Железнодорожная сигнализация ( БЭ ), или железнодорожная сигнализация ( АЕ ), — система, используемая для управления движением железнодорожного транспорта. Поезда движутся по фиксированным рельсам , что делает их особенно уязвимыми к столкновениям . Эта восприимчивость усугубляется огромным весом и инерцией поезда, что затрудняет быструю остановку при встрече с препятствием. В Великобритании Закон о регулировании железных дорог 1889 года ввел ряд требований по таким вопросам, как внедрение блокировки сигнализации и других мер безопасности, что является прямым результатом железнодорожной катастрофы в Арме в том же году.
Большинство форм управления поездом предполагают передачу полномочий на движение от лиц, ответственных за каждый участок железнодорожной сети (например, сигнальщика или начальника станции ), поездной бригаде. Набор правил и физическое оборудование, используемое для этого, определяют то, что известно как метод работы (Великобритания), метод работы (США) или безопасная работа (Австралия). Не все эти методы требуют использования физических сигналов , а некоторые системы специфичны для однопутных железных дорог.
Первые железнодорожные вагоны перевозились лошадьми или мулами. Некоторые ранние поезда предварял флагман на лошади. Сигналы рук и рук использовались для управления «машинистами поездов». Позже из-за тумана и плохой видимости появились флаги и фонари. Придорожная сигнализация возникла еще в 1832 году и использовала поднятые флаги или шары, которые можно было увидеть издалека.
Самая простая форма работы, по крайней мере с точки зрения оборудования, — это запуск системы по расписанию. Каждая поездная бригада понимает и придерживается фиксированного графика. Поезда могут курсировать по каждому участку пути только в установленное время, в течение которого они имеют «владение», и никакой другой поезд не может использовать тот же участок.
Когда поезда движутся в противоположных направлениях по однопутной железной дороге, назначаются места встречи («встречи»), в которых каждый поезд должен ждать другой на проезжей части. Ни одному поезду не разрешается двигаться до прибытия другого. В США показ двух зеленых флагов (зеленые огни ночью) указывает на то, что за первым следует другой поезд, и ожидающий поезд должен дождаться прохождения следующего поезда. Кроме того, поезд с флагами при приближении дает восемь свистков. Ожидающий поезд должен дать восемь звуковых сигналов, прежде чем поезд с флагом сможет продолжить движение.
Система расписания имеет ряд недостатков. Во-первых, нет никаких положительных подтверждений того, что путь впереди свободен, а есть только то, что он запланирован. Система не допускает отказов двигателей и других подобных проблем, но расписание составлено таким образом, чтобы между поездами было достаточно времени, чтобы экипаж вышедшего из строя или задержанного поезда мог пройти достаточно далеко, чтобы установить предупреждающие флажки, сигнальные ракеты и детонаторы . или торпеды (терминология Великобритании и США соответственно) для предупреждения любой другой бригады поезда.
Вторая проблема – негибкость системы. Поезда не могут быть добавлены, задержаны или перенесены без предварительного уведомления.
Третья проблема является следствием второй: система неэффективна. Чтобы обеспечить гибкость, расписание должно предусматривать широкое распределение времени для поездов с учетом задержек, чтобы линия не находилась в распоряжении каждого поезда дольше, чем это необходимо в противном случае.
Тем не менее, эта система позволяет работать в огромных масштабах, без каких-либо требований к какой-либо связи, которая движется быстрее, чем поезд. Работа по расписанию была обычным режимом работы в Северной Америке на заре существования железной дороги.
С появлением телеграфа в 1841 году стала возможной более сложная система, поскольку она позволяла передавать сообщения впереди поездов. Телеграф позволяет распространять любые изменения в расписании, известные как заказы на поезда . Они позволяют отменять, переносить и добавлять поезда.
Практика Северной Америки означала, что бригады поездов обычно получали свои приказы на следующей станции, на которой они остановились, или иногда их передавали локомотиву «на ходу» через длинный штаб. Распоряжения о поездах позволяли диспетчерам назначать встречи на разъездах, заставлять поезд ждать на разъезде, пока пройдет приоритетный поезд, и поддерживать расстояние хотя бы в один квартал между поездами, идущими в одном направлении.
Расписание движения и заказ поездов обычно использовались на американских железных дорогах до 1960-х годов, включая некоторые довольно крупные операции, такие как Wabash Railroad и Nickel Plate Road . Управление движением поездов использовалось в Канаде до конца 1980-х годов на Центральной железной дороге Алгомы и некоторых ветках Канадской Тихоокеанской железной дороги.
Расписание поездов и порядок движения поездов не получили широкого распространения за пределами Северной Америки и были постепенно заменены радиоотправкой на многих линиях с легким движением и электронными сигналами на линиях с интенсивным движением. Более подробная информация о методах работы в Северной Америке приведена ниже.
Похожий метод, известный как «Телеграф и порядок пересечения», использовался на некоторых загруженных одиночных линиях в Великобритании в 19 веке. Однако серия лобовых столкновений произошла из-за того, что поездная бригада неправильно дала или неправильно поняла разрешение продолжать движение - худшим из которых было столкновение между Норвичем и Брандаллом, Норфолк, в 1874 году. В результате система была прекращена. в пользу токен- систем. Это устранило опасность выдачи двусмысленных или противоречивых инструкций, поскольку системы токенов полагаются на объекты для предоставления полномочий, а не на устные или письменные инструкции; в то время как очень трудно полностью предотвратить отдачу конфликтующих приказов, предотвратить раздачу конфликтующих жетонов относительно просто.
Поезда не могут столкнуться друг с другом, если им не разрешено одновременно занимать один и тот же участок пути, поэтому железнодорожные линии делятся на участки, известные как блоки . В обычных обстоятельствах в каждом блоке одновременно допускается движение только одного поезда. Этот принцип лежит в основе большинства систем безопасности на железнодорожном транспорте. Блоки могут быть либо фиксированными (границы блоков фиксированы вдоль линии), либо движущимися блоками (концы блоков определяются относительно движущихся поездов). [1]
На двухпутных железнодорожных линиях, которые позволяли поездам двигаться в одном направлении на каждом пути, необходимо было размещать поезда на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы гарантировать, что они не смогут столкнуться. На заре развития железных дорог мужчины (первоначально называвшиеся «полицейскими», отсюда и британские связисты, которых называли «боб», «бобби» или «офицер»), когда поездные бригады разговаривают с ними посредством сигнала телефон) использовались для того, чтобы стоять через определенные промежутки («блоки») вдоль линии с секундомером и использовать ручные сигналы, чтобы информировать машинистов поездов о том, что поезд прошел больше или меньше определенного количества минут назад. Это называлось «работой с временным интервалом». Если поезд проехал совсем недавно, ожидалось, что следующий поезд замедлится, чтобы освободить больше места для движения.
У сторожей не было возможности узнать, покинул ли поезд путь впереди, поэтому, если предыдущий поезд остановился по какой-либо причине, экипаж следующего поезда не мог бы узнать об этом, если бы он не был четко виден. В результате аварии на заре функционирования железных дорог были обычным явлением. С изобретением электрического телеграфа сотрудники станции или сигнальной будки получили возможность отправлять сообщение (обычно определенное количество звонков в колокол ) , подтверждающее, что поезд проехал и что определенный блок свободен. Это называлось « системой абсолютного блока ».
Фиксированные механические сигналы начали заменять ручные сигналы с 1830-х годов. Первоначально они работали локально, но позже стало обычной практикой управлять всеми сигналами определенного блока с помощью рычагов, сгруппированных в сигнальном блоке. Когда поезд въезжал в блок, сигнальщик защищал этот блок, устанавливая сигнал «опасно». Когда было получено сообщение «все ясно», сигнальщик переводил сигнал в положение «чисто».
Система абсолютных блоков начала использоваться постепенно в 1850-х и 1860-х годах и стала обязательной в Соединенном Королевстве после того, как парламент принял закон в 1889 году после ряда аварий, в первую очередь железнодорожной катастрофы в Арме . Это потребовало блоковой сигнализации для всех пассажирских железных дорог вместе с блокировкой , которые сегодня составляют основу современной практики сигнализации. Примерно в то же время аналогичный закон был принят Соединенными Штатами.
Не все блоки управляются с помощью фиксированных сигналов. На некоторых однопутных железных дорогах Великобритании, особенно на тех, которые мало используются, обычно используются системы жетонов , которые полагаются на физическое владение машинистом уникального жетона в качестве права занимать линию, обычно в дополнение к фиксированным сигналам.
Прежде чем позволить поезду войти в блок, сигнальщик должен убедиться, что он еще не занят. Когда поезд покидает блок, они должны сообщить об этом сигнальщику, контролирующему вход в блок. Даже если сигнальщик получает сообщение о том, что предыдущий поезд покинул блок-пост, ему обычно приходится запрашивать разрешение у следующей сигнальной будки, чтобы пропустить следующий поезд. Когда поезд прибывает в конец блок-участка, прежде чем сигнальщик отправит сообщение о прибытии поезда, он должен увидеть указатель конца поезда на задней части последнего транспортного средства. Это гарантирует, что ни одна часть поезда не отсоединится и не останется внутри секции. Конец указателя поезда может представлять собой цветной диск (обычно красный) днем или цветную масляную или электрическую лампу (опять же, обычно красную). Если поезд въезжает в следующий блок до того, как сигнальщик увидит, что диск или лампа отсутствуют, они просят следующую сигнальную будку остановить поезд и провести расследование.
В рамках разрешительной системы блокировки поездам разрешено пропускать сигналы, указывающие, что линия впереди занята, но только на такой скорости, чтобы они могли безопасно остановиться, если препятствие появится в поле зрения. Это позволяет повысить эффективность в некоторых ситуациях и в основном используется в США. В большинстве стран движение ограничено только грузовыми поездами и может быть ограничено в зависимости от уровня видимости.
Разрешительная блокировка также может использоваться в чрезвычайной ситуации, когда водитель не может связаться со сигнальщиком после того, как он удерживался при сигнале опасности в течение определенного времени, хотя это разрешено только тогда, когда сигнал не защищает какие-либо конфликтующие движения, а также когда сигнальщик не может связаться со следующей сигнальной будкой, чтобы убедиться, что предыдущий поезд прошел, например, если оборваны телеграфные провода. В этих случаях поезда должны двигаться с очень низкой скоростью (обычно 32 км/ч (20 миль в час) или меньше), чтобы они могли остановиться, не столкнувшись с каким-либо препятствием. В большинстве случаев это не допускается в период плохой видимости (например, туман или снегопад).
Даже при системе абсолютных блокировок несколько поездов могут въехать в блок с разрешения. Это может быть необходимо для разделения или объединения поездов, а также для спасения вышедших из строя поездов. Давая разрешение, сигнальщик также гарантирует, что водитель точно знает, чего ожидать впереди. Машинист должен управлять поездом безопасно, принимая во внимание эту информацию. Как правило, сигнал остается об опасности, и машинисту дается устное разрешение, обычно с помощью желтого флага, пропустить сигнал об опасности, и объясняется присутствие впереди идущего поезда. Там, где поезда регулярно заходят в занятые блоки, например, на станции, где происходит сцепка, для этих движений подается вспомогательный сигнал, иногда известный как сигнал «вызова», в противном случае они выполняются посредством заказов поездов.
Изобретение систем обнаружения поездов, таких как рельсовые цепи, позволило заменить системы ручной блокировки, такие как абсолютная блокировка, на автоматическую сигнализацию блокировки. При автоматической сигнализации блокировки сигналы указывают, может ли поезд войти в блокировку, на основе автоматического обнаружения поезда, указывающего, свободен ли блок. Сигналами также может управлять сигнальщик, так что они обеспечивают индикацию продолжения только в том случае, если сигнальщик устанавливает сигнал соответствующим образом и блокировка очищена.
Большинство блоков являются «фиксированными», т.е. включают в себя участок пути между двумя фиксированными точками. В расписании, заказе поездов и системах на основе жетонов блоки обычно начинаются и заканчиваются на выбранных станциях. В системах, основанных на сигнализации, блоки начинаются и заканчиваются сигналами.
Длина блоков рассчитана таким образом, чтобы поезда могли ходить так часто, как это необходимо. Малоиспользуемая линия может состоять из блоков длиной в несколько километров , а загруженная пригородная линия может состоять из блоков длиной в несколько сотен метров.
Поезду не разрешается въезжать на блок до тех пор, пока не будет сигнал о том, что поезд может двигаться, диспетчер или сигнальщик не даст машинисту соответствующих указаний или машинист не получит соответствующий жетон. В большинстве случаев поезд не может войти в блок до тех пор, пока не только сам блок не будет очищен от поездов, но и не останется пустой участок за концом блока, по крайней мере, на расстояние, необходимое для остановки поезда. В системах сигнализации с близко расположенными сигналами это перекрытие может достигать сигнала, следующего за сигналом в конце секции, эффективно обеспечивая пространство между поездами из двух блоков.
При расчете размера блоков и, следовательно, расстояния между сигналами необходимо учитывать следующее:
Исторически сложилось так, что некоторые линии работали так, что определенные большие или высокоскоростные поезда получали сигналы по другим правилам и давали право проезда только в том случае, если два квартала перед поездом были свободны.
В системе движущихся блоков компьютеры рассчитывают безопасную зону вокруг каждого движущегося поезда, куда другим поездам не разрешено входить. Система зависит от знания точного местоположения, скорости и направления каждого поезда, которое определяется комбинацией нескольких датчиков, таких как радиочастотная идентификация вдоль пути, сверхширокополосный радар, инерциальные измерительные блоки, акселерометры и поездные спидометры ( На системы GNSS нельзя положиться, поскольку они не работают в туннелях). Для установки движущихся блоков инструкции должны передаваться непосредственно в поезд вместо использования сигналов на линии. Преимущество этого заключается в увеличении пропускной способности путей, поскольку поезда могут двигаться ближе друг к другу, сохраняя при этом необходимый запас безопасности.
Централизованное управление движением (CTC) — это форма железнодорожной сигнализации, зародившаяся в Северной Америке. CTC консолидирует решения по маршрутизации поездов, которые ранее принимались местными операторами связи или самими поездными бригадами. Система состоит из централизованного диспетчерского пункта, который контролирует железнодорожные блокировки и транспортные потоки на участках железнодорожной системы, обозначенных как территория CTC.
Обнаружение поездов означает наличие или отсутствие поездов на определенном участке линии. [1]
Самый распространенный способ определить, занят ли участок линии, — это использование рельсовой цепи . Рельсы на обоих концах каждой секции электрически изолированы от следующей секции, и электрический ток подается на оба ходовых рельса на одном конце. Реле на другом конце подключено к обеим шинам. Когда секция пуста, катушка реле замыкает электрическую цепь и находится под напряжением. Однако при въезде на участок поезд замыкает ток в рельсах, и реле обесточивается. Этот метод не требует явной проверки того, что весь поезд покинул секцию. Если часть поезда остается на участке, рельсовая цепь обнаруживает эту часть.
Схема этого типа обнаруживает отсутствие поездов как для установки индикации сигнала, так и для обеспечения различных функций блокировки — например, предотвращения перемещения стрелок при приближении к ним поезда. Электрические цепи также доказывают , что точки фиксируются в соответствующем положении до того, как сигнал, защищающий этот маршрут, может быть удален. Поезда и персонал Великобритании, работающие в зонах блокирования рельсовых цепей, имеют зажимы управления рельсовыми цепями (TCOC), так что в случае загрязнения соседней беговой линии рельсовая цепь может быть закорочена. Это ставит сигнал, защищающий эту линию, в «опасность», чтобы остановить приближающийся поезд до того, как сигнальщик сможет быть предупрежден. [2]
Альтернативный метод определения статуса занятости блока использует устройства, расположенные в его начале и конце, подсчитывающие количество осей, входящих и выходящих из секции блока. Если количество осей, выходящих из секции блока, равно количеству вошедших в нее, блок считается свободным. Счетчики осей выполняют функции, аналогичные функциям отслеживающих цепей, но обладают и некоторыми другими характеристиками. Во влажной среде счетно-осный участок может быть значительно длиннее путевого. Низкое балластное сопротивление очень длинных рельсовых цепей снижает их чувствительность. Путевые цепи могут автоматически обнаруживать некоторые типы дефектов пути, например, поломку рельса. В случае восстановления электроснабжения после сбоя в электроснабжении участок со счетом осей остается в неопределенном состоянии до тех пор, пока поезд не пройдет через пораженный участок. Участок с путевой цепью сразу обнаруживает присутствие поезда на участке.
На большинстве железных дорог на обочине линии устанавливаются физические сигналы , чтобы указать водителям, занята ли линия впереди, и обеспечить достаточное пространство между поездами, позволяющее им остановиться.
Старые формы сигналов отображали различные аспекты своего физического положения. Самые ранние типы представляли собой доску, которая либо была повернута лицом вверх и полностью видна водителю, либо повернута так, чтобы быть практически невидимой. Хотя этот тип сигнала все еще используется в некоторых странах (например, во Франции и Германии), на сегодняшний день наиболее распространенной формой механического сигнала во всем мире является семафорный сигнал . Он включает в себя поворотный рычаг или лезвие, которое можно наклонять под разными углами. Горизонтальный рычаг является наиболее ограничительным указанием (для «опасности», «внимания», «остановись и продолжай» или «остановись и оставайся» в зависимости от типа сигнала).
Чтобы поезда могли ходить в ночное время, на каждом сигнале обычно предусматривают один или несколько огней. Обычно это постоянно горящая масляная лампа с подвижными цветными очками спереди, которые изменяют цвет света. Поэтому водителю пришлось изучить один набор показаний для просмотра в дневное время и другой для просмотра в ночное время.
Хотя считается нормальным связывать зеленый свет с безопасным состоянием, исторически это было не так. На заре железнодорожной сигнализации первые цветные огни (связанные с указателями поворота выше) представляли собой белый свет, обозначающий «ясно», и красный свет, обозначающий «опасность». Первоначально зеленый цвет использовался для обозначения «осторожности», но вышел из употребления, когда система временных интервалов была прекращена. Зеленый свет впоследствии заменил белый на «ясный», чтобы устранить опасения, что разбитая красная линза может быть воспринята водителем как ложный сигнал «ясного» движения. Только когда ученые из Corning Glassworks усовершенствовали оттенок желтого без каких-либо оттенков зеленого или красного, желтый стал общепринятым цветом «осторожности».
Механические сигналы обычно управляются дистанционно с помощью провода от рычага в сигнальной коробке, но электрическое или гидравлическое управление обычно используется для сигналов, которые расположены слишком далеко для ручного управления.
На большинстве современных железных дорог цветные световые сигналы во многом заменили механические. Цветные световые сигналы имеют то преимущество, что ночью отображают те же аспекты, что и днем, и требуют меньшего обслуживания, чем механические сигналы.
Хотя сигналы сильно различаются в разных странах и даже между железными дорогами в пределах одной страны, типичная система аспектов будет следующей:
На некоторых железных дорогах цветные световые сигналы отображают тот же набор аспектов, что и огни механических сигналов в темноте.
Сигнализация маршрута и сигнализация скорости - это два разных способа уведомления поездов о перекрестках.
При маршрутной сигнализации машинисту сообщается, по какому маршруту пойдет поезд после каждого сигнала (если только возможен только один маршрут). Это достигается с помощью указателя маршрута , прикрепленного к сигналу. Машинист использует свои знания маршрута, подкрепленные знаками ограничения скорости, установленными на обочине, чтобы вести поезд с нужной скоростью для выбранного маршрута. Недостатком этого метода является то, что водитель может быть не знаком с требуемой скоростью на перекрестке, на который он был направлен из-за какой-либо аварийной ситуации. Только из-за этого произошло несколько аварий. [3] По этой причине в Великобритании, где все линии обозначены маршрутами, водителям разрешается ездить только по маршрутам, по которым они прошли обучение, и они должны регулярно ездить по менее используемым объездным маршрутам, чтобы поддерживать свои знания о маршрутах в актуальном состоянии. .
Многие системы маршрутной сигнализации используют систему контроля приближения (см. ниже), чтобы информировать водителя о предстоящем изменении маршрута.
При сигнализации скорости аспект сигнала информирует водителя, с какой скоростью он может двигаться по перекрестку, но не обязательно о маршруте, по которому пойдет поезд. Сигнализация скорости требует гораздо большего диапазона аспектов сигнала, чем сигнализация маршрута, но меньшая зависимость от знания маршрута водителями, хотя необходимость для водителей изучать маршрут не исключается, поскольку сигнализация скорости обычно не информирует водителей об изменениях ограничения скорости за пределами развязки. Обычно в дополнение к сигналам скорости используются знаки ограничения скорости, при этом водитель следует в зависимости от того, какой из них показывает более низкую скорость.
Многие системы стали использовать элементы обеих систем, чтобы предоставить водителям как можно больше информации. Это может означать, что системы сигнализации скорости могут использовать указания маршрута в сочетании с аспектами скорости, чтобы лучше информировать водителей об их маршруте; например, указатели маршрута могут использоваться на крупных станциях, чтобы указать прибывающим поездам, на какую платформу они направляются. Аналогично, некоторые системы маршрутной сигнализации указывают скорость приближения с помощью театральных дисплеев, чтобы водители знали, с какой скоростью им следует ехать.
Когда поезд направляется по расходящемуся маршруту, по которому необходимо двигаться со скоростью, значительно меньшей скорости основного пути, машинист должен быть предварительно предупрежден.
При сигнализации маршрута аспекты, необходимые для контроля скорости, не существуют, поэтому часто используется система, известная как разблокировка подхода . Это включает в себя удержание сигнала развязки в ограничительном аспекте (обычно «стоп »), чтобы сигналы на подходе отображали правильную последовательность аспектов осторожности. Водитель тормозит в соответствии с принципом осторожности, даже не осознавая, что фактически задан расходящийся маршрут. Когда поезд приближается к сигналу перекрестка, его ракурс может измениться на любой ракурс, который позволяет текущая занятость пути впереди. Если скорость разворота такая же или почти такая же, как скорость основной линии, в выпуске захода на посадку нет необходимости.
При сигнализации скорости сигналы, приближающиеся к расхождению, отображают аспекты, необходимые для управления скоростью поездов, поэтому разрешение подхода не требуется.
В Великобритании также используется система мигающих желтых сигналов , которая позволяет поездам приближаться к расходящемуся маршруту на более высокой скорости. Это информирует водителя о том, что маршрут впереди проходит по расходящейся линии. С появлением более быстрых современных поездов и транспортных развязок потребовалась более совершенная система консультирования водителей, поэтому еще в начале 1980-х годов была разработана следующая система. За прошедшие годы система была усовершенствована и в настоящее время используется во всем мире, а также в низкоскоростных трехпозиционных сигнальных системах, где одиночный мигающий желтый цвет является первым сигналом для водителя.
В 4-ракурсной системе, если путь через перекресток свободен, сигнал перекрестка будет отображать один постоянный желтый цвет вместе с светящимся индикатором перекрестка, показывающим выбранный маршрут. [4]
Сигнал, предшествующий сигналу перехода, теперь будет отображать один мигающий желтый аспект, а сигнал, предшествующий этому, будет отображать два мигающих желтых аспекта. Знания машиниста о маршруте подскажут ему допустимую скорость на расходящемся перекрестке, и он начнет замедлять поезд, увидев два мигающих желтых сигнала . Мигающие сигналы сообщают водителю, что маршрут через перекресток установлен и свободен, но кроме этого первый сигнал на расходящемся маршруте красный, поэтому он должен быть готов остановиться там.
Когда поезд приближается к сигналу перекрестка, сигнал может стать менее строгим (один желтый , два желтых или зеленый ) в зависимости от того, насколько далеко впереди свободна линия.
Некоторые системы в мире используют механические системы контроля скорости в сочетании с сигнализацией, чтобы гарантировать, что скорость поезда ограничена определенным значением, чтобы гарантировать, что поезд движется со скоростью, на которой он может остановиться перед препятствием. В этих системах чаще всего используются механические устройства остановки поезда (маленький рычаг, поднимающийся с рельсов, который задействует тормоза поезда при наезде), чтобы «отключить» тормоза поезда, который движется слишком быстро. Обычно, когда поезд достигает определенной точки на путях, он включает таймер, когда таймер истекает, рычаг остановки поезда опускается, позволяя поезду пройти мимо без остановок. Расчет времени рассчитан таким образом, что если поезд движется с заданной скоростью (или медленнее), то поезд сможет продолжить движение без проблем, но если поезд движется слишком быстро, то остановка поезда сбивает поезд и приводит его в движение. до остановки. Эту систему можно использовать для обеспечения движения поезда с определенной скоростью, что позволяет проектировщикам быть уверенными, что более коротких перекрытий сигналов будет достаточно, и, таким образом, использование этой системы может помочь значительно улучшить пропускную способность железнодорожной линии.
Система чаще всего используется на подходе к тупиковым перекресткам, чтобы не дать поездам врезаться в буферы в конце, как это произошло в таких местах, как Моргейт . Он также используется на линиях с интенсивным движением, чтобы обеспечить более высокую пропускную способность, например, на городской кольцевой железной дороге в Сиднее, где он использовался в западной половине с 1932 года, чтобы позволить 42 поездам в час пересекать линию в каждом направлении, каждая станция будет иметь несколько остановок поездов по длине платформ, которые будут постепенно опускаться, чтобы гарантировать, что прибывающий поезд не врежется в уходящий поезд менее чем в 100 метрах впереди. Эта система была модифицирована в начале 1990-х годов, так что прибывающий поезд не мог выйти на платформу до тех пор, пока не уйдет предыдущий поезд, однако поездки по-прежнему используются для преодоления обычно необходимого перекрытия сигналов.
Эти системы часто используются в сочетании с сигнализацией прогрессивной скорости (см. Ниже).
Сигнализация прогрессивной скорости относится к системам, которые налагают ограничения скорости на предупреждающие аспекты. В системах, в которых нет сигнализации прогрессивной скорости, аспекты, предупреждающие о приближающемся красном сигнале, не заставляют водителя предпринимать какие-либо действия; они сами решают, когда начать замедляться, чтобы подготовиться к остановке на красный сигнал. При сигнализации прогрессивной скорости каждый предупредительный аспект перед красным сигналом налагает на водителя последовательное снижение ограничения скорости. [5] Его не следует путать с сигнализацией скорости, используемой на перекрестках; Сигнализацию прогрессивной скорости можно использовать вместе с сигнализацией маршрута.
Машинист поезда, не реагирующий на сигнал, может иметь катастрофические последствия. В результате были разработаны различные вспомогательные системы безопасности. Любая такая система требует установки определенного количества наземного и придорожного оборудования. Некоторые системы вмешиваются только в случае передачи сигнала об опасности (SPAD). Другие включают звуковую и/или визуальную индикацию внутри кабины водителя в дополнение к сигналам со стороны линии. Автоматическое торможение происходит, если водитель не принимает предупреждение. В самых передовых системах управления поездами машинисты вообще не полагаются на компьютеры, чтобы полностью управлять системой, как, например, Skytrain в Ванкувере, Канада, и система метро в Дохе, Катар.
Системы безопасности в кабине очень полезны во время тумана , когда плохая видимость в противном случае потребовала бы принятия ограничительных мер. Системы безопасности также важны на городских железных дорогах, где невозможно заглянуть за углы в метро и туннелях метро. Бортовые и придорожные компьютеры могут отслеживать поезда на крутых поворотах на более высоких скоростях, обеспечивая безопасность.
Сигнализация в кабине — это подсистема, которая передает в кабину поезда сигнальную информацию, такую как положение водителя, скорость и сигналы неисправности. Устройства кабинной сигнализации являются важными подсистемами проектирования человеческого фактора в современных системах железнодорожной сигнализации.
Если есть активная кабина, определяется ориентация поезда, т. е. сторона активной кабины считается передней частью поезда. В современных системах система защиты поезда накладывается поверх кабинной системы сигнализации и автоматически задействует тормоза и останавливает поезд, если машинист не может контролировать скорость поезда в соответствии с требованиями безопасности системы. [6] Системы сигнализации в кабине основаны на тахометрах, акселерометрах, сверхширокополосных устройствах, устройствах измерения инерции, рельсовых цепях , транспондерах , которые связываются с кабиной, и системах управления поездом на основе связи .
На заре существования железных дорог связисты отвечали за правильную установку всех точек (США: переключателей), прежде чем позволить поезду продолжить движение. Однако ошибки приводили к авариям, иногда со смертельным исходом. Для повышения безопасности была введена концепция механической блокировки стрелочных выключателей, сигналов и других приборов. Это не позволяет сигнальщику управлять устройствами в небезопасной последовательности с использованием механических средств, таких как отключение сигнала, когда один или несколько наборов точек установлены неправильно для маршрута. [3] В ранних системах блокировки использовались механические устройства как для управления сигнальными устройствами, так и для обеспечения их безопасной работы.
Примерно с 1930-х годов стали использоваться электрические релейные блокировки. С середины 1980-х годов новые системы блокировки, как правило, были электронными . Микропроцессоры решают, какие перемещения переключателей допустимы. Современные системы и подсистемы блокировки разрешают и запрещают определенные положения стрелочных переводов для повышения безопасности поездов.
Правила эксплуатации, политика и процедуры используются железными дорогами для повышения безопасности. Конкретные правила эксплуатации могут различаться от страны к стране, и даже могут быть различия между отдельными железными дорогами в пределах одной страны.
Аргентинские правила эксплуатации описаны в Reglamento interno Técnico de Operationsones [RITO] ( свод правил технической эксплуатации).
Применение правил эксплуатации в Австралии называется Safeworking . Метод работы для любого конкретного региона или места называется «системой безопасной работы» для этого региона. Правила эксплуатации различаются в разных штатах, хотя предпринимаются попытки сформулировать национальный стандарт.
В Северной Америке , и особенно в США , правила эксплуатации называются методом эксплуатации . В Северной Америке существует пять основных наборов правил эксплуатации:
Свод правил эксплуатации в Соединенном Королевстве называется «Сборник правил GE/RT8000», [7] более известный железнодорожным служащим просто как «Свод правил». Он контролируется Советом по безопасности и стандартам железных дорог (RSSB), который независим от Network Rail или любой другой железнодорожной или грузовой компании . Большинство исторических железных дорог работают по упрощенному варианту свода правил Британских железных дорог .
Система сигнализации, используемая на железнодорожной сети Финляндии, включает цветные световые сигналы и фиксированные знаки. Он используется вместе с EBICAB 900, автоматической системой управления поездом, более известной как JKV, по-фински : junakulunvalvonta .
В Италии железнодорожная сигнализация описана в особой инструкции под названием Regolamento Segnali. Архивировано 7 декабря 2014 года в Wayback Machine ( Регулирование сигналов ).
Индийские правила эксплуатации, называемые «Общими правилами», являются общими для всех зональных железных дорог Индийских железных дорог и могут быть изменены только Советом железных дорог. Дополнительные правила добавляются к Общим правилам зональными железными дорогами, которые их не нарушают. Исправления вносятся время от времени посредством корректирующих бланков. [8]
Японская сигнализация изначально была основана на британской практике сигнализации на железных дорогах, а японская железнодорожная сигнализация по-прежнему основана на системе сигнализации на маршрутах Великобритании для перекрестков. Однако, поскольку сигнализация усовершенствовалась и стала соответствовать требованиям системы, сигнализация с прогрессивной скоростью используется за пределами перекрестков.
Сигнализация на железных дорогах Гонконга возникла на основе принципа сигнализации на британских железных дорогах [9] и продолжает основываться на принципах разработки сводов правил и процедур эксплуатирующей организации MTR.
