第六章-信号显示的发展

第六章信号显示的发展

一、信号显示的简况

(一)信号显示的由来

指挥列车运行，最初是用手信号，逐渐发展才出现了信号机。

1830年，在英国利物浦一曼彻斯特(Liverpool--Manchester)铁路上使用横木式带灯光的信号。

1832年美国铁路开始使用固定的球信号，球的外面包以白布或黑布，吊在10m高的柱上，每隔5km设置一个。此后，又产生过圆板式信号。

1841年，英国人格雷戈里(Gregory)提出用两块长方形板做信号显示的方案，设在伦敦桥(LondonBridge)车站，这是早期的臂板信号。1912年出现色灯信号机。1920年开始采用探照式三显示色灯信号。1921年出现灯列式色灯信号机。

1881年中国第一条铁路京奉路的唐胥段建成，初时无任何信号设备，列车运行用手信号。 1907年4月南满铁路开始营业时也无信号设备，从同年12月起，在重要的道岔上设置了道岔表示器，当时称为道岔信号。1908年初，开始在连长线、旅顺线、XX线等各站陆续设置臂板进站信号机。1923年10月苏家屯北站的集中联锁建成时，开始使用三显示透镜式色灯信号。

早期的信号只指示列车进行或停车。随着运量增加，速度提高，站场复杂化和联锁设备的发展，信号逐步向多功能多用途发展。

1949年建国前的信号显示有指示进路的功能，用不同的信号机，或加设进路表示器，或用同一架臂板信号机的不同位臂板来分别指示开通的进路。

(二)显示方法的演变

随着运量的增长和科学技术的进步，信号显示数目在增加，显示方式也在发展。

从信号的使用时间看，最初仅昼间行车，运量增加后，才开始夜间行车，所以先有昼间信号，后有夜间信号，最后发展为昼夜通用信号。例如，以臂板信号机的臂板的不同形状、颜色和位置的显示就是一种昼间信号；臂板信号机上的灯光颜色的显示则是一种夜间信号；色灯信号机灯光颜色的显示是一种昼夜通用信号。

从信号采用的信息特征看，早期的臂板信号机仅用位置特征来表达不同的信号含义，球信号除球在柱上的位置外，还有黑球和白球，使用了颜色的特征。以后，臂板信号机的夜间灯光信号，也采用了颜色特征。

色灯信号出现后，昼夜通用，主要用颜色特征。以后，为了增加显示数目，色灯信号机除颜色外，还采用了数目特征和频率特征(指稳光或闪光)来丰富信号显示的意义。例如中国的色灯信号，对一个黄灯、两个黄灯、一个绿灯和一个黄灯均赋予不同的显示意义；驼峰信号中对绿色闪光和绿色稳光也有不同的显示意义。

灯列式信号机也是采用位置特征的一种昼夜通用信号，1949年前在调车信号上用过，现用的进站复示信号机也是灯列式信号。

(三)显示制式的演变

从信号的发展历史看，显示数目由少增多，显示方式由简单到复杂，显示意义日趋丰富，并逐步形成一定的信号显示制式。铁路信号显示制式，各个国家不完全相同，总的看来，大体可分为选路制和速差制两种，并且已从选路制逐步向速差制发展。

选路制信号，是经指示列车进入哪一条进路为主的信号显示制式；而速差制信号是以指示列车运行速度为主的信号显示制式。实际上，世界各XX用有各种不同的速差制和速差与选路的混合制。

1949年前，由于列强势力各据一方，各条铁路的信号显示方式不统一，但基本上都是选路制。

最初，每条进路设置一架信号机，因而在同一地点，设多架信号机。以后经简化，在托架或信号桥上正线进路使用一架最高柱的信号机，正线左侧各接车进路共用一架较低柱的信号机，右侧各接车进路共用另一架较低柱的信号机。对于较大车站，又进一步采用进路表示器来指示进路，减少信号机数目。

1949年前后，色灯进站信号机同样也是选路式的，一般有两个机构：第一位机构正线用，显示一个绿灯，指示进入正线；第二位机构各条站线(到发线)共用，显示一个绿灯，指示进入站线。两个机构各有一个红灯，当显示两个红灯或一个红灯而另一机构不显示绿灯时，指示不准列车进站。当某机构显示绿灯时，另一机构的红灯可以依旧点亮，按绿灯的指示行车。 1952年信号显示改革后，由选路制向速差制迈进一大步，但仍有选路制的概念。例如，显示一个黄灯，只指示进入正线停车，不管进路是否经道岔直向开通(当时有道岔侧向开通的正线)。

以后，经过历次变革，逐步加强了信号显示的速度意义。例如，仍是显示一个黄灯，却明确规定必须经道岔直向进入站内正线停车，若经道岔侧向进入站内正线，需显示两个黄灯要求限速。如此，信号显示就赋予了比较明确的速度意义。现行的信号显示制度已发展成一种含有一定速度意义、并兼顾进路去向的简化速差制，由于显示数目少，所表达的速度意义还不完善。

随着行车速度的继续提高，站场扩大，大号道岔的采用，使现行的信号显示制度已出现了不相适应的情况。当前，正在积极开展信号显示制式的研究，使信号显示继续向比较完善的速差制方向发展。

二、信号显示的发展

(一)现行信号显示的奠基

铁道部于1952年开始统一全国铁路信号显示制式，到1953年基本完成，从而奠定了现行信号显示制式的基础。当时称这次显示改革为“改新显示”。

1．旧显示的主要缺点

改革前的信号显示是选路制，它的主要缺点为：旧臂板进站信号机，其第一位臂板供正线用，第二位臂板供站线用，旧色灯进站信号机，其上部机构供正线用，下部机构供站线用，实际上它们都是两架二显示的信号合用一个机柱，因此在一个信号机柱上有两个红灯(或在同一地点设多架信号机有多个红灯)，显示一个绿灯和一个红灯时为进行信号，失去了红灯危险的含义，而且，进正线或进站线都是点亮绿灯，仅用上下位区分，不能清楚地表达。

2，改新显示的主要内容

①信号显示由选路制改为兼顾进路去向的简化速差制。改新显示后，显示数目增加了，且显示意义具有一定的速度含义。

以色灯进站信号机为例，除引导信号外，它有四个显示：

绿灯——准许列车按规定速度经正线通过车站；

一个黄灯——注意运行，进入站内正线准备停车；

两个黄灯——减速运行，进入站内站线准备停车；

红灯——在信号机前停车。

引导信号由灯列式改为一个月白灯，调车信号也废弃了灯列式，改为：

月白灯——准许调车；

蓝灯——禁止调车。

对于臂板信号机，把第三位臂板改成定位时下垂，作为主臂板(第一位臂板)的辅助臂板；色灯信号机则充分利用原有机构，对机构的种类和配置做了统一规定。

②以前站内正线多为扣环线，通过列车进直出弯需要限速。为配合显示改革，决定改造正线，通过列车改为进直出直，实施后效果良好，提高了列车速度。

③当时采纳了前苏联专家的意见，认为在人工闭塞区间，有了路签或路牌作为进人区间的凭证，再装出站信号机是理论上的重复，违反一元化原则。因此，凡实行人工闭塞的区间，原有的出站信号机的臂板或色灯机构均拆除了。在中国，出站信号机还有与发车进路联锁及指示列车停车位置等作用(为此，在当时仍保留有信号机柱、牵纵拐和进路握柄)，1954年恢复了在人工闭塞区间也可装设出站信号机的规定。

3．改革的成效

①统一了全国铁路的信号显示方式，信号显示制式由选路制改为简化速差制，奠定了现行信号显示制式的基础。

②进站信号机由多架改为一架，同时使显示方式一元化，只要出现红灯就要求停车，提高了安全，也节省能源和投资。

③增加了显示数目，并赋予一定的速度意义，使信号显示的含义更为明确。预告信号机也改为能预告进站信号机所有的开放状态，减少了不必要的减速运行，提高了通过能力。

④引导信号由灯列式改为一个月白灯，简化了机构。

⑤通过列车改为进直出直，通过速度提高。

(二)信号显示的历次变革

随着运量、列车速度不断增长，站场不断扩建，信号显示逐步完善，并陆续补充了一些特殊情况下的信号显示方式。

色灯信号具有昼夜显示一致，易于辨认、控制简便、受气候条件影响较小、安全稳定和易于维修等特点，所以近年来在交流电源可靠的车站大量采用了色灯信号机。信号显示方式的补充和发展，主要反映在色灯信号机的显示上。臂板信号显示自改革以后基本没有变化。

信号显示的改变涉及行车安全且影响面大，所以较大的一些改变均以修改《铁路技术管理规程》和铁道部批准的《信号显示图册》等方式公布。以下按年代简述信号显示变革的情况。

(一)20世纪50年代

1956年制订了《信号显示个别问题处理》图册，对信号显示方式做了如下的补充：

1．在有几架色灯信号机顺序排列的车站上，次一架发车进路色灯信号机(现称接发车进路信号机)开放而出站色灯信号机关闭时，进站或接车进路色灯信号机显示由一个绿灯改为一个绿灯和

2．在车站有三个及其以上发车方向时，应设带进路表示器的出站信号机。不论分歧道岔的大小，进站色灯信号机可以用装设进路表示器来区分进路。

3．发车进路色灯信号距次一架信号不足800m时，必须在次一架信号机开放的情况下方准许开放。

4．规定了各种情况下防护区间分歧道岔的信号机的显示方式。