地面信號(hào)重復(fù)顯示的理論與實(shí)踐

程光紅（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073）

1 概述

信號(hào)是指示列車運(yùn)行及調(diào)車作業(yè)的命令，鐵路運(yùn)輸相關(guān)人員必須嚴(yán)格執(zhí)行。

地面信號(hào)的顯示不是孤立的，列車運(yùn)行方向上相鄰的列車信號(hào)機(jī)之間必然存在著顯示聯(lián)系，信號(hào)顯示關(guān)系要解決的問題就是總結(jié)其中的規(guī)律，使上述“命令”清晰、明確。

自信號(hào)顯示誕生之初，除必須符合“紅燈停、綠燈行”的基本規(guī)則之外，信號(hào)顯示關(guān)系本沒有對(duì)錯(cuò)之分，但當(dāng)其上升為“命令”時(shí)，為保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩⒂行颉⒏咝В仨氋x予其更多的規(guī)則，以界定顯示關(guān)系的對(duì)與錯(cuò)。

在工程實(shí)踐中，受限于站場(chǎng)設(shè)置、信號(hào)顯示距離和!望條件等客觀條件，經(jīng)常遇到相鄰的指示列車運(yùn)行的信號(hào)機(jī)（預(yù)告、遮斷、復(fù)示信號(hào)機(jī)除外，以下通稱列車信號(hào)機(jī)）之間的距離較近，不能滿足按規(guī)定速度運(yùn)行的列車正常行車的安全和效率需求。如果這些限制性因素難以排除，而且該信號(hào)機(jī)對(duì)于行車確有存在的必要時(shí)，就需要從設(shè)計(jì)角度采取一定的措施，滿足其與相鄰的列車信號(hào)機(jī)之間的顯示關(guān)系，不違背鐵路信號(hào)的基本理念，便于司機(jī)的識(shí)別和認(rèn)知。

本文重點(diǎn)討論列車信號(hào)機(jī)信號(hào)顯示完全重復(fù)的問題。

2 理論

2.1 相關(guān)規(guī)范的規(guī)定

《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱“技規(guī)”）第一編“技術(shù)設(shè)備”針對(duì)信號(hào)顯示的基本關(guān)系作出了宏觀規(guī)定，作為信號(hào)顯示的理論基礎(chǔ)，對(duì)工程實(shí)踐提出了指導(dǎo)原則；其第三編“信號(hào)顯示”明確了各種信號(hào)的顯示含義，對(duì)司機(jī)給出了明確指示，也規(guī)范了信號(hào)工程設(shè)計(jì)。

《鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10007-2006，以下簡(jiǎn)稱“信號(hào)設(shè)規(guī)”）和《鐵路信號(hào)站內(nèi)聯(lián)鎖設(shè)計(jì)規(guī)范》

程光紅，男，畢業(yè)于北方交通大學(xué)，高級(jí)工程師，系統(tǒng)技術(shù)部經(jīng)理。主要研究方向包括：鐵路信號(hào)工程設(shè)計(jì)、信號(hào)基礎(chǔ)理論、信號(hào)顯示。曾參與石牌客技站、邯鋼原料站、彭家莊站、昌樂站、淄河店站、績(jī)溪縣站電氣集中聯(lián)鎖改造工程；津浦線符離集－南京東自動(dòng)閉塞改造工程;華東南北第二通道自動(dòng)閉塞工程；巴基斯坦鐵路干線改造工程；《信號(hào)顯示圖例》；蘭青線提速至160km/h信號(hào)試點(diǎn)工程；《客運(yùn)專線鐵路列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（CTCS）設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》；《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》（信號(hào)顯示部分）；《鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范》等項(xiàng)目。（TB 10071-2000，以下簡(jiǎn)稱“聯(lián)鎖規(guī)范”）從信號(hào)工程設(shè)計(jì)的角度對(duì)通常情況以及部分特殊情況下的信號(hào)顯示關(guān)系給出了指導(dǎo)性意見。

技規(guī)第69條規(guī)定：“特殊地段因條件限制，同方向相鄰兩架指示列車運(yùn)行的信號(hào)機(jī)（預(yù)告、遮斷、復(fù)示信號(hào)機(jī)除外）間的距離小于制動(dòng)距離時(shí)，按下列方式處理：1．在列車運(yùn)行速度不超過(guò)120 km/h的區(qū)段，當(dāng)兩架信號(hào)機(jī)間的距離小于400 m時(shí)，前架信號(hào)機(jī)的顯示，必須完全重復(fù)后架信號(hào)機(jī)的顯示；當(dāng)兩架信號(hào)機(jī)間的距離在400 m及以上，但小于800 m時(shí)，后架信號(hào)機(jī)在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，則前架信號(hào)機(jī)不準(zhǔn)開放。2．在列車運(yùn)行速度超過(guò)120 km/h的區(qū)段，兩架有聯(lián)系的信號(hào)機(jī)間的距離小于列車規(guī)定速度級(jí)差的制動(dòng)距離時(shí)，應(yīng)采取必要的降級(jí)或重復(fù)顯示措施。”

對(duì)于此，信號(hào)設(shè)規(guī)第2.2.2條、聯(lián)鎖規(guī)范第2.2.4條也分別進(jìn)行了規(guī)定，與技規(guī)規(guī)定的內(nèi)容基本相同。

2.2 對(duì)規(guī)范的理解

在自動(dòng)閉塞區(qū)段，站內(nèi)正線列車信號(hào)機(jī)間的距離要求與區(qū)間閉塞分區(qū)長(zhǎng)度的要求相同，除應(yīng)考慮列車制動(dòng)距離外，還需要考慮設(shè)備應(yīng)變時(shí)間和司機(jī)確認(rèn)信號(hào)時(shí)間內(nèi)列車的走行距離。在站內(nèi)除正線以外的其他線路上，相鄰列車信號(hào)機(jī)的顯示與其間距也存在制約關(guān)系。

技規(guī)第69條第1款所指的措施一般稱為“完全重復(fù)”，第2款所指的措施一般稱為“紅燈重復(fù)”。此規(guī)定主要是考慮到由于不足列車制動(dòng)距離，不能保證運(yùn)行的列車在越過(guò)前一架信號(hào)機(jī)后采取緊急制動(dòng)措施達(dá)到低于后一架信號(hào)機(jī)指示的入口速度的要求。“完全重復(fù)”主要解決的是超速和冒進(jìn)信號(hào)的問題，“紅燈重復(fù)”主要解決的是冒進(jìn)禁止信號(hào)的問題。

規(guī)范規(guī)定“完全重復(fù)”和“紅燈重復(fù)”的本意是為保證列車在有效制動(dòng)距離內(nèi)的行車安全，延長(zhǎng)后架信號(hào)機(jī)的防護(hù)距離。當(dāng)信號(hào)機(jī)的顯示不存在速度差的情況下，前一架信號(hào)機(jī)可較后一架信號(hào)機(jī)提高一級(jí)顯示，以起預(yù)告作用；當(dāng)存在速度差時(shí)，要計(jì)算制動(dòng)距離、設(shè)備應(yīng)變時(shí)間及確認(rèn)信號(hào)時(shí)間后，方能確定能否提高一級(jí)顯示。

在列車速度超過(guò)120 km/h的區(qū)段，采用速差顯示方式的自動(dòng)閉塞時(shí)，信號(hào)顯示有明確的速度含義。例如，在四顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段，當(dāng)速度級(jí)差劃分為160 -115-0 km/h時(shí)，地面信號(hào)顯示的典型速度含義如表1所示。

表1 四顯示自動(dòng)閉塞信號(hào)顯示的典型速度含義 km/h

正因?yàn)榈孛嫘盘?hào)顯示有了明確的速度含義，所以兩架有聯(lián)系的信號(hào)機(jī)間的距離小于規(guī)定速度級(jí)差的制動(dòng)距離時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧Ｋ^速度級(jí)差的制動(dòng)距離，是指按速度分級(jí)的條件下，從一種速度等級(jí)降至低一級(jí)速度等級(jí)所需的制動(dòng)距離。

需要說(shuō)明的是，根據(jù)我國(guó)當(dāng)前的信號(hào)顯示體系，所謂“明確的速度含義”，尚有幾點(diǎn)需要澄清。

1）接車性質(zhì)的列車信號(hào)機(jī)的顯示含義較為完備，對(duì)于進(jìn)路開通狀態(tài)的指示也較為清晰，但對(duì)于經(jīng)道岔側(cè)向的進(jìn)路，僅有“雙黃”和“黃閃黃”兩種顯示，其“速度含義”與道岔的轍叉號(hào)相關(guān)。

2）發(fā)車性質(zhì)的列車信號(hào)機(jī)不能指示入口速度，也不指示進(jìn)路的直彎，故沒有速度含義。

3） 不同信號(hào)機(jī)的同一種顯示的速度含義不同，尤其是接車信號(hào)機(jī)和發(fā)車信號(hào)機(jī)明顯不同。

4）對(duì)于綠燈，其指示的入口速度和出口速度均為“規(guī)定速度”，但是，該速度值是不確定的。在工程設(shè)計(jì)中，如列車運(yùn)行前方滿足3個(gè)閉塞分區(qū)空閑且進(jìn)路開通直向等相關(guān)條件時(shí)，信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路即可給出綠燈顯示，而與線路曲線半徑及線路限速等無(wú)關(guān)。這樣，同一區(qū)段內(nèi)不同信號(hào)機(jī)的綠燈指示的速度含義不同；即便是同一架信號(hào)機(jī)的綠燈顯示，對(duì)于不同種類的列車其速度含義也不同。實(shí)際上，列車到底能開多快，“信號(hào)”是“命令”的重要部分但不是全部，正如旅客列車開車時(shí)除了確認(rèn)信號(hào)外還需確認(rèn)諸如發(fā)車時(shí)間、車門關(guān)閉狀態(tài)等信息。

5）對(duì)于綠黃燈，在三顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段，其入口速度和出口速度均為“規(guī)定速度”，與上述綠燈的情況相同；在四顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段，其入口速度為“規(guī)定速度”、出口速度為低一級(jí)的“中間速度”，該兩種速度值也是不確定，與上述綠燈的情況類似。

6）對(duì)于黃燈，其指示“注意或降低速度”，在三顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段主要含義是“注意”，在四顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段主要含義是“減速”；其指示“準(zhǔn)備停車”，具有停車和“進(jìn)直出彎”等多種含義。因而其速度值也是不確定的。

7）對(duì)于黃閃黃和雙黃，其指示“經(jīng)道岔側(cè)向運(yùn)行”，入口速度值取決于進(jìn)路上的最小道岔的轍叉號(hào)，出口速度值更是不確定。

8）對(duì)于紅白，通常理解的入口速度為20 km/h也是不準(zhǔn)確的，實(shí)際上還要求“須準(zhǔn)備隨時(shí)停車”，所以，這個(gè)上限值還要與能“隨時(shí)停車”的速度值相協(xié)調(diào)。

由上，除了紅燈之外，所謂“明確的速度含義”并不是指明確的速度值。

2.3 關(guān)于“進(jìn)直出彎”

在分析完全重復(fù)顯示之前，有必要簡(jiǎn)單引申一下“進(jìn)直出彎”的問題。

同方向相鄰兩架列車信號(hào)機(jī)分別開通經(jīng)由道岔直向和側(cè)向位置的進(jìn)路時(shí)，一般稱為“進(jìn)直出彎”；如均開通經(jīng)由道岔直向位置的進(jìn)路時(shí)，一般稱為“進(jìn)直出直”。

以前曾以綠黃指示“進(jìn)直出彎”，但是，對(duì)于接車信號(hào)機(jī)以及區(qū)間通過(guò)信號(hào)機(jī)，“綠黃”指示的入口速度均為規(guī)定的最高速度值。在四顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段，列車由此運(yùn)行至次一架信號(hào)機(jī)很難保證能夠減速到規(guī)定的道岔側(cè)向限速值；在非四顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段，站內(nèi)信號(hào)機(jī)的綠黃顯示通常意味著越場(chǎng)接車，也難以給司機(jī)以足夠的預(yù)告作用。

目前工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，均以“黃燈”指示“進(jìn)直出彎”。對(duì)于此，技規(guī)雖未作明確規(guī)定，但是根據(jù)其對(duì)各種顯示含義的規(guī)定，除此之外的其他顯示均不能符合要求。

3 實(shí)踐

規(guī)范規(guī)定中，對(duì)于“完全重復(fù)”的用詞雖然使用了“必須”字樣，但也有例外情況。在某些情況下，如果簡(jiǎn)單地完全重復(fù)顯示可能會(huì)違背信號(hào)顯示含義的基本理念。

3.1 典型情況之一

后架信號(hào)機(jī)顯示“雙黃”時(shí)，前架信號(hào)機(jī)不能簡(jiǎn)單進(jìn)行顯示重復(fù)。如圖1所示的局部站場(chǎng)。

在圖1的站場(chǎng)中，a、b均為接發(fā)車進(jìn)路信號(hào)機(jī)，采用“雙機(jī)構(gòu)加引導(dǎo)”的機(jī)構(gòu)型式，兩者之間的距離小于規(guī)定的制動(dòng)距離且不足400 m；c為出站信號(hào)機(jī)。

當(dāng)進(jìn)路開通由信號(hào)機(jī)a經(jīng)b至c、列車欲由A向B方向發(fā)車時(shí)，b顯示“雙黃”。如此時(shí)a按照“完全重復(fù)”的原則也顯示“雙黃”，則其所表達(dá)的含義將為由A向D方向運(yùn)行，這既與進(jìn)路開通方向不同，也不符合技規(guī)對(duì)接發(fā)車進(jìn)路信號(hào)機(jī)顯示含義的規(guī)定。故此種情況下a不應(yīng)完全重復(fù)b的“雙黃”顯示。

在工程實(shí)踐中，如a信號(hào)機(jī)既不能取消，也不可能移設(shè)至與b信號(hào)機(jī)之間的距離滿足400 m的處所，則一般設(shè)計(jì)為顯示“黃”，經(jīng)列車牽引計(jì)算后給出各型列車的最高限速，并將其納入《站細(xì)》。

實(shí)際上，類似上述“后架信號(hào)機(jī)顯示‘雙黃’”的情況如下。

1）當(dāng)a信號(hào)機(jī)為接車信號(hào)機(jī)時(shí)，無(wú)論a、b之間的距離是否達(dá)到400 m：如果兩者之間的進(jìn)路經(jīng)由道岔直向位置（進(jìn)直出彎），則a信號(hào)機(jī)不應(yīng)顯示“雙黃”；如果兩者之間的進(jìn)路經(jīng)由道岔側(cè)向位置，則a信號(hào)機(jī)應(yīng)顯示“雙黃”，但不是重復(fù)b信號(hào)機(jī)顯示的結(jié)果。

2）當(dāng)a信號(hào)機(jī)為發(fā)車信號(hào)機(jī)時(shí)，無(wú)論a、b之間的距離是否達(dá)到400 m，也無(wú)論a、b之間的進(jìn)路屬性的“直彎”，a信號(hào)機(jī)均無(wú)法重復(fù)顯示“雙黃”，因?yàn)樗鼪]有兩個(gè)黃燈位。

3.2 典型情況之二

后架信號(hào)機(jī)為發(fā)車信號(hào)機(jī)且開通經(jīng)由道岔側(cè)向位置的進(jìn)路時(shí)，前架信號(hào)機(jī)也不能簡(jiǎn)單進(jìn)行顯示重復(fù)。如圖2所示的四顯示自動(dòng)閉塞車站的局部站場(chǎng)。

在圖2的站場(chǎng)中，a為接發(fā)車進(jìn)路信號(hào)機(jī)、b為出站信號(hào)機(jī)，兩者之間的距離小于規(guī)定的制動(dòng)距離且不足400 m。

當(dāng)進(jìn)路開通由信號(hào)機(jī)a至b經(jīng)道岔側(cè)向位置出站、列車欲由A向B方向發(fā)車時(shí)，b可能顯示“綠”、“綠黃”或“黃”（取決于列車運(yùn)行前方區(qū)間閉塞分區(qū)空閑數(shù)）。當(dāng)b顯示“綠”或“綠黃”時(shí)，如此時(shí)a按照“完全重復(fù)”的原則也顯示“綠”或“綠黃”，則其所表達(dá)的含義將是“進(jìn)直出直”、由A向C方向運(yùn)行，這既違背了以“重復(fù)顯示”方式來(lái)保證安全行車的初衷，也不符合技規(guī)對(duì)接發(fā)車進(jìn)路信號(hào)機(jī)顯示含義的規(guī)定。故此種情況下a不應(yīng)完全重復(fù)b的“綠”或“綠黃”顯示，而應(yīng)按照“以黃燈指示‘進(jìn)直出彎’”的原則降級(jí)為“黃”。另外，當(dāng)b顯示“黃”時(shí)，a亦顯示“黃”，也是依上述“進(jìn)直出彎”的原則確定的，而不是“完全重復(fù)”的結(jié)果。

如上，在工程實(shí)踐中，如a信號(hào)機(jī)既不能取消，也不可能移設(shè)至與b信號(hào)機(jī)之間的距離滿足400 m的處所，則一般設(shè)計(jì)為顯示黃燈，經(jīng)列車牽引計(jì)算后給出各型列車的最高限速，并將其納入《站細(xì)》。

實(shí)際上，類似上述“后架信號(hào)機(jī)為發(fā)車信號(hào)機(jī)且開通經(jīng)由道岔側(cè)向位置的進(jìn)路”時(shí)，無(wú)論a信號(hào)機(jī)是接車信號(hào)機(jī)還是發(fā)車信號(hào)機(jī)，也無(wú)論a、b之間的距離是否達(dá)到400 m，a信號(hào)機(jī)均不能對(duì)b信號(hào)機(jī)的允許顯示簡(jiǎn)單進(jìn)行完全重復(fù)；即便是兩者均顯示“黃燈”，也不是“完全重復(fù)”的結(jié)果。

3.3 其他情況

除了上述兩種較為典型的情況之外，兩架相鄰的列車信號(hào)機(jī)不能（或不宜）簡(jiǎn)單進(jìn)行“完全重復(fù)”顯示的情況還包括以下幾種。

其一，當(dāng)后架信號(hào)機(jī)開放允許信號(hào)并同時(shí)點(diǎn)亮相應(yīng)的進(jìn)路表示器時(shí)。

其二，當(dāng)后架信號(hào)機(jī)顯示雙綠時(shí)。其三，當(dāng)后架信號(hào)機(jī)顯示紅白時(shí)。其原因均是不符合技規(guī)對(duì)進(jìn)路信號(hào)機(jī)顯示含義的規(guī)定。

4 結(jié)論

綜上所述，在列車運(yùn)行速度不超過(guò)120 km/h的區(qū)段，當(dāng)兩架列車信號(hào)機(jī)間的距離小于規(guī)定的制動(dòng)距離且不足400 m時(shí)，按該兩架信號(hào)機(jī)的性質(zhì)屬性區(qū)分，其顯示關(guān)系可分別如表2、3、4、5所示。

表2 “完全重復(fù)”顯示關(guān)系之一：接車信號(hào)機(jī)→接車信號(hào)機(jī)

表3 “完全重復(fù)”顯示關(guān)系之二：發(fā)車信號(hào)機(jī)→接車信號(hào)機(jī)

表4 “完全重復(fù)”顯示關(guān)系之三：接車信號(hào)機(jī)→發(fā)車信號(hào)機(jī)

表5 “完全重復(fù)”顯示關(guān)系之四：發(fā)車信號(hào)機(jī)→發(fā)車信號(hào)機(jī)

由上可知，在兩架信號(hào)機(jī)之間的距離不足400 m時(shí)，真正能實(shí)現(xiàn)“完全重復(fù)”顯示的情況并不是全部，例外的情況還不少。

據(jù)此，建議將規(guī)范修改為：

“同方向相鄰兩架指示列車運(yùn)行的信號(hào)機(jī)（預(yù)告、遮斷、復(fù)示信號(hào)機(jī)除外）間的距離小于規(guī)定制動(dòng)距離時(shí)，應(yīng)采取必要的降級(jí)顯示、重復(fù)顯示或限速等措施。

在列車運(yùn)行速度不超過(guò)120 km/h的區(qū)段，當(dāng)兩架信號(hào)機(jī)間的距離小于400 m時(shí)，前架信號(hào)機(jī)的顯示，在符合顯示含義基本規(guī)定的前提下，必須完全重復(fù)后架信號(hào)機(jī)的顯示；當(dāng)兩架信號(hào)機(jī)間的距離大于400 m但小于800 m時(shí)，后架信號(hào)機(jī)如在關(guān)閉狀態(tài)，前架信號(hào)機(jī)不得開放。

在列車運(yùn)行速度超過(guò)120 km/h的區(qū)段，兩架有聯(lián)系的信號(hào)機(jī)之間的距離小于列車規(guī)定速度級(jí)差的制動(dòng)距離時(shí)，應(yīng)采取必要的降級(jí)顯示、重復(fù)顯示或限速等措施。采用限速措施時(shí)，應(yīng)根據(jù)列車牽引計(jì)算確定各種不同列車的最高限速值。”

上述修改主要增加了限速措施的選項(xiàng)，并明確不能違背信號(hào)顯示的基本含義，確定采用限速措施時(shí)需進(jìn)行列車牽引計(jì)算。

5 后記

上述規(guī)范對(duì)普遍情況下的信號(hào)顯示統(tǒng)一具有重要作用，理論指導(dǎo)實(shí)踐但又通常高于實(shí)踐，對(duì)于某些較為特殊的情況，理論可能難以進(jìn)行窮舉，這就需要我們發(fā)揮觸類旁通、學(xué)以致用的主觀能動(dòng)性，沿著理論指引的思路和方向來(lái)分析問題、解決問題。

技規(guī)及信號(hào)設(shè)規(guī)等已歷經(jīng)幾次修編，相關(guān)條文一直未作大的修改。這一方面是因?yàn)橐?guī)范本身只能對(duì)設(shè)計(jì)人員起到指引性的作用，沒有必要、也不可能對(duì)工程實(shí)踐中可能遇到的所有情況作出窮舉，那樣反而可能掛一漏萬(wàn)；另一方面也是因?yàn)闅v史原因，事關(guān)安全的條文一般不輕易修改。

我們知道，無(wú)論是技規(guī)還是信號(hào)設(shè)規(guī)，都是工程中必須要遵守的，一些非強(qiáng)制性條文雖然可以根據(jù)工程實(shí)踐進(jìn)行有條件的變通，但不能突破其限定的底線，從這個(gè)方面來(lái)說(shuō)，所謂規(guī)范，其實(shí)只是指導(dǎo)實(shí)踐的最低標(biāo)準(zhǔn)，任何情況下都不能低于該標(biāo)準(zhǔn)。就像考試的及格線，如果僅以達(dá)到及格線來(lái)要求自己，那么，提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量、爭(zhēng)創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程就無(wú)從談起。

最后，引用信號(hào)設(shè)規(guī)“前言”中的一段話作為本文的結(jié)束：

“勘察設(shè)計(jì)單位執(zhí)行（或采用）單項(xiàng)或局部標(biāo)準(zhǔn)，并不免除設(shè)計(jì)單位及設(shè)計(jì)人員對(duì)整體工程和系統(tǒng)功能質(zhì)量問題應(yīng)承擔(dān)的法律責(zé)任。”

[1]中華人民共和國(guó)鐵道部．鐵路技術(shù)管理規(guī)程[M]．北京：中國(guó)鐵道工業(yè)出版社，2006.

[2]中華人民共和國(guó)鐵道部．TB10007-2006鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]中華人民共和國(guó)鐵道部．TB10071-2000鐵路信號(hào)站內(nèi)聯(lián)鎖設(shè)計(jì)規(guī)范[S].