（通信企业管理）铁路信号与通信
初级知识
铁路信号与通信初级知识（计算机联锁入门教材）
铁路信号设备是铁路信号、联锁、闭塞等设备的总称。它的主要作用是保证列车运行与调车工作的安全和提
高铁路通过能力。同时对增加铁路运输经济效益、改善铁路职工劳动条件也起着重要作用。
铁路信号，是向有关行车和调车人员发出的指示和命令；
联锁设备，用于保证站内行车和调车工作的安全和提高车站的通过能力；
闭塞设备，用于保证列车在区间内运行的安全和提高区间的通过能力。
铁路信号技术的发展应逐步实现微机化、综合化、集成化和智能化。
通信设备是指挥列车运行、组织运输生产及进行公务联络等的重要工具。应能做到迅速、准确、安全、可靠，
使全国铁路的通信系统能成为一个完善与先进的铁路通信网。
通信技术要由模拟向数字转化，实现程控数字交换，发展宽频带信息传输和智能网络管理。
第一节铁路信号
—、概述
铁路信号按感官可分为视觉信号和听觉信号两大类。视觉信号是以物体或灯光的颜色、形状、位置、数目或数
码显示等特征表示的信号。例如用信号机、机车信号、信号旗、信号牌、火炬等表示的信号就是视觉信号；听觉信
号是以不同声响设备发出音响的强度、频率、音响长短和数目等特征表示的信号。例如，用号角、口笛、响墩发出
的音响及机车、轨道车鸣笛等发出的信号，都是听觉信号。
铁路信号通常用不同的颜色来显示其意义。我国规定有红、黄、绿三种基本颜色。其代表意义如下：
红色－停车； 黄色－注意或减速行驶； 绿色－按规定速度行驶；
要求停车的信号叫做禁止信号或停车信号。要求注意或减速运行的信号以及准许按规定速度运行的信号，都叫
做进行信号。
铁路信号是指示行车和调车运行条件的命令，行车和调车人员必须执行信号显示的要求，才能确保安全和提高
生产效率。
用手拿信号灯、信号旗或用手势显示的信号叫手信号；把临时设置的信号牌、信号灯等叫移动信号，如为防护
线路施工地点临时设置的方形红牌、圆形黄牌等；在固定地点安装的信号设备叫固定信号。固定信号是铁路信号的
主要信号。
二、固定信号机及其显示
固定信号机按设置部位分为地面信号和机车信号；按构造和类型不同可分为臂板信号机、色灯信号机和机车信
号机三种；按用途分为信号机和信号表示器两类；按安装方式分为高柱信号机、矮柱信号机、信号托架和信号桥；
按停车信号的意义分类，固定信号可分为绝对信号和容许信号。
（一）臂板信号机
臂板信号机是以信号臂板的形状、颜色、数目、位置表达信号含义的信号机。大多用人力操纵、导线传动。它
白天用臂板的不同位置，夜间用不同颜色的灯光显示信号。按每一信号机上装设臂板的数目来分，有单臂板和三臂
板信号机两种主要型式。
（二）色灯信号机
色灯信号机是用灯光的颜色、数目及亮灯状态表示信号含义的信号机。不管白天还是夜间都是用不同颜色的灯
光来显示信号的。按照它们制作结构的不同，色灯信号机可以分为透镜式和探照式两大类。
透镜式信号机是一组透镜给出一个颜色的灯光。如果要显示多种颜色信号灯光时就要有多组透镜，所以又称它
为多灯式。
透镜式色灯信号机结构简单，便于生产，比较安全可靠。主要缺点是显示距离有限，特别安装在曲线上时，不
能保证连续显示。
探照式色灯信号机是一组透镜能显示出三个颜色灯光，所以又称它为单灯式。
探照式色灯信号机具有节省电能，显示距离远等优点。但存在结构复杂，制造工艺要求严格，维修困难等缺点，
现仅少量保留使用。
（三）几种主要固定信号机的设置地点及显示
信号机设置地点，对信号显示距离远近和安全行车等都有很大关系，一般设于线路左侧。我国铁路为左侧行车
制，机车司机的座位统一设在左侧，为便于潦望，规定所有信号机构均应设在行车方向线路的左侧。如果两线路之
间距离不足以装设信号机时，可采用信号托架或信号桥。装在信号托架或信号桥上的信号机，可设于线路左侧，也
可设在所属线路的中心线上空。
在特殊情况下，如线路左侧没有装设信号机的条仵或因曲线、隧道、桥梁等影响，装在右侧比装在左侧显示距
离更远，在保证不致使司机误认的条件下，经铁路局批准，也可设于右侧。
信号机按用途分为进站、出站、通过、预告、驼峰、驼峰辅助、遮断、复示、调车信号机。
1、进站信号机
进站信号机应设在进站线路最外方道岔尖轨尖端（逆向道岔）或警冲标（顺向道岔）不少于 50米的地点，如
下图所示。
进站、出站、预告信号机设置位置示意图进站信号机是用来防护车站安全的，指示列车能否由区间进入车站以
及进入车站的相关条件。显示距离不得少于 1000米。
2、出站信号机
出站信号机应设在每一发车线路警冲标内方（对向道岔为尖轨尖端外方）的适当地点。它是用来防护区间的安
全，指示列车能否由车站进入区间。其高柱出站信号机显示距离不得少于 800米，见上图。
3、预告信号机
预告信号机应设在距主体信号机不小于 800米的地点。它的作用是将主体信号机的显示状态提前告诉司机，见
上图。
4、通过信号机
通过信号机设在自动闭塞区段的闭塞分区分界处或非自动闭塞区段的所间区间的分界处。它的作用是指示列车
能否进入它所防护的闭塞分区或所间区间。显示距离不得少于 1000米。通过信号机的设置位置如下图所示。
通过信号机的设置位置
5、调车信号机
调车信号机一般设在调车作业繁忙的线路上（如到发线、咽喉道岔区），以及从非联锁区到联锁区的入口处。
它的作用是指示调车机车进行作业，一般采用矮型色灯信号机。显示距离不得少于 200米。
调车信号机设翌位置如下图所示。
调车信号机设置位置
6、驼峰信号机
在驼峰调车场的峰顶上，用来指示调车车列能否向峰顶推送和用多大速度推送而设置的信号机，叫做驼峰信号
机。
为了能让车列后部的机车司机看清信号显示，在到发线的适当位置，还应装设驼峰辅助信号机。若驼峰辅助信
号机的显示距离不能满足作业要求时，可再装设驼峰复示信号机。
驼峰信号机和驼峰辅助信号机的显示距离不得少于 400米。驼峰信号机的设置位置如下图所示。
驼峰信号机
7、遮断信号机
为了防护道口、桥梁、隧道以及塌方落石等危险地点而设置的信号机，叫做遮断信号机。遮断信号机的设置位
置，距其防护地点不得少于 50米。
遮断信号机显示一个红色灯光时，表示不准列车越过该信号机；不着灯时，不起信号作用。遮断信号机亦采用
方形背板，并在机柱上涂有黑白相间的斜线，以区别于一般信号机。
（四）信号机的定位状态
信号机有关闭和开放两种状态。将信号机经常保持的显示状态作为信号机的定位。信号机定位的确定，一般是
考虑保证行车安全，提高运输效率或信号显示自动化等因素。进站、进路、出站信号机对行车安全起着极其重要的
作用，规定以显示停车信号——红灯为定位。调车信号机以显示禁止调车信号——蓝灯为定位。预告信号机是附属
于主体信号机的，仅能表示主体信号机的显示状态，故以显示注意信号——黄灯为定位。
驼峰信号机用以指示溜放作业和下峰调车，以显示停止信号——红灯为定位。
自动闭塞的每架通过信号机，都是其运行前方信号机的预告信号机。为提高区间通过能力，保证列车经常在绿
灯下运行，规定通过信号机以显示绿灯为定位。进站信号机前方第一架通过信号机兼有预告信号机的作用，故以显
示黄灯为定位。
非自动闭塞区段的通过信号机，兼有防护接车、发车的作用，以显示红灯为定位，
遮断信号机和各种复示信号机以无显示为定位。
三、移动信号及手信号
当线路上出现临时性障碍或进行施工，要求列车停车或减速时，应按照规定设置移动信号，安放响墩、火炬或
用手信号进行防护，以便保证行车安全。
1、移动信号：我国使用的移动信号及显示方式如下图所示。
2、响墩及火炬信号：
响墩是外形扁圆内装有炸药的听觉信号，防护时，将其放在钢轨上，当车轮压上后会发出爆炸声要求司机立即
停车。火炬是一种在风雨天气都能点燃并发出火光的视觉信号，司机发现火炬信号的火光时应立即停车。停车后如
无防护人员，机车乘务人员应立即检查前方线路，如无异状，可按规定速度继续运行。
3、手信号：
手信号是有关行车人员用手持信号旗或信号灯作出各种规定动作来表示停车、减速、发车、通过、引导等信号。
现举一发车的例子。发车指示信号（要求运转车长显示发车信号）：昼间－高举展开的绿色信号旗靠列车方面
上下缓动；夜间－举绿色灯光上下缓动。发车信号（要求司机发车）：昼间－展开的绿色信号旗上弧线向列车方面
作圆形转动；夜间——绿色灯光上弧线向列车方面作圆形转动。
移动信号
四、信号表示器及信号标志
l、信号表示器
信号表示器也是一种信号装置，但它没有防护意义，而是用来表示与行车有关设备的位置和状态，或表示信号
显示的某种附加含义。下面介绍几种常见的信号表示器。
（1）道岔表示器
在发车进路上的手动道岔和非联锁区向联锁区的入口处的电动道岔，均装有道岔表示器，用以反映道岔所处的
状态，以便于扳道员确认进路，也方便调车人员办理调车作业。联锁区域内的电动道岔，采用了调车信号机，所以
不再另设道岔表示器。
（a）直向（b）侧向
道岔表示器（之一）道岔表示器（之二）道岔表示器有两种显示：
①昼间无显示，夜间是紫色灯光－表示道岔位置通向直向。
②昼间为中央划有一条鱼尾形黑线的黄色鱼尾形牌；夜间为黄色灯光——表示道岔位置开通侧向。
（2）发车线路表示器
用于设有线群出站信号机的地方。如下左图所示，在调车线群的外方，设有线群共用的出站信号机，叫线群出
站信号机，而在每一发车线警冲标内方适当地点，设有线路表示器。当线群出站信号机在开放的条件下，哪个线路
表示器亮一个月白色灯光，即表示在该线路停留的列车可以发车。这些并排的线路表示器，同时只准一个点亮月白
灯，而且只有在线群出站信号机开放后，它才能亮灯。
线路表示器示例
信号标志此外，还有进路表示器、车档表示器、脱轨表示器等。
2、信号标志
信号标志设在线路沿线，用来表明线路所在地点的某种情况或状态，以便司机和其它有关行车人员能够及时、
正确地进行作业。常用的信号标志如上右图所示。
（1）警冲标
（2）司机鸣笛标：司机鸣笛标设在道口、大桥、隧道或视线不良地点的前方 500～1000米处。司机见到这种
标志时，应当鸣笛示警。
（3）作业标：作业标设在施工线路及其邻线距施工地点两端 500～1000米处，司机见到此标志时须提高警惕并
长声鸣笛。
五、高柱信号机、矮型信号机、信号托架和信号桥
高柱信号机的信号机构安装在信号机柱上，一般用于显示距离要求较远的信号机。高柱信号机具有显示距离远、
观察位置明确等优点。因此，为保证安全，提高效率，进站、正线出站、接车进路、通过、预告、驼峰等信号机必
须采用高柱信号机。设在岔线入口处、牵出线上的调车信号机以及驼峰调车场内指示机车上峰的线束调车信号机，
也应采用高柱信号机。进站复示信号机因受地形影响，也采用高社信号机。臂板信号机均为高柱信号机。
矮型信号机设于位于建筑接近限界下部外侧的基础上，一般用于显示距离要求不远的信号机上。因高社信号机
的设置受建筑限界的限制，另外应考虑信号机的设置不影响到发线有效长，站线出站、发车进路、一般情况下的调
车信号机、驼峰调车场内设有线路表示器的指示机车上峰的线束调车信号机采用矮型信号机。出站、调车复示信号
机多采用矮型信号机。
设于特殊地形和特殊条件下的信号机，其中包括进站信号机，经铁路局批准，亦可采用矮型信号机。如双线双
向自动闭塞区段的反方向进站信号机即可采用矮型信号机。
因受限界限制，不能安装信号机柱时，则以信号托架和信号桥代替。信号托架为托臂形结构建筑物，信号桥为
桥形结构建筑物，分别如下图（a）、（b）所示。
信号托架和信号桥
六、绝对信号和容许信号
绝对信号指列车和调车车列必须无条件遵守的停车信号，一般信号机都属于这一类。它们显示禁止信号时，列
车或调车车列不许越过。当然调车信号机的禁止信号对列车不起作用。容许信号是没于区间通过机上的一种附属信
号，当容许信号显示一个蓝灯时，列车可在该通过信号机显示红灯的情况下，以不超过 20km/h的速度通过。
第二节车站联锁设备
一、概述
车站联锁设备是保证车站内列车和调车作业的安全，以及提高车站通过能力的一种信号设备。
在车站上，为列车进站、出站所准备的通路，称为列车进路，凡是为各种调车作业准备的通路，则称为调车进
路，一般每一个列车、调车进路的始端都应设立一架信号机进行防护，以保证作业时的安全。
列车的进、出站和站内的调车工作通常是根据防护每一进路信号机的显示状态进行的，而被防护的进路又是靠
操纵道岔来排列，因此，在有关信号机和道岔之间，以及信号机和信号机之间应建立起一种互相制约的关系，才能
保证车站的安全，我们把信号、道岔、进路之间的这种相互制约关系叫做联锁。为完成这种联锁关系而安装的技术
设备叫联锁设备。
联锁的基本内容包括：防止建立会导致机车车辆相冲突的进路；必须使列车或调车车列经过的所有道岔均锁闭
在与进路开通方向相符合的位置；必须使信号机的显示与所建立的进路相符。
联锁设备应满足下列几项要求：
1、当开放某一进路时，必须先将进路上的所有道岔扳到正确位置后，防护这一进路的信号机才能开放。
2、当防护某一进路的信号机开放以后，这一进路上的全部道岔应被锁闭，不能再扳动。
3、当某一进路的信号机开放以后，与之敌对进路（两条或两条以上的进路，有一部分相互重叠或交叉，有可
能发生列车或机车车辆冲突的进路）的信号机应全部关闭，不能开放。
4、主体信号机开放前，预告信号机不能开放；在正线出站信号机开放前，进站信号机不能正线通过信号。
车站联锁设备组成框图值班员可以通过控制台上的各种按钮控制现场设备（信号机、道岔等），并通过控制台
上的表示盘来监视现场设备的工作状态。
车站联锁设备应能及时、迅速的排列进路并实现信号机和道岔之间的相互制约关系，同时还应能迅速及时地使
进路解锁。因为只有加速建立和解锁进路的过程才能提高车站的通过能力。
联锁基础设备包括信号机、轨道电路、转辙机、继电器等。信号机用以防护进路，指示列车和调车车列的运行
条件。轨道电路用来监督线路上是否有车占用，以及线路是否完整。转辙机根据需要转换道岔并予以锁闭，它们是
联锁的室外三项基础设备。继电器用来构成联锁逻辑关系，完成严密的联锁关系，控制信号机和转辙机的动作。室
外设备和继电器等室内设备由电缆线路相连结。
联锁设备分为集中联锁（继电联锁和计算机联锁）和非集中联锁（臂板电锁器联锁和色灯电锁器联锁）。编组
站、区段站和电源可靠的其他车站，有条件的均应采用集中联锁。在新建铁路线上条件不具备时，可采用非集中联
锁。
联锁图表：车站联锁设备间联锁关系的说明，采用图和表的形式来表示。它由信号平面布置图和联锁表两部分
组成。联锁图表说明车站信号设备之间的联锁关系，显示了进路、道岔、信号机以及轨道电路区段之间的基本联锁
内容。电路设计是根据联锁图表的要求严密进行的，联锁试验和竣工验收时也以联锁图表作为检查工程质量的重要
依据。因此，联锁图表必须认真编制，避免任何差错和遗漏。
二、非集中联锁
（一）臂板电锁器联锁
1、设备概况
2、臂板电锁器联锁的远离及办理手续
3、臂板电锁器联锁的主要优缺点
（二）色灯电锁器联锁
三、继电联锁
继电联锁是在信号楼或车站值班员室集中控制信号机和道岔的联锁设备。在继电联锁设备中实现联锁的原件是
继电器，由于联锁设备采用色灯信号机和电动转辙机，操作人员只需在控制台上按压按钮就能办理或解锁进路，而
且采用了逐段解锁方式，从而缩短了进路建立和解锁时间，提高了车站通过能力。
（—）继电联锁的主要设备
1、继电器
继电器是一种电磁开关，它是铁路信号设备中使用极多的一种电气元件，也是电气集中联锁设备中的主要元件。
它用于接通或断开电路，以构成自动控制和远程控制电路。通过继电器可以控制道岔的转换、信号机的开放和关闭
以及进路的锁闭与解锁等。
继电器的分类：
（1）按动作原理分类，继电器可分为电磁继电器和感应继电器两大类。
电磁继电器是利用电流通过线圈产生磁场来动作的继电器。该类继电器应用最为广泛。
感应继电器是利用电流通过线圈产生的交变磁场与其翼板中的另一交变磁场所感应的电流相互作用，使翼板转
动而动作的继电器。
（2）按动作电流分类，继电器可分力直流继电器和交流继电器。
直流继电器是由直流电源供电的继电器，又可分为无极、偏极和有极继电器。
交流继电器是由交流电源供电的继电器。，
（3）按动作时间分类，继电器可分为正常动作继电器和缓动继电器。
（4）按工作可靠程度分类，分为安全型继电器和非安全型继电器。
安全型继电器是依靠其自身结构即能满足安全条件的继电器。非安全型继电器是必须监督其接点在电路中的工
作状态，以保证安全条件的继电器。断电时，以弹力保证继电器落下，故又称弹力式继电器。
最简单的一种继电器叫直流无极继电器，如下图所示。
直流无极继电器图中，当电流通过线圈时，铁芯吸动衔铁，带动中簧片断开后接点而与前接点闭合；当电源切
断后，铁芯失磁，衔铁因此自行释放，使中簧片断开前接点并和后接点闭合。
继电器的前、后按点及中簧片都接有引线片，当引线片用导线连接在一个外部电路时，由于继电器的衔铁被吸
动或复原，就可以达到控制这个外部电路的目的。这就是直流无极继电器工作的基本原理。
2、电动转辙机
道岔尖轨转换位置是由转辙装置带动的。电动转辙机是以电动机带动的转辙装置，它可以实现正转或反转，从
而使道岔具有两种不同的开通位置。（开通直股或侧股）。
采用电动转辙机的优点是道岔转换时间短、安全程度高，并且便于实现自动控制和远程控制。
（1）对转辙机的基本要求
a、作为转换器，应具有足够大的拉力，以带动尖轨作直线往返运动；当尖轨受阻不能运动到底时，应随时通
过操纵使尖轨回复原位。
b、作为锁闭器，当尖轨和基本轨不密贴时，不应进行锁闭；一旦锁闭，应保证不致因车通过道岔时的震动而
错误解锁。
c、作为监督器，应能正确反映道岔的状态。
d、道岔被挤后，在未修复前不应再使道岔转换。
（2）转辙机的分类
a、按动作能源和传动方式分类，转辙机可分为电动转辙机、电动液压转辙机和电空转辙机。
电动转辙机由电动机提供动力，采用机械传动的方式。
电动液压转辙机简称电液转辙机，由电动机提供动力，采用液力传动方式。
电空转辙机由压缩空气作为动力，由电磁换向阀控制。
b、按供电电源种类分类，转辙机可分为直流转辙机和交流转辙机。
直流转辙机采用直流电动机，工作电源是直流电。如目前大量使用的 ZD6型电动转辙机就是直流转辙机，由直
流 220V供电；电空转辙机的电磁阀由 24V直流电供电。
交流转辙机采用交流三相电源或单相电源供电，电动机为三相异步电动机或单相异步电动机。目前推广的提这
道岔用的转辙机即采用三相异步电动机。
c、按动作速度分类，转辙机可分为普通转辙机（转换道岔时间 以上）和快动转辙机（转换道岔时
以下，用于调车场分路道岔）。
d、按锁闭方式分类，转辙机按道岔锁闭方式可分为内锁闭转辙机和外锁闭转辙机。
内锁闭转辙机依靠转辙机内的锁闭装置锁闭道岔。ZD6型等大多数转辙机均采用内锁闭方式。其锁闭可靠程度
较差。
外锁闭转辙机依靠转辙机外的锁闭装置锁闭道岔，将尖轨直接锁于基本轨。提速道岔均采用外锁闭方式，锁闭
可靠程度相对高一些。
3、轨道电路
轨道电路是利用铁路的两条钢轨作为导线，所构成的电气回路。它可以反映线路和道岔区段是否有车占用，钢
轨是否完整，监督线路占用情况，以及将列车运行与信号显示联系起来。
采用直流电源的轨道电路叫做直流轨道电路。如下图所示。
直流轨道电路示意图在直线段上，直流轨道电路主要由分界绝缘节、轨道电源、限流电阻、轨道继电器等组成。
分界绝缘节安装在轨道电路分界处，以保证相邻轨道电路间互不影响。
当轨道电路区段空闲时，电流从轨道电路电源正极经过钢轨进入轨道继电器，再经另一股钢轨回到古古负极。
这时因轨道继电器衔铁吸起，使其后接点断开前接点闭合。信号机的电路就通过前接点闭合绿灯电路，使信号机着
绿灯，如图（a）所示。
当轨道电路区段有车占用时，由于轮对的电阻很低，轨道电路ˉ被短路，轨道继电器衔铁被释放，用它的后接
点闭合信号机的红灯电路，信号机点亮红灯，表示轨道有车占用，如图（b）所示。钢轨折断时的情况与有车占用
时相同。可以看出采用这种轨道电路，当轨道电路的任一部分发生故障时，均能导致轨道继电器失磁落下，使信号
机点亮红灯，从而保证了安全。
道岔区段的轨道电路如下图所示。
道岔区段轨道电路当道岔区段无车时，轨道继电器（GJ）有电励磁，以其前接点闭合道岔操纵机构电路，道岔
可以转换；当直股或弯股有车时，轨道电路被短路，轨道继电器失磁，衔铁释放，切断了道岔操纵机构的电路，道
岔也就不能转换位置了。
目前铁路现场普遍采用的是交流轨道电路，其工作原理和直流轨道电路相同，只是送电端的轨道继电器可采用
交流继电器或带整流器的直流无极继电器。
近年来，随着高速铁路线路不断增加，为了适应高速铁路的需要，各国研制了无绝缘轨道电路。
（1）无绝缘轨道电路构成基本原理
下图是无绝缘轨道电路系统构成框图。它的工作原理是，发送端的发送器发出的移频信号经过电缆通道传送到
匹配变压器及调谐单元（由电感和电容串联谐振电路构成），从轨道电路的送电端传送到接收端的调谐单元（构成
同发送端），再经过接收端的匹配变压器，电缆通道将信号输入到接收器。接收器对移频信号进行限幅、放大及解
调后，使轨道继电器吸起，以轨道继电器的吸起和落下来检测轨道的空闲和占用。
无绝缘轨道电路系统构成（2）电气分隔接头的基本原理
无绝缘轨道电路要求相邻轨道电路采用不同载频。电气分隔接头的主要作用是对相邻轨道电路的频率起电气隔
离作用。下图是电气分隔接头的简单示意图。
电气分隔接头示意图图中 L2、C2为谐振频率为 F2的串联谐振回路，因此，相当于对 F2频率信号跨接一根短
路线，因此 F2频率不能向左侧传输。Ll、Cl、C0是三元件二端网络。对 F2频率信号而言呈容性阻抗，故 F2频率
信号可以向右侧传输。同理，由于 LlCl对 F1频率信号谐振，相当跨接一个短路线，终止了 Fl频率信号向右传输，
但 L2C2对 Fl呈现容性阻抗，它与钢轨电感构成并联谐振，因而对 F2呈现高阻抗，故可以接收左侧输入的 Fl信号，
F1信号可向左侧传输，这样电气分隔接头对相邻两轨道电路的信号传输起到了电气绝缘的作用。
无绝缘轨道电路是一种新技术。它免除了钢轨切割问题，提高了线路质量，也免除了绝缘节的故障问题，降低
了钢轨故障率，而且在电气化区段不需设置变压器。
4、控制台
控制台设在车站值班员室内，它的正面装有照明盘，盘面上有全站股道平面图及各种进路按钮、道岔按钮和其
它按钮等。需要办理进路时，按压控制台的模拟站场图上进路的始端按钮和终站按钮，就能将进路中有关道岔转换
到规定的位置，且防护该进路的信号机也自动开放。
控制台上的主要表示器是光带和表示灯。它们的用途是正确反映室外监控对象的状态及线路运用情况；表示操
作手续是否完成；并反映继电器电路的工作状态，若发生故障可及时发现故障发生地点。
（二）继电联锁的基本原理
下图说明了利用继电器、轨道电路、电动转辙机（M），实现道岔（9号）、进路和调车信号机（D4）之间的电气
联锁的基本原理。
继电联锁基本原理在图中，9号道岔以开通牵出线 7道为定位，调车信号机 D4由信号继电器（XJ）控制，Xjl、
XJ2、XJ3分别为 XJ的三组接点，连接在三个不同的电路中。平时，XJ中无电流通过，以它的第二组接点 XJ2断开
月白灯电路，闭合蓝灯电路，D4在关闭状态。车站值班员按压信号按钮（XA）时能否使 D4开放，取决于 9号道岔
的定位表示继电器（DBJ）和道岔区段轨道表示继电器（DGJ）的前接点是否闭合。当道岔在定位而且尖轨密贴时 DBJ
吸起，在道岔区段无车占用时 DGJ亦为吸起状态，即只有当道岔的位置正确，道岔区段上无车这两个条件同时具备，
按压信号按钮时信号继电器 XJ才能吸起，调车信号机 D4可以开放。
信号机 D4开放后，9号道岔的动作电路则因 XJ励磁吸起而被切断（通过 XJ3），于是 9号道岔被锁闭在定位，
不能转动。这样做是符合“当防护某一进路的信号机开放后，进路上的所有道岔不得扳动”的联锁要求的。当调车
车列进入这一道岔区段时 DGJ失磁落下，切断了 XJ的电路，因而调车信号机 D4便自动关闭（注：一般情况下，是
在调车车列全部进入调车信号机内方后，才自动关闭信号）。但是还应注意，这时 9号道岔仍处于锁闭状态（因这
时电动转辙机 M的动作电路仍被 DGJ2所切断）。只有当调车车列全部驶离道岔区段轨道电路，DGJ恢复吸起状态后，
9号道岔才能解除锁闭状态。
（三）继电联锁办理手续
继电联锁办理进路和解锁进路手续操作迅速简便。
1、办理进路
（1）接发车进路。当办理接发车进路或调车进路时，只需先按压进路的始端按钮后按压终端按钮，就能将与
进路有关的道岔转换到符合进路要求的位置，防护该进路的信号机也根据这种操作而自动开放。
（2）办理引导接车。当需要办理引导接车时，车站值班员在检查了有关道岔的实际位置后，可进行单独操纵，
使它们转换到所要求的位置。然后切断电源，防止中途转换而造成事故，接着就可以开放引导信号，盘面上的复示
器亮白灯。
2、进路解锁
（1）正常解锁。当列车或调车车列驶过进路中的道岔区段后，进路中的道岔和经由该道岔的敌对进路就应自
动解锁，称为正常解锁。
（2）取消进路
在进路已经排好以后，若需要取消进路时，如果这时列车或调车车列还没有到达信号机的接近区段时，只要拨
出始端按钮，信号机即自动关闭，进路也随之解锁；如果这时列车或调车车列已经接近，拔出始端按钮后信号机即
自动关闭，但进路还不能立即解锁，要达到规定的延续时间才能自动解锁，以防列车或调车车列来不及停车而发生
事故。
在进路还没有排好以前，比如当按下始端按钮后，需要取消时，只要按下取消进路按钮，就可以停止排列进路。
另外根据不同需要还有非常解锁（人工解锁）进路故障解锁等。
从上面介绍的进路控制过程，反映了信号、道岔和进路的关系及动作顺序。车站联锁系统就是以技术手段实现
进路控制过程的，而且当系统在何部分发生故障时，都不会使信号机错误开放和道岔错误解锁。
（四）继电联锁的主要优缺点
1、由于采用了轨道电路，严格实现进路控制过程的要求，具有较完善的安全功能，基本上能防止因违章或操
作失误而造成危及行车安全的后果。
2、采用色灯信号机和电动转辙机，操作人员仅需在控制台上按压按钮就能办理或取消进路，而且采用了逐段
解锁方式时，还可大大缩短进路的建立和解锁时间，提高了车站咽喉的通过能力。
3、进路的排列和解锁都是自动进行的，从而改善了和行车有关人员的劳动条件。
但是，继电联锁的设备费用比较高，并要求车站上有可靠的交流电源。
四、驼峰信号设备
在技术站，特别是大编组站，调车驼峰是它们的主要设备。为了加速车列的解体和编组作业，提高作业的安全
和效率，驼峰上采用了必要的信号设备。
驼峰信号设备一般有驼峰信号机、道岔自动集中，车组溜放速度的调节与控制设备、各种操纵系统和通信联络
设备等。
在大编组站上通常都设有专门的驼峰信号楼，用以设置控制台、继电器室和电源室、车辆减速器的动力室等。
驼峰值班员就在楼内通过操纵系统指挥全场的调车作业。
（一）驼峰信号机
驼峰主体信号机应是四个灯位的高柱色灯信号机（黄、绿、红、月白），一般设在峰顶每一推送线运行方向的
左侧（下图中 Tl、T2），用以向调车作业人员发出有关指示。
驼峰信号及其设置当调车场与到达场横列布置时，牵出线上设置驼峰复示信号机，当调车场与到达场纵列布置
时，到达场到发线上应设驼峰辅助信号机，其显示距离不能满足推峰作业要求时，根据需要可再装设驼峰复示信号
机。
驼峰辅助信号机或驼峰复示信号机，在推送进路建立后，应复示驼峰信号机的各种显示。
（二）调车信号机
为了指示调车机车在推送线、迂回线以及峰下线路之间进行作业，还要设置一些峰上凋车信号机（如上图中的
D2、D4、D6、D8等）；为了指示机车在峰下各股道间进行调车作业和指示机车上峰，在峰下各个线束的分路道岔之
前都设有峰下调车信号机（如上图中的 D18、D20、D34、D38等）。
为了提高驼峰解体能力，目前开发了以机车信号为基础的机车遥控系统，对机车进行自动控制。它的原理是利
用计算机，根据车组长度、前方车组的间隔、相邻的两车组最后分歧道岔的位置等因素，自动确定推峰速度并自动
控制机车运行，合理地变更推峰速度，大大提高了解体能力。
（三）驼峰道岔自动集中
道岔自动集中包括转换道岔、反映道岔状态的相应设备和储存进路、传递进路命令的设备。驼峰上的道岔自动
集中实质上也是一种进路式继电集中设备，只不过进路的始端都在峰顶，而进路的终端则在调车场的各条股道上。
在驼峰上解体车列时，不同进路的车组一个接一个地连续下溜，如果逐个临时安排进路，必然要影响溜放进度。所
以在采用驼峰道岔自动集中设备时，总是按照“调车通知单”上早已作好的计划事先把全部或大部分进路储存进来
（一次储存 24钩）。所以它比进路式继电集中多一套进路储存和命令传递设备，其中主要的是进路储存器和执行、
传递进路命令的道岔环节。
进路储存器的任务，是将驼峰值班员按“调车通知单”的钩序按压的各钩进路事先存储起来；溜放时，又按顺
序把进路命令输出结道岔环节。 下图是进路储存器的原理方框图。
进路储存器的原理框图它包括输入分配器、存储单元 1、2……K和输出分配器。存储时由输入分配器把进路命
令顺序地输入到存储单元中，即将第一钩的进路命令存入 1，第二钩的进路命令存入 2，……其余类推。溜放时，
就由输出分配器按顺序逐个地将进路命令传送给第一分歧道岔的道岔环节。
每一个道岔环节接收并记忆由前一个环节传来的进路命令后，按照进路命令的要求，将本道岔转换到定位（D）
或反位（F），并把进路命令传递给下一个环节。
（四）车辆溜放速度调节和控制设备。
车辆溜放速度调节和控制设备主要指各种缓行器，并包括测速、测重、测长等设备。
第三节 区间闭塞设备
一、概述
闭塞设备是用来保证列车在区间内运行安全，并提高区间通过能力的区间信号设备。
在单线铁路上，为防止一个区间内同时进入两列对向运行的列车而发生正面冲突，以及避免两列同向运行的列
车（包括复线区间）发生追尾事故，铁路上规定区间两端车站值班员在向区间发车前必须办理的行车联络手续，叫
做行车闭塞（简称闭塞）手续。用于办理行车闭塞的设备叫闭塞设备。闭塞设备必须保证一个区间内，在同一时间
里只能允许一个列车占用这一基本原则的实现。
行车闭塞制式大致经历了：电报或电话闭塞－路签或路牌闭塞－半自动闭塞－自动闭塞的发展过程。
闭塞方法，主要有下列两种：
1、半自动闭塞：此种闭塞需人工办理闭塞手续，列车凭出站信号机的进行显示发车，但列车出发后，出站信
号机能自动关闭，所以叫半自动闭塞。
2、自动闭塞：通过列车运行及闭塞分区的情况，通过信号机可以自动变换显示，列车凭信号机的显示行车，
这种闭塞方法完全是自动进行的，故叫自动闭塞。
随着列车速度的提高，密度的加大，其闭塞方法则采用列车运行间隔自动调整。这种制式不需要将区间划分成
固定的若干闭塞分区，而是通过地面处理机提供的与前面列车的间隔距离等信息，控制列车速度，达到自动调整运
行间隔，使之保持一定的距离。这种方式可以提高区间内的行车密度，大幅度提高区间通过能力，是今后发展的方
向。
二、半自动闭塞
半自动闭塞是我国铁路广泛采用的一种闭塞方式。采用半自动闭塞时，列车占用区间的行车凭证是出站信号机
（线路所为通过信号机）的进行显示。出站信号机不能任意开放，它受半自动闭塞机的控制。只有当区间空闲，经
过办理手续后，出站信号机才能开放。还应注意，出站信号机既要防护列车区间运行的安全，又要防护出发列车在
站内运行的安全。所以它既要受闭塞机的控制，又要受到车站联锁设备的控制，即受到双重设备控制。
（一）半自动闭塞设备
1、闭塞机
采用半自动闭塞的区间两端车站上各设一台闭塞机，一段轨道电路和出站信号机，它们之间用通信线路相连接，
用来控制出站信号机并实现相邻车站之间办理闭塞。半自动闭塞设备的组成框图如下图所示。
半自动闭塞设备组成框图闭塞机包括电源、继电器、操纵按钮、表示灯和电铃等。
2、出站信号机
出站信号机是指示列车能否由车站开往区间的信号机，它受到闭塞机和车站联锁设备的双重控制。
3、轨道电路
轨道电路应设在车站进站信号机内方适当地点，用以监督列车的出发和到达，并使双方闭塞机的接发车表示灯
有相应的表示。专用轨道电路的长度一般不少于 25米。
（二）工作原理
现在用上图为例，来说明半自动闭塞的基本工作原理。现甲乙区间空闲，由甲向乙站发车。甲站值班员用接在
通信线路中的专用电话 L向乙站联系请求发车，乙站值班员接受请求后，甲站值班员可按下闭塞按钮，此时甲站发
车表示灯亮黄灯，乙站的接车表示灯也亮黄灯。乙站值班员按压闭塞按钮，此时乙站接车表示灯由黄灯变为绿灯，
甲站发车表示灯也由黄灯变为绿灯。甲站即可办理发车进路，开放出站信号机，列车从甲站出发。当列车驶入轨道
电路区段后，甲站发车表示灯由绿灯变为红灯，出站信号机自动关闭。乙站接车表示灯也由绿灯变为红灯。此时甲
站出站信号机不能再次开放，当然甲站就不能再向乙站发车了，由于区间处于闭塞，乙站也不能向甲站发车，这也
就保证了该区间只准许有一列列车运行。
乙站为接车站，接到甲站已发车电话后，可将接车进路办妥并开放进站信号机。当列车接近乙站驶入轨道电路
区段时，乙站发车表示灯与接车表示灯均亮红灯，表示列车到达。乙站值班员确认列车完整到达停妥后，将接车手
柄恢复定位（进站信号机恢复定位），拔出闭塞按钮，表示灯即熄灭，乙站闭塞设备复原。甲站铃响，闭塞设备复
原。就可以重新再办理发车了（注：闭塞机类型不同办理略有差异）。
（三）半自动闭塞的主要优缺点
采用半自动闭塞时，由于出站信号机受到对方站闭塞机的控制，因而在保证行车安全方面有一定的优越性。但
是，当铁路的运量不断增大，要求进一步提高区间通过能力时，半自动闭塞也有它自己的局限性；而且，当区间线
路发生故障，钢轨折断时，半自动闭塞设备也不能作出反映并由故障导向安全。因此，在一定条件下，又必须采用
自动闭塞来代替半自动闭塞。在我国铁路上，在单线区段，应采用半自动闭塞，繁忙区段可根据情况采用自动闭塞。
三、自动闭塞
自动闭塞是由运行中的列车自动完成闭塞任务的一种设备。将两个相邻车站之间的区间正线划分成若干个小段
——闭塞分区（其长度一般为 1200～1300米），每个分区的起点设置一架通过色灯信号机进行防护。由于闭塞分区
内钢轨上装设轨道电路，因而能够正确反映列车的运行情况和钢轨是否完整，并及时传给通过信号机显示出来，向
接近它的列车指示运行条件，行车安全有了进一步的保证。因为通过色灯信号机的显示是随着列车的运行通过列车
自动控制的，不需要人工操纵，所以叫自动闭塞。
目前，我图铁路上采用的自动闭塞主要有单线双向自动闭塞（在线路两侧均设有通过色灯信号机）和复线单向
自动闭塞（每条线仅一侧设信号机）两种。
（—）自动闭塞基本原理
目前，我国铁路上广泛采用的是三显示自动闭塞，它用红、黄、绿三种颜色的灯光来指示列车运行的不同条件。
下图是复线三显示自动闭塞的基本原理图。
三显示自动闭塞原理由图可见，每上闭塞分区构成一个独立的轨道电路。当分区内无列车占用时，轨道继电器
有电吸起。当列车在闭塞分区 1G内运行时，由于轨道继电器 1GJ被列车的轮对分路，它的前接点断开，继电器接
通后接点，使 1号信号机显示红灯。表示该闭塞分区有车占用。3G内无车，使轨道继电器 3GJ有电吸起，又因 1GJ
接点落下，使 3GJ前接点闭合而接通 3号信号机的黄灯电路，使 3号信号机亮黄灯，表示它所防护的闭塞分区空闲，
要求后行列车注意运行，前方只有一个闭塞分区空闲。5号通过信号机由于轨道继电器 5GJ、3GJ都在吸起状态，遇
过 5GJ和 3GJ的前接点闭合绿灯电路而亮绿灯，准许后行列车按规定速度运行，前方至少有两个闭塞分区空闲，其
余的依次类推。
当线路上的钢轨折断时，由于轨道电路断电，继电器失磁释放衔铁，使信号机显示红灯所以能更好地保证行车
安全。
随着列车重量、速度和密度的不断增加，三显示自动闭塞也已不能适应需要，在我国运输繁忙的铁路线上，将
逐步采用四显示自动闭塞。此外，在今后修建的高速铁路上，也将采用这种闭塞方式。
（二）四显示自动闭塞
列车在区间最好能一直在绿灯下运行，避免遇到黄灯而影响速度。当采用三显示自动闭塞时，两列车至少要间
隔二个闭塞分区才能保证在绿灯下运行；四显示就要间隔三个闭塞分区，其闭塞分区长度，定为适应低速列车的制
动距离，并在三显示自动闭塞红、黄、绿三种灯光的基础上再增加一种黄绿显示，如下图所示。
自动闭塞显示数目与追踪间隔四显示自动闭塞能预告列车前方三个闭塞分区的状态。要求高速列车按规定速度
越过黄绿显示的通过信号机后必须减速，以便使列车在黄灯显示下运行时不大于黄灯所要求的允许速度，保证能在
显示红灯的信号机前停车。而对于低速运行的列车来说，越过黄绿显示的通过信号机时，则不必减速。实际上对于
低速列车来说黄绿显示的意义相当于绿灯显示，而对于高速列车来说是将两个闭塞分区作为一个制动距离来对待，
将黄绿显示视为注意信号，在越过黄绿灯后准备在红灯前停车。这样可以解决线路上以不同速度运行的列车的行车
要求。
（三）自动闭塞的主要优缺点
在自动闭塞区段中，相邻两个车站之间的正线划分成许多闭塞分区，可以同时有两个以上的同向列车占用，比
其他闭塞制度提高了区间通过能力。同时，由于轨道上全部装设了轨道电路，当区间有列车占用或钢轨折断时，都
可以自动地使信号机显示停车信号，能够更好地保证列车在区间内运行的安全。
自动闭塞设备虽然比较先进，但比其他闭塞设备的初期投资大得多，因此，应当根据具体情况选用。在我国铁
路上，复线区段应采用自动闭塞。
四、道口信号
铁路与公路平面交叉的地点称作道口。随着铁路和公路运量的增加，在道口处发生的行车事故也不断增加。要
想降低道口事故发生率，提高道口安全防护设备率是十分必要的。
（一）道口安全防护设备的分类
1、道口自动通知：是指当列车接近道口时，自动发出报警通知，由道口看守员关闭手动栏木，并自动地发出
音响报警信号。
2、道口自动通知十道口自动信号：用于有人看守的道口。该设备比较完善，在铁路运输和公路运输都比较繁
忙的道口，要安装此种道口设备。
3、道口自动信号：用于无人看守道口。当列车接近道口时，自动地控制设在公路上的道口自动信号机和室外
音响设备，自动地使栏木关闭，列车通过道口后，自动地使设备恢复原状。
（二）道口自动信号机的显示方式及距离
由于列车的制动距离比较大，而一般机动车的制动距离不超过 100米相差悬殊，故禁止道口通行的信号显示，
要求比公路道口信号机的信号显示更加明显，且具有警觉性。
因此，禁止通行信号采用两个红色灯光交替闪烁方式。既与一般公路、铁路信号有区别，又有高度警觉的效果。
允许通行信号用一个月白灯光来表示。灭灯时表示设备故障，自动信号停用。
机动车制动距离经计算小于 90米，所以道口自动信号机的显示距离要求达到 100米。这是对“禁止通行”信
号而言的，而对“允许通行”信号要求更近些，达到 50米即可。
（三）道口接近段长度
目前我国规定接近报警时间 T为：单线或复线区段的道口 T＞40秒。
根据列车接近报警时间和列车接近区段运行速度，就可按下式求出接近区段的长度（L）。
——公里／小时化为米／秒的系数；
v——列车在接近区段内运行的最高速度（公里／小时）；
T——列车接近时分。
为了列车在道口的运行安全，按列车接近区段内运行的最高速度来确定接近区段的长度，一般为 1200～1300
米。
第四节 行车调度及列车运行控制系统
行车调度控制系统是行车调度员（或车站值班员）对其管辖范围内区段和车站联锁道岔和信号状态进行控制监
督，并指挥列车运行的设备。行车调度控制系统有两种设备，调度集中和调度监督。调度集中既是信号设备，又是
一种行车方式。它以信号显示代替行车命令。调度员在指挥行车时，不仅可对设备进行控制，还可以监督管辖范围
内所有列车的运行情况。采用调度监督设备时，调度员只能监督管辖范围内所有列车的运行情况，不能直接利用该
项设备控制列车运行。
列车运行控制系统是一种利用地面发送设备向运行中的列车传送各种信息，用以保证行车安全，并可提高行车
效率的设备。它主要包括列车自动停车装置、机车报警、机车信号、列车速度自动控制等系统。当今由于通信技术
和计算技术的引入，必将促进列车运行控制技术向高度自动化方向发展。
一、调度集中及调度监督系统
（一）调度集中系统
调度集中系统是将调度区段内各中间站（或大站上的部分区域）的电气集中（或微机联锁）及区间的自动闭塞
结合起来，建立一个由列车调度员直接操纵的信号通信与遥控的综合系统。该系统不仅具有调度监督的功能，而且
通过遥控技术对管内各车站的列车进路进行控制，使调度员能机动灵活地调整列车的运行，缩短中间站办理列车到
达、出发及通过作业时间，提高了区段的通过能力；可以防止命令传达上的错误，进一步提高行车的安全性；有利
于改善劳动条件和提高劳动生产率。调度集中已成为铁路行车指挥自动化的基础设备。
调度集中系统的结构组成框图如下图所示。在技术上，它的突出特点是除了由分机向总机传输现场信息外，还
需由总机向分机传输电路操作命令，以实现对列车进路的控制。
调度集中结构框图 1、调度集中总机。安装在调度中心机房，与调度中心各设备相连，通过外线通道与设在各
站的调度分机通信。它把调度员在进路控制终端上的操作变成控制命令的电码，向通信道输出，传送给分机，同时
接收分机传送的表示信息，变成表示盘上的各种表示。调度集中总机是整个系统的核心部分。
2、进路控制终端。安装在调度指挥室的调度台上，与总机相连，调度员通过进路控制终端键盘向系统内输入
各种控制命令，总机向进路控制终端屏幕回送各种控制的有关显示信息。在进路控制终端键盘上设有站名、方向、
股道、预控、程控、执行等按键。
3、表示盘。它是全区段内各车站信号、股道、道岔的状态及列车运行位置的表示设备，与车站进路式继电集
中的表示方式基本相同。股道、道岔区段及区间平时光带不亮，亮红光带表示有列车占用，股道及道岔区段亮黄光
带表示锁闭。在表示盘上还设有车次窗口，用来表示车次号码，帮助调度员更好地了解列车实际运行情况。表示盘
上还设有站控“遥控”按钮，当需要调度员将操纵权下放，改为车站控制时，可按下站控按钮。站控灯光亮红灯时
表示站控状态，一切控制由车站值班员进行，作业完毕，车站值班员交回现地操纵权，站控灯灭，准备恢复原状。
遥控时，站控灯灭。
4、彩色站场显示器。具有同表示盘基本相同的功能，但它可以根据需要显示任何一个站场的画面。
5、车次输入终端。调度员通过车次输入终端键盘可以向系统内输入列车车次，总机向车次输入终端屏幕回送
有关信息。
6、行车信息打印机。与进路控制终端接口相连，记录调度员操作内容及时间，打印列车正晚点统计表等。
7、列车运行图描绘仪。能根据总机送来的信息，按列车运行情况自动描绘运行图，即能把每趟列车的车次，
在各站的到、开、通过的时刻自动记录成列车实绩运行图，使调度员可以集中精力指挥行车。
8、调度集中分机。安装在调度指挥管辖范围内的各车站，从通信道接收主机传送的控制命令电码，并把电码
变成车站电气集中设备上道岔和信号机的操纵动作；同时将车站电气集中设备的状态又转变成各种表示电码，通过
通信道向主机传送。
9、车站电气集中设备。它与调度集中分机相连，基本和进路式电气集中相同。车站值班员平时仅监视站内的
列车运行情况，只是在指挥权下放，办理站控（车站值班员控制）时才根据需要自行操纵电气集中设备。
通过以上设备可以实现调度集中系统的以下几项功能。
1、控制功能：调度人员或计算机预先存储的运行命令，可以控制系统管辖范围内各车站的信号机，道岔以及
排列进路，取消进路等。
2、表示功能：利用发光二极管组成的表示盘或彩色站场显示器，直观地显示出各车站信号机开放、关闭、进
路排列，股道、道岔
区段、闭塞分区的占用以及列车运行方向的情况等。
3、车次追踪：通过操纵车次终端键盘输入列车车次，并可以将预排的车次输入系统内存储，列车车次便可以
根据列车运行的实际位置，跟踪显示在表示盘和彩色站场显示器屏幕的相应位置上。
调度集中控制的实质，是把车站值班人员办理列车进路的操作交由调度员集中实现，也就是由调度总机输出控
制命令，车站分机收到控制命令后再控制车站电气集中联锁或微机联锁系统实现对进路的控制。
调度集中一般设在繁忙而调车作业较少的区段，区间应设自动闭塞，若设在人烟稀少的区段，调度集中可不设
自动闭塞，但必须设有可靠的连续自动检查区间空闲的设备。
（二）调度监督系统
调度监督是远动系统中属于分散目标的通信系统。它是铁路行车调度工作中的一种辅助设备，在自动闭塞区段
安装使用。
它和调度集中系统的区别在于，这种设备在调度室内只设反映区间和车站线路情况的表示盘，调度员利用它可
以及时了解区段内列车运行和车站到发线使用情况，为调度工作提供方便，但它只监督现场设备的状况而不能进行
直接控制。
二、列车运行控制系统
列车运行控制系统是一种利用地面发送设备向运动中的列车传送各种信息，使司机了解地面线路状态并控制列
车速度的设备；用以保证行车安全，同时也能提高行车效率。
列车运行控制系统包括列车自动停车装置、机车信号以及列车速度监督和控制等。依据不同的要求，安装不同
的设备。列车自动停车和机车信号都可单独使用，也可以同时安装。列车速度监督和速度控制是机车信号和自动停
车装置的进一步完善，是列车运行控制系统的高级阶段。
（一）机车信号及自动停车装置
1、机车信号
机车信号也是一种固定信号，固定安装在司机室中。它的系统框图如下图所示。
机车信号系统框图按照从地面向机车传递信息方式的不同，机车信号分为两种类型：接近连续式和连续式。
（1）接近连续式机车信号。用于非自动闭塞区段。在进站信号机外方制动距离附近的固定地点设置发送设备，
并从固定地点到进站信号机之间又加装一段轨道电路。因此它从固定地点开始一直到进站信号机处为止，都连续不
断地向机车上传送地面信号的信息，使机车信号机连续复示进站信号机的显示。这对于瞭望条件困难和运输繁忙的
非自动闭塞区段是非常有益的。
（2）连续式机车信号。主要用在自动闭塞区段，利用自动闭塞分区的轨道电路向机车上传送信息。因此，在
整个区间正线上，机车信号能连续地反映前方信号机的显示。
2、自动停车装置
机车自动停车装置可与机车信号结合使用，也可单独使用。
装设机车信号同时装设自动停车装置的机车，当使用机车信号时，自动停车装置部分应自动转为工作状态。
列车自动停车装置的主要部件有信息接收设备、电空阀、动力切除装置、音响报警设备、警惕手柄和控制电路
等。
自动停车装置的关键部件是由电磁控制的紧急制动放风阀，统称电空阀，电空阀的输入端接收来自机车信号设
备停车信息的电信号；输出端控制列车风管的放风阀门。
当机车信号机的显示由一个绿色、一个黄色、一个双半黄色灯光变为一个半黄半红色灯光，或由一个半黄半红
色灯光变为一个红色灯光，以及机车进入无码区段时，应及时发出音响警报。当单独使用自动停车装置时，在预告
信号机至进站信号机和进站信号机至出站信号机之间，应发出周期音响警报。司机听到音响警报后，如果在 7秒内
不按压警惕手柄，此时，自动停车装置上的电空阀就会自行开启，使列车制动主管迅速排风减压而施行强迫停车。
列车自动停车后，机车司机必须办理解锁，方能继续运行。
实践证明，自动停车装置对于行车安全起到了很重要的作用。在我国应用中的机车上，它与机车信号和列车无
线调度电话成了机车不可缺少的“三大件”。
（二）列车速度控制系统
随着社会经济的发展，铁路运输的任务越来越重，保证运输安全的问题也越来越突出。上面所介绍的机车信号
和自动停车装置只能是在列车一般速度运行条件下保证行车安全的基本设备，是列车速度控制系统的初级阶段，因
为它们还不能完全防止超速行车和冒进信号的现象。随着科学技术的发展和列车速度的提高，发展列车超速防护系
统和其它列车速度控制系统，可以进一步提高运输效率，保证行车安全。
列车速度控制系统可分为：列车超速防护系统、列车自动减速系统和列车自动运行系统。
列车超速防护系统一般以人机共用、人控为主，也就是司机在驾驶过程中起主导作用，在列车正常运行时，系
统不干予司机的操作，但对列车的运行速度进行分级的或连续的监督，一旦列车实际速度超过允许值时，则以音响
提醒司机注意，若在规定时间内司机未采取制动操作，系统以常用制动或紧急制动方式强制列车减速，使列车不再
超速或者使列车停在显示红灯的信号机或停车标前方。
所谓分级监督和连续监督是根据输入速度信息的不同而划分的。分级式监督只由机车信号提供地面分界点处的
速度、列车实际速度、目标距离等信息。连续式监督则输入系统的速度信息是连续的，也就是列车在任何一点的速
度都可向系统提供。对于向系统提供允许速度的方法有两种，一是将列车速度曲线事先储存于系统中，随着列车的
运行，不断地根据速度曲线确定当前允许速度；另一途径是向系统提供计算速度的必要数据（如：闭塞分区长度、
坡度、曲线等），然后由系统不断地计算出当前的允许速度。后一种办法速度精确度较高，而且采用现代化的微机
技术是能够实现的。
列车自动减速系统是当列车实际运行速度超过限制速度时，设备自动实施常用制动使列车运行速度自动降低，
当列车运行速度降低到低于限制速度一定值后，制动机自动缓解，列车继续运行。
列车自动运行系统是当列车不能按列车运行图正点到达时，在自动减速系统允许速度的前提下，对列车运行速
度进行自动调整，或加速或减速，使列车在保证安全的前提下，按最佳运行状态行驶。
从上述三种速度控制系统的原理中，列车超速防护系统在安全保障上是以人为主，设备起监督作用，又称速度
监督。列车自动减速系统在安全保障上则是以设备为主，人起监督作用。自动运行系统则是一种在列车运行上都是
以设备为主的控制系统。
第五节 铁路通信设备
铁路运输是一个在运输生产上实行高度集中与统一指挥的庞大的综合性企业，它的各个部门、单位分布在全国
辽阔的土地上。为了有效地指挥列车运行，发布有关命令，以及路内各业务部门、单位职工密切配合与协同作业，
将铁路各级机构联系成一个整体，从而保证行车安全，提高运输能力和工作效率。为此必须设置一整套完善、先进
的铁路通信设备。
铁路通信按传输方式可分为有线通信和无线通信两大类。按服务区域可分为长途通信、地区通信、区段通信和
站内通信等。按业务性质不同可分为公用通信、专用通信及数据传输等。
铁路专用通信一般是指专门用于组织、指挥铁路运输及生产的专用通信设备。这些设备专用于某一目的，接通
一些指定用户，一般不与公务通信的电报、电话网连接。
一、几种主要的铁路专用通信设备
1、列车调度电话
列车凋度电话供列车调度员与其管辖区段内所有的分机进行有关列车运行通话用。在列车调度回线上，只允许
接入与列车运行直接有关的车站值班员、车站调度员、机车调度员等的电话。列车调度电话的显著特点是调度员可
以对个别车站呼叫称作单呼；也可以对成组车站呼叫，称作组呼；或者对全部车站集中呼叫称作全呼。列车调度员
可以与车站互相通话，任何车站也可以方便地对列车调度员呼叫并通话。
我国铁路采用音频选号调度电话。利用音频作为选叫信号，总机呼叫分机只要按下按键即可。
调度电话总机的工作原理如下图所示。
调度电话总机的工作原理调度员呼叫某一分机时，首先按压分机按钮，利用控制盘中的电子电话使振荡器起振，
依次送出代表该分机的两个频率，通过混合线圈送向外线再传给分机。线路上各分机经过选频以后，只有符合该两
频率的一个分机振铃。在振铃期间有回铃信号通过外线回送到总机，经混合线圈、放大器至扬声器，调度员听到回
铃声，表示该分机已经呼出，即踏下踏键，使继电器 J动作，继电器接点转换，这时调度员的话音电流经前级放大
器放大，再经混合线圈送往外线，因此分机可以听到调度员的讲话。调度员停止讲话时，必须将踏键放开，使放大
器处于原位，即定位受话状态，分机话音电流由外线、混合线圈、放大器至扬声器，因而调度员能听到分机的讲话。
由于放大器单向工作，只能放大一个方向电流，放大相反方向的电流时必须将放大器换向，所以调度员讲话时必须
踩下踏键。由于放大器在定位受话状态下工作，故将这种通话方式称为总机定位受话、操纵送话单工方式。调度员
和分机不能同时发话，只能轮流对话。
调度电话分机，应能在接受总机选叫后立即振铃或发出音响；并能直接呼叫总机及进行通话。
随着通信技术的发展，如果采用数字编码信号选叫分机及采用程序控制，则是程控调度电话。程控调度电话选
叫速度快、功能多、音质好，是今后普及发展的方向。
2、无线调度电话
（1）列车无线调度电话
列车有线调度电话仅供列车调度员和车站值班员之间进行通信联系，而列车无线调度电话则可供列车调度员、
机车调度员、车站值班员等调度指挥人员和列车司机相互通话。这对于提高运输效率，缩短运行时间，及时掌握和
调整列车运行都有重大作用。同时列车在运行过程中，发生临时故障，或区间线路、桥梁出现不正常现象时，司机
可以及时报告调度员或临近的车站值班员，也可直接通知邻近区段的司机，以便及时采取措施，更好地确保行车安
全。
列车无线调度电话的组成如下图所示。
列车无线调度电话的组成当车站值班员和司机通话时，车站值班员的话音电流经车站固定电台调制后的高频能
量，通过天线变换为电磁波能量向周围区间幅射，于是在此区间内被机车上的电台所接收，就能通话连络。
分局调度员呼叫司机时，要通过车站的有线无线转接设备把调度控制台和车站天线连接起来，发出电磁波，进
行通话。
司机呼叫分局调度员，一种方式是自动转接，另一种方式是征得车站值班员的同意，由车站值班员按下专门的
按钮，将车站的固定电台与调度所的通信线接通，然后司机才能和调度员谈话，以防止打扰分局调度员的工作。
特要注意的是机车电台只能在某区间内呼出邻近车站电台，若机车在第二站与第三站间运行，只能和第二站或
第三站的车站电台通话，而不能和第一站或第四站或调度所直接通话。
（2）站内无线调度电话
站内无线通信是为车站调度员、驼峰值班员等站内编组和解体作业的指挥人员和车站调车机车司机相互通话而
设置的。
采用站内无线调度通信时，在车站调度员室和驼峰值班员室装有固定无线电台，在调车机车和驼峰机车司机室
内装有机车电台，其组成如下图所示。
站内无线调度电话组成通过站内无线通信，车站调度员可以直接和调车机车司机取得联系，及时了解现场作业
情况及存在问题，并向有关人员提出解决问题的措施。特别是在天气不良，辨认信号比较困难的条件下，依靠无线
通信可以更好地防止事故的发生，确保调车安全。因此，采用无线通信后，站内的调车工作更加方便、灵活、能够
更充分地发挥调车机车的效率，缩短车辆停留时间，加速货车周转。
3、专用电话系统
铁路专用电话系统是为铁路沿线各基层单位如车站、工区、领工区等相互间以及与基层系统的上级机构相互间
联系使用。如：车务专用电话、电务专用电话、工务专用电话、会议电话等。
4、地区电话
是为同一城市中各铁路单位相互之间公务联系用的电话，即铁路部门的市内电话。
5、局线和干线长途电话、电报
局线长途电话、电报是为铁路局范围内各单位相互之间公务联系用的通信设备。干线长途电话、电报是为铁道
部和铁路局及铁路局相互之间进行公务联系用的通信设备。
6、列车确报电报、电话
列车确报电报电话是供相邻编组站及编组站与区段站之间及时传递有关列车编组顺的资料使用，以便对方站能
正确、及时地掌握车流的情况。
确报设备采用电传打字电报机、有条件时采用话路传真机。
7、铁路站场通信系统
铁路站场通信也是铁路专用通信的一部分，它主要是解决站场工作人员相互联系通信的设备。它包括站场电话
系统、站场扩音对讲系统、站场无线电话系统和客运广播系统。
（1）站场电话
站场电话供站内运输人员指挥站内行车和调车作业，以及联系车站日常运输组织工作之用。
（2）站场扩音对讲装置
它包括行车作业使用的对讲设备和供调车作业使用的对讲设备，并且可向室外扩音。
（3）站场无线电话
它是站场流动作业人员之间和流动人员与固定作业人员之间互相联系使用的设备，以便保证作业的安全和提高
作业的效率。
（4）客运广播系统
客运广播系统供客运作业人员使用。为了便于客运服务，客运扩音设备常采用分路输出，分别向候车室、各站
台、站前广场等处进行广播，成为客运站不可缺少的设备之一。
二、几种常用通信设备
1、自动电话
自动电话是用户通过拨号盘直接控制自动电话交换机完成接线工作。在用户较多的电话网中，为了用户之间相
互通话，要采用电话交换机，现在广泛采用数字程控交换机。
数字程控交换机，是把所需传送的信息，通过一定方式将其用二进制数字编码传输出去。二进制可用脉冲的有
无或三极管的导通与截止来代替 0或 1，这在传输过程中只需识别脉冲的有无，所以抗干扰力强，并且易于输入计
算机进行处理。
程控交换机是存储程序控制交换机的简称。它利用电子计算机进行控制。它在电话交换机的各种控制功能按步
骤编成程序存入存储器，利用存储器所存的程序来控制交换机的工作。
2、载波电话
长途通信距离很远，架设线路费用很大，而铁路不同单位之间联系频繁，通话次数多。因此，必须设法使一对
线路能容纳好多对人同时通话而互不影响。这就是载波电话在铁路局线和干线的长途电话、调度电话、会议电话中
获得广泛应用的原因之一。
载波电话把每对讲话人频率几乎相同的话音电流，分别提高到不同的频率高度，然后把这些不同频率的话音电
流同时送到一对导线上向对方发送，这种方法叫做调制。当话音电流到达通话的对方时，再把它还原成话音频率电
流、这叫做解调。这样几对用户就可以互不干扰地同时通话了。
3、电报
随着计算机和通信技术的发展，电报通信设备更新换代，终端由机械式、电子式电传机发展为智能电报终端，
交换方式由人工交换过渡为程控交换。
铁路自动电报交换机和传真业务交换机通过报路和各种接口与智能电报终端，传真机和微机终端连接，构成了
各种电报通信网。其中的普报网由自动电报交换机、报路、智能电报终端组成。具有自动转报、交换、查询、打印
等功能。智能终端采用金屏幕光标控制，除编辑发报、自动接收打印外，具有统计、查询目录和清单功能。
铁路电报业务主要有公用电报、列车确报、普报传真和用户传真几种。
4、光缆通信
光缆通信是一种利用光在光导纤维中传输的通信技术。它包括光发射机、光接收机和光导纤维，光发射机把电
信号变成光信号，使调制的激光进入象头发丝那样细的透明玻璃丝中（光导纤维）传到对方的光接收机，光接收机
再把电信号转换为光信号，这样实现了通信任务。采用光缆可使通信容量大大增加（理论上可传输 1010个话路）
并且光纤的主要原料是石英，取材容易，节省有色金属，光信号传输损耗小，光波频率远高于干扰信号的电磁波频
率，光信号对电磁波的抗干扰能力强、传输质量好，此外光导纤维具有面积小，重量轻、保密性好等许多优点。我
国将推广发展光缆数据传输新技术。
5、微波通信
微波是指波长为 1毫米至 1米波段范围内的很短的电磁波，或相当于频率 300兆赫（3×108赫）至 3004兆赫
（3×1011赫）频率范围内的电磁波。
微波的特性和一般中波、长波、短波的特性不同。它的波段覆盖范围很宽，可以容纳较多的话路，由于它的波
长很短，只要用几何尺寸较小的天线设备就能把无线电波集中在一个方向发射出去，微波碰到导体、水等有强烈的
反射作用，它受电气干扰或自然界的雷电干扰较小。这些都是微波通信的优越性。
微波是直线传播的，因此，为了保持一定的通信距离，在平地两点建立这种通信时，就需要把天线架在铁塔上，
为了实现长途通信，还要在两个终端电台中间加设一些微波中继站，用不太高的天线把从前一个中继站接收来的信
号放大后，再送到下一个中继站去，这样逐一下传，最后送到终端站被接收。这种通信方式叫做微波中继通信。
微波中继通信可以长达几千公里，如果把天线架在 50～80米商的铁塔顶上，一般平地时两个中继站的距离可
达 50～60公里。
如果在山区利用高地架设电台，则不需要修建铁塔，而且中继站的距离可以长达 100～150公里。
微波通信可以传送几千个话路，同时可以传送无线电广播及电视节目。数字微波系统容量更大，可以与光纤通
信相媲美。它有以下特点：频带宽，容量大，抗干扰强，抗灾能力强，可维护性强，建设速度快，造价低、易加密。
是铁路干线长途通信网的重要组成部分。
现在，世界上又普遍发展起卫星通信。卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电波，在两
个或多个地球站之间进行的通信。它实际也是微波通信，由于它具有通信距离远，覆盖面积大，通信质量高等优点，
所以人类发射卫星并利用卫星通信。
卫星通信系统，灵活性强，可靠性商，成本低，使用方便，可以直接安装在用户端，可实现远距离计算机联网，
具有很大的实用价值。
如何保证铁路信号设备的安全
信号设备是铁路运输的耳目，对行车安全关系很大。它分为信号、联锁设备和闭塞设备三类。
为了保证设备质量，铁路信号设备所命名用的器材和配件，必须符合部颁标准。当变更设备结构时，须经铁道
部批准。
1． 对各类信号设备安全的共同要求
各种信号均须符合下列各项要求：
（1） 除与机车车辆发生直接相互作用的设备如车辆减速器、限界检查器等以外，信号设备的任何部门不得侵
入现行国标 GB146-59规定的建筑接近限界（包括曲线部分的加宽）。
（2） 所有信号设备的安装，均须符合批准的安装标准图和设计图的要求。
（3） 信号设备的联锁关系，必须与批准的联锁图表一致，并满足《铁路技术管理规程》的要求。
（4） 各种基础或支持物不应有影响强度的裂纹，安装稳固，其倾斜限度不得超过 10mm。信号机柱应垂直安装，
其倾斜限度不应超过 36mm。
（5） 各种信号设备的机械部分和电气特性，都应符合规定的技术标准。
（6） 对设有加锁、加封的信号设备，均应加锁、加封或装设计数器。
（7） 铁路信号设备及其电路，应保护在发生故障时导向安全，以免出现危及行车安全的后果。
（8） 凡与交流电源引入、架空线（包括架空线电缆接入）及轨道电路等外线连接的信号设备，必须设置外部
防护设施（雷电防护、安全地线等）。
（9） 在交流电力牵引区段的防护要求
① 为了保证人身安全，信号设备外缘距接触网带电部分的距离不得少于 2m；
② 距接触网带电部分 5m范围内的金属结构如信号机构、梯子、安全栅网以及继电器箱箱体、转辙握柄等均须
接地。
③ 同一设备接地时，严禁既接向牵引轨条或扼流变压器中点，又接向专用地线。
2． 对各类信号设备的具体安全要求
（1）对信号（装置或显示）的安全要求：
① 对信号的基本要求是显示明确，有足够的显示距离，当发生故障时能给出最大限制的显示，保证行车安全。
② 信号机（含表示器，下同）的显示方向，应使接近的列车或车列容易辩认信号显示，并不致被误认为邻线
的信号机。
信号机的显示，均应使其达到最远。曲线上的信号机，应使接近的列车能尽量不间断地看到它的显示。
③ 各种信号机及表示器的显示距离，在正常情况下应符合下列规定：
a． 进站、通过、遮断、防护信号机，不得少于 100m；
b． 出站、进路、预告、驼峰、驼峰辅助信号机，不得少于 400m；
c． 调车、矮型出站、复示信号机，容许、引导信号机及各种表示器，不得少于 200m；
在地形、地物影响视线的地方，进站、通过、预告、遮断、防护信号机的显示距离，最少不得少于 200m。
④ 各种信号机开放后，均应按《铁路技术管理规程》规定的条件，在列车或车列运行的适当时期及时关闭，
若恢复定位状态。
⑤ 进站、出站、进路、通过和防护信号机的灯光熄灭、显示不明或显示不正确时，均应视为停车信号。
⑥ 色灯信号机的机构及灯光配列形式，应符合规定的标准。以两个基本灯光组成一种信号显示时，应在一条
垂直线上，并应有一定的间隔。由两个同色灯光组成的一种信号显示时，其颜色一致。
⑦ 同一机柱上有几块臂板时，各臂板的显示方向应一致，动作角度互相偏差不得超过 5°。在关闭状态时，主
臂板和通过臂板应水平，上下误差均不得超过 2°角。开放信号时，臂板开放角度为 40~70°。
（2）对联锁设备的安全要求：
为保证站内的列车运行、调车作业安全，站内正线、到发线上的道岔，及联锁区范围内的道岔，均须与有关信
号机联锁。区间内正线上的道岔，也必须与有关信号机或闭塞设备联锁。
① 各种联锁设备均须满足下列安全、要求：
a． 当进路上的道岔开通位置不正确、或敌对信号机未关闭时，防护该进路的信号机不能开放；信号机开放后，
该进路上的有关道岔不能扳动，其敌对信号机不能开放。
b． 正线上的出站信号机未开放时，进站信号机不能开放为通过信号；主体信号机未开放时，其预告信号机不
能开放；色灯复示信号机应保证不间断地检查主体信号机的开放条件。
c． 装有转换锁闭器、电动或电空转辙机的道岔，当第一连接杆处的尖轨与基本轨间有 4mm及其以上间隙时，
不能锁闭或开放信号机。
② 电气集中联锁设备还应保证下列要求：
a． 当机车车辆通过道岔时，该道岔不能转换。
b． 向有车占用的线路排列列车进路时，有关信号机不能开放。
c． 能监督道岔是否被挤，并能在挤岔的同时，使防护该进路的信号机自动关闭。
d． 在控制台上应能监督线路和道岔区段是否占用、进路的开通与锁闭状态，复示有关信号机的显示等。
③ 电锁器联锁设备应保证：车站值班员能控制与监督接、发车进路的排列、信号机的开放与关闭等。
3．对闭塞设备的安全要求
（1） 区间内正线上的道岔必须与闭塞设备联锁。当区间道岔未开通正线时，两端站不得开放有关信号机。
（2） 当列车或后部补机需由区间返回原发车站时，自动闭塞或半自动闭塞应设钥匙路签。在钥匙路签未放入
原设备以前，掺有钥匙路签的列车或后部补机占用的区间，不得解除闭塞，出站信号机不得开放。
（3） 自动闭塞设备应保证：当闭塞分区被占用或轨道电路失效时，防护该分区的信号机自动关闭；当进站及
通过信号机红灯灭灯时，其前一个信号机应自动显示红灯；当闭塞设备中任何元件或部件发生故障时，不得出现信
号的升级显示；在站内控制台上应有相应的区间情况的表示。
（4） 继电半自动闭塞设备应满足下列要求：
① 出站（或通过）信号机开放的条件是，单线区间在得到对方站的同意接车信号后，双线区间在得到对方站
的列车到达信号后。
② 电锁器联锁的车站，操纵发车手柄（或按钮）后，电气集中联锁的车站，出站信号机开放后，均不能按正
常办法取消闭塞。
③ 列车从发车站进入区间后，出站信号机应自动关闭，并使双方站闭塞机处于闭塞状态，在列车到达接车站
以前不能解除，有关出站信号机，不能开放。
道岔的原理及常见故障分析
一、道岔控制电路的原理
１、道岔启动电路应保证实现以下技术条件
⑴道岔区段有车时，道岔不应转换。此种锁闭作用叫做区段锁闭。
⑵进路在锁闭状态时，进路上的道岔都不应转换。此种锁闭作用叫做进路锁闭。
⑶在道岔启动电路已经动作以后，即使有车驶入该道岔区段也应保证道岔继续转换到底。
⑷道岔启动电路动作后，如果由于转辙机的自动开闭器接点接触不良或电机故障，以至电动机电路不通时，应
使启动电路自动停止工作复原，保证道岔不会再转换。
⑸为了便于维修试验，以及在道岔尖轨与基本轨之间夹有障碍物致使道岔转换不到底时应能使道岔转回原位。
２、道岔启动电路构成原理
⑴１ＤＱＪ电路励磁电路
①、道岔按钮ＣＡ-6接点道岔按钮ＣＡ-61与 CA-62 接点定位时闭合，在维修转辙机或清扫道岔时，把ＣＡ按
钮拉出 CA-61与 CA-62断开对道岔实行单独锁闭。
②、锁闭继电器ＳＪ-8前接点。在６５０２电器集中里，ＳＪ吸起反映道岔区段空闲和进路在解锁状态。当道
岔区段有车时或进路在锁闭状态时，SJ落下，SJ81-82断开切断道岔启动电路，对道岔实行进路锁闭和区段锁闭使
道岔不能转换。
③、道岔按钮继电器ＣＡＪ前接点和条件电源“KF-ZFJ”或“KF-ZDJ”。ＣＡＪ－Ｑ是道岔按钮按下ＤＡＪ吸起后闭
合，是道岔按钮按下闭合接点的复示继电器。条件电源“KF-ZFJ”在道岔总反位继电器吸起后才有电。条件电源
“KF-ZDJ”在道岔总定位继电器吸起后才有电。
④、道岔定位操纵继电器和ＤＣＪ接点道岔反位操纵继电器ＦＣＪ接点。当排列进路时，需要进路上的道岔向
定位转动则ＤＣＪ吸起，当进路上的道岔需要向反位转动时，ＦＣＪ吸起。
⑤道岔第二启动继电器第四组接点（２ＤＱＪ141）反映道岔处在什么位置。�141－142闭合，道岔处在定位。141
－143闭合道岔处在反位。
⑥向定位单独操纵道岔的操作方法为：�同时按下道岔的单操按钮和总定位按钮，这时 CAJ吸起接通电路。ZDJ
吸起使“KF－ZDJ”有电。１DQJ的励磁电路为：KZ－CA－SJ-Q－１线圈－２ＤＱＪ141_143－CAJ－KF-ZDJ。
⑦道岔向反位单独操纵的操作方法为：同时按下道岔的单操按钮和总反位按钮，这时 CAJ吸起接通电路。ZFJ吸
起使“KF－ZFJ”有电。１DQJ的励磁电路为：KZ－CA－SJ-Q－１ＤＱＪ线圈－２ＤＱＪ141-142－CAJ－
KF-ZFJ。
⑵２ＤＱＪ电路１ＤＱＪ吸起后，２DQJ跟着吸起。励磁电路为：KZ－１DQJ31-32－２DQJＪ线圈 CAJ21-22－
KF－ZDJ.或 KZ－１DQJ41-42－２DQJ1、2线圈 CAJ11-12－KF－ZFJ.
⑶１ＤＱＪ自闭电路
①从反位向定位操纵１DQJ吸起，２DQJ转极后，１DQJ自闭电路为：(2)DZ220－RD3－１DQJＪ1、2线圈１DQJ11-12
－２DQJ111-113－X2－电缆盒 2－电动转辙机插接件-2－自动开闭器 11-12－电机 2、3线圈－05-06－插接件 5－电
缆盒 5－X4－１DQJ21-22－２DQJ121-122－RD1－DF220。
②从定位向反位操纵１DQJＪ吸起，２DQJ转极后，１DQJ自闭电路为：DZ220－RD3－１DQJ1、2线圈１DQJ11-12
－２DQJ111-112－X1－电缆盒 1－电动转辙机插接件 1－自动开闭器 41-42－电机-1、3线圈－05-06－插接件 5－电
缆盒 5 --X4--１DQJ21-22－２DQJ121-123－RD2－DF220。
⑷１DQJ何时落下电动转辙机转到极处尖轨与基本轨密贴后，检查柱落入检查块缺口内，自动开闭器接点断开，
切断道岔启动电路。
３、道岔表示电路的构成原理
⑴DBJ和 FBJ为了实施断线保护而采用两个继电器 DBJ和 FBJ。为了实施混线保护，DBJ和 FBJ采用直流偏极继
电器。这种继电器既检查电压极性，又检查是否有电流流过线圈。
⑵DBJ电路 DBJ吸起的电路为：BBⅡ3－R－X3－电缆盒 3－插接件 3－移位接触器 04-03－自动开闭器 14-13－
34-33－插接件 9-12－Z－插接件 11-7－自动开闭器 32-31－插接件 1－电缆盒 1－X1－２DQJ112-111－１DQJ11-13
－２DQJ131-132－DBJ线圈 4-1－BBⅡ4。
⑶FBJ电路 FBJ吸起的电路为：BBⅡ-3－R－X3－电缆盒 3－ 插接件 3-4－自动开闭器 44-43－移位接触器 02-01
－自动开闭器 24-23－插接件 10-11－Z－插接件 12－8－自动开闭器 22-2-11－插接件 2－电缆盒 2－X2－２ＤＱ
Ｊ113-111－１DBJ11-13－２FBJ131-133－FBJ线圈 1-4－BBⅡ4。
二、道岔的常见故障分析
处理方法道岔出现故障后，应首先根据故障现象分析都哪些地方出现故障才能出现这种现象。其次，应首先在
室外分线盘处测量电源送没送出去（启动电路必须在操动道岔的同时测量，只有在操动道岔时才向外送直流 220v
电）如果分线盘处能量到电压，则电源送出去了否则，是室内故障。
⑴、了解故障情况首先询问车站值班员故障现象，然后在控制台上操纵道岔试验。
⑵、登记停用设备
⑶、判断是室内还是室外的原因
①、如果是单动道岔，在操动时控制台的电流表有指示，说明动作道岔的电已送至到道岔。如果这时道岔不能
操到规定位置，是室外原因。在操动道岔时，如果控制台的电流表没有指示，首先到机械室的室外分线盘测量该道
岔有没有电压，如果有电压说明动作道岔的电已送出，是室外故障。
②、如果是双动道岔，在操动时控制台的电流表动一下就不动了，说明动作道岔的电已送到了一动道岔，故障
出在一动道岔以后，是室外故障。
③、如果道岔定、反位都能操动，就是没有表示。用万用表交流 250v档，在分线盘测量 X1(或 X2）与 X3间有
无交流 110V左右电压，如果有电压，则是室外故障，否则是室内故障。电路常见故障及查找方法（以定位１、３闭合为
例）
三、道岔的常见故障现象及排除
⑴、线１断现象：道岔反位无表示，反位向定位操不动。处理方法：首先判定是室内、外故障，如果是室外故
障，则应马上到出现故障的道岔处。打开转辙机盖，在插接件上用万用表 DC250档，红表笔接 1号端子，黑表笔接
5号端子。接好后让室内操动道岔。如果万用表有电压，则 1号端子上的表笔不动，将万用表调整到欧姆档 X1档，
用另一根表笔量自动开闭器 41-42－电机 1-3－遮断器 05-06－插接件 5。如果量到哪处万用表指针不动，则说明该
点与上一次量的点处断线。如果在插接件 1-5上量不到电压，打开电缆盒，用万用表红表笔接在１上黑表笔接在 5
上（仍用 DC250v档）让室内操动道岔如果量到电压，则说明是电缆盒与插接件之间断线。
用欧姆档分别量电缆盒的 1到插接件的 1，电缆盒的 5到插接件的 5。如果在电缆盒的１－５上量不到电压，
则说明是电缆盒到室内间断线。需要顺着电缆径路图查找，找到故障点后更换电缆芯线。
（2）、线 2断现象：道岔定位无表示，定位向反位操不动。处理方法：首先判定是室内、外故障，如果是室外
故障，则应马上到出现故障的道岔处。打开转辙机盖，在插接件上用万用表 DC250档，红表笔接 2号端子，黑表笔
接 5号端子。接好后让室内操动道岔，如果万用表有电压，则 1号端子上的表笔不动，将万用表调整到欧姆档乘 10
档。用另一根表笔量自动开闭器 11-12－电机 2-3－遮断器 05-06－插接件 5。如果量到哪处万用表指针不动，则说
明该点与上一次量的点处断线。 如果在插接件 2-5上量不到电压，打开电缆盒，用万用表红表笔接
在２上黑表笔接在 5上（仍用 Dc250v档）让室内操动道岔如果量到电压，�则说明是电缆盒与插接件之间断线。用
欧姆档分别量电缆盒的 2到插接件的 2，电缆盒的 5到插接件的 5。 如果在电缆盒的２－５上量不到电压，
则说明是电缆盒到室内间断线。需要顺着电缆径路图查找，找到故障点后更换电缆芯线。
⑶线３断现象：道岔定、反位都无表示，定反位操动正常。处理方法：首先判定是室内、外故障，如果是室外
故障，则应马上到出现故障的道岔处。打开转辙机盖，在插接件上用万用表 AC250档，红表笔接 1号端子，黑表笔
接 3号端子（此时道岔应在定位，在反位时接２－３）。接好后如果万用表有电压（100V左右），则 1号端子上的表
笔不动，用另一根表笔量移位接触器 04-03自动开闭器 14-13－34-33－插接件 9-12-11-7－自动开闭器 32-31-41
如果量到哪处万用表指针不动，则说明该点与上一次量的点处断线。如果在插接件 2-3上量不到电压，打开电缆盒，
用万用表红表笔接在２上黑表笔接在 3上（仍用 Ac250v档）如果量到电压，则说明是电缆盒与插接件之间断线。
如果在电缆盒的２－３上量不到电压，则说明是电缆盒到室内间断线。需要顺着电缆径路图查找，找到故障点后更
换电缆芯线。
⑷线５断现象：道岔表示正常，定位、反位都操不动。处理方法：首先判定是室内、外故障，如果是室外故障，
则应马上到出现故障的道岔处。打开转辙机盖，在插接件上用万用表 DC250档，红表笔接 2号端子，黑表笔接 5号
端子（此时道岔在定位）。接好后让室内操动道岔，如果万用表有电压，则 1号端子上的表笔不动，将万用表调整
到欧姆档乘 10档。用另一根表笔量自动开闭器 11-12－电机 2-3－遮断器 05-06－插接件 5。如果量到哪处万用表
指针不动，则说明该点与上一次量的点处断线。如果在插接件 2-5上量不到电压，打开电缆盒，用万用表红表笔接
在２上黑表笔接在 5上（仍用 Dc250v档）让室内操动道岔如果量到电压，则说明是电缆盒与插接件之间断线。用
欧姆档量电缆盒的 5到插接件的 5。如果在电缆盒的２－５上量不到电压，�则说明是电缆盒到室内间断线。需要顺
着电缆径路图查找，找到故障点后更换电缆芯线。
２、找到故障点后的处理方法用上述方法找到故障点后，还要判定故障是如何造成的，以及如何恢复故障。下
面就讲几种常见故障的处理方法。
⑴电缆盒至电动转辙机内部插接件之间断线电缆盒与电动转辙机内的插接件是通过导线连接的，连接线的外部
有蛇管保护。如果是电缆盒接线端子处断线，从新作头就可以了。如果是中间断线，哪根断了就换哪根。如果是接
头焊接不良，就要从新焊接。
⑵插接件接触不良插接件插接不良，有可能造成一个或几个接点接触不良。当确定故障点在插接件后，拧下固
定螺丝，拔下插接件，看看是什么原因造成的。
⑶插接件过桥线断线插接件上的过桥如 8-9-12、7-10-11、3-4，这些过桥线都是焊在插接件上的。如果哪个断
线都得从新焊接。
⑸自动开闭器接点接触不良自动开闭器静接点的角度要保证动接点打入静接点后两片接点接触深度一致，接点
压力一致（不小于 ），辅助片作用良好，动接点打入两边静接点的深度均衡，动接点与静接点应擦干净，保证
接触良好，否则都可能出现故障。这种故障找到故障点后，应根据实际情况清扫接点或调整接点。
⑹安全接点接触不良安全接点接触不良同自动开闭器接点接触不良的原因一样处理方法也一样，只是接点接触
深度调整不一样。如何调整，在实作教学中讲。
⑺换向器接触不良和换向器的换向片断线换向器表面应保持清洁、光滑、干净，片间绝缘物不得高出换向器的
弧面，碳刷与换向器接触良好。如果换向器表面污物过多，可能造成碳刷与换向器接触不良。换向器的换向片接触
不良平时不易发现，只有当电动机停转时，碳刷正好停在该换向片上，这时再操纵道岔时，操不动。如果转动一下
电机，又正常了。这种故障比较难查，只有耐心地用用万用表 Ω档慢慢地一个换向片一个换向片地测量，才能发
现。如果测量出确实是电机换向器断线，就要更换这个电动机。
⑻碳刷接触不良碳刷接触不良一个是换向器表面有污物，另一个是碳刷压力小，碳刷接触面积小。处理这种故
障应把碳刷拿下来，一是看碳刷于刷握内上下是否卡阻，二是看碳刷的长度是否够长，三是看碳刷的接触面是否同
换向器呈同心狐面接触。
⑼电机断线确认电机断线后，切忌用封线封连。如果封连电机接点后操动道岔，就将室内的熔丝烧断。如果是
与端子连接的头部断线可以从新作头，否则只有更换电动
⑽移位接触器内部接点接触不良移位接触器内部有一组接点，如果由于某种原因造成接点接触不良而出现道岔
表示故障，只有更换移位接触器来处理。处理故障时如果手边没有移位接触器，为了不影响使用，可将移位接触器
的两个端子连线临时封连，等到把移位接触器拿来后立即更换，绝不能拖延时间太长，因为移位接触器是监督道岔
是否挤岔的装置。
３、常见的机械故障及处理方法
⑴道岔动作杆调整螺丝处，因为维规要求道岔应有不少于５mm的空动距离，所以调整螺丝与袖套之间有５mm
左右的空隙。在冬季，由于下雪，袖套下面的雪在道岔动作过程中进入袖套造成道岔空动距离小，影响道岔的走行
距离使道岔不能正常转换，检查柱不能落入表示杆缺口内。好象是道岔密贴过紧,电机空转，检查柱不能落入表示
杆缺口内。
⑵、由于线路冬季起冻害或春季翻浆冒泥造成岔尖的滑装板高低不平即所说的吊板、轨距变动等使道岔的尖轨
不能转至极处密贴或４mm试验不合格、道岔无表示等故障。
⑶道岔尖轨尖端部分密贴而竖切部分不密贴（即只有尖轨尖端的一小段密贴而后面的空隙很大），造成道岔尖
轨反弹过大，重者造成检查柱不能落入检查块缺口内，道岔无表示。
⑷挤切销断挤切销折断后，移位接触器的接点断开，切断道岔表示电路。处理方法：将齿条块上的挤切销盖拧
开，取出挤切销头。然后将连接动作杆和动作连接杆的销子取下，将动作杆从齿条块中抽出来，将折的冲挤切销出
去，再把动作杆安上，将连接动作杆和动作连接杆的销子安上，安上挤切销，拧上盖。
⑸自动开闭器拐轴弯曲自动开闭器拐轴弯曲后，动接点打入两边静接点的深度都不够，或一边够另一边接触不
上。处理方法：更换自动开闭器。
⑹摩擦电流小电动转辙机的摩擦电流要求是在 －Ａ，如果由于摩擦带进油、摩擦连接器生锈等原因使摩
擦电流变小，岔尖的滑装板吊板等原因使尖轨不能密贴。处理方法：如果经测试是摩擦电流小，增大摩擦电流，但
不能超过 Ａ。如果是工务原因，找工务解决。
四、道岔室外控制电路混线故障分析
道岔发生室外故障，故障点的不同，表现到控制台上的现象也各有不同，有些故障现象较为特殊。在此，以四
线制道岔控制电路，自动开闭器 1、3闭合为定位的电路为例，对室外设备的混线故障进行分析。
(一)X1与 X2相混现象：由定位转向反位时，道岔启动后烧断反位 DF220的熔断器 RD2，道岔停在四开位置，
无表示。分析：X1与 X2相混，Xl的 DZ220电源经自动开闭器接点 4l-42接点接到电机 l端子，所以 X2的 DZ220
电源经自动开闭器接点 11-12接到电机 2端子。
(二)X1与 X3相混现象：道岔原在定位，无位置表示，向反位操纵后，道岔能转换完毕，但在反位密贴处来回
窜动，无位置表示。分析：道岔转换完毕，断开第一、三排接点，接通第二、四排接点，但 1DQJ缓放，启动电路
尚未断开，于是 DZ220V电源经 11—21-22--二极管正极--二极管负极--23-24---01-02--43-44--X3--X1---41-42
电机 1、3、4--05-06--l~DF220接通定位启动电路，道岔转向定位，第二、四排接点断开，第一、三排接点接通，
又接通了反位启动电路，使道岔转向反位，如此循环，出现道岔来回窜动的现象。若道岔原在反位，则有反位表示，
向定位操纵，能正常转换但无定位表示，再向反位操纵，则会再次出现上述现象。
(三)X2与 X3相混现象：道岔原在定位，有定位表示；向反位操纵，道岔能转换完毕，无反位表示。分析：因
X3与 X2相混，将反位表示电源短路，造成反位无表示，向定位操纵，可转换完毕。因 DZ220、DF220被二极管阻断，
故不会出现 X1与 X3相混时出现的故障现象，原因与上面相同。
(四)Xl与 X4相混分析：道岔原在定位，有定位表示；向反位操纵时，先后熔断定、反位的 DF220熔断器 RD1、
RD2，道岔不能转换完毕，一直无位置表示。分析：由定位操纵至反位，1DQJ个，2DQJ尚未转极时，将 DZ22O、DF220
短路，烧定位 DF220熔断器 RD1;当 2DQJ转极后，DZ220和反位 DF220正常供出，道岔启动，但当第四排接点接通
时，X4的 DF220经 X1--4l-42，直接接到定子的线圈 1上，从而将转子线圈短路，导致反位 DF220的熔断器 RD2熔
断，道岔停止转换，定反位均无表示。若道岔原在反位，向定位操纵时，只要 2DQJ转极，直接将 DZ220、DF220电
源短路，熔断定位的 DF220电源熔断器 RDl，道岔不能启动，无位置表示。
(五)X2与 X4相混现象：道岔原在定位，向反位操纵时，2DQJ转极后， 直接烧反位的 DF220熔断器，道岔不
能启动，无位置表示；道岔原在反位，向定位操纵时，1DQJ个，直接烧反位 D孔 20 熔断器，2DQJ转极后，
道岔刚一启动，烧定位 DF220熔断器，无位置表示。分析：参照“X1与 X4相混”分析。
(六)X3与 X4相混现象：道岔原在定位，操纵至反位时，道岔转换完毕，有反位表示，但反位的 DF220 熔断器 RD2
熔断。分析：X3与 X4相混，当道岔向反位转换完毕后，虽然反位启动电路被切断，但在 1DQJ缓放时，X2的 DZ220
经 11—2l-22--二极管正极--二极管负极--23-24—43-44--X3--X4--DF220的构成通路，将 DZ220、DF220短路，熔
断反位熔断器 RD2。若道岔原在反位，能正常转换到定位，当再次向反位操纵时，出现上述现象。操纵至定位时，
之所以不熔断定位熔断器 RD1，是因为 DZ220、DF220被二极管反向阻断。以上所分析的故障现象均是在两线完全短
路的情况下出现的。当不完全短路时(即有一定的短路电阻)或因电缆较长且短路点较远，其回路有一定的线路电阻
时，可能不会熔断室内熔断器，但控制台电流表的读数较大。
五、特殊故障的判断技巧
l、道岔的正常表示电压：交流为 70V左右，直流为 60V 左右。道岔表示电路正常时，无论是第一、三排接点
闭合还是第二、四排接点闭合，其极性为：定位：X1(+) X3(-)反位：X2(-) X3(+)若二极管接反，
则交直流电压正常，上述极性相反，道岔 无定反位位置表示。
2，若自动开闭器 32与 33或 22与 23错线，其现象是反位或定位表示正常，定位时 X1与 X3或反位时 X2与 X3
的极性相反，但交直流电压正常。
3．若 X1与 X2错线(软线或电缆在电缆盒内错线)，其现 象是道岔动作正常，但道岔的转换方向与车站值班员
的操纵意图相反，定、反位无表示。若二极管同时也接反，则会出现室 内道岔表示与道岔实现位置相反的现象(此
情况最危险)。
4．若电机端子 1、2接反，则会造成电动机的旋转方向相反，即道岔在定位仍向定位转，道岔在反位仍向反位
转，造成道岔不能转换位置(控制台电流表的指示为故障电流的读 数)。
5．在分线盘上进行测试，可以确定道岔的故障范围，具体方法如下：
(1)道岔表示正常时，测得交流电压 70V左右，直流电压 60V左右(视道岔距继电器室的距离)，其数值略有变
化。
(2)若测得约 2V交流电压，无直流电压，则可能是二极 管击穿(交流 2V电压为电缆线路压降)。
(3)若测得交流接近于 0V电压，无直流电压，则可能是 室外发生了短路故障。
(4)若测得交流 110V左右电压，无直流屯压剧说明室 外发生了断线故障。
(5)若测得的交流和直流均为 0V，则说明室内断线。
(6)若测得直流 150V左右，交流 160V左右的电压，则说明表示继电器或有关连线断(系电容器被充电后的峰值
电压)。
(7)若测得交流 10V左右，直流 8V左右的电压，则说明电容器断线。
(8)若测得交流 55V左右电压，直流 45V左右电压，则说明电容器短路。
6，若启动电路发生故障，不能操纵道岔，在分线盘即可以直接区分室内外故障，具体方法如下：
(1)将万用表置于电阻 R X l挡。
(2)将故障道岔的单独操纵按钮 CA拉出，防止因误操纵道岔烧坏万用表或启动熔断器。
(3)在分线盘上测 X2、X4(定位转反位时不启动)或 Xl、X4(反位转定位时不启动)。
①若电阻值为 30Ω左右(此数值为电缆回线电阻、电动机的定子和转子电阻之和，其中电缆回路电阻视其距信
号楼的远近而有一定变化，电动机定子电阻约为 6Ω，转子电阻约为 5Ω)，则说明室外正常，室内故障。
②若电阻值为无穷大，则说明室外断线故障。注意：用此方法时，应在控制台上将故障的道岔单独操纵按钮拉
出防护，并与车站值班员联系好，严禁在此过程中操纵道岔。
铁路信号设备
铁路信号设备是铁路信号、车站联锁、区间闭塞设备的总称。它的重要作用是保证列车运行与调车工作的安全
和提高铁路通过能力，同时对增加铁路运输经济效益、改善铁路职工劳动条件也起着重要作用。
固定信号机： 固定安装在一定位置的信号机。
（1）进站信号机：防护车站，指示列车能否由区间进入车站，设在距车站最外方进站道岔尖轨尖端或警冲标
不少于 50m 的地点。
（2）出站信号机：设在车站正线和到发线，防护区间，指示列车能否由车站开往区间。
（3）预告信号机：设在距主体信号机（如进站信机、通过信号机等）不少于一个列车制动距离的地点，预告
其显示。
（4）通过信号机 ：防护自动闭塞区段的闭塞分区或非自动闭塞区段的所间区间，指示列车能否开进它所防护
的分区或区间。
（5）调车信号机：在经常进行调车作业的线路上，指示调车机车能否越过该信号机进行调车。
（6）机车信号：装在司机室内，显示和地面信号机同样的信号。
机车信号机 预告信号机
移动信号：移动信号相对于固定信号而言，是可以根据需要移动，临时设置的信号。
移动信号分停车信号、减速信号和减速防护地段终端信号。
停车信号：白天柱上一个红色方牌；夜间柱上一个红色灯光。
减速信号：白天柱上一个黄色圆牌；夜间柱上一个黄色灯光。
计算机联锁
计算机连锁是一种运用计算机对车站值班员的操作命令及现场标识信息进行逻辑运算，从而实现对信号机及道
岔等进行集中控制的车站连锁设备。硬件设施包括控制盘、智能显示器、打印机、主机、现场信号设备、传输通道
及电源等；软件设备一般应包括操作输入、状态输入、连锁处理、控制（命令）输入、表示输出、诊断及其他系统
联系等模块。
半自动闭塞
半自动闭塞是区间两端车站各装设一台具有相互电气锁闭关系的半自动闭塞机，并以出站信号机开放显示为行
车凭证的闭塞方法。此时，在车站进站信号机内侧设有一小段专用轨道电路，它和闭塞机、出站信号机间也具有电
气锁闭关系。其特点是：出站信号机不能任意开放，它受闭塞机控制，只有区间空闲时，双方办理闭塞手续后（双
线半自动闭塞为前次列车的到达复原信号）才能开放。列车出发离开车站时，出站信号机自动关闭，并使双方闭塞
机处于“区间闭塞”状态，直到列车到达接车站办理到达复原时止。
自动闭塞
自动闭塞是利用通过信号机把区间划分为若干个装设轨道电路的闭塞分区，通过轨道电路将列车和通过信号机
的显示联系起来，使信号机的显示随着列车运行位置而自动变换的一种闭塞方式。在每个闭塞分区始端都设置一架
防护该分区的通过色灯信号机，平时显示绿灯，称为“定位开放式”；只有当列车占用该闭塞分区或发生断轨故障
时，才自动显示红灯，要求后续列车停车。
优点：由于划分成闭塞分区，可用最小运行间隔时间开行追踪列车，从而大大提高区间通过能力；整个区间装
设了连续的轨道电路，可以自动检查轨道的完整性，提高了行车安全的程度。
三显示自动闭塞
我国铁路上广泛使用的三显示自动闭塞，用红、黄、绿三种颜色的灯光来指示列车不同的运行情况。
四显示自动闭塞
列车在区间最好能一直在绿灯下运行，避免遇到黄灯而影响速度。四显示间隔三个闭塞分区，其闭塞分区长度，
定为适应低速列车的制动距离，并在三显示自动闭塞红、黄、绿三种灯光的基础上再增加一种黄绿显示。
这种闭塞能预告列车前方三个闭塞分区的状态。要求高速列车按规定速度越过黄绿显示的通过信号机后必须减
速，保证能在显示红灯的信号机前停车。而对于低速运行的列车，越过黄绿显示的通过信号机时则不必减速。实际
上对于低速列车来说黄绿显示的意义相当于绿灯显示，而对于高速列车来说是将两个闭塞分区作为一个制动距离来
对待，将黄绿显示视为注意信号，在越过黄绿灯后准备在红灯前停车。这样可以解决线路上以不同速度运行的列车
的行车要求。
进站信号机显示
一个绿色灯光：准许列车按规定速度经正线通过车站，表示出站及进路信号机在开放状态，进路上的道岔均开
通直向位置。
一个黄色灯光：准许列车经道岔直向位置，进入站内正线准备停车。
一个红色灯光：不准列车越过该信号机。
两个黄色灯光：进到发线准备停车。
一绿一黄灯光：进站内准备停车表示接车进路信号机在开放状态。
一红一蓝灯光：引导信号,以不超过 20公里的时速进站或通过接车进路，并随时准备停车。
半自动闭塞区段出站信号机显示
一个绿色灯光——准许列车由车站出发。
一个红色灯光——不准列车越过该信号机。
两个绿色灯光——准许列车由车站出发，开往次要线路。
在兼作调车信号机时，一个月白色灯光——准许越过该信号机调车。
预告信号机显示
一个绿色灯光——表示主体信号机在开放状态。
一个黄色灯光——表示主体信号机在关闭状态。
半自动闭塞区段通过信号机显示
一个绿色灯光——准许列车按规定速度运行。
一个红色灯光——不准列车越过该信号机。
自动闭塞区段通过信号机显示
(1) 三显示自动闭塞区段通过信号机显示 一个绿色灯光——准许列车按规定速度运行，表示运行前方至少有
两个闭塞分区空闲。
一个黄色灯光——要求列车注意运行，表示运行前方有一个闭塞分区空闲 。
一个红色灯光——列车应在该信号机前停车。
(2) 四显示自动闭塞区段通过信号机显示
一个绿色灯光——准许列车按规定速度运行，表示运行前方至少有三个闭塞分区空闲。
一个绿色灯光和一个黄色灯光——准许列车按规定速度运行，要求注意准备减速，表示运行前方有两个闭塞分
区空闲。
一个黄色灯光——要求列车减速运行，按规定限速要求越过该信号机，表示运行前方有一个闭塞分区空闲。
一个红色灯光——列车应在该信号机前停车。
调车信号机显示
一个月白色灯光——准许越过该信号机调车。
一个月白色闪光灯光——装有平面溜放调车区集中联锁设备时，准许溜放调车。
一个蓝色灯光——不准越过该信号机调车。
驼峰信号机
驼峰信号机及驼峰辅助信号机驼峰信号机用于指示驼峰调车机车进行车列解体等作业的信号机，它设于驼峰峰
顶驼峰色灯复示信号机。
驼峰辅助信号机为对驼峰信号机起辅助作用的信号机。当其显示为一个黄色灯光则指示机车车辆向驼峰预先推
送。当办理驼峰推送进路后，其他灯光显示与驼峰色灯信号机显示相同。
到达场的驼峰色灯辅助信号机平时显示红色灯光，对到达列车起停车信号作用。
关于铁路信号工程施工探讨
摘要：本文分析了信停期间的工作量、施工方案编制及与各有关单位的配合协调，并从提高信停前联锁关系试
验、电气特性指标测试准确性以及采取提前对室外设备进行过渡施工的技术措施等方面，阐述了缩短信停时间的有
效途径，从而达到优化施工组织的目的。
随着铁路建设的高速发展，作为铁路运输生产基础之一的铁路信号设备也发生了日新月益的变化，它主要体现
在设备组成部件、器材产品科技含量逐年增加，突出表现为技术条件复杂，标准要求高，试验项目多，测试技术指
标必须精确的特点。铁路经过 6次大提速之后，对既有线铁路信号设备的维修和施工质量要求越来越严格，对信号
设备更新、改造和大修工程新旧设备更替时间的批准也是越来越短。信号设备更新、改造与运输生产的矛盾越来越
突出，因此优化施工组织，缩短信停时间已成为铁路信号工程的当务之急。
信号设备更新、改造和大修引起的设备停用施工，是对运输生产影响和干扰最大的施工项目，由于信号设备失
去了联锁关系检查功能，所以，这期间的行车组织非常容易出现问题，因此，如何缩短信号设备停用时间，并在给
定的时间内科学组织，精心施工，确保信号工程按时开通是每一个施工和维修单位必须引起高度重视的核心问题。
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1信号设备停用前的施工准备工作
信号设备停用前的施工准备工作决定着信停期间的各项工作能否顺利进行，它直接决定信停施工时间的长短。
必须以缩短信停时间、减少信停期间的工作量为原则做好信停前的各项准备工作。
1．1确保联锁试验准确无误
联锁试验就是要检查和验证施工过程中安装的每一个设备与设计图纸是否一致，通过联锁试验来验证信号设备
工作可靠并符合故障导向安全原则。信停前的联锁试验一般分为两部分，内容如下。
(1)模拟试验：就是在室内配线完毕、插完继电器后，用模拟盘和在分线盘、组合架做封线，送模拟电源来代
替室外设备、列车运行或其他条件，完成信号设备功能试验的一种形式。
(2)排空试验：在模拟试验的基础上，取消室内模拟条件和电源，对室外信号机、电动转辙机、轨道电路及场
间联系电路进行控制与室内继电器动作，控制台显示一致性的校核。
模拟试验必须准确全面，按联锁表进行，必须检查到的项目，如侵限绝缘、带动道岔、防护道岔、敌对进路、
断表示和轨道掉下等项目，不能漏掉，涉及到道口通知、场间联系的向外送电的在分线盘能测量到各种条件下的电
源，外来条件的在分线盘送模拟条件，室内继电器应完成相应的动作，显示器或控制台表示灯显示与之相符。排空
试验必须校核室外信号机显示、转辙机动作、轨道电路占用与空闲、室内继电器动作、与控制台显示一致性。要求
所检查室内外项目必须齐全并全部试验到位。有试验不到的必须做好记载，待具备条件时进行重新检查试验，不得
遗漏。
1．2电动转辙机及其安装
装置信停前的准备工作在信停前更换电动转辙机及其安装装置，既缩短了信停时间，又减少了在无联锁状态下
动用道岔的次数，进而减少了对行车的干扰。转辙机部分信停前的准备工作应安排在排空试验之后，这样既检查了
新设备道岔部分电缆配线的准确性，又把要更换的电动转辙机进行了试验。根据施工经验，每组单动道岔更换电机
和安装装置的时间为 50min，双动道岔为 70min，复示交分道岔为 130min。
具体工作方法：施工命令下达后试验电机和安装装置分别进行，这样，在安装角钢和三杆的时间内即可以试验
完转辙机。若试验不通，再恢复用旧电机，时间也来得及。在施工安全上必须重点抓好更换电动转辙机后的室内外
位置核对，要反复进行。再者是防止和杜绝给命令前做准备工作时扩大施工范围。更换后的安装装置各部位螺丝必
须紧固。
1．3信号机信停前的准备工作
每个矮柱信号机基础稳设时就应考虑所设信号机的位置，一次到位。有必要的可利用天窗时间移设旧信号机，
高柱信号机在排空试验后可利用运输方案进行新旧过渡。排空试验时列车信号机的转换和报警都必须试验，复示信
号机与主体信号机、预告信号机与进站信号机显示的一致性必须核对。排空试验后，在电源屏电源电压输出正常的
条件下，应安排专人测试灯丝端电压，不合格的及时调整，避免信停时调整而影响整体施工。
1．4轨道电路信停前的准备工作
轨道电路在信停前的准备工作涉及工作量较多。
(1)轨道绝缘应在信停前一个月利用天窗进行更换，更换完后，必须用加力搬手紧固到规定的力矩，并请工务
部门进行相互确认。对于位置发生变化的，新绝缘更换完后必须加双接续线短路，防止接续线接触不良造成轨道继
电器掉下，影响行车。
(2)接续线及道岔跳线可利用天窗进行更换孔距不标准的可重新打眼安装，但必必须考虑工务部门对钢轨钻孔
距离的要求。
(3)轨道箱盒的处理：由于提速等原因信停时间给的越来越短，为此施工单位总是千方百计把信停前能完成的
工作量都提前完成，以缩短信停时间通常是利用“天窗”时间，把既有轨道箱盒下卧到不侵限、下雨不进水为宜，
然后把新设轨道箱按标准稳设，这样信停给命令后，旧钢丝绳拆除，新钢丝绳安装完即可进行轨道电路调整，减少
了拆旧箱盒及新箱盒到位的时间。 论文论文参考网 (4)送、受电端核对。由于信停前信号机、电动转辙机都已
试验，而轨道电路是信停前唯一没有被检查核对的主要作业项目，信停中容易出现电路问题。因此，轨道电路是优
化施工方案的重中之重。通常利用“天窗”时间拆下既有轨道引接线，安装新设的轨道引接线，既可提前进行轨道
电路调整，同时，进行全站或局部极性交叉的核对。信停时，可大大缩短轨道电路调整时间，为顺利进行电动转辙
机试验奠定基础。
2信停期间的施工组织
信号工程的核心工作就是信、联、闭停用期间的施工组织，是一个系统工程，直接关系到信号工程安全、质量
和工期指标的兑现，而且关系到铁路行车安全和人民生命、财产的安全，必须重点抓好以下几方面的工作。
2．1制订严密的施工方案
信停期间的施工方案就是作战计划，关系全局，必须做好充分的准备。
项目经理组织有关工程技术人员，进行现场调查，征求车务、电务、工务及上级主管部门意见，了解既有设备
使用情况，确认好信停影响范围，分清哪些工作是信停前应该施工，哪些是信停中应该施工，确认具体的工作项目、
工程数量、相互关系和工作顺序，以便使每项工作都围绕关键项目来进行。
同时要对每个作业项目提出具体的作业时间和安全措施、质量标准及所用材料和工具等，并以作业单形式进行
细化分解，提前两天发到作业小组，使每个人都明确自己所负责的工作。同时主管该工程的技术人员要通过新、旧
图纸核对，了解施工中的每一细节及新设电路与既有电路的不同点等。落实好需要电务、车务、工务、房产、铁通
和水电等部门配合的项目，综合各方面因素，编制出详细准确、具有可操作性并与实际工作相符的施工方案。
项目指挥长、项目经理、主管项目安全的负责人、项目总工程师必须是内行，有实际工作经验，他们中的每一
个人必须明确信停期间的作业项目和主要工程数量，掌握关键路线，运用好网络计划技术，组织好流水作业和平行
作业。
信停期间参加施工的所有管理干部必须实行分工负责和逐级负责制，分片包干，明确自己的责任、所承担的任
务、完成项目的时间和应达到的标准。这样才能确保信停施工安全稳定、质量达标、施工进度有序可控，使工程能
够按期或提前完成，因此，编制切实可行的施工方案是实现工程精心组织、精心施工的前提。
2．2信停期间的配合工作
信号设备停用期间的施工配合工作是缩短信停时间的重要条件。在此期间的施工是以工程单位为主体，电务、
车务、工务、房产和水电等部门密切配合，互相支持，团结协作的整体。首先，铁路局所属的施工所在地或车站在
信停前根据施工等级不同，由专人负责主持召开施工协调会，对工程与运输、房建、工务、电务、水电之间的相互
配合提出明确要求，对关键问题抓好检查落实工作，防止不必要的推诿，为施工顺利进行提供可靠的保证。
其次，信停期间的运输组织必须为施工部门创造条件，落实施工单位的合理要求。运输部门必须正确认识施工
与运输的关系，即只有为施工中的测试、试验项目创造条件，施工部门才能按期或提前开通，缩短无联锁状态时间，
从而确保行车安全。
电务段在施工过程中的全面参与和密切配合同样发挥着重要作用。电务段从施工开始到工程竣工要给予全方位
的配合，每个施工项目，如电缆敷设、箱盒配线、设备安装、电气特性测试、更换电机及角钢安装等应派专人参加，
这样可以做到有问题及时协调、协商解决，主动参与工程质量监督和验收，将问题克服在信停之前，使出现问题的
概率缩到最小。信停前请电务段进行初验，使信停期间可能出现的问题压缩到最小范围，为信号工程的开通创造良
好的条件。
信停期间的工务、房建、水电部门的配合也是重要的组成部分。信停前施工单位必须及时把涉及到上述单位的
配合工作以书面形式写明作业时间、地点、作业内容，进行沟通，配合单位也要指定专人落实好配合工作，确保行
车设备正常投入运营。
总之，信号设备停用施工是对铁路运输生产影响最大的施工项目，而信号工程的核心就是信、联、闭停用期间
的施工组织。施工组织者只有了解和掌握各项具体工作，才能把握全局，任何侥幸心理和不切实际的指挥都有可能
带来难以想象的可怕后果。
GSM-R技术与我国铁路通信技术的应用发展
【摘 要】 本文围绕 GSM-R技术的具体原理和在目前已经及即将投入运营的高速铁路 GSM-R系统的具体应用展开
讨论，同时充分说明了我国铁路通信技术未来发展的方向，希望对全面实现铁路通信信息化建设有所帮助。
【关键词】 铁路通信 GSM-R 信息化 网络建设 业务功能 历史意义
1.引言
铁路是我国国民经济的大动脉，铁路的运输能力直接影响着我国国民经济的发展。进入 21世纪，随着铁路跨
越式的发展，铁路通信系统也迎来了划时代的转变，近年来随着运输量的日益增长，使得列车重量加大，列车编组
加长。GSM-R技术是基于成熟、通用的公共移动无线通信系统 GSM平台之上，专门为满足铁路应用而开发的数字式
移动无线通信技术。在铁路通信中，它能够提供定制的附加功能，如优先级和强插功能、话音组呼及广播功能、位
置寻址及功能寻址和安全数据通信等，是一种经济高效的综合数字移动通信系统。铁路无线全球通信系统 GSM-R的
建设和使用，表明中国铁路正不断吸取国外铁路的先进经验和成果，努力提升自身的经济技术结构和规模水平，加
快发展步伐，争取在较短时间内运输能力满足国民经济和社会发展的需要，主要技术装备达到或接近国际先进水平。
2.铁路通信的发展过程和现状
新中国成立初期，铁路长途通信一直采用的是以架空明线和电缆为传输媒质的载波通信设备，电话交换大量发
展步进制自动交换机及人工长途台，在专用通信方面，全路调度、各站、养路等通信系统改造为铁路支流脉冲选叫
方式。进入 70年代，随着国外铁路开始应用光纤技术,我国铁路光缆、数字通信也随之进入研究阶段，进入 80年
代中后期,数字光纤通信已经在多条线上试用成功；90年代数字光纤通信已经在铁路通信中被广泛使用，这一时期
除光缆建设迅速发展以外，其他数字通信建设也得到了相应的发展。在交换方面大量采用程控交换设备，90年代末
全路长途交换网基本形成，在数据交换方面根据铁路运输管理信息系统 (TMIS)、客票预定和发售信息系统及铁路
其他信息业务的需要，建设了铁路第一个分组交换数据网，在专用通信方面由于光数字分插设备的应用，区段通信
电缆数大幅度增加，中间站通信条件大为提高。调度等共线电话也推广采用了程控共线设备。
铁路无线通信系统使用的单信道模拟制式无线通信设备主要是为满足话音通信设计的，主要使用 450M频段,共
58对频点，固定分配给了无线列调、站调、公安等无线系统使用，各个部门间不能相互共享，造成频率资源的极大
浪费，无线通信系统采用频点(信道)固定分配的方式，信道长期指配给某一系统(通常按专业划分)用户使用，当一
个信道遇忙时，其它用户只能等待，往往造成该信道上的用户争抢或者出现阻塞，通信质量得不到保证。而信道空
闲时，别的系统用户也并不能利用该信道进行通信。这无疑是对频率资源的一种浪费，也制约了用户数量的进一步
发展。铁路无线通信系统枢纽地区干扰严重不具备网络能力，移动终端对讲距离受限，邻站交界区易发生业务中断，
各个无线通信系统分散，不能联合组网，使得各系统之间用户无法进行联络，无线、有线调度网基本独立，无法形
成有机融合的整体。无线列调系统是开放系统，并未做任何鉴权加密处理，对用户无需进行身份识别，只要无线终
端用户频点和调制方式与无线列调相同，便可以加入到无线列调系统内的通信。因此话音业务可以被接收或窃听，
给行车安全带来极大的隐患。
随着我国铁路信息化建设的不断发展，铁路数据信息业务量的多样化和高速率，使得 GSM-R系统在国内有着广
阔的发展空间，GSM-R技术也正是顺应时代的发展，利用其固有的 GSM-R网络特性，为铁路信息化和自动化发展奠
定良好的基础，利用通信的手段实现铁路移动设施和固定设施的无缝连接,确保列车平稳高速、安全地运行。
-R系统的介绍
GSM-R(GSM for Railway) 中文全称为铁路移动通信系统标准，和我国现在覆盖最大的 GSM网络标准相仿，是
中国首次从欧洲引进的移动通信铁路专用系统。随着 GSM的技术日趋成熟，使用范围迅速扩大，造价逐渐下降，并
且又由于在用户迅速扩展的情况下，集群移动通信解决方案所存在的问题日趋突出，欧洲的铁路移动通信系统最后
定位于 GSM的方式，也就是在 GSM标准上加入了一些适合高速移动环境使用的要素，该项技术在 GSM的发起地区欧
洲得到了推崇，德国和法国、荷兰、瑞士等国家已在铁路沿线进行了 GSM-R的放号。
GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统，基于 GSM系统技术平台，针对铁路通信列车调度、列
车控制、支持高速列车等特点，为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统，并将铁路移
动通信所具有的特色（群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能）加进去，构成 GSMR用于铁路的全球移动通信
系统的解决方案。从集群通信的角度来看，GSM-R是一种数字式的集群系统，能提供无线列调、编组调车通信、应
急通信、养护维修组通信等语音通信功能。GSM-R能满足列车运行速度为 0-500km／小时的无线通信要求，安全性
好。GSM-R可作为信号及列控系统的良好传输平台，正在试验中的 ETCS欧洲列车控制系统(也称 FZB)和另一种用于
160公里以下的低成本的列车控制系统(FFB)，都是将 GSM-R作为传输平台。
2002年以来铁道部经过几年的论证、研究，决定借鉴欧洲先进国家铁路通信在 GSM-R系统上成功经验，决定在
国内选择 GSM-R作为铁路专用移动通信系统，替代原有的模拟通信系统，支持铁路跨越式发展，首批试点线路为青
藏线、大秦线和胶济线，并在实验成功的基础上逐步在全国各条铁路干线和新建城际客运专线上推广使用。
既有的 GSM-R通信系统主要由 BSS（基站子系统）、NSS（交换子系统）、OSS（管理子系统）三大部分组成，根
据业务的需要，增加了智能业务和 GPRS分组数据业务功能单元，我国目前在青藏、大秦、胶济线试用的 GSM-R系
统基本上可以满足铁路运输信息业务十大功能：机车同步操作控制系统的信息传输、 列车控制系统的信息传输、
调度通信、无线车次号信息、CTC调度命令的传送、列车尾部风压信息传送、机车综合监测信息传送（弓况、工况、
轴温等）、客车运行安全监测系统（TCDS）信息传送、旅客移动信息服务系统的信息传送、大型编组场/车站综合移
动信息服务系统的信息传送、区间移动通信与公务移动通信。
GSM－R系统组成
GSM-R 系统由六个子系统组成：交换子系统（SSS）、基站子系统（BSS）、运行与维护子系统（OMC）、通用分组
无线业务子系统（GPRS）、终端子系统及移动智能网子系统（IN），并通过交换子系统（SSS）中的网关移动交换中
心（GMSC）实现与其他通信网络的电路域业务的互联互通，通过通用分组无线业务系统（GPRS）中的网关 GPRS业
务支持节点（GGSN）实现与其他数据信息网络的分组域业务的互联互通。
GSM－R系统框图如下图，A接口往右是 NSS系统，它包括有移动业务交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、
归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）和移动设备识别寄存器（EIR），组呼寄存器（GCR）, 操作维护中心
(OMC),A接口往左 Um接口是 BSS系统，它包括有基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。Um接口往左是移动台
部分（MS），其中包括移动终端（MS）和客户识别卡（SIM）。
GSM-R工作频率
GSM-R系统可以在 876～960MHz整个频率范围内工作，但 CEPT(欧洲邮政与电信会议 )为欧洲国家的铁路通信
系统指定了一个专用频带，也即 UIC(国际铁路联盟)的 GSM-R频带：移动站到基站(上行链路)为 876～880MHz，基
站到移动站(下行链路 )为 921～925MHz。 GSM-R选择工作在 900MHz频带有如下的理由：
500km/h高速移动体的通信 (最大多普勒频移为 415Hz)；抗电气化铁道电火花干扰(电火花的频率多集中在
400～800MHz)；典型覆盖距离约为 5～10公里，对高速列车来说这是保证系统容量和服务质量的最小范围；更适于
隧道内通信 (相对 450MHz和 1800MHz频带)。
GSM-R系统结构与覆盖
GSM-R可以构成既含有面状覆盖又含有链状覆盖的网络，既可用于地区性的覆盖也可用于全国性的覆盖。例如，
沿铁路线采用链状覆盖，车站及枢纽地区采用面状覆盖。为了满足铁路对传输的高可靠性，链状覆盖一般采用双重
冗余的重叠小区结构，每 2个基站(BTS)重叠覆盖一个小区(cell)；面状覆盖采用多小区 (或多扇区)蜂窝结构，每
个基站(BTS)覆盖一个小区(cell)，当然也可以采用重叠覆盖小区结构。
GSM-R功能特点
GSM-R以 GSM平台为基础，因此除了 GSM所具有的越区切换、漫游等特性外，GSM-R还具有如下专有的特性：
功能寻址(Functional Addressing，FA)：便于固定 (移动)用户拨号呼叫列车上移动用户的一种方式。
基于位置的寻址(Location Dependent Addressing，LDA)：便于列车上移动用户(如火车司机)呼叫固定用户
(调度员)的一种方式。例如当火车司机呼叫固定用户(调度员)时，系统依据移动用户(火车司机)的当前位置(所在
控制区/小区)对固定用户(调度员)进行寻址，自动地将呼叫转接到列车当前所在控制区的调度员。
语音广播服务(Voice Broadcast Service，VBS)：VBS可用来在指定区域(可跨多个小区)内广播消息或发布紧
急呼叫(一点对多点的呼叫，主呼者讲话而众多的被呼方只能收听)。区域的定义和选择可动态设定，从而具有极大
的灵活性。
语音组呼服务(Voice Group Call Service，VGCS) ：移动或固定用户拨打组呼 ID号，可与指定区域内的小组
成员建立呼叫。该组内所有成员均可通过同一业务信道进行接听；该小组的成员也可通过按键讲话(PTT)方式发出
通话请求，系统依据“先请求先服务”的原则建立一个上行链路来提供通话服务。
增强的多级优先与强占权(Enhanced M ulti-Level Precedence and Pre-emption，eMLPP) ：铁路紧急呼叫或
列车自动控制等许多通信应用，都要求网络无论处于何种负载状况下均能迅速建立呼叫。如果在一个无线电小区发
生拥塞(所有无线电频率和业务信道均被占用)，eMLPP可立即切断低优先权的呼叫而优先建立高优先权的呼叫。
GSM-R更适合铁路通信
GSM-R除上述的功能特点外，还表现在如下的铁路业务应用之中。
列车控制系统(Train Control System，TCS)：是以 GSM-R作为传输手段的列车自动防护/列车自动控制系统，
甚至可以实现列车自动操作(驾驶)。
铁路维护通信：利用 GSM-R建立铁路沿线维护人员的业务联络通信(新的路边电话和隧道电话)并能够根据维护
人员的职能和所在的场所很快地确定他们的位置。
列车诊断：如果列车发生故障，诊断数据将通过 GSM-R传输到下一个维修中心。使维修站能够及时为维修做好
相关准备，因而大大缩短维修时间。 旅客服务：包括列车时刻信息、在线售票(订座)服务。基于列车自动控制
和 GSM-R的列车时刻信息服务，能够随时为旅客和乘客提供列车的动态位置和时刻信息；基于 GSM-R连接的售票机
可提供在线售票(订座)服务。
货运跟踪服务：利用一个带有 GPS接收器的简单 GSM模块，可指示该货车(集装箱)的精确位置，可实时掌握所
运货物的确切位置，并可将这一数据发送给其客户。
GSM-R 关键技术
工作频段的分配、时分多址(TDMA)技术、时分多址帧结构、空间分集、时间色散和均衡、基站与移动台间的时
间调整、 话音编码、信道编码、交织技术、跳频技术、保密措施等。我国 GSM-R除了具备 GSM-R现有的功能特性，
还应有无线列调功能、按近连续式机车信号传输、区间移动人员通信，以及根据我国的铁路的地理位置进行合理的
GSM-R系统区间的场强覆盖。
GSM-R 主要系统性能评估
网络布局的评估
覆盖评估
语音质量评估：主观和客观 MOS评估
干扰评估
语音业务评估：接入失败率、掉话率、切换成功率、位置更新成功率、语音断续率、回声及背景噪声率、串话
率
铁路通信专用功能实现评估：如无线列调功能、群呼、组呼、插呼、优先级保证等。
GSM-R网络优化策略
GSM网络优化解决的主要问题有：信道拥塞率高、呼叫成功率低；越区切换失败率高，掉话严重；通话质量低、
有串音；移动台占用话音信道后呼叫释放、出现振铃后无通话、移动台接通后单边通话；设备完好率较低；中继电
路的配置与实际话务不相符、电路群的每线话务量差别较大等。
目前，铁路 GSM-R网络建设基本还处于方案设计阶段，如何在 GSM-R网络规划建设时就能减少这些问题出现的
概率，为今后运营和服务打下良好的基础，这对于提高投资效率是很有意义的事情。在此结合网络优化理论，提出
以下 GSM-R网络设计和优化策略。
-R技术在我国铁路通信中的应用
青藏铁路：我国在青藏铁路通信中采用了专用的 GSM-R系统，解决了冻土地带信号传输问题，减少了维护
工作量；创造性的采用双交换机、同站址双基站无线覆盖方式，使 GSM-R网络达到了可靠性、有效性、可维护性、
安全性等技术指标要求。
大秦重载铁路：大秦线是重载运输专线，山区多、隧道多、曲线多。铁道部针对大秦线的技术难点，组织
多方力量集中攻关，在 GSM-R网络电路交换业务的基础上，自主研发了机车同步操控地面应用节点、车载通信单元
和管理维护设备，为实现多种编程方式 2万吨重载组合列车同步操控提供了可靠的网络条件；同时采用同站址双基
站和基站交织两种无线覆盖方式混合组网，满足了不同地理环境的网络可靠性需求；在机车同步操控系统通信平台
的基础上进行系统功能升级，自主研发了可控列尾主机和控制盒，从而节省了机车使用数量，提高了经济效益。
胶济线提速工程：胶济线地处我国经济发达地区，是客货混运线路，运输非常繁忙，电磁环境复杂。围绕
200KM/H干线铁路建设和发展的需要，铁道部组织多家单位积极开展 GSM-R应用创新，协调移动运营商进行 GSM电
磁环境清理，克服了外界干扰，优化了 GSM-R无线基站分布，创造了在繁忙干线运营 GSM-R的新经验。
合宁客运专线：进入 2008年，我国铁路 GSM-R通信系统进入全面建设和使用阶段，安徽省内合宁高速客运
专线铁路建设完工并投入运营，合宁客运专线全长 166公里，其中客车运行期间为合肥站至南京站，同时组织部分
跨线客车，货车运行期间为合肥东站至南京东站，因此合宁线 GSM-R网络覆盖合肥、合肥东至南京、南京东站。合
宁 GSM-R系统设置基站子系统的基站控制器、编码器和速率适配单元、PCU设备，根据场强覆盖的需要在铁路沿线
设置基站设备和弱区覆盖设备，动车组和机车配备机车综合通信设备，相关移动，工作人员配置手持终端。
-R技术的发展方向
我国 GSM-R系统发展的现状与欧洲差异：
1）欧洲国家网络规模小，欧洲国家网络规模小，而我国网络规模大，应采取全网统一规划、分布实施建网策
略，因此，在建网前期，需要规定框架性的要求，指导全网的建设、发展与规划；
2）欧洲各国 GSM-R核心网大多采用一家设备，智能网采用厂家内部私有协议。而我国 GSM-R核心网为多厂家
组网环境，对于智能业务，需要统一规范业务的实现流程；
3）欧洲应用范围小，移动通信业务简单，主要承载列车调度通信和列控信息传输业务。在我国，GSM-R网除了
上述两项主要业务外，还需引入 GPRS系统，承载调度命令、车次号、调车监控信号等信息传送，此外，由于运输
指挥作业方式不同，列车调度通信具体要求也有所不同；(4）欧洲 GSM-R系统设备供货厂家有北电、西门子，在我
国，除了上述两个厂家外，还有华为公司，需要解决 3家设备之间互联互通问题，因此，需要制定接口技术要求和
测试规范。
基于此上，对于我国铁路通信 GSM-R技术发展有以下几点考虑：
加强 GSM-R理论研究
我国对 GSM-R技术的研究始于上个世纪末，虽然我国 GSM-R发展到今天，突破了很多难关，但仍有不少理论难
点还未攻克。近年来，GSM-R网络中 GPRS应用中取得了很多理论和实践突破。比如根据我国铁路实际情况，运输对
通信业务需求量大，但频率资源紧张的实际情况，采用 GPRS这种分组数据传输方式作为一些非安全数据信息的传
输平台，以更好的利用频率资源，为铁路信息化建设提供传输平台。我国铁路已先于欧洲发展基于 GSM-R的 GPRS
业务是一项开拓性的工作。
推动互联互通现场测试工作
我们在进行铁路通信 GSM网络大规模建设时，为保护工程投资，应考虑解决 GSM-R系统的开放性和不同厂家设
备之间的互联互通问题。进行互联互通工作有利于 GSM-R更好地服务于中国铁路，有利于设备供货市场形成良好竞
争局面，保护工程投资，降低风险;有利于形成全程全网的解决方案，按照目标网进行网络规划和建设，最大限度
发挥总体效益；有利于网络长远发展，对 GSM-R技术在中国推广起到积极的推动作用。我国互联互通工作于 2006
年 3月开始提上议事日程，测试工作分两个阶段，第一个阶段是在实验室环境下的测试，第二个阶段是现场测试。
第一阶段的主要任务是进行电信业务的互联互通测试以及接口的一致性测试，保证各个厂家的主要网元之间能够实
现互换。
改进信息传输安全平台的设计
GSM-R在铁路通信的应用中，从实用、安全、可靠的角度出发，今后需要不断改进铁路移动信息传输安全平台
的设计方案，设计公用网与铁路专用网安全互联、移动设备与地面网络可靠互通的铁路移动信息传输安全平台。铁
路移动信息传输安全平台应有完善的硬件系统和软件系统组成。平台硬件系统应该由内外网通信服务器、行车监控
及业务系统设备为主的时实监控和传输设施组成，平台软件系统主要由外网传输处理子系统、内网传输处理子系统、
管理监视子系统构成。将 GPRS数据接人点部署在铁路局，每个铁路局设立统一的外网通信服务器，作为各个业务
系统地面数据处理中心，承担所有应用系统车、地间和内、外网间的数据交换任务，使各应用系统中所有从 GPRS
下载的实时信息统一由铁路局外网通信服务器接收，再经网络安全传输平台进人铁路运输生产系统。
处理好 GSM-R与 3G的关系
GSM-R的基础 GSM系统已经在全世界 130多个国家和地区得到部署和应用，无论是网络设备、终端还是业务应
用等等都已经非常成熟。GSM-R能够满足铁路应用对可靠性、可用性、可维护性和安全性的苛刻要求。目前 3G规范
中还未考虑铁路特色业务，其应用在我国也尚未开展。但是，GSM-R与固定通信网的发展是紧密关联的，与先进的
网络技术是同步发展的，与 3G移动通信有着良好的后向兼容性。因此，如同 GSM可以向 WCDMA平滑演进一样，GSM-R
也可以向 WCDMA-R平滑演进。因此，我们在大力建设我国 GSM-R网络的同时，应该积极探讨 GSM-R网络向 3G的演
进方案，包括网络自身的演进、应用业务的演进以及各个应用接口的演进等等。
注意 GSM-R的电磁环境
GSM-R干扰源主要分为系统内部干扰和系统外部干扰。系统内部干扰主要是由频率规划和小区规划不当等自身
原因造成的同频、邻频干扰等。外部干扰又分为来自中国移动 GSM网的干扰，CDMA基站下行链路对 GSM-R上行链路
的干扰，全频段或部分频段人为故意大信号堵塞干扰等。排除自身因素和人为因素，GSM-R的干扰主要来源于与其
共享频率资源的中国移动 GSM-R网络。在如此复杂的电磁环境中，应对 GSM -R网络进行“无线空中管制”，为列车
控制系统创造无“污染”的通信天空。采用何种方案来与中国移动等单位进行协调，从而保证 GSM-R正常的无线通
信环境，将是铁路面临的一个紧迫而重要的问题。
尽快完善适合我国铁路应用的 GSM-R技术规范体系
通过制定标准与规范，一方面为网络规划、建设和运维管理提供技术依据，确保网络完整、统一和安全可靠，
提高服务质量、合理地利用频谱、码号等资源；另一方面，也为各厂家平等接入提供可循的技术依据，为网络设备
质量认证和监督的提供依据。此外，通过参与标准研究工作，还可以有效地提高人才的业务素质，为我国 GSM-R健
康发展打下坚实的技术基础。铁道部从 2003年开始组织路内外科研院校及相关单位组织制定了一系列技术规范，
对于大秦、青藏、胶济 3条线 GSM-R系统工程建设起到了很好的指导作用。但既有规范尚需进一步完善。此外，还
需组织制定其他相关技术规范，建立健全适合我国铁路应用的 GSM-R技术规范体系，满足我国铁路发展的需要。
6.结束语
铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具。介于 GSM-R技术在铁路通信网中的应用现状及其未来
的发展趋势，铁路通信网应该抓住当今通信技术的发展潮流和市场的需要，在保证铁路通信要求的前提下，既要符
合中国铁路技术政策和有关行业的技术政策要求，也要密切结合我国实际需求，合理利用资源，做到技术先进、经
济合理、安全适用、现实可行，从而参与同其他电信部门的竞争，为出行的旅客以及网络覆盖区域的用户提供高质
量、方便、快捷、多元化的电信服务，进一步推动全国既有铁路通信系统的改造,全面加快铁路跨越式发展,实现运
输生产力的大幅度提升，到 2020年基本实现中国铁路现代化，为国民经济的稳步增长打下坚实的基础。
TMIS系统
TMIS－铁路运输管理信息系统(Transportation Management Information System)。
铁路运输管理信息系统（TMIS）主要包括确报、货票、运输计划、车辆、编组站、货运站、区段站、分局调度、
货车实时追踪、机车实时追踪、集装箱实时追踪、日常运输统计、现在车及车流推算、军交运输等子系统。
简单地说就是通过建立全路计算机网络，将全路部、局、分局、主要站段的计算机设备联成一个整体，从而实
现对全路近 50万辆货车、1万多台机车、2万多列列车、几十万个集装箱及所运货物实施追踪管理。计算机系统可
以随时提供任何一辆货车、一台机车、一列列车、一个集袋箱及所运货物的地点及设备的技术状态，并预见它们 3
天内的动态变化，随时提供车流的动态变化情况，特别是预见编组站、分界口、限制口的车流变化，从而为铁路系
统运输指挥人员提供及时、准确、完整的动态信息和决策方案，同时也为货主服务。
铁路走向市场需要两个基本条件：一是转换经营机制，充分发挥基层的经营活力；二是要有适应市场变化的能
力，提高对客户的服务质量。在 TMIS建成之前的铁路运输犹如一个“黑洞”，车辆、集装箱和所运货物，一经发出
就不容易知道在何处，直到到达目的地后才从“黑洞”中冒出来，这种服务质量远不能满足市场经济的需要。有了
TMIS，这种状况将得到彻底改变，它可以提供车辆、集装箱和货物的实时查询。中国铁路所承担的巨大运量，决定
了中国铁路运输管理信息系统将是世界铁路中最复杂、最庞大的运输管理系统。TMIS的总体结构由 4部分组成：
信息源部分：TMIS采用集中建库与分布处理相结合的模式，完成中央数据库系统，站段系统，铁道部、铁路局、
铁路分局应用系统，计算机通信网络系统的建设。中央数据库通过中央系统直接经铁路专用通信网，从编组站、区
段站、货运站、分界站、车务段、机务段、车辆段等 2200个联网报告点（非联网报告点向车务段或分局上报）等
收取列车、货车、机车、集装箱、货票等实时信息。这些站段的信息系统除了向中央系统报告信息之外，还承担处
理本站段的业务。
中央处理部分：在铁道部建立中央处理系统，实时收集信息源点的信息并进行处理，建立实时信息库。实时信
息库包括以下主要文件：
车辆文件——按车号存储 50万辆车的每一辆车的基本信息和实时动态信息，实现车辆追踪管理。
机车文件——按机车号码存储每台机车的基本信息和动态信息，实现机车实时追踪管理。
列车文件——按车次存储每列列车的组成信息和动态信息，实现对列车的实时追踪管理。
车站文件——按主要站存储车站现车信息，实现现在车的实时管理。
货票文件——实时收集每辆重车的货票摘要信息和按日收集整个货票信息，实现货票信息共享，与车辆追踪系
统配合，实现货物追踪管理。
集装箱文件——按箱号存储每个集装箱的基本信息和动态信息，实现集装箱的追踪管理。按用户需求实时或分
阶段向铁道部、铁路局、铁路分局及站段发送，实现节点式实时追踪管理，为全路各级运输生产人员提供及时、准
确、完整的信息和辅助管理决策方案，以实现均衡运输,提高运输能力和效率,提高运输管理水平。
应用系统部分：铁道部、铁路局、铁路分局及主要站段从中央处理系统获得有关信息并开发各自的应用程序，
从而实现对车辆、列车、机车、集装箱及所运货物的实时追踪管理，实现货票信息、确报信息全路共享，实现现在
车和车流推算信息自动化，有预见的组织车流以及实现日常运输统计自动化。
车辆信息系统。由于系统建立车辆技术履历并使车辆编号规范化，可实现车辆的精确管理。系统将使全路 138
个车辆段、23个工厂、13个车辆处调度与铁道部联网，由部车辆局通过网络统一分配车号，更新车号后车辆的详
细履历可通过网络传到部车辆履历库。此系统可帮助用户迅速查询到车辆的各种信息，运输部门可利用此系统实现
车号自动识别。
确报系统。系统目标是使车站信息系统自动生成确报，通过计算机网络传递，以取代电报确报。由此可撤消全
部确报所，节省电报员约 4000人。并可扩大运输生产所需要的确报点，彻底解决确报不及时、不准确、不完整的
问题。
货票系统。全路可实现微机制票并联网，建立分局、铁道部货票信息库，进行货票交换，使货票信息价值得到
综合利用，最终实现取消货票甲、乙、丙联，实现车长不带货票。
铁路运输计划信息系统。系统将 1500多个主要货运站和车务段与铁路分局、路局、铁道部联网，并将主要货
主引入网络，通过网络随时接收货主要车计划表。建立分局（局）货源数据库，同时收集到铁道部建立全路货源数
据库，铁道部根据货源数据库下达装车轮廓计划，分局根据轮廓计划做到随到随批，最后用装车实际来考核计划和
修改货源数据库。
部、局运输信息系统。实现对部、局 18点信息进行收集、处理、查询及台帐编制，自动形成部、局日班计划，
对全路运输信息的处理及实时查询。
分局调度综合信息系统。将货运工作日班计划、列车工作日班计划、机车工作日班计划和列车运行辅助调整通
过局域网形成自动编制和调整的一个整体，彻底解决分局调度手段落后状况。
站段信息系统。编组站、区段站、货运站、分界站、车务段等的现车管理系统、货运管理系统、集装箱管理系
统等相关内容的应用，既解决站段管理又更好地为 TMIS提供数据源，它是 TMIS建设成败的关键。
网络部分：建立全路数据通信网，将上述三部分联成一个整体，实现信息的交换和共享。 TMIS系统掌握全面
运输信息，详实、准确、全面，故可在统计、分析、结算等方面，为决策支持系统提供方案。
