1铁路信号基础_概述
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Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
调查报告认定三大“人祸”导致事故
经调查认定，“7·23”甬温线特别重大铁路交通事故是一起
因列控中心设备存在严重设计缺陷、上道使用审查把关不严、
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
中国的铁路信号
1876年，中国第一条铁路，英国资本集团采取欺骗手段擅筑 的吴淞铁路，1877被清政府赎回拆除了; 清政府洋务派于1881年开始修建唐山至胥各庄铁路 ，全长 9.7公里。 1894年中日甲午战争前夕，仅修建约400多公里铁路； 中国铁路1907年装设臂板信号机，1924年使用色灯信号机 ，1949年后铁路信号有了较快的发展； 继电联锁有组合式、组匣式及插接组合式继电联锁,按型号有 6026型、6031型、6032型、6512型、6501型及6502型等； 20世纪80年代开发第一台计算机联锁系统；90年代推广计算 机联锁系统; 2006年国有铁路营业线路总延展里程135360.9公里，自动 闭塞25630.3公里，半自动闭塞39144.8公里。计算机联锁车 站1299个。
10
NERC-RTOCS
安全事故案例分析
“4.28”列车特别重大事故 “4.28”事故发生在胶济线周村 至王村区间呈“S”形临时施工便线， 其限速为每小时80公里。事故发生时， 北京至青岛的T195次列车下行通过时 达到每小时131公里，超速60%，最终 酿成惨剧。
反思：目前广泛使用的监控装置存 在安全隐患！
信号系统功能:
保证行车安全，提高运输效率。
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
安全
RAMS Reliability Availability Maintainability Safety
“故障导向安全”原则
Fundamentals of Railway Signalling
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
在铁路信号技术接近200年的发展历史中： 信号系统是计算机、现代通信和控制技术在铁路 运输生产过程中的具体应用，是铁路信息技术的 标志；
信号系统是保证行车安全、提高运输效率、改善 劳动条件和运营管理水平的重要设备； 铁路信号的发展水平已成为铁路现代化的重要标 志之一。
美国联邦运输安全委员会称，错过红灯信号 的客运列车司机桑切斯的确在事故发生当天收发 手机短信。 2008年美国总统签署“铁路安全改善法案”， 要求2015年前所有货车及客车均安装PTC系统。
Fundamentals of Railway Signalling
12
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安全事故案例分析
NERC-RTOCS
20
臂板信号机
Fundamentals of Railway Signalling
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效率
运营需求引导 –轨道交通速度不断提高 –运行密度不断提高
促使信号技术不断发展，以满足需求保证安全。
Fundamentals of Railway Signalling
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NERC-RTOCS
主要内容
信号基本理念
“故障导向安全”、安全苛求系统
信号系统基本原理
系统构成、关键装备、原理、技术手段和方法等
研究与实践
参观实验室、开放性实验
Fundamentals of Railway Signalling
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23
信号系统原理
基础设备
◇ 继电器 ◇ 转辙机 ◇ 信号机 ◇ 轨道电路
轨道交通的基本任务
铁路运输的基本任务是运送旅客，运输货物， 同时保障铁路运输安全。因此，运输的安全是运输 业中永恒的主题。
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
铁路信号的作用主要包括：统一调度指挥列车 运行、保证列车安全 、提高运输效率、改善劳动强 度。 铁路信号的任务包括：按照运输计划与运输方 案指挥行车，进行进路控制，速度控制，实现列车 安全运行，提高列车运行速度和密度；提供车列编 组与解体的自动化手段 ，提高列车编组、解体作业 效率，缩短车辆周转时间。
轨道交通信号系统的创新研究 与实践
Fundamentals of Railway Signaling
袁磊
Office : 机械楼-东1003 E_mail: LYUAN@bjtu.edu.cn
轨道交通运行控制系统国家工程研究中心
教材: 郭进，《铁路信号基础》，铁道出版社，2010
参考书:
1. 2. 3. 高继祥，《铁路信号运营基础》，铁道出版社, 1998 赵志熙，《车站信号控制系统》，铁道出版社，1993 何文卿，《6502电气集中电路》，铁道出版社，1997
13
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
NERC-RTOCS
“7.23”甬温特别重大铁路交通事故
2011年7月23日20:30:05 从永嘉站开往温州南站的D301次列
车在温州南站下行3接近K583+831处（此处是瓯江大桥），与前
行的D3115次列车发生追尾，酿成特别重大铁路交通事故。
事故造成40人死亡，192人受伤，中断行车32小时35分， 直接经济损失19371.65万元。
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
2009年6月22日美国华盛顿地铁事故 2009年6月22日下午，美国 华盛顿哥伦比亚特区发生地铁 相撞事故，造成至少9人死亡 75人受伤。
调查人员透露，地铁相撞 时，列车正处于自动驾驶模式。 但是，两列地铁接近时，地面 信号却没有正常发挥作用。
Fundamentals of Railway Signalling
Fundamentals of Railway Signalling
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安全事故案例分析
2008年9月美国铁路事故 美国南加州一列载有225人的通勤 列车，当地时间12日下午在洛杉矶市 中心西北约50公里的查茨沃思附近， 与一列货运列车发生对撞，造成25人 死亡，130多人受伤的重大事故。
“7.23”事故是全世界第一例由于列控技术原因，酿成 的高速铁路重大事故。 值得深思的问题 （1）到底问题在哪里？ 安全理念、方法落后。安全管理缺失 （2）高速铁路运行控制为什么“难”？ 保障全生命周期的安全
Fundamentals of Railway Signalling
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“9.27” 上海地铁列车追尾事故
雷击导致设备故障后应急处置不力等因素造成的责任事故。 给予铁道部、通信信号集团公司、通信信号研究设计院、 上海铁路局等单位54名责任人员党纪政纪处分，其中： 铁道部： 15人
通号公司：12人
上海局： 27人
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Fundamentals of Railway Signalling
警示和思考
Fundamentals of Railway Signalling
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1.2 铁路信号系统的产生和发展
铁路信号发展历程
– – – – – – – – 1825 年，英国人持信号旗骑马前行 , 引导列车前进； 1832年，美国球形固定信号装置； 1841年，英国铁路出现了臂板信号机； 1851年，英国铁路用电报机实行闭塞； 1856年，J.萨克斯贝发明机械联锁机； 1872 年，美国人 W. 鲁宾逊发明了闭路式轨道电路； 1923年，美国铁路研制了车内信号； 1927年，美国铁路采用了调度集中控制装置。
信号系统组成 联锁 区间闭塞 列车运行控制 行车调度指挥系统 „„
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铁路信号组成
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
铁路信号的作用
眼睛
中枢神经
手
Fundamentals of Railway Signalling
铁路信号的作用 铁路信号系统的产生和发展
铁路信号的组成
与铁路信号技术密切相关的信息技术
铁路信号的发展趋势与特征
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
1.1 铁路信号的作用
轨道交通的特点：
以机车、车辆为移动设备 线路（轨道、桥梁、隧道等）为固定设备 运行特点：速度快、质量重、制动距离长、不能 自行导向
Fundamentals of Railway Signalling
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安全事故案例分析
“4.28”列车特别重大事故
2008年4月28日4时38分，济南铁路局管内胶济下行线王村至周村东
间290公里800米处发生特别重大事故，造成导致72人死亡，416人受伤。
Fundamentals of Railway Signalling
2011年9月27日14时30分左右，上海地铁十号线由
于新天地站信号故障，上海地铁10号线采用人工调度，
出现错误导致豫园路站两辆列车相撞。 警示： 先进的列控系统运行 下，作为人工控制的后备 系统依然要保障安全。
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
课程介绍
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
铁路信号组成
基础设备、器材 信号机 道岔（转辙机） 轨道电路
铁路信号的作用 保证行车安全 提高运输效率 改善劳动条件 提升运营管理水平
Fundamentals of Railway Signalling
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
安全事故案例分析
2006年9月22日德国高速磁悬浮撞车事故 2006年9月22日德国高速磁浮试验线， 一列磁浮列车与一辆维修车相撞，事故中 死亡人数为23人。 事故原因：信号系统不完善！违反 操作规程，未安装运行控制车在设 备的列车驶入有磁浮车的线路。
信号系统
◇ 联锁系统 ◇ 闭塞系统 ◇ 编组站自动化 ◇ 微机监测
列控系统
◇ 机车信号 ◇ 列车运行监控记录装置LKJ ◇ CTCS列控系统
列车调度指挥系统
◇ 调度集中
其它
◇ 防雷和接地装置
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第一章 概述
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安全事故案例分析
杨庄事故 1978年12月16日凌晨位于郑州铁路局属下的杨庄火车站 发生一起特大铁路事故。南京开往西宁的87次在陇海线杨庄
车站与西安开往徐州的368次拦腰相撞，造成旅客死亡106人，
重伤47人，轻伤171人。
事故原因：值乘司机和副司机睡觉，列车冒进信号， 与正在进站通过的87次旅客列车侧面相撞。 促使铁路推广使用机车三大件：机车信号、自 动停车、无线列调。
Fundamentals of Railway Signalling
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安全事故案例分析
At 9:19am on April 25 in 2005, an EMU from the Fukuchiyama Line of JR West derailed near Osaka killing 106 passengers and injuring 562. At a previous station, the train overran by 70 meters causing a one minute delay. The driver was explaining to the conductor at the time when the train entered the 304-meter-radius curve at 116km/h, against a 70km/h speed limit. The first car tilted to the left, causing derailment.
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Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
调查报告认定三大“人祸”导致事故
经调查认定，“7·23”甬温线特别重大铁路交通事故是一起
因列控中心设备存在严重设计缺陷、上道使用审查把关不严、
Fundamentals of Railway Signalling
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中国的铁路信号
1876年，中国第一条铁路，英国资本集团采取欺骗手段擅筑 的吴淞铁路，1877被清政府赎回拆除了; 清政府洋务派于1881年开始修建唐山至胥各庄铁路 ，全长 9.7公里。 1894年中日甲午战争前夕，仅修建约400多公里铁路； 中国铁路1907年装设臂板信号机，1924年使用色灯信号机 ，1949年后铁路信号有了较快的发展； 继电联锁有组合式、组匣式及插接组合式继电联锁,按型号有 6026型、6031型、6032型、6512型、6501型及6502型等； 20世纪80年代开发第一台计算机联锁系统；90年代推广计算 机联锁系统; 2006年国有铁路营业线路总延展里程135360.9公里，自动 闭塞25630.3公里，半自动闭塞39144.8公里。计算机联锁车 站1299个。
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安全事故案例分析
“4.28”列车特别重大事故 “4.28”事故发生在胶济线周村 至王村区间呈“S”形临时施工便线， 其限速为每小时80公里。事故发生时， 北京至青岛的T195次列车下行通过时 达到每小时131公里，超速60%，最终 酿成惨剧。
反思：目前广泛使用的监控装置存 在安全隐患！
信号系统功能:
保证行车安全，提高运输效率。
Fundamentals of Railway Signalling
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安全
RAMS Reliability Availability Maintainability Safety
“故障导向安全”原则
Fundamentals of Railway Signalling
Fundamentals of Railway Signalling
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在铁路信号技术接近200年的发展历史中： 信号系统是计算机、现代通信和控制技术在铁路 运输生产过程中的具体应用，是铁路信息技术的 标志；
信号系统是保证行车安全、提高运输效率、改善 劳动条件和运营管理水平的重要设备； 铁路信号的发展水平已成为铁路现代化的重要标 志之一。
美国联邦运输安全委员会称，错过红灯信号 的客运列车司机桑切斯的确在事故发生当天收发 手机短信。 2008年美国总统签署“铁路安全改善法案”， 要求2015年前所有货车及客车均安装PTC系统。
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臂板信号机
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效率
运营需求引导 –轨道交通速度不断提高 –运行密度不断提高
促使信号技术不断发展，以满足需求保证安全。
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主要内容
信号基本理念
“故障导向安全”、安全苛求系统
信号系统基本原理
系统构成、关键装备、原理、技术手段和方法等
研究与实践
参观实验室、开放性实验
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信号系统原理
基础设备
◇ 继电器 ◇ 转辙机 ◇ 信号机 ◇ 轨道电路
轨道交通的基本任务
铁路运输的基本任务是运送旅客，运输货物， 同时保障铁路运输安全。因此，运输的安全是运输 业中永恒的主题。
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
铁路信号的作用主要包括：统一调度指挥列车 运行、保证列车安全 、提高运输效率、改善劳动强 度。 铁路信号的任务包括：按照运输计划与运输方 案指挥行车，进行进路控制，速度控制，实现列车 安全运行，提高列车运行速度和密度；提供车列编 组与解体的自动化手段 ，提高列车编组、解体作业 效率，缩短车辆周转时间。
轨道交通信号系统的创新研究 与实践
Fundamentals of Railway Signaling
袁磊
Office : 机械楼-东1003 E_mail: LYUAN@bjtu.edu.cn
轨道交通运行控制系统国家工程研究中心
教材: 郭进，《铁路信号基础》，铁道出版社，2010
参考书:
1. 2. 3. 高继祥，《铁路信号运营基础》，铁道出版社, 1998 赵志熙，《车站信号控制系统》，铁道出版社，1993 何文卿，《6502电气集中电路》，铁道出版社，1997
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
NERC-RTOCS
“7.23”甬温特别重大铁路交通事故
2011年7月23日20:30:05 从永嘉站开往温州南站的D301次列
车在温州南站下行3接近K583+831处（此处是瓯江大桥），与前
行的D3115次列车发生追尾，酿成特别重大铁路交通事故。
事故造成40人死亡，192人受伤，中断行车32小时35分， 直接经济损失19371.65万元。
Fundamentals of Railway Signalling
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2009年6月22日美国华盛顿地铁事故 2009年6月22日下午，美国 华盛顿哥伦比亚特区发生地铁 相撞事故，造成至少9人死亡 75人受伤。
调查人员透露，地铁相撞 时，列车正处于自动驾驶模式。 但是，两列地铁接近时，地面 信号却没有正常发挥作用。
Fundamentals of Railway Signalling
Fundamentals of Railway Signalling
11
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安全事故案例分析
2008年9月美国铁路事故 美国南加州一列载有225人的通勤 列车，当地时间12日下午在洛杉矶市 中心西北约50公里的查茨沃思附近， 与一列货运列车发生对撞，造成25人 死亡，130多人受伤的重大事故。
“7.23”事故是全世界第一例由于列控技术原因，酿成 的高速铁路重大事故。 值得深思的问题 （1）到底问题在哪里？ 安全理念、方法落后。安全管理缺失 （2）高速铁路运行控制为什么“难”？ 保障全生命周期的安全
Fundamentals of Railway Signalling
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“9.27” 上海地铁列车追尾事故
雷击导致设备故障后应急处置不力等因素造成的责任事故。 给予铁道部、通信信号集团公司、通信信号研究设计院、 上海铁路局等单位54名责任人员党纪政纪处分，其中： 铁道部： 15人
通号公司：12人
上海局： 27人
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警示和思考
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1.2 铁路信号系统的产生和发展
铁路信号发展历程
– – – – – – – – 1825 年，英国人持信号旗骑马前行 , 引导列车前进； 1832年，美国球形固定信号装置； 1841年，英国铁路出现了臂板信号机； 1851年，英国铁路用电报机实行闭塞； 1856年，J.萨克斯贝发明机械联锁机； 1872 年，美国人 W. 鲁宾逊发明了闭路式轨道电路； 1923年，美国铁路研制了车内信号； 1927年，美国铁路采用了调度集中控制装置。
信号系统组成 联锁 区间闭塞 列车运行控制 行车调度指挥系统 „„
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铁路信号组成
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
铁路信号的作用
眼睛
中枢神经
手
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铁路信号的作用 铁路信号系统的产生和发展
铁路信号的组成
与铁路信号技术密切相关的信息技术
铁路信号的发展趋势与特征
Fundamentals of Railway Signalling
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1.1 铁路信号的作用
轨道交通的特点：
以机车、车辆为移动设备 线路（轨道、桥梁、隧道等）为固定设备 运行特点：速度快、质量重、制动距离长、不能 自行导向
Fundamentals of Railway Signalling
9
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安全事故案例分析
“4.28”列车特别重大事故
2008年4月28日4时38分，济南铁路局管内胶济下行线王村至周村东
间290公里800米处发生特别重大事故，造成导致72人死亡，416人受伤。
Fundamentals of Railway Signalling
2011年9月27日14时30分左右，上海地铁十号线由
于新天地站信号故障，上海地铁10号线采用人工调度，
出现错误导致豫园路站两辆列车相撞。 警示： 先进的列控系统运行 下，作为人工控制的后备 系统依然要保障安全。
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
课程介绍
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
铁路信号组成
基础设备、器材 信号机 道岔（转辙机） 轨道电路
铁路信号的作用 保证行车安全 提高运输效率 改善劳动条件 提升运营管理水平
Fundamentals of Railway Signalling
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
安全事故案例分析
2006年9月22日德国高速磁悬浮撞车事故 2006年9月22日德国高速磁浮试验线， 一列磁浮列车与一辆维修车相撞，事故中 死亡人数为23人。 事故原因：信号系统不完善！违反 操作规程，未安装运行控制车在设 备的列车驶入有磁浮车的线路。
信号系统
◇ 联锁系统 ◇ 闭塞系统 ◇ 编组站自动化 ◇ 微机监测
列控系统
◇ 机车信号 ◇ 列车运行监控记录装置LKJ ◇ CTCS列控系统
列车调度指挥系统
◇ 调度集中
其它
◇ 防雷和接地装置
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
24
第一章 概述
NERC-RTOCS
安全事故案例分析
杨庄事故 1978年12月16日凌晨位于郑州铁路局属下的杨庄火车站 发生一起特大铁路事故。南京开往西宁的87次在陇海线杨庄
车站与西安开往徐州的368次拦腰相撞，造成旅客死亡106人，
重伤47人，轻伤171人。
事故原因：值乘司机和副司机睡觉，列车冒进信号， 与正在进站通过的87次旅客列车侧面相撞。 促使铁路推广使用机车三大件：机车信号、自 动停车、无线列调。
Fundamentals of Railway Signalling
NERC-RTOCS
安全事故案例分析
At 9:19am on April 25 in 2005, an EMU from the Fukuchiyama Line of JR West derailed near Osaka killing 106 passengers and injuring 562. At a previous station, the train overran by 70 meters causing a one minute delay. The driver was explaining to the conductor at the time when the train entered the 304-meter-radius curve at 116km/h, against a 70km/h speed limit. The first car tilted to the left, causing derailment.