闭塞制式的实现
闭塞就是用信号或凭证来保证列车按照空间间隔制运行的技术方法,空间间隔制就是前行列车和追踪列车之间必须保持一定距离的行车方法。从各种不同的角度看,闭塞可以有各种不同的分类,总体来说可分为站间闭塞和自动闭塞两大类。
1.站间闭塞
站间闭塞就是两站间只能运行一列列车,列车的空间间隔为一个站间。按技术手段和闭塞实现方法,站间闭塞又可分为电话闭塞、路签闭塞、路牌闭塞、半自动闭塞、自动站间闭塞。
(1)电话闭塞。电话闭塞通常作为一种最终的备用闭塞。
(2)路签闭塞和路牌闭塞。路签闭塞和路牌闭塞在我国已经被淘汰。
(3)半自动闭塞。半自动闭塞就是人工办理闭塞手续,列车凭信号显示发车后,出站信号机自动关闭的闭塞方法。其特征为站间只准走行一列列车,人工办理闭塞手续,人工确认列车完整到达和人工恢复闭塞。
(4)自动站间闭塞。自动站间闭塞就是在有区间占用检查设备的条件下,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。其特征为:有区间占用检查设备,站间区间只准运行一列列车,办理发车进路时自动办理闭塞手续,自动确认列车到达和自动恢复闭塞。
2.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,司机凭信号行车的闭塞方法。其特征为: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,站间能实现列车追踪,办理发车进路时自动办理闭塞手续,自动变换信号显示。
从保证列车运行而采取的技术手段角度来看,自动闭塞可分为两大类:传统的自动闭塞和装备列车运行控制系统的自动闭塞。
(1)传统的自动闭塞。传统的自动闭塞属于固定闭塞的范畴,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称为自动闭塞,因为要与装备列车运行控制系统的自动闭塞进行区分,故冠以“传统的自动闭塞”之称。目前,传统的自动闭塞一般用于列车最高运行速度在160 km/h及以下的情况,可分为三显示自动闭塞、四显示自动闭塞和多信息自动闭塞3种。
(2)装备列车运行控制系统的自动闭塞。列车运行自动控制系统(以下简称列控系统)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。
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3类:固定闭塞、准移动闭塞(含虚拟闭塞)和移动闭塞。对于准移动闭塞,因它还不属于移动闭塞,所以有时仍把它归入固定闭塞。
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。
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(又称为连续式一次速度控制)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,不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决定的。目标点相对固定,在统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的不同而变化的。空间间隔的长度是不固定的,由于要与移动闭塞加以区别,因此称为准移动闭塞。
③虚拟闭塞。虚拟闭塞是准移动闭塞的一种特殊形式,它不设轨道占用检查设备,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,闭塞分区是以计算机技术虚拟设定的,仅在系统逻辑上存在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,从操作到管理等,都等效于准移动闭塞方式。虚拟闭塞方式有条件将闭塞分区划分得很短,当短到一定程度时,其效率就接近于移动闭塞。
④移动闭塞。移动闭塞是全球铁路及轨道交通信号界公认的最先进的信号系统,国际上已有不少城市开始采用这种新技术对现有的城市轨道交通列车控制系统进行更新,我国武汉轨道交通1号线、广州地铁3号线等城市轨道交通线路也采用了移动闭塞。该技术的应用对保证行车安全、缩短列车运行间隔、提高线路通过能力等均可起到重要作用,也给运营部门带来了良好的经济效益和社会效益。因此,采用移动闭塞方式是城市轨道交通发展的一种趋势。