В системе железнодорожного транспорта управление сигнализацией — это процесс, посредством которого осуществляется контроль над движением поездов с помощью железнодорожных сигналов и систем блокировки, чтобы гарантировать безопасное движение поездов по правильному маршруту и по правильному расписанию . Управление сигнализацией первоначально осуществлялось через децентрализованную сеть контрольных точек, которые были известны под разными названиями, включая сигнальную будку (международную и британскую), центральную вышку (Северная Америка) и сигнальную кабину (некоторые железные дороги, например, GCR ). В настоящее время эти децентрализованные системы объединяются в крупномасштабные центры сигнализации или диспетчерские пункты . Независимо от формы, управление сигнализацией обеспечивает интерфейс между человеком-оператором и линейным сигнальным оборудованием . Техническое устройство, используемое для управления выключателями (точками), сигналами и блокировочными системами, называется блокировкой .
Первоначально вся сигнализация осуществлялась механическими средствами . Стрелки и сигналы управлялись локально с помощью отдельных рычагов или ручек, что требовало от сигнальщика ходить между различными частями оборудования, чтобы установить их в необходимое положение для каждого проходящего поезда. Вскоре стало понятно, что управление следует сосредоточить в одном здании, которое стало известно как сигнальная будка. Сигнальная будка представляла собой сухое помещение с климат-контролем для сложной механики блокировки, а также для связиста. Приподнятая конструкция большинства сигнальных постов (положившая начало термину «башня» в Северной Америке) также обеспечивала сигнальщику хороший обзор находящейся под его контролем железной дороги. Впервые сигнальная будка была использована на Лондонско-Кройдонской железной дороге в 1843 году для контроля перехода к Bricklayers Arms в Лондоне. [1]
С практическим развитием электроэнергетики сложность сигнального ящика больше не ограничивалась расстоянием, на котором механический рычаг мог воздействовать на набор точек или семафорный сигнал через прямое физическое соединение (или пространство, необходимое для таких соединений). Электрические переключатели и сигнальные устройства значительно расширили территорию, на которой мог действовать один пункт управления, с нескольких сотен ярдов до нескольких миль. [2] По мере развития технологии электрической релейной логики у связистов больше не было необходимости управлять устройствами управления с какой-либо механической логикой. С переходом на полностью электронную логику физическое присутствие больше не требовалось, а отдельные точки управления можно было объединить для повышения эффективности системы.
Еще одним достижением, ставшим возможным благодаря замене механического управления полностью электрическими системами, стало то, что пользовательский интерфейс связиста можно было усовершенствовать для дальнейшего повышения производительности. Меньший размер электрических тумблеров и кнопок обеспечивает большую функциональность, доступную отдельному сигнальщику. Технология прокладки маршрутов автоматизировала настройку отдельных точек и маршрутов через оживленные перекрестки. Компьютеризированные видеодисплеи полностью удалили физический интерфейс, заменив его интерфейсом «укажи и щелкни» или сенсорным экраном . Наконец, использование автоматической настройки маршрута вообще устранило необходимость в каком-либо человеческом вмешательстве, поскольку обычные движения поездов можно было полностью автоматизировать в соответствии с расписанием или другой заданной логикой.
Сигнальные коробки также служили важными узлами связи, соединяя разрозненные части железнодорожной линии и соединяя их вместе, чтобы обеспечить безопасное движение поездов. Первые системы сигнализации стали возможными благодаря таким технологиям, как телеграф и блок-инструмент, которые позволяли соседним сигнальным будкам сообщать о состоянии участка пути. Позже телефон позволил централизованным диспетчерам связаться с удаленными сигнальными будками, а радио даже позволило осуществлять прямую связь с самими поездами. Непревзойденная возможность передачи данных на большие расстояния доказала гибель большинства сигнальных ящиков местного управления. Связисты рядом с путями больше не нужны, чтобы служить глазами и ушами системы сигнализации. Путевые цепи передают местоположение поездов в удаленные центры управления, а каналы передачи данных позволяют напрямую манипулировать точками и сигналами.
Хотя в некоторых железнодорожных системах имеется больше сигнальных постов, чем в других, большинство будущих проектов в области сигнализации приведут к увеличению объема централизованного контроля, в результате чего линейный сигнальный пост будет отнесен к нишевым или традиционным приложениям.
В любой системе управления на базе узла правильная идентификация имеет решающее значение для обеспечения правильного получения сообщений предполагаемыми получателями. Таким образом, точкам управления сигнализацией присваиваются имена или идентификаторы, которые сводят к минимуму вероятность путаницы во время связи. Популярные методы именования включают использование близлежащих географических ссылок, номеров линейных столбов, порядковых номеров и идентификационных кодов. Географические названия могут относиться к муниципалитету или району, близлежащей дороге или географическому объекту, местным достопримечательностям и промышленности, которая может обеспечить движение по железной дороге или железнодорожные особенности, такие как станции, подъездные пути или развязки.
В системах, где использовался код Морзе, обычно назначались короткие идентификационные коды пунктам управления, чтобы облегчить эффективную связь, хотя там, где пунктов управления сигнализацией больше, чем вех, с большей вероятностью будут использоваться порядковые номера и коды. Целые железнодорожные системы или политические территории могут принять общее соглашение об именах. В Центральной Европе, например, всем точкам управления сигнализацией были присвоены региональные уникальные коды местоположения, основанные примерно на местоположении и функциях точки, [3] в то время как американский штат Техас последовательно нумеровал все блокировки в целях регулирования. [4]
По мере консолидации центров управления сигнализацией может возникнуть необходимость различать коробки старого типа и новые центры управления поездами, где связисты могут иметь разные обязанности и ответственность. Более того, название самого центра сигнализации не может использоваться в эксплуатации вместо названия отдельных рабочих станций сигнализации. Это особенно актуально, когда центры сигнализации контролируют большие территории, охватывающие множество различных линий и географических регионов.
В большинстве случаев, когда пункты управления по-прежнему находятся на территории, прилегающей к железнодорожным путям, название или код пункта управления четко обозначены на боковой части конструкции сигнального поста в качестве дополнительного визуального напоминания машинистам поездов, где они находятся. Кроме того, придорожные сигналы могут быть оборудованы опознавательными табличками, на которых прямо или косвенно указано, кто контролирует этот сигнал и данный участок линии.
Дополнительную информацию см. также в разделе «Взаимосвязь» .
Самые ранние сигнальные коробки имели механические рычажные рамы. Рама обычно устанавливалась на балке под операционным полом. К рычагам была прикреплена блокировка , которая обеспечивала правильное показание сигналов относительно точек и срабатывание в правильном порядке. Вдоль железной дороги проходили провода или стержни, соединенные одним концом с сигналами и стрелками, а другим — с рычагами в сигнальной будке.
Во многих странах рычаги окрашены в соответствии с их функцией, например, красным для сигналов остановки и черным для точек, и обычно пронумерованы слева направо для идентификации. В большинстве случаев над рамкой рычага монтируется схема расположения пути и сигнализации, на которой показаны соответствующие номера рычагов, прилегающие к сигналам и точкам.
В Соединенных Штатах блокировки с ручным приводом назывались «Армстронгами» и ручными бросками.
Силовые рамы имеют миниатюрные рычаги и управляют сигналами и точками электрически. В некоторых случаях блокировка по-прежнему осуществлялась механически, а в других применялись электрические рычажные замки.
В некоторых случаях сигналы и точки приводились в действие пневматически при нажатии соответствующего рычага или ползунка.
В сигнальной будке с панелью управления рычаги заменены кнопками или переключателями, обычно расположенными непосредственно на схеме пути. Эти кнопки или переключатели связаны с электрической или электронной блокировкой. В Великобритании панели управления бывают следующих типов:
Подобные принципы работы, описанные выше, применимы во всем мире.
Современные сигнальные посты, как правило, оснащаются системами управления на базе VDU или аналогичными. Эти системы дешевле построить и их легче изменить, чем традиционные панели. В Великобритании большие современные сигнальные коробки типичны для интегрированного электронного центра управления или, в последнее время, для железнодорожного операционного центра . Варианты этих систем управления используются во всем мире.
Некоторые традиционные сигнальные коробки встречаются редко, но все же можно найти. Некоторые до сих пор управляют механическими точками и сигналами, хотя во многих случаях рычажная рама снята или не используется, а установлен пульт управления или УВО. В большинстве современных стран на железнодорожной системе практически не осталось механической сигнализации. Однако и в Великобритании, и в Ирландии механическая сигнализация по-прежнему относительно распространена вдали от самых загруженных линий; в Европе немалое количество имеется также в Германии, Польше и Чехии. Традиционные сигнальные будки можно найти на многих исторических железных дорогах .
Современный центр управления во многом заменил широко распространенные сигнальные кабины. Эти центры, обычно расположенные рядом с главными железнодорожными станциями , контролируют сеть путей электрически или электронно.
