离长、对 时间要求不急的货物时间要求不急的货物1/8/20233第一节 中国铁路运输的发展概况五种现代化运输方式五种现代化运

2、输方式3 3、公路公路运输运输汽车运输，近汽车运输，近100100年来发展起来的一种现代化运输方式年来发展起来的一种现代化运输方式投资少投资少速度高速度高机动灵活，方便、快捷机动灵活，方便、快捷全世界高速公路全长全世界高速公路全长 2020多万公里多万公里缺点：运量小缺点：运量小适宜于：中短途客货运输，适宜于：中短途客货运输，及远离路网的偏远地区及远离路网的偏远地区1/8/20234第一节 中国铁路运输的发展概况五种现代化运输方式五种现代化运输方式4 4、航空航空运输运输2020世纪迅速发展起来的一种运输方式世纪迅速发展起来的一种运输方式速度高速度高投资少投资少建设周期短建设周期短可跨越天然障

3、碍可跨越天然障碍成本高成本高容积和载重量小容积和载重量小受自然气候条件影响大受自然气候条件影响大适合运送距离长、贵重、紧急、鲜活品等货物适合运送距离长、贵重、紧急、鲜活品等货物1/8/20235第一节 中国铁路运输的发展概况五种现代化运输方式五种现代化运输方式5 5、管道管道运输运输运输液体货物的一种运输形式，伴随着石油工业而发展起来的。运输液体货物的一种运输形式，伴随着石油工业而发展起来的。成本低、能耗小成本低、能耗小运量大运量大投资小、占地少投资小、占地少受外界影响小受外界影响小可连续运输可连续运输目前，我国运输管道已有目前，我国运输管道已有1580015800千米，分布在千米，分布在20

4、20个省区，我国生个省区，我国生产的原油产的原油95%95%由管道运输）由管道运输）1/8/20236第一节 中国铁路运输的发展概况铁路运输系统铁路运输系统1 1、优点、优点 运量大、成本低、速度快、安全可靠、全天候运输运量大、成本低、速度快、安全可靠、全天候运输2 2、作用、作用 国民经济大动脉国民经济大动脉 全国沟通联系的纽带全国沟通联系的纽带 国民经济的先行产业，超前发展国民经济的先行产业，超前发展1/8/20237第一节 中国铁路运输的发展概况铁路运输系统铁路运输系统3 3、定义、定义 以机车车辆等移动设备和铁路线路、桥梁、隧道、站场等固以机车车辆等移动设备和铁路线路、桥梁、隧道、站场

5、等固定设备为基础，以车站为运输生产基地来实现旅客和货物运输的定设备为基础，以车站为运输生产基地来实现旅客和货物运输的庞大系统。庞大系统。行车组织系统、通信联络系统、行车指挥系统等组成。行车组织系统、通信联络系统、行车指挥系统等组成。4 4、组成、组成 “车、机、工、电、辆车、机、工、电、辆”五大部门协同工作五大部门协同工作 采用铁道部、铁路局、站段三级管理制度采用铁道部、铁路局、站段三级管理制度 “高、大、半高、大、半”1/8/20238第一节 中国铁路运输的发展概况改革实施时间：改革实施时间：2005年年3月月18日日改革主要内容：撤消铁路分局，减少管理层次。由原来的铁道部改革主要内容：撤消

6、铁路分局，减少管理层次。由原来的铁道部-铁铁路局路局-铁路分局铁路分局-站段四级管理体制，改为铁道部站段四级管理体制，改为铁道部-铁路局铁路局-站段三级管理模站段三级管理模式。此次改革要撤消式。此次改革要撤消10个铁路局下属的个铁路局下属的41个铁路分局。个铁路分局。改革前改革前n实行四级管理（铁道部铁路局铁路分局站段）n41个铁路分局n15个铁路局（公司）：哈尔滨、沈阳、北京、呼和浩特、郑州、济南、上海、南昌、广铁、柳州、成都、昆明、兰州、乌鲁木齐、青藏铁路公司n管理层次多，尤其是铁路局和铁路分局都是法人，以同一方式经营同一资产，职能交叉，管理重叠，相互掣肘，效率不高，对铁路发展形成了不利影

7、响。特别是随着铁路技术装备水平的提高、运输生产力布局的调整，铁路局和铁路分局两级法人管理体制的弊端越来越突出。1/8/20239第一节 中国铁路运输的发展概况改革后改革后n铁路系统将实行铁路局直接管理站段的体制，即实行铁道部铁路局站段三级管理模式 n撤消所有分局n18个铁路局（公司）：哈尔滨、沈阳、北京、呼和浩特、郑州、济南、上海、南昌、广铁、柳州、成都、昆明、兰州、乌鲁木齐、青藏铁路公司、太原、西安、武汉n实行铁路局直接管理站段的管理体制，减少了运力配置的中间层次，有利于提高组织管理效能，优化运输组织，提高运输效率；有利于发挥铁路新技术装备的作用；有利于减少运营管理成本；有利于推进铁路运输企

8、业建立现代企业制度，构建铁路新的管理体制；有利于铁路局更好地履行安全责任主体的职责，提高安全管理效率。1/8/202310第一节 中国铁路运输的发展概况铁路电务部门的管理体制铁路电务部门的管理体制包括：运营、科研、设计、工程、工业等部门包括：运营、科研、设计、工程、工业等部门 运营：生产部门，部运营：生产部门，部局局段段科研：铁科院通号所，通号公司设计院，局属科研单位，铁路科研：铁科院通号所，通号公司设计院，局属科研单位，铁路高校高校设计：通号公司设计院、各勘测设计院设计：通号公司设计院、各勘测设计院工程：通号工程公司、电气化工程局、各工程局的电务工程公工程：通号工程公司、电气化工程局、各工程

9、局的电务工程公司司工业：各相关工业：各相关信号厂、电缆厂、设备工厂信号厂、电缆厂、设备工厂1/8/202311第二节 铁路信号的作用“安全”与“效益”的协调统一保证行车安全 提高运输效率 提高劳动生产率 改善运输人员的劳动条件 提高现代化程度 铁路信号又称铁道信号，是铁路上用的信号、联锁、闭塞等设备的总称。1/8/202312下面，概括地叙述一下中国铁路信号发展的过程。一、新中国成立前（18811949）的发展概况第三节铁路信号概述1/8/202313年代国家线路信号显示区间闭塞车站联锁其他1903俄式中东铁路上向二位式臂板信号机线路右侧电气路签机无车站联锁1905日式南满铁路下向二位式臂板信

10、号机线路左侧电气路牌机、双信闭塞机联锁箱联锁、电锁器联锁驼峰调机械化1912英式京奉铁路上向二位式臂板信号机线路左侧半自动闭塞非集中机械联锁机械集中联锁1904德式日式胶济铁路上向二位式臂板信号机线路右侧电报，电话联系重锤式扳道机电气路牌机第三节铁路信号概述1/8/202314第三节铁路信号概述 这一时期的铁路信号被打上了殖民地的烙印，以致信号设备制式杂乱，信号显示不统一，各路采用与自己有关的国家的信号器材，成为各国铁路信号器材的大博览地。当时的状况是制式杂乱，装备水平低，比较先进设备的装备水平更低，即使是根据当时的运量来说，也是不能满足安全要求的。二、新中国成立后（19491990）的发展概

11、况 车站联锁在大站和主要干线上的中间站，已实现了继电集中化。微机继电式电气集中联锁已在现场逐步推广，已经开发出几种不同型号的全电子式的微机联锁，也在现场逐步推广运用中。1/8/202315第三节铁路信号概述 电子调度集中设备，已在现场投入使用，电子调度监督设备已逐渐扩大使用面。铁道部的部中心调度监督微机实时专用网络系统已经逐步形成。驼峰调车半自动化和自动化控制系统，已逐渐形成了标准化和系列化，路网性大驼峰综合自动化系统，从1989年12月起已正式投入使用。新中国成立至今，中国铁路信号的面貌已发生了根本变化，不论从装备水平上看或从技术水平上看，都已接近工业发达国家的水平，但要想赶上或超过仍需继续

12、作出努力！1/8/202316第三节 铁路信号概述三、今后的发展趋势 传统的铁路信号一般包括：各种用途的信号机和信号表示器（简称为“信号”）、车站联锁设备（简称为“联锁”）、区间闭塞设备（简称为“闭塞”）。当代的铁路信号除继续发展上述设备外，还将大量发展：驼峰调车控制系统、列车运行控制系统和列车调度控制系统等等。1/8/202317铁路信号有广义的和狭义的两种含义：广义的铁路信号：狭义的铁路信号：铁路信号含义 铁路信号分为：听觉信号；视觉信号；手信号（基本不再使用）；移动信号：（施工、维修临时使用）；固定信号（常用）铁路电务部门负责维护的信号只是固定信号，包括地面固定信号和机车固定信号。平时说

13、的信号一半专指固定信号。第三节铁路信号概述1/8/202318禁止信号和进行信号 (1)要求停车的信号；(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。禁止信号：要求停车的信号；进行信号：注意或减速运行的以及准许按规定速度运行的信号 我国铁路视觉信号的基本颜色是红、黄、绿。其中红（停车）；绿（按规定速度运行）；黄（注意或减速运行）第三节铁路信号概述1/8/202319进站信号机第三节铁路信号概述调车信号机 1/8/202320出站信号机第三节铁路信号概述1/8/202321第三节铁路信号概述1/8/202322第四节铁路信号的安全性和可靠性一、影响铁路运输安全的因素路外因素：人

14、为因素、自然因素 路内因素：设备不良、违章作业 铁路信号的重要作用之一是保证列车运行的安全，而这种安全的实现总是把“系统故障时让列车停止运行”为首要方针。规定系统故障时把信号显示变为让列车停止运行的红灯作为安全侧，这是传统的铁路信号安全技术的一个重要特点。1/8/202323二、信号显示的作用1、必须反映相应线路的状态（利用相应的检查设备）1872年，W鲁滨逊发明了轨道电路（开路式、闭路式）第四节 铁路信号的安全性和可靠性1/8/2023242、必须反映危及行车安全的因素3、能够指示列车的安全运行速度 影响列车运行速度的因素：线路状态、机车车辆构造信号系统的发展：地面信号机车信号列车速度控制系

15、统第四节铁路信号的安全性和可靠性1/8/202325三、“故障安全”原则 信号设备发生故障时应自动显示停车信号。铁路行车要求铁路信号设备在发生障碍、错误、失效的情况下，应具有导致减轻以至避免损失的功能，以确保行车安全，这一要求被称为铁路信号故障安全原则。在继电信号设备中，故障-安全的实现是以具有非对称错误特性的信号继电器和闭路原理为基础，实现信号设备的整体性的故障-安全。这是铁路信号安全技术的第二个特点。1841年，英国人格雷格里“臂板信号机”的故障发现此原则。第四节铁路信号的安全性和可靠性1/8/202326 实现故障安全原则的具体措施主要有：1、防止人的错误操纵而出现的各种联锁及闭塞技术等

16、；2、故障后使功能软化或降级使用技术，如自动闭塞中绿灯烧坏改亮黄灯的技术；3、应急顶替技术，如电源故障时利用蓄电池供电的技术；4、检测、报警和预防性养护的技术；5、冗余技术，如多重设备；6、器件的降额使用技术，如信号灯泡的降压使用等。电子设备的故障安全要考虑使用故障-安全逻辑。第四节铁路信号的安全性和可靠性1/8/202327四、铁路信号系统的安全性 功能安全：设备正常工作时能保证行车安全 技术安全：设备故障状态仍能导向行车安全五、铁路信号系统的可靠性 铁路信号系统的可靠性是指铁路信号设备在规定的时间和环境条件下，完成规定任务的可能性。评价铁路信号设备可靠性通常以概率来衡量。第四节铁路信号的安

17、全性和可靠性1/8/202328铁路信号系统可靠性的特点有:1、铁路信号长年连续工作,同时又处于经常的维修监护之下,因此在设备发生故障后，只要能在规定时间内修复而不影响行车指挥工作，即可认为设备功能是完善的。所以铁路信号适用中国广义可靠性条件之外，还有一个特殊的可靠性指标,其定义为：在故障修复时间受到限制条件下,设备在规定时间及规定环境条件下完成规定任务的概率。第四节铁路信号的安全性和可靠性1/8/2023292、由于铁路信号设备分布地域广阔，环境复杂，所以不能仅以常规实验室手段取得的数据作为应用基础，而应以广大地域范围所得的现场数据为根据，这就必须要建立可靠性管理组织与制度，健全对故障统计和

18、分析的法规。不但在工程设计及工厂设计生产信号产品过程中要考虑提高可用性的措施，而且在产品入库、验收、贮存、施工到投入使用等过程中也应探索提高信号设备可用性的途径，并把故障情况反馈回去从而修改设计。3、必须把提高可靠性与故障后果力求符合“故障安全”原则结合起来。第四节铁路信号的安全性和可靠性1/8/202330 第一次：第一次：9797年年4 4月月1 1日，京沪、京广、京哈三大干线，列车开行日，京沪、京广、京哈三大干线，列车开行最高时速达最高时速达140140公里。公里。第二次：第二次：9898年年1010月月1 1日，京广、京沪、京哈三大干线日，京广、京沪、京哈三大干线,区段最高区段最高时速

19、达到时速达到140-160140-160公里，广深线采用摆式列车最高时速达到公里，广深线采用摆式列车最高时速达到200200公里。公里。第三次：第三次：20002000年年1010月月2121日，重点是陇海、兰新线、京九线和浙日，重点是陇海、兰新线、京九线和浙赣线。赣线。第四次：第四次：20012001年年1010月月2121日，重点是京广通道（南段）、京九通日，重点是京广通道（南段）、京九通道、武昌成都、重庆通道、浙赣线、哈大线。道、武昌成都、重庆通道、浙赣线、哈大线。第五次：第五次：20042004年年4 4月月1818日，全国铁路实施第五次大面积提速，时日，全国铁路实施第五次大面积提速，时速速160160公里及以上提速线路达到公里及以上提速线路达到77007700多公里。多公里。第六次：第六次：20072007年年4 4月月1818日，中国铁路第六次大面积提速将在京哈、日，中国铁路第六次大面积提速将在京哈、京沪、京广、京九、陇海、浙赣、兰新、广深、胶济等干线展开。京沪、京广、京九、陇海、浙赣、兰新、广深、胶济等干线展开。改革开放后我国客货列车提速：改革开放后我国客货列车提速：1/8/202331