肖培龍
(中鐵通信信號勘測設計(北京)有限公司,北京 100036)
色燈復示信號是主體信號在開放允許信號時的復示顯示,是主體信號顯示距離不足情況下的補充配置,便于司乘人員提前了解前方主體信號的開放狀況。近期在通號雜志上看到一篇關于取消復示信號的建議文章,其中有些觀點筆者不敢茍同,像對復示信號的定位概念問題等有些偏差,覺得有必要加以澄清。
色燈復示信號機的類型、機構外形、顯示方式在《鐵路技術管理規程》(簡稱《技規》)第351條中已有明確規定,當主體信號的顯示距離達不到《技規》規定的顯示距離時,利用復示信號機的顯示告知司乘人員前方主體信號的開放狀況,便于司乘人員操控車輛運行。復示信號機是一種附屬性質的信號,只是重復主體信號的顯示,不是絕對信號。在復示信號機滅燈或顯示不明時,復示信號機不能作為絕對停車點,只是表明前方主體信號在關閉狀態,列車應注意減速,到前方主體信號機前停車。為了有別于主體信號機,便于司乘人員辨識,復示信號機采用方形背板機構,主體信號機采用橢圓形背板機構。
復示信號是重復前方主體信號的允許信號顯示,在前方主體信號顯示禁止信號或滅燈時,復示信號無顯示。當前方主體信號顯示允許信號時,復示信號顯示綠色或白色燈光,出站及進路信號機的復示信號為一個綠色燈光,調車信號機的復示信號為一個白色燈光,進站信號機的復示信號為3個等邊排列的白色燈光。
復示信號機無顯示,指示前方主體信號在關閉狀態。復示信號機開放,表明前方主體信號已開放允許信號,司乘人員可以按允許信號及線路限制速度要求駕駛列車運行。進站信號涉及指示列車進站內正線停車、側線停車或正線通過,故進站復示信號采用3個等邊排列式白燈組合顯示,便于司乘人員提前知曉前方進站信號的開放狀況。
《技規》第77條明確規定“進站、出站、進路信號機及線路所通過信號機,因受地形、地物影響,達不到規定的顯示距離時,應裝設復示信號機。設在車站岔線入口處的調車色燈信號機,達不到規定的顯示距離時,根據需要可裝設調車復示信號機。”
信號顯示距離,是指從機車上能夠連續確認的顯示距離,與列車性質和制動距離有關,具體顯示距離值在《技規》第61條中有明確的規定。確保信號顯示距離,是考慮到列車制動距離和司機確認信號的反應時間以及到開始制動時列車走行距離,這樣在前方主體信號顯示禁止信號時,司機在確認信號后可以確保列車在主體信號機前停車。信號機設置地點,在《技規》第63條中也有明確要求。
《技規》條文說明第77條對復示信號機的設置地點有如下說明:
進站、出站、進路信號機及線路所通過信號機,因受地形、地物影響,達不到規定的顯示距離時,應在其主體信號機顯示能達到的最遠處設置復示信號機,以保證信號的連續顯示。
《技規》條文說明對復示信號機的設置地點要求很明確,即是主體信號顯示的最遠點拐點處,若增加一處復示信號機,仍不能滿足《技規》規定的連續顯示距離時,須再設復示信號機,直至滿足規定的顯示距離要求。必須注意,復示信號機的設置地點是在能夠連續顯示主體信號的拐點處,越過復示信號機,即應能立即看得見主體信號機的顯示。這一點很重要,對行車安全有較大影響。若列車按復示信號機顯示的允許信號接近復示信號機,此時主體信號顯示在開放狀態,列車會按主體信號顯示規定及線路限制的速度接近復示信號機,在列車越過復示信號機的同時,若主體信號因故突然關閉,司乘人員又不能及時看得見前方主體信號的顯示,也就無法及時獲知前方主體信號的變化信息(在有機車信號區段除外),故很有可能仍按原復示信號提供的允許信號顯示指示的速度運行,造成列車冒進(此類屬特例,進路已處于接近鎖閉狀態,對行車安全無影響,只是司乘人員獲取前方信號關閉的信息不及時)。這也是主張要求取消復示信號設置的一個關鍵理由,但他們遺忘了對復示信號設置的地點和要求,列車越過復示信號機,即應能立即看得見前方主體信號機的顯示,根本不會存在列車越過復示信號機后不能及時發現前方主體信號的變化,除非復示信號機設置的不符合規范,沒有連續延長主體信號機的顯示。在列車沒有越過復示信號機前,若主體信號突然關閉,復示信號也會隨著主體信號的關閉而關閉,司乘人員會及時發現信號的變化而采取相應的措施。復示信號滅燈或顯示不明,表明主體信號在關閉狀態,可以提前告知司機減速注意停車。
從上述分析可知,設置復示信號的目的,就是在主體信號受地形地物的影響,達不到《技規》規定的顯示距離時,利用復示信號延長主體信號的連續顯示,使其達到規定的顯示距離。當然,早期行車主要是以地面信號顯示為主,車載機車信號顯示為輔,近些年隨著科學技術的進步,尤其是高速鐵路CTCS-2/CTCS-3級及城軌交通CBTC系統等的應用,逐步由地面信號為主轉為車載機車信號為主或兩者共同發展的局面。在有車載機車信號的線路,復示信號機的作用基本上沒有顯現出來,但一旦車載機車信號故障,司乘人員必須依靠地面信號顯示行車時,復示信號的作用就尤為重要了。
目前,我國山區鐵路以及邊遠支線鐵路,尚有不少線路在使用站間半自動閉塞系統設備,司乘人員完全依靠地面信號機顯示的指示行車,且支線鐵路等級不高,曲線半徑較小,信號顯示距離較短,大多需增加復示信號機來延長主體信號顯示距離,確保司乘人員能夠按地面信號顯示要求行車。
目前,我國地鐵信號系統,除早期使用少量的固定閉塞或準移動閉塞系統外,基本上使用了基于通信的列車控制系統(CBTC)技術。在使用CBTC控制列車運行時,完全依靠車載機車信號控制列車運行,地面信號顯示可有可無,在設計中有設計成地面信號滅燈的,也有設計成同時點燈的,此時復示信號顯示的重要性顯現不出來。一旦CBTC系統故障轉為降級模式行車時,司乘人員須完全依靠地面信號顯示駕駛列車運行,在主體信號顯示距離不足情況下,就有必要設置復示信號機了。
無論是鐵路還是城軌交通地鐵領域,都會存在完全人工駕駛模式行車,司乘人員須憑地面信號指示行車。只要主體信號受地形地物影響,其顯示距離沒有達到規定的顯示距離時,若不設復示信號,司乘人員無法知曉前方主體信號顯示狀況,僅能以低速運行,隨時準備停車;否則,很有可能超速冒進前方信號機,嚴重影響運能。
近期在系統設計過程中發現,有些業主對復示信號機的理解有些偏差,不太看重復示信號的作用,有些設計單位也持有相同觀點,建議取消復示信號,改用標志牌等設備替代復示信號機。筆者認為此種做法欠妥,取消復示信號的理由有些牽強附會,沒有完全吃透復示信號的定位。
首先,復示信號機不是絕對信號,僅是前方主體信號的補充顯示。其次,復示信號必須設在能夠連續顯示的拐點處,越過復示信號機后即應能立即看見前方信號顯示,不存在越過復示信號機前看見了允許信號顯示,越過復示信號機后因故突然關閉前方主體信號,司乘人員就無法知曉前方主體信號的關閉狀態,司機仍以原信號顯示的速度接近主體信號。若真會發生此類事件,不是司機沒有及時注意瞭望,就是復示信號機設置的地點不規范。再者,設置復示信號機,是因為在列車制動距離等范圍內,司乘人員無法及時獲取主體信號機的顯示狀況,在列車已經進入主體信號的顯示距離范圍內,越過復示信號點時突發主體信號關閉事件,表明此時列車制動距離已經明顯不足,無論司機采取何種制動手段,列車均有可能冒進前方信號機,錯誤不在復示信號。
若取消復示信號機,改用標志牌等取代,則標志牌僅能表示固定標示警示信息、位置信息或距離等,不能及時顯示前方主體信號機的變化信息,也就不能起到復示信號的作用,僅能作為預告標、警示標、公里標使用。司乘人員在看到替代的標志牌信息后,只能知道列車所在位置或距前方信號機的距離,無法獲知前方信號顯示信息,只能按列車在前方信號機前可以停車的速度運行,確保前方信號未開放時可以安全停車。因此,列車運行效率會受到嚴重影響。若司機在無復示信號的情況下,僅憑標志牌信息,擅自提高列車運行速度,此時列車制動距離已嚴重不足,必將在前方主體信號沒有開放情況下冒進信號,此類事件將嚴重危及行車安全。尤其是鐵路系統,因為主體信號沒有開放,鐵路系統又未設計保護區段,進站、進路或出站信號的保護區段內還可同時進行其他行車作業,故危害性極大。與列車已進入接近區段后、主體信號由開放狀態轉為關閉狀態相比,前者是會造成車毀人亡的悲劇,后者因進路已處于接近鎖閉狀態,主體信號突然關閉后,進路會延時解鎖,列車即使冒進,對行車安全影響不大,但后續處理過程繁雜,對行車效率影響較多。在城軌交通地鐵信號降級模式(或稱備用模式)設計中,一般均會設計有進路保護區段,在列車沒有占用保護區段時,隨著主體進路的解鎖而延時解鎖,若列車冒進保護區段被占用,則只有采取特殊措施人工解鎖,故與后者相類似。但是城軌交通線路運行間隔時間較短,尤其是早晚高峰期,最小間隔時間接近100 s,若取消復示信號改用標志牌來替代,勢必會影響到運能的提高。
復示信號因有其特殊作用,就有其存在的必要性。只要存在人工駕駛的可能,就有必要由地面信號機向列車司機提供列車運行的命令信息,在列車制動距離及司機確認信號時間等列車走行距離范圍內,受地形地物影響,地面信號機顯示距離不足情況下,只有設置復示信號機,才能提前告知司機,方便司機駕駛列車運行,既有利于提高運能,也能確保行車安全。
復示信號機必須設在能夠連續提供主體信號顯示的拐點處,方能起到復示信號的真正作用。
復示信號的作用是難以用標志牌等替代物來替代的,除非使用地-車通信系統連續提供地面控制命令信息。故復示信號,在沒有建立起可靠的地-車通信系統的情況下,仍需保留使用。
[1]中華人民共和國鐵道部.鐵路技術管理規程[S].北京:中國鐵道出版社,2006.
[2]《技規》條文說明編寫組.《鐵路技術管理規程》條文說明[S].北京:中國鐵道出版社,2009.
[3]耿貴芬.淺談復示信號機的設置[J].鐵路通信信號工程技術,2013(6):64-66.