Управление сигнализацией

Класс 66 в сигнальной будке Бардон-Хилл в Лестершире , Англия. Это сигнальная будка Мидлендской железной дороги, построенная в 1899 году, хотя оригинальная механическая рычажная рама была заменена электрическими переключателями. Видел здесь в 2009 году.

В железнодорожного транспорта системе управление сигнализацией — это процесс, посредством которого осуществляется контроль над движением поездов с помощью железнодорожных сигналов и систем блокировки, чтобы гарантировать, что поезда курсируют безопасно, 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 .

История

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 ]} С развитием технологии электрической релейной логики у связистов отпала необходимость вообще управлять устройствами управления с какой-либо механической логикой. С переходом на 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.

Мы

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 железную дорогу движением или железнодорожными особенностями, такими как станции, подъездные пути или развязки.

В системах, где код Морзе использовался , обычно присваивались 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 пронумеровал 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.

Аппаратура управления

Дополнительную информацию см. также в разделе «Взаимосвязь» .

Рычажная рама

Рама механического рычага внутри сигнальной будки в Ноккрогери в Ирландии.

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.

Панель управления

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:

Индивидуальный функциональный переключатель (IFS): Для каждого сигнала и каждого набора точек предусмотрена отдельная кнопка/переключатель. Панель этого типа работает аналогично рычажной раме. Связист должен переместить каждый набор точек в желаемое положение, прежде чем нажать переключатель или кнопку считывания сигнала над ними.

Для этого типа панели требуется наименее сложная схема, но он не подходит для управления большими или загруженными площадями.

Один контрольный переключатель (OCS): Для каждого сигнального маршрута предусмотрен отдельный переключатель/кнопка. На каждый сигнал будет столько переключателей/кнопок, сколько существует маршрутов (т. е. обозначенных пунктов назначения) от этого сигнала. Для установки желаемого маршрута используется соответствующий переключатель или кнопка. Все точки маршрута автоматически устанавливаются в необходимое положение.

Предусмотрены переключатели отдельных точек, но обычно они оставляются в центральном положении, что позволяет автоматически устанавливать точки при настройке маршрута.

Вход-выход (NX): Панель этого типа имеет один переключатель/кнопку для каждого сигнала (за исключением того, что некоторые панели имеют отдельные устройства «входа» и «выхода»). Для задания маршрута сигнальщик управляет устройством сигнала «вход», а затем устройством сигнала «выход» (пункт назначения). Все точки маршрута автоматически устанавливаются в необходимое положение и, если все точки будут обнаружены блокировкой в правильном положении, входной сигнал отключится.

Предусмотрены переключатели отдельных точек, но обычно они оставляются в центральном положении, что позволяет автоматически устанавливать точки в нормальное или обратное положение при настройке маршрута.

Подобные принципы работы, описанные выше, применимы во всем мире.

Видеодисплей

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.

Сегодняшний день

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.

Сигнальный портал

Галерея

Интерьер ложи Great Central недалеко от Аннесли, Англия (сентябрь 1918 г.)
Джей Интерлокинг, Лонг-Айлендская железная дорога , Ямайка , Нью-Йорк
Управления транзита Чикаго Диспетчерская вышка на оживленном перекрестке
Башня Harris Switch Tower в Гаррисберге , Пенсильвания
Блокировка внутри башни Harris Switch Tower
Сигнальная будка на Нью-стрит в Бирмингеме

См. также

Ссылки

^ Тернер, Дж. Т. Ховард Лондон-Брайтон и железная дорога Южного побережья, Часть 1, Бэтсфорд, 1977, стр. 196–8.
^ Принципы электрической блокировки Джеймса Андерсона
^ «www.stellwerke.de – Список немецких сигнальных будок» . www.stellwerke.de . Архивировано из оригинала 1 октября 2017 года . Проверено 26 марта 2018 г.
^ «Txrhistory.com - История взаимосвязанных башен в Техасе» . Архивировано из оригинала 25 января 2012 года . Проверено 30 марта 2013 г.

Примечания

Киченсайд Г. и Уильямс А. (1998), Два столетия железнодорожной сигнализации , Oxford Publishing Co, ISBN 0-86093-541-8
Ваннс, Массачусетс, (1995), Сигнализация в эпоху пара , издательство Ian Allan Publishing , ISBN 0-7110-2350-6
«Все о сигналах», Джон Армстронг, поезда июль 1957 г.

Внешние ссылки

[Turner-1] Тернер, Дж. Т. Ховард Лондон-Брайтон и железная дорога Южного побережья, Часть 1, Бэтсфорд, 1977, стр. 196–8.

[2] Принципы электрической блокировки Джеймса Андерсона

[3] «www.stellwerke.de – Список немецких сигнальных будок» . www.stellwerke.de . Архивировано из оригинала 1 октября 2017 года . Проверено 26 марта 2018 г.

[4] «Txrhistory.com - История взаимосвязанных башен в Техасе» . Архивировано из оригинала 25 января 2012 года . Проверено 30 марта 2013 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

v т и Железнодорожная сигнализация
Block systems	Absolute block signalling Automatic block signaling Centralized traffic control Communications-based train control Direct traffic control European Train Control System Moving block Radio Electronic Token Block Token Track Warrant Control Train order operation
Signalling control	Block post Integrated Electronic Control Centre Interlocking Lever frame Rail operating centre Solid State Interlocking Westlock Interlocking
Signals	Application of railway signals Cab signalling North American railroad signals Railway semaphore signal
Train detection	Axle counter Track circuit Track circuit interrupter Treadle
Train protection	Advanced Civil Speed Enforcement System ALSN ASFA ATACS Automatic train control Automatic train operation Automatic train protection Automatic Train Protection (United Kingdom) Automatic train stop Automatic Warning System Automatische treinbeïnvloeding Balise Catch points Chinese Train Control System Cityflo 650 CBTC Continuous Automatic Warning System Contrôle de vitesse par balises EBICAB IIATS Integra-Signum Interoperable Communications Based Signaling Crocodile Linienzugbeeinflussung Positive Train Control Pulse code cab signaling Punktförmige Zugbeeinflussung RS4 Codici SelTrac Sistema Controllo Marcia Treno SACEM Slide fence Train automatic stopping controller Train Protection & Warning System Train stop Trainguard MT Transmission balise-locomotive Transmission Voie-Machine
Crossing signals	Level crossing signals Crossbuck Wigwag E-signal Wayside horn
Manufacturers	Adtranz Alstom AŽD Praha Federal General Electric GRS Griswold Hall Hitachi Magnetic Progress Rail Safetran Saxby Siemens Smith and Yardley Thales Union Switch Westinghouse Brake & Signal Westinghouse Rail Systems
Organisations	AAR AREMA ERA FRA HMRI IRSE Transport Canada UIC
By country	Australia Bavaria Belgium Canada China Finland France Germany Greece Italy Japan Netherlands New Zealand North America Norway Poland Sweden Switzerland Thailand United Kingdom

v т и Железнодорожная инфраструктура
Tracks (history)	Axe ties Ballast Baulk road Breather switch Cant Clip and scotch Date nail Fastening system Fishplate Ladder track Minimum radius Profile Tie/Sleeper Transition curve
Trackwork	Balloon loop Classification yard Headshunt Pocket track Junction Gauntlet track Guide bar Passing loop Track gauge dual gauge Rail track tramway track Rail yard Railway electrification overhead lines third rail ground-level power supply Railway turntable Transfer table (traverser) Roll way Siding refuge siding Switch Track geometry Water crane Water trough Wye
Signalling and safety	Anti-trespass panels Block post Buffer stop Catch points Defect detector Derailer Guard rail Interlocking Level crossing Loading gauge Platform screen doors Railway signal Signalling control Structure gauge Signal bridge Tell-tale Train stop Wayside horn
Structures	Coaling tower Motive power depot/Railway workshop Platform Roundhouse Shed for trains for goods Station building clock ghost list Water stop
Types	Industrial Military Private station list