列车运行安全:世界铁路经验

2016-10-17 02:43王锦
铁路通信信号工程技术 2016年2期
关键词:道口调车信号机



列车运行安全:世界铁路经验

作者希望专家们能够及时发现问题——注意到那些已经不符合现代化技术和工艺水平的列车运行安全要求。本文根据近几年发生的一些变化,对衍生出这些要求的原因进行详细分析,以期对存在问题的方面进行优化或者取消。

世界上许多国家通过对过去发生的悲惨事故进行详细分析,提出了保证列车运行安全的要求。在俄罗斯铁路有一些要求未得到采用。

车站区域缺少保护区段。在不保证提供有保障目的制动系统中不允许取消向信号机禁止信号外发车。考虑到这一点,世界上许多铁路在进站信号机、进路信号机、出站信号机和通过信号机后方规定了长度约几百米的保护区段,在发出允许跟随信号开始进路的命令之前对该区段的空闲和敌对进路进行检查。

在俄罗斯国内新的自动闭塞系统(例如АБДЦ)中,采用了保护区段。这些系统的制动距离长度计算是根据列车在自动紧急制动时能够完全停车的要求。在电气化线路上实现保护区段的方案是拆除距离进站信号机300 m的第一道岔。这样,不仅使第一道岔,也使接发车进路远离未经批准进站的列车。同时,出站信号机和进路信号机处于未保护状态,因此,在禁止显示时只有经过连续自动机车信号的几个周期过5~10 s后进行自动制动。可能出发进入对向列车进路或者从列车相邻线路离开的进路。

忽视出站信号机或进路信号机上熄灭的红灯。在继电联锁系统中,可设置带开放信号的进路,出站信号机或进路信号机由于红灯故障而熄灭。这种情况,特别是在夜晚,有可能会发生最可悲的后果——没有取消熄灭信号的通道以及位于其后的从出口到另一列列车进路的警冲标。在现代化的计算机联锁系统中,该监控已经是必须的,但是在老的系统中,在接车进路末端或者从一个车库向下一个车库转移进路末端熄灭的红色信号灯依旧被忽视。

忽视调车进路末端熄灭的禁止信号灯。世界上所有国家车站界限内的列车运行分为行车和调车。从安全角度对调车提出的要求较小。其中,在线路的繁忙区段设置调车进路,在遵守一系列条件时,有可能容许对向运行。从这个角度考虑,在设置调车进路时忽视熄灭的禁止信号,与上述情况相比可能是相对较小的灾祸。但是,如果调车进路末端与列车进路相邻接,那么调车车列出发进入旅客列车或货运列车运行线路就是非常危险的。因此,在许多铁路上不允许在熄灭的信号前设置调车进路。如果仍然出现这样的情况,在设置潜在的与其敌对的列车进路之前要进行检查,在运行路线范围内列车运行的侧面或对面有没有熄灭的信号灯。在这种情况下,列车运行速度将受到按照命令或者引导信号运行规则的限制。

缺少调车作业区界限。在大多数铁路上,调车运行由司机负责,任何用于调车的点式或连续式自动机车信号系统都不被采用。因此,不可能取消调车运行单元向调车作业区外发车,其中包括向直通列车线路发车。按照该原因车站区域被分为主要进行列车运转的区域,例如正线,停车区域以及列车改编区域——侧线和尽头线。在调车作业的主要区域范围内设置脱轨器,脱轨器不会导致未经批准的进入正线的发车。只有在设置相应的调车和列车进路时,脱轨器转换位置,允许其通过(如图所示)。在俄罗斯国内的铁路上,这样的情况是以设有保护装置的道岔,以及脱轨道岔和尖轨的形式实现。但是,其使用受到信号、集中、闭塞设备技术适用标准的限制,设置这些设备的合理性由设计者根据车站作业的特殊条件来确定。因此,采用这样的防护界限不是必须的特性。最近的一个本可以通过上述措施预防的事故案例是2012年斯维尔德洛夫斯克铁路卡门斯克—乌拉尔车站调车运行单元通道禁止信号显示,到达旅客列车侧向冲撞。

在渡线上缺少限界监控。采用美国的双联道岔控制经验的铁路上,甚至在其岔尖与警冲标之间的距离小于3.5 m时,取消渡线上的限界监控。在绝大多数情况下道岔位置处于偏离方向时不要求监控,而当设置两个正向道岔时不需要超限程度监控,因为不可能把运行单元沿渡线发车。但是,借助于技术设备可以在缺少列车运行限界时把信号灯转换到允许显示。例如,如果在宽轨道间距时,某一方向的渡线方向有一节车厢或者一辆小车,车站值班员要沿正向线路放行一列列车通过。由于绝缘区段占用,车站值班员发出重要命令,转换渡线道岔到正向。道岔转换之后超限程度没有进行检查,色灯信号机转换到允许显示。

在准许使用双联道岔的许多国家,现代化的联锁系统监控车站值班员操作的顺序性,在用上述方法设置进路后,不允许列车信号机转换到允许显示,并向司机预告可能的危险。在俄罗斯国产的继电联锁系统中还没有这些功能。

当列车从接车车站未经批准离开进入区间时,不能把通过信号机转换到禁止显示。1996年在克麦罗沃铁路(现为西西伯利亚铁路)装备了自动闭塞的塔利缅卡—利特维诺沃区间发生了4列列车的市郊铁路重大事故,这些列车正在自行从利特维诺沃车站出发向区间运行。事故中18位旅客死亡,44位旅客严重受伤。类似的事故还发生在许多铁路上。因此,在现代化的联锁系统中,车站范围内未经批准的移动要进行跟踪。向区间发车时,临近沿此线路设置的接车进路时强制取消运行方向,所有通过信号转换为禁止显示。

与设置的运行方向相反方向的列车运行时,通过信号机上没有红灯。在大多数国家区间信号机灭灯相当于禁止显示。俄罗斯国内的自动闭塞系统中,熄灭的通过信号机在有些情况下是绝对禁止,在另一些情况下有自动机车信号监控时是完全允许。但是连续机车信号系统是辅助设备,当显示互相矛盾时,司机应遵照地面信号机的信号显示。这时,得到准许可以进行双向运行的区段,位于与设置运行方向反侧的信号机应熄灭。司机可两重解释,列车应当如何按灭灯的信号机指示行车,以保证行车安全。为了消除这一现象,世界上大多数铁路对于所有与设置进路方向相对的反向通过信号机,红灯是必须的。在设置进路对向,熄灭的允许显示在国外的系统中已经几乎全部取消。

在列车信号与禁止显示重叠时延迟。根据俄罗斯国家标准ГТСС1247/1332规定,对延迟的要求以供电馈线的转换为条件。因此信号、集中、闭塞设备供电中断达1.3 s。起初减速时间被限制为3 s。考虑到信号、集中、闭塞设备由于其他原因局部短时间的故障,该时间增加为6 s。在一些国家,列车信号重叠时延迟为10 s,例如,保加利亚铁路。这样,在馈线断开时列车信号可能不与启动自动柴油发电机的时间重叠。但是,在大多数铁路信号重叠时延迟相当于破坏安全性。要知道,列车司机越早收到有关危险的信息,他就可能越早停车,减少可能的损失。除此以外,在现代化的继电联锁和计算机联锁系统中,馈线的转换对于从不间断电源获得供电的信号、集中、闭塞设备来说已经不是问题。而且,车站值班员在确定危险时不可能快速转换列车信号是一个不情愿的事实,特别是在组织快速和高速列车运行时。在这个时间内这些列车已经朝着危险区段运行了几百米。

没有栏木的道口前缺少阻止信号。根据现行的1520轨距铁路运营规则,仅在下列条件下在道口前设置阻止信号,当道口属于有维护管理的类型,即设置了道口栏木,有道口值班员,当出现危险时,道口值班员打开阻止信号阻止列车运行。在没有维护管理的道口不允许由于其损坏或其他任何原因而取消汽车运输的停车。现代化的技术方案允许自动化监控道口区域的空闲,当发现障碍物时,打开阻止信号。此外,信号机可以在发现道口设备紧急故障时自动转换,例如,在红灯的两个灯泡烧坏时或者道口缺少供电时。在这些道口未检查区域空闲,当出现紧急故障时,车站值班员或者列车调度员可以通过无线电通信通知司机必须降低速度通过道口。

(北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 王锦编译自《自动化、通信、信息》2015年)

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