Железнодорожный сигнал - Railway signal

Немецкие семафорные сигналы
Семафорные сигналы (Германия)
Британские цветные световые сигналы
Цветно-световые сигналы
(Великобритания)
Два распространенных типа сигнала. В обоих случаях левый сигнал показывает «опасность».

Железнодорожный сигнал представляет собой визуальное устройство отображения , которое передает инструкции или обеспечивает заблаговременное предупреждение инструкций относительно полномочий водителя , чтобы продолжить. Драйвер интерпретирует индикацию сигнала и действует соответствующим образом. Обычно сигнал может информировать машиниста о скорости, с которой поезд может безопасно двигаться, или он может инструктировать машиниста остановиться.

Применение и позиционирование сигналов

Дополнительные огни на японском сигнале 10 показывают, что точки установлены для левого маршрута на следующем перекрестке.

Первоначально сигналы отображали простую индикацию остановки или продолжения. По мере увеличения плотности трафика это оказалось слишком ограничивающим, и были добавлены уточнения. Одним из таких усовершенствований было добавление дальних сигналов о приближении к стоп-сигналам. Дальний сигнал предупредил водителя о приближении к сигналу, который может потребовать остановки. Это позволило в целом увеличить скорость, поскольку машинистам больше не приходилось двигаться со скоростью в пределах видимости сигнала остановки.

При работе с расписанием и порядком движения поезда сигналы не передавали напрямую команды поезду. Вместо этого они приказали экипажу забрать заказы, возможно, остановившись, чтобы сделать это, если того требует приказ.

Сигналы используются для обозначения одного или нескольких из следующего:

  • Линия впереди свободна (без каких-либо препятствий) или заблокирована
  • Что у водителя есть разрешение на продолжение
  • Это точки (называемая также переключателем или явкой в США) установлены правильно
  • В каком направлении установлены точки
  • Скорость, с которой может двигаться поезд
  • Состояние следующего сигнала
  • Что заказы на поезд должны быть получены экипажем

Ранние сигнальные системы

Некоторые сигналы могут передавать большие объемы информации. Эти немецкие сигналы показывают, что поезд должен двигаться вперед (зеленый свет), ограничение скорости после этого сигнала составляет 60 км / ч (верхний желтый свет + верхний номерной знак), ограничение скорости будет снижено до 30 км / ч впереди (желтый светится индикатор), и - на этой конкретной станции - поезд выезжает на тупиковый путь и должен соответственно замедлиться (двойные желтые огни внизу).

Сигналы можно размещать:

«Бегущие строки» обычно сигнализируются непрерывно. Каждая линия двухпутной железной дороги обычно сигнализируется только в одном направлении, причем все сигналы обращены в одном направлении на любой линии. Если установлена двунаправленная сигнализация , сигналы обращены в обоих направлениях на обеих дорожках (иногда это называется «обратимая работа», когда линии обычно не используются для двунаправленной работы). Как правило, не предусмотрены сигналы для управления движением в пределах подъездных путей или дворовых участков.

Аспекты и показания

Британский нижний квадрантный сигнал остановки семафора с вспомогательной рукой внизу

У сигналов есть аспекты и показания . Аспект является внешним видом сигнала; признак смысл. В американской практике указатели имеют условные названия, так что, например, «средний подход» означает «Продолжайте движение с не превышающей среднюю скорость; будьте готовы остановиться по следующему сигналу». Разные железные дороги исторически приписывали разное значение одному и тому же аспекту, поэтому в результате слияний часто обнаруживается, что разные подразделения современной железной дороги могут иметь разные правила, регулирующие интерпретацию аспектов сигналов. Например, аспект остановки относится к любому аспекту сигнала, который не позволяет водителю передать сигнал.

Финский дальний сигнал на западном подходе к станции Мухос показывает ожидаемую остановку . На заднем плане от вокзала отъезжает скоростной поезд №81.

В отличие от типичного светофора , где положение и цвет света при включении передают одну и ту же индикацию, в сигнальной головке с несколькими лампами цвет и положение горящих ламп необходимы для интерпретации аспекта сигнала.

Сигналы управляют движением мимо точки, в которой находится сигнал, к следующему участку дорожки. Они также могут передавать информацию о состоянии следующего сигнала, который должен встретиться. Иногда говорят, что сигналы «защищают» точки или переключатели, участки пути и т. Д., Которые они опережают. Термин «впереди» может сбивать с толку, поэтому официальной британской практики является использование терминов в задней части и заранее . Когда поезд ожидает сигнала, он находится «позади» этого сигнала, а опасность, защищаемая сигналом, находится «впереди» поезда и сигнала.

В североамериканской практике необходимо различать абсолютные сигналы, которые могут отображать индикацию «Стоп» (или «Стоп и остаться»), и разрешительные сигналы, которые отображают аспект «Стоп и продолжить». Кроме того, разрешающий сигнал может быть помечен как сигнал уклона, когда поезду не нужно физически останавливаться для сигнала «Стоп и двигаться», а только замедляться до скорости, достаточно медленной, чтобы остановиться, не доходя до каких-либо препятствий. Блокирующие («управляемые») сигналы обычно являются абсолютными, в то время как автоматические сигналы (т. Е. Те, которые управляются только через занятость пути, а не сигнальщиком) обычно разрешены.

Водители должны знать, какие сигналы подаются автоматически. Например, в современной британской практике автоматические сигналы имеют белую прямоугольную пластину с черной горизонтальной линией поперек нее. В практике США разрешающий сигнал обычно обозначается наличием номерного знака. В австралийских штатах Новый Южный Уэльс, Виктория и Южная Австралия, а также в Новой Зеландии разрешающий сигнал имеет нижний набор огней, смещенный (обычно вправо) от верхних огней; в Виктории и Новой Зеландии абсолютный сигнал, отображающий красный или белый огонь «А», также рассматривается как разрешающий сигнал. Некоторые типы сигналов отображают отдельные аспекты разрешающей и абсолютной остановки. В Германии правила, применимые к соответствующему сигналу, обозначены вертикальной пластиной на сигнальной стойке (Mastschild).

В правилах эксплуатации обычно указывается, что сигнал с отклонением от нормы, например сигнал с потухшей лампой или полностью темный сигнал, должен интерпретироваться как наиболее ограничительный аспект - обычно «Стоп» или «Остановить и продолжить».

Формы сигналов

Сигналы различаются как по способу отображения аспектов, так и по способу их установки относительно пути.

Механические сигналы

Механические семафорные сигналы в Костежине в Польше

Самые старые формы сигнала отображают различные показания части сигнала, которая физически перемещается. Самые ранние типы представляли собой плату, которая либо была повернута лицевой стороной и полностью видна водителю, либо повернута в сторону, чтобы быть практически невидимой. Эти сигналы имели две или максимум три позиции.

Сигналы семафоров были разработаны во Франции в конце 18 века, а затем были приняты железными дорогами. Первый железнодорожный семафор был установлен Чарльзом Хаттоном Грегори на железной дороге Лондона и Кройдона (позже Брайтон) в Нью-Кросс-Гейт , юго-восток Лондона, в 1841 году. По форме он был похож на оптический телеграф, который затем был заменен на суше электрическим телеграфом. . Инсталляция Грегори была проверена и одобрена Министерством торговли генерал-майором Чарльзом Пэсли . Пэсли изобрел систему оптического телеграфирования через семафоры в 1822 году для британских военных и, кажется, предложил Грегори применить семафор в железнодорожной сигнализации. Впоследствии семафор был быстро принят как фиксированный сигнал почти повсеместно. Иногда использовались дисковые сигналы, например, сделанные Hall Signal Company , но семафоры можно было прочитать на гораздо больших расстояниях. Изобретение электрического света , который может быть ярче масляных ламп и, следовательно, видимым как ночью, так и днем, привело к развитию сигналов позиционного света и цветных световых сигналов в начале 20-го века, которые постепенно вытеснили семафоры. Некоторые остаются на современных предприятиях в Соединенном Королевстве.

Механические сигналы могут управляться вручную, подключаться к рычагу в сигнальном ящике, с помощью электродвигателей или гидравлически. Сигналы разработаны таким образом, чтобы обеспечить отказоустойчивость, так что при потере питания или поломке рычага рычаг перемещается под действием силы тяжести в горизонтальное положение.

В США семафоры использовались в качестве сигналов о заказе поезда с целью указать инженерам, следует ли им останавливаться для получения телеграфного приказа, а также в качестве одной из форм блочной сигнализации.

Цветные световые сигналы

Двухаспектный цветной сигнал легкорельсового транспорта компании Network Rail (Великобритания) объявлен `` опасным ''
Немецкие железнодорожные сигналы, показывающие аспект Hp0 (Stop)

Внедрение электрических лампочек позволило производить цветные световые сигналы, которые были достаточно яркими, чтобы их можно было увидеть днем, начиная с 1904 года.

Железнодорожный сигнал на вокзале Западный Плоешти , Румыния. Этот тип сигнала основан на популярных типах сигналов, регулируемых OSShD , которые встречаются в большинстве стран бывшего Восточного блока. Этот тип называется BLA (Bloc de Line Automat / Automated Line Block). Показанный аспект желтого цвета, что означает, что поезд должен остановиться при следующем сигнале. Цифра 8 над трехсекционной панелью означает, что максимально допустимая скорость составляет 80 км / ч. Буква «B» означает направление к первой крупной станции, название которой начинается с буквы B.

Головка сигнала представляет собой часть цветного светового сигнала , который отображает аспекты. Для отображения большего количества индикаций один сигнал может иметь несколько сигнальных головок. Некоторые системы использовали одну головку вместе с дополнительными фарами, чтобы изменить основной вид.

Цветные световые сигналы бывают двух видов. Наиболее распространенной формой является многоблочный тип, с отдельными фарами и линзами для каждого цвета, наподобие светофора . Как правило, предусмотрены кожухи и экраны для защиты от солнечного света, который может вызвать ложные срабатывания.

Механизм прожекторного сигнала, сделанный Union Switch & Signal , со снятыми лампой и отражателем, чтобы обнажить цветные кругляшки.

До недавнего времени прожекторные сигналы были наиболее часто используемым типом сигналов в США, хотя они стали менее популярными из-за вандализма. В них используется одна лампа накаливания в каждой головке, а релейный механизм переменного или постоянного тока используется для перемещения цветного очка (или «круглой оправы») перед лампой. Таким образом, гравитация (отказоустойчивость) возвращает красный круг на оптический путь лампы. Фактически, этот механизм очень похож на сигнал цветного света, который включен в сигнал семафора с электрическим приводом, за исключением того, что отсутствие рычага семафора позволяет уменьшить размеры кругов и поместить их в защищенный от атмосферных воздействий корпус. Недостатком прожекторных сигналов, широко используемых в США начиная со Второй мировой войны , является наличие движущихся частей, которые могут быть намеренно взломаны. Это привело к тому, что они стали менее распространенными в течение последних пятнадцати-двадцати лет, когда вандализм стал делать их уязвимыми для ложных показаний.

Однако в некоторых других странах, например, на итальянских железных дорогах ( FS ), начиная с Regolamento Segnali , они по-прежнему являются стандартным цветным световым сигналом, хотя и с новыми установками, описанными ниже.

Совсем недавно кластеры светодиодов начали использоваться вместо ламп накаливания, отражателей и линз. Они потребляют меньше энергии и предполагаемый срок службы составляет десять лет, но на самом деле это может быть не так.

Правила эксплуатации обычно предписывают интерпретировать темный сигнал как наиболее ограничивающую индикацию, которую он может отображать (обычно «стоп» или «остановись и продолжай»). Многие системы цветного освещения имеют схемы для обнаружения таких неисправностей в лампах или механизмах.

Позиционные световые сигналы

Сигнал габаритного огня PRR

Световой сигнал положения является тот , где положение огней, а не их цвет, определяет смысл. Аспект состоит исключительно из узора светящихся огней одного цвета. Во многих странах малые габаритные огни используются в качестве маневровых сигналов, в то время как основные сигналы представляют собой цветные световые сигналы. Кроме того, многие трамвайные системы (например, метро Вулверхэмптона) используют световые сигналы положения.

Цветовые сигналы положения

Карликовый сигнал CPL, показывающий "стоп". Три лампы над основной головкой позволяют обозначать "средний" и "медленный" подход для следующего сигнала.

Система, сочетающая элементы системы цвета и положения, была разработана на железной дороге Балтимора и Огайо (B&O) в 1920 году и была запатентована LF Loree и FP Patenall. Это похоже на систему габаритных огней с удаленным центральным огнем и полученными парами огней, окрашенными в соответствии с углом, который они образуют: зеленый для вертикальной пары, желтый для правой диагональной пары и красный для горизонтальной пары. Дополнительная пара, окрашенная в «белый лунный свет», может быть добавлена ​​на другую диагональ для ограничения показаний. Сигнализация скорости указывается не дополнительными сигнальными головками, а системой белых или желтых «орбитальных» огней, размещенных в одном из шести положений над и под основной головкой. Положение выше или ниже указывает текущую скорость, а положение слева направо указывает скорость следующего сигнала (полная, средняя или медленная в обоих случаях). Карликовые сигналы имеют те же аспекты, что и полноразмерные сигналы. Одним из преимуществ, заявленных для системы, является то, что перегоревшие лампы создают аспекты, которые можно однозначно интерпретировать либо как предполагаемое указание (для основной головки), либо как более ограничительное указание (для орбиталей, если горит только центральная головка. , индикация либо медленная, либо ограничивающая).

Цветные габаритные огни (CPL) были впервые установлены в пилотном режиме на железной дороге Статен-Айленд в Нью-Йорке, в то время как дочерняя компания B&O; они также применялись к Чикагской и Олтонской железной дороге, когда последняя находилась под контролем B&O, а также к самой B&O. С исчезновением B&O в CSX они были постепенно заменены цветными световыми сигналами NORAC.

Монтаж сигнала

Линейные сигналы необходимо устанавливать в непосредственной близости от пути, которым они управляют.

Шведский комбинированный основной и карликовый сигнал установлен на столбе с надписью «Стоп».

Монтаж на стойке

Когда задействован одиночный путь, сигнал обычно устанавливается на столбе или мачте, на которых стрелка или сигнальная головка отображаются на некоторой высоте над путём, чтобы его можно было увидеть на расстоянии. Сигнал обычно размещается со стороны машиниста пути.

Портальный монтаж

Портал сигналов британских семафоров из кабины паровоза

Когда задействовано несколько дорожек или когда пространство не позволяет установить столб, встречаются другие формы. На двухколейной территории можно встретить два сигнала, установленных рядом на кронштейне, который сам устанавливается на столб. Затем сигнал левой руки управляет дорожкой для левой руки, а сигнал правой рукой - дорожкой для правой руки. Портальный или сигнал мост также может быть использован. Он состоит из платформы, простирающейся над путями; сигналы устанавливаются на этой платформе над путями, которые они контролируют.

Наземный монтаж

Карликовый сигнал в Центральном Утрехте , Нидерланды

В некоторых ситуациях или местах, например, в туннелях, где недостаточно места для поста или портала, сигналы могут устанавливаться на уровне земли. Такие сигналы могут быть физически меньше (называемые карликовыми сигналами ). Системы быстрого перехода обычно используют только карликовые сигналы из-за ограниченного пространства. Во многих системах карликовые сигналы используются только для отображения «ограничивающих» аспектов, таких как аспекты низкой скорости или шунтирования, и обычно не указывают на «бегущие» аспекты.

Другой

Иногда сигнал может быть установлен на такой конструкции, как подпорная стена , опора моста или опора для электрификации над головой .

Нити

Электрические лампы для железнодорожных сигналов часто имеют двойную нить накаливания , поэтому, если одна из них перегорает, другая продолжает гореть сигнал. Более сложная версия этого, например, в лампе SL35, реле переключения нити накала устанавливается последовательно с первой нитью накала, где, если первая нить накала перегорает, реле падает и зажигает вторую нить. Это реле обрыва нити накала также активирует аварийный сигнал в сигнальной коробке.

Проверка лампы

Когда лампы выходят из строя, это может привести к менее жестким ограничениям (высокая скорость), чем при правильном освещении ламп. Это потенциально опасно.

Например, в практике Великобритании, если белый индикатор «перышко» выходит из строя, перо на низкой скорости в сочетании с зеленым светом, что означает низкую скорость, само по себе становится зеленым светом, что означает высокую скорость. Реле проверки ламп обнаружит уменьшение тока, когда более двух ламп не работают в неисправном индикаторе оперения, и предотвратит отображение зеленого цвета. Также он может отображать индикацию на панели сигнальщика.

Из-за этой возможности большинство сигналов настроены на отказоустойчивость .

Например, мигающий аспект может использоваться для отображения менее ограничивающего сигнала. В этом случае, если реле, управляющее миганием, выходит из строя, сигнал становится более ограничивающим. Мигающий желтый в Канаде и Соединенных Штатах, по крайней мере, на верхней или средней головах, если имеется более одного огня, означает движение вперед, чтобы остановиться (или, в качестве альтернативы, наступление на подход), что означает ожидание, что следующий сигнал будет четким, но не дальним. один после. Сплошной желтый цвет означает, что можно остановиться (или приближение), что означает ожидание следующего сигнала об остановке.

Контроль и работа сигналов

Сигналы первоначально контролировались рычагами, расположенными на сигналах, а затем рычагами, сгруппированными вместе и подключенными к сигналу с помощью проводных кабелей или труб, поддерживаемых роликами (США). Часто эти рычаги размещались в специальном здании, известном как сигнальный ящик (Великобритания) или блокирующая башня (США), и в конечном итоге они были механически заблокированы, чтобы предотвратить отображение сигнала, противоречащего выравниванию точек переключения. Системы автоматического управления движением добавили рельсовые цепи для обнаружения присутствия поездов и изменения характеристик сигналов, отражающих их присутствие или отсутствие.

Сигнализация кабины

Некоторые локомотивы оборудованы для отображения сигналов кабины . Они могут отображать индикацию сигналов в виде световых схем в кабине локомотива или, в простых системах, просто издавать звуковой сигнал, предупреждающий водителя об ограничительном аспекте. Иногда сигналы кабины используются сами по себе, но чаще они используются для дополнения сигналов, размещаемых на линии. Сигнализация из кабины особенно полезна на высокоскоростных железных дорогах . При отсутствии линейных сигналов в тех местах, где в противном случае существовали бы сигналы, могут быть предусмотрены фиксированные маркеры, чтобы обозначить ограничение движения.

Сигнальная мощность

Сигнал, используемый в метро Дели , типичный для сигналов городского скоростного трамвая.

Обычно сигналы и другое оборудование (например, рельсовые цепи и оборудование переездов) получают питание от источника низкого напряжения. Конкретное напряжение зависит от страны и используемого оборудования. Причина этого заключается в том, что низкое напряжение позволяет легко работать от аккумуляторных батарей, и действительно, в некоторых частях мира (и ранее во многих других местах, до широкого распространения электричества) батареи являются основным источником энергии в качестве источника питания от сети. может быть недоступен в этом месте. В городских населенных пунктах сейчас наблюдается тенденция к питанию сигнального оборудования непосредственно от сети, а батареи - только в качестве резервного.

Смотрите также

использованная литература

  • Армстронг, Джон (1957). "Все о сигналах" (серия из двух статей). Журнал " Поезда" , июнь и июль 1957 г.
  • Калверт, Дж. Б. «Происхождение железнодорожных семафоров». 2007-05-04.
  • Киченсайд, Г. и Уильямс, А., (1998), Два века железнодорожной сигнализации , Oxford Publishing Co., ISBN  0-86093-541-8
  • Соломон, Б., (2010), Железнодорожная сигнализация , Voyageur Press, ISBN  978-0-7603-3881-0
  • Ваннс, Массачусетс, (1995), Сигнализация в эпоху пара , Ян Аллан, ISBN  0-7110-2350-6

Примечания

внешние ссылки

  • Страница сигналов - информация и справочные материалы по железнодорожной сигнализации по всему миру