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第8章 信号控制系统 8.1 概述 轨道交通信号起源于英国。 最早的列车指挥是由一位带绅士礼帽、穿黑大衣和白裤子的铁路员工骑马在前引导运行的，他边跑边以各种手势发出信号指挥列车的前进和停止。 1. 轨道交通信号的作用 确保列车运行的安全，防止追尾和冲突。 提高运行效率。 实现列车运行的自动化。 2. 城市轨道交通信号的特点 与轨道交通其他设施、系统一样，信号系统也沿用铁路的概念、设施和手段。 城市轨道交通线路短、站间距小、运营密度大、运营线路条件差（隧道、弯道多），不能完全套用铁路信号的概念、设施和手段。 信号系统要根据城市轨道交通的这些特点加以改进、更新和发展。 3. 城市轨道交通信号系统组成 轨道交通信号系统是“信号（显示）”、闭塞、联锁“的总称。 轨道交通信号系统是由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等主题设备及其他有关附属设施构成的一个完整的体系。 一、臂板信号 为确保安全，人们开始研究使用固定的信号设备：用一块长方形的板子，横向线路是停车信号，顺向线路是行车信号。 可是，顺向线路的板子实际上很难观察，故又在顶端加块圆板。 当必须在晚间开车时，就以红色灯光表示停车信号，白色灯光表示行车信号。 1841年，英国人戈里高利提出用长方形臂板作为信号显示，装设在伦敦车站，这是铁路上首次使用臂板式信号机。 二、色灯信号机 上海地铁色灯信号机 三、 机车信号 将地面信号传递给机车，在司机操作台上显示，这就是机车信号。 在线路条件不好、气候条件不好的情况下，机车信号的作用是不可估量的。 在轨道交通线路中，由于站间距小、运营线路条件差，仅仅靠机车信号显示、由司机来控制机车是很难做到大密度运营的。 较为先进的轨道交通系统已摒弃了“用信号显示指挥列车”的旧有概念，引进了ATC（Automatic Train Control）系统，司机台上显示的是反映列车运营的状态。 8.3 闭塞 列车在轨道交通线路上运行是一维空间的问题，确定列车在线路的确切位置是保证安全的关键，特别是早期没有鉴别手段的情况下。 一、闭塞的概念 最简单的确定位置的方法是划分一定长度的“区段”，在某一时间段内，在此区间内只容许一列车占有（运行、停放），这就是“闭塞”的概念。 为保证行车安全，将列车正在运行、停放的线路区段予以”封闭“，不允许其他列车进入此区段，以防止对向列车、后续列车的正面冲突或追尾事故的发生。 二、闭塞区段的划分 长久以来，均以车站作为闭塞区段 车站值班员”眼见为实“作为判断标准 ； 站间电报、电话多次确定作为允许列车通行的先决条件； 各种形式的信号指挥列车运行。 随着轨道交通电路的发展、完善，逐渐改为以轨道电路作为闭塞区段。 城市轨道交通的闭塞现在已开始取消固定”闭塞区段 “的概念，从固定闭塞向移动闭塞方向发展。 三、人工闭塞 采用路签或路牌作为列车占用区段的凭证，由接车站值班员检查区间是否空闲。 单路签闭塞是早期使用的一种人工闭塞方式，后来发展为电话、电报人工闭塞。 四、轨道电路 钢轨是导体，左右两根钢轨可以组成闭合电路，用来检查列车占用钢轨线路的状态，这就是轨道电路。 轨道电路的出现，代表铁路自动信号的诞生。美国人鲁宾逊1870年发明了轨道电路，但真正实际应用于轨道交通中是20世纪30年代。 没有列车进入的轨道电路 列车进入后的轨道电路 五、半自动闭塞 人工开启信号，列车经过时自动关闭信号的闭塞方式。 在进站和出站处各安装一个轨道电路，就可实现半自动闭塞。 六、自动闭塞 如果全线分段铺设轨道电路，每段轨道电路都设置信号，在列车占用该轨道电路线路时，信号自动显示红灯；前一段线路信号自动显示黄灯；再前一段线路信号自动显示绿灯。 闭塞区段突破了“站”的限制，若车站区间8Km，一段轨道电路1.3Km，理论上站间可以同时有三列车。 自动闭塞示意图 轨道电路的连接接头 有绝缘接头轨道电路的缺点 有绝缘移频轨道电路的优点是传输距离长、信息量大。 但随着无缝线路的出现，有绝缘轨道电路在运营中的最薄弱环节是其轨端绝缘节，故障率比较高，逐步暴露出其在自动闭塞系统中的不适应性。 因此，需要将有绝缘轨道电路进行无绝缘改造。 无绝缘轨道电路 列车进入则产生短路（车轴短路），振荡信号消失，发出另一种信号。 在相连的轨道电路中，使用不同的信号加以区分，可以不相互干扰。 可以区分不同的轨道交通线路区段，进而将控制信息通过轨道电路送到机车上。 无绝缘轨道电路示意（1） 无绝缘轨道电路示意（2） 无绝缘轨道电路示意（3） 无绝缘轨道电路示意（4） 轨道电路中再并联一个同样的电路则可以在这个电路中产生振荡信号，这就是接收端。 无绝缘轨道电路的应用 8.4 联锁 联锁的概念是在线路中引进了道岔，线路平面由“一维”变为“两