淺析軌道交通行車閉塞技術的基本原理

何 倩

(中國鐵路呼和浩特局集團有限公司 呼和電務段 呼和車載設備車間，內蒙古 呼和浩特 010051)

隨著軌道列車運行時速的不斷提升，如何保障列車運行準時準點、如何確保高速運行列車的行車安全、如何縮短列車追蹤間隔時間提升運輸效率等一系列與行車安全、運輸效率密切相關的問題是軌道交通行車閉塞技術亟待解決的重要課題。軌道交通行車閉塞技術隨著軌道列車運輸行業的不斷發展，其在社會科學技術不斷發展的基礎上也不斷改進。為此介紹閉塞技術在軌道交通行車指揮中的應用，對其基本概念，不同閉塞制式進行對比分析，列舉人工閉塞、電話閉塞、半自動閉塞、自動閉塞等技術在軌道交通運輸中的實際應用案例，供從事軌道交通運輸技術人員、軌道交通信號設備維護人員參考。

1 閉塞

閉塞一詞在字典中的釋義是：堵塞，一般是指與外界隔絕的意思。軌道列車在線路上運行時，只有前后互相“隔絕”起來，才能真正保證列車的安全，因此“閉塞”一詞引入到了軌道交通行車運行中。軌道列車在線路上運行過程中，有載重大、車體長、時速快、運行中的輪對與鋼軌摩擦系數低等特點，從而組織軌道列車的運行方式與公路運輸、船舶運輸、航空運輸等有其獨特的運行組織技術特點。自軌道列車誕生以來，列車行車先后采用了時間間隔法、空間間隔法來組織行車運行。時間間隔法是采用隔一定時間再發出同方向的后行列車，由于無法可靠判知前行列車的運行情況，無法可靠保障前后列車不追尾，時間間隔法的組織行車方式就逐步退出了歷史舞臺。空間間隔法是將軌道線路按照一定距離分成小段，每一小段的入口處設置一架色燈信號機，規定每相鄰兩架信號機的空間間隔稱為一個“閉塞分區”，每相鄰兩個車站分界點之間的空間間隔稱為一個“區間”。空間間隔法的應用極大地提高了軌道列車運行的行車安全，同時空間間隔法的推廣，逐步使得軌道列車區間閉塞制度得到不斷的發展與完善。

2 人工閉塞

人工閉塞是早期組織軌道列車行車的空間間隔閉塞方法。在組織軌道列車運行過程中，列車司機的開車憑證是關鍵，為此在人工閉塞中出現了“路簽”“路牌”“路票”作為軌道列車的行車憑證，同時相應出現了“路簽”“路牌”“路票”閉塞機。“路簽”“路牌”“路票”就像駛出車站進入下一車站的“門票”，接車站確認區間空閑沒有列車，允許發車站發行列車，發車站司機人工拿上“門票”，此時列車進入區間，區間閉塞，只有接車站確認列車完整到達并接收司機拿來的“門票”后，方可解除閉塞。隨著軌道交通技術的不斷發展，人工閉塞已基本淘汰。

3 電話閉塞

自電話發明以來，其在軌道交通運輸中發揮了極其重要的作用。電話閉塞的應用，以及電話閉塞一直沿用至今并作為基本閉塞方法無法正常使用后的備用閉塞方法，足以證明電話閉塞在軌道列車行車閉塞發展史中占有重要地位。電話閉塞顧名思義，就是相鄰車站辦理接發列車作業時，組織行車時通過電話進行辦理。相鄰兩站之間以電話記錄號碼作為確認閉塞分區空閑的憑證，以路票(只填不交)作為占用區間的行車憑證。電話閉塞的使用是在軌道交通自動控制系統失效的情況下，采用一定的制度方法，通過電話聯系而實現的空間間隔閉塞方式，其在車站自動化設備癱瘓、自然災害發生等特殊場景下仍可讓軌道交通正常運作。

4 半自動閉塞

半自動閉塞是用人工辦理閉塞及開放出站信號機，并由出發列車自動關閉出站信號機并實現區間閉塞的一種閉塞方式。半自動閉塞的實現需要線路上的各個車站安裝相應的配套閉塞設備。由于其建設成本低，對于線路運輸不繁忙，考慮軌道線路建設成本，經過性價比分析，可考慮建設成半自動閉塞線路。目前廣泛采用的半自動閉塞設備是繼電半自動閉塞系統，它是以安全型繼電器為主要元器件，通過以繼電器的接點電路構成邏輯關系實現相鄰兩站之間的閉塞技術。在我國，半自動閉塞車站廣泛采用的是64D型繼電半自動閉塞，其在單線軌道線路、雙線軌道線路均可運用。半自動閉塞設備的投入使用，在一定程度上提高了行車指揮的安全性與可靠性，同時也相對降低了作業人員的勞累程度并提高了作業效率。由于半自動閉塞設備未完全與區間軌道相結合，無法檢測列車是否在區間有遺留車輛，軌道列車的完整與否需要人工確認，所以追求一種安全性能更高、可實現實時監測列車運行狀態的閉塞設備仍是軌道行車技術人員不斷追求的目標。

5 自動閉塞

自動閉塞是目前我國軌道交通干線、繁忙干線、客運專線等常用的閉塞技術。它將兩站間的軌道線路分成一段一段的閉塞分區并由相應信號機防護入口處，通過由信號機、軌道電路、道岔形成相互制約的聯鎖關系保障行車安全，可以實現實時監測列車運行位置，各個信號機根據列車運行位置自動變換燈光并指揮軌道列車司機駕駛列車，軌道列車司機憑借信號機顯示作為行車憑證。在自動閉塞中，區間信號機的信號燈有紅燈、黃燈、綠燈，雖然是3種燈位，在實際的運用中出現了“三燈三顯示”，即：紅色、黃色、綠色3種顯示，還有“三燈四顯示”，即：紅色、黃色、綠黃色、綠色4種顯示。三燈三顯示的自動閉塞下列車運行最高時速不超過120 km/h，三燈四顯示的自動閉塞下列車運行最高時速不超過160 km/h。自動閉塞設備的投入使用，安全可靠地實現了兩站之間多列軌道列車的前后追蹤，提高了運輸效率，極大地降低了作業人員的勞累程度。自動閉塞技術中的聯鎖故障導向安全原則徹實地保障了行車安全，同時也實現了軌道列車行車指揮的自動化程度。隨著網絡技術的不斷發展，自動閉塞技術的發展也朝著網絡化、遠程控制化、集中化方向發展，并出現了無人值守站等以往無法想象的行車指揮場景。

6 實際案例

以管內的集包鐵路客運專線為例，其采用的是三燈四顯示自動閉塞技術指揮行車。客運專線的列車運行時速在200 km/h以上，列車運行時速的提升，除了區間信號燈光的四顯示外，還引入了列車運行與控制系統，通過在地面安裝有源、無源應答器實現列車與地面之間信息的傳輸，在機車安裝車載ATP(列車自動防護)實現機車的超速防護，同時通過地面的CBI系統(計算機聯鎖系統)、CTC系統(分散自律式調度集中系統)、TCC系統(列車控制中心)、TSRS系統(臨時限速服務器)的多系統互聯互控保障列車高速、高效運行下的行車安全，其中CBI系統實現軌道列車站內的接發列車作業，CTC系統實現行車線路列車的調度集中管理，TCC系統與TSRS系統保障區間高速運行列車的追蹤安全。因此，隨著軌道交通閉塞技術的不斷發展，其含義已經遠遠超越了其初始的含義，并朝著多系統化、綜合化、智能化方向發展，以更高的標準保障軌道列車行車安全。

7 結束語

軌道列車行車閉塞技術的發展，經歷了由人工閉塞到電話閉塞、由半自動閉塞到自動閉塞，其過程不斷實現著現有行車自動化技術與組織行車方法的匹配。目前，電話閉塞、半自動閉塞、自動閉塞技術仍然在不同的線路上運用著。根據不同的技術要求與不同的運用場景，列車調度員通過調度命令采用不同的閉塞方法發揮其應有的作用，其在最大程度上保障著行車安全，提高運輸效率。隨著軌道交通閉塞技術的不斷發展，只有理解了“閉塞”技術的來龍去脈，結合軌道交通運輸的特點以及一定的自動控制理論才能夠適應軌道交通高速發展的要求。近年來，呼和浩特局的新入路職工人數不斷增加，對于制式復雜的運營環境，如自動閉塞中CBI系統、CTC系統、TCC系統、TSRS系統等新技術的出現，更加要求新職人員要強化信息技術、網絡技術與軌道交通控制技術的緊密結合，任何一方面的缺失都會在今后的工作中形成桎梏，只有將“閉塞”技術的核心含義真正理解，才能在軌道交通綜合化、多元化、智能化的發展道路上走在前面。通過淺析軌道交通行車閉塞技術的基本原理，可以讓新職人員理解行車閉塞技術的發展史，切實要求新職人員掌握相關技術并在實際工作中靈活運用，激發新入職人員的求知欲并快速成長。