60年铁路信号的发展历程

60年铁路信号的发展历程

在铁路运输的实践中，即使铁路线路、桥梁、机车和车辆等设备条件良好的情况下，也会发生列车冲突和颠覆等重大事故。发生列车冲突的原因可能是两列或多列列车同时占用一个空间造成的；也可能是由于道岔位置不正确而导致列车驶入错误线而造成冲撞；另外，列车速度超过了线路限制速度也会引起颠覆事故。

为保证安全，铁路部门在划定的空间入口处设置信号机以指挥列车能否可以驶入该空间。信号机的开放，必须检查线路的空闲、道岔位置的正确和敌对信号的关闭，以防止列车冲突和颠覆等重大事故的发生。因此，在现代铁路运输系统中，除了铁路固定设备(线路、桥、隧)和移动设备(机车、车辆)，还需要铁路信号系统，简称铁路信号，他们构成了铁路运输系统三个不可分割的技术基础。铁路信号系统是为了保证运输安全而诞生和发展的，系统的第一使命是保证行车安全，也可以这样说，没有铁路信号，也就没有铁路运输的安全。

1949年以前，我国铁路信号非常落后，没有成形信号制式，东北等铁路沿用日本遗留的初级信号设备，胶东半岛采用德国设备，云南的米轨铁路采用法国制式。没有铁路信号设备生产能力。以手板道岔、人工动作臂板信号为主要手段，信号技术十分落后。

1949年后，60年来，随着我国铁路事业翻天覆地的变化，中国铁路信号也已经从零发展成为世界铁路信号的强国。针对我国铁路的不同发展情况，形成了完备的信号制度与制式标准，建立了雄厚的铁路信号生产、研发、设计施工、管理队伍，信号技术从手动－机械－继电发展到以信息技术为核心电子时代。改革开放以来，特别是铁路六次大提速及近年来的高速铁路、客运专线建设，更是使我国铁路信号产生了根本的变化。今天的现代铁路信号系统，已经成为计算机、现代通信和控制技术在铁路运输生产过程中的具体应用，铁路信号的功能也从传统的保障铁路运输安全的“眼睛”，扩展为保证行车安全、实现集中统一指挥、提高运输效率、改善劳动条件和提升运营管理水平。现代信号技术已成为实现列车有效控制、提高铁路区间通过能力和编组能力、向运输组织人员提供实时信息的必备手段，是铁路的“中枢神经”，是铁路列车提速与发展高速铁路的关键技术之

一。"在现代铁路运输系统中占有非常重要的地位，成为铁路现代化的重要标志之

一。"

一、轨旁基础设备的发展

1949年前，我国只有手板道岔、人工动作臂板信号等简单的铁路信号设备，解放后，在我国铁路信号研究人员及生产企业的努力下，信号基础设备得到根本改变，色灯信号早已代替了臂板信号，信号显示全部实现了列车控制自动；国铁正线道岔全部采用我国自行研制的电动转辙机，特别是近年来，我国提速线路、客运专线及高速铁路相关道岔，全面使用了牵引力更大、锁闭更加可靠、转换时间更短的交流转辙机（ZD（J）9系列电动转辙机）及外锁闭装置；我国自行研制的轨道电路广泛应用于铁路车站及区间，实现了列车占用的自动检测，已经上道运用200多公里的ZPW－2000无绝缘轨道电路，还能够向列车传送前方空闲间隔信息，为机车信号及列车控制提供依据；除此以外，正在逐步国产化的、高科技的、点式应答器、GSM－R基站等轨旁设备为实现我国列车自动控制奠定了基础。

二、列车控制技术的发展

以前的铁路信号是铁路运输的“眼睛”，地面信号向司机提供视觉信号，但由于地形和气候条件的影响，司机往往不能在规定的距离上及时瞭望到前方信号机的显示，因而有产生冒进信号的危险。因此，我国开发推广了机车信号设备及列车自动停车ATS（Automatic Train Stop）设备，将地面的视觉信号引入司机室，改善了司机瞭望条件，当地面信号的“禁止命令”未被司机接受就强迫列车自动停车。近年来，JT1-CZ2000型主体化机车信号与站内电码技术的的发展，使列车的驾驶更为容易。为了提高列车运行的安全性，我国自行研制了LKJ 运行监控记录装置并在所有机车推广使用。

随着铁路运输的任务越来越重，列车运行速度越来越高，特别是高速铁路、客运专线的发展，保证运输安全的问题也越来越突出。完全靠人工瞭望、人工驾驶列车已经不能保证行车安全了，即使装备了机车信号和自动停车装置，也只能在列车一般速度运行条件下保证安全，无法实现高速列车的安全保

证，因为它们不能防止超速行车和冒进信号的现象。因此，需要研究列车运行控制系统，实现对列车间隔和速度的自动控制，提高运输效率，保证行车安全。要实现上述目标，不是简单的设备改进可以完成的，需要解决许多关键技术问题，例如：

车－地之间大容量、实时、可靠信息传输，列车定位，列车精确、安全控制等。需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现，以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统。为了适应铁路跨越式发展战略，

2003年10月，铁道部主持制定了《中国列车控制系统(CTCS)技术规范总则(暂行)》和相应CTCS技术条件，以分级的形式满足不同线路运输需求，在不干扰机车乘务员正常驾驶的前提下有效地保证列车运行的安全。CTCS划分为5个等级，依次为CTCS0—CTCS4级，以满足不同线路速度需求。

CTCS0级为既有线的现状，即由目前使用的通用式机车信号和运行监控记录装置构成。

CTCS1级为面向160km／h以下的区段，由主体机车信号和加强型运行监控记录装置组成。它需在既有没备的基础上强化改造，达到机车信号主体化的要求，增加点式设备，实现列车运行安全监控。

CTCS2级为面向干线提速区段和200-250KM/H客运专线，采用车地一体化设计，基于轨道电路传输信息的列车运行控制系统。适用于各种限速区段，机车乘务员凭车载信号行车，地面一般设置通过信号机。

CTCS3级为面向300-350KM/H及以上客运专线和高速铁路，基于无线通信网GSM-R传输列控信息，并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统。点式设备主要传送定位信息。

CTCS4级为面向高速铁路或特殊线路，是完全基于无线传输信息的列车运行控制系统。地面可取消轨道电路，不设通过信号机，由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查.，实现虚拟闭塞或移动闭塞。上述技术规范及技术标准的制定，为我国列控系统的发展奠定了坚实的基础。