Североамериканские железнодорожные сигналы

Основная статья: Североамериканская железная дорога сигнализация

Балтимор и Огайо Цветовые положения положения на кронштейнах мачты в Магнолии, Западная Вирджиния

Североамериканские железнодорожные сигналы, как правило, попадают в категорию многоголовых электрически освещенных единиц, демонстрирующих сигнализацию на основе скорости или слабой маршрута . Сигналы могут быть в провизовом свете , цветовом свете , свете положения или цветовом положении , каждая из которых отображает различные аспекты , которые информируют оператор локомотива об условиях дорожки, чтобы они могли держать свой поезд под контролем и способные останавливаться на любом препятствии или опасное состояние.

В Северной Америке нет национального стандарта или системы для сигнализации железной дороги. Отдельные железнодорожные корпорации могут свободно разрабатывать свои собственные системы сигнализации, если они поддерживают некоторые основные регулируемые требования безопасности. Из -за волны слияний, которые произошли с 1960 -х годов, нередко видит одну железную дорогу, управляющую множеством различных типов сигнализации, унаследованных от предшественников железных дорог. Этот сорт может варьироваться от простых различий аппаратного обеспечения до совершенно разных правил и аспектов. Несмотря на то, что в рамках железных дорог произошла некоторая стандартизация с точки зрения оборудования и правил, разнообразие остается нормой.

Эта статья объяснит некоторые из аспектов, которые обычно встречаются в сигнализации железной дороги в Северной Америке. Для более технического взгляда на то, как на самом деле работают сигналы, см. Сигнализацию североамериканской железной дороги .

Системы передачи сигналов

Существует два основных типа систем сигнальных аспектов, обнаруженных в Северной Америке, передача сигналов скорости и слабая передача маршрутов . Сигнализация скорости передает информацию о том, как быстро поезду разрешается идти в предстоящий сегмент трека; Слабая сигнализация маршрута передает информацию, связанную с маршрутом, на котором будет проходить поезд, и инженеру обязаны соответствующим образом управлять скоростью поезда. Слабая передача сигналов маршрута применяется с помощью слабых терминов , потому что некоторые аспекты скоростного сигнала могут использоваться в системе, а также потому, что точная информация о маршруте обычно не передается, только факт расходящегося или прямого маршрута, каждый из которых имеет предсказуемый диапазон известных скоростей.

Обычно железные дороги в восточной части Соединенных Штатов работали с сигнализацией скорости, в то время как железные дороги на западе использовали сигнализацию маршрута, с некоторым смешиванием систем на Среднем Западе и Юге. Это было связано с более низкой плотностью поезда на западе в сочетании с в целом более простыми макетами трассы. Со временем железные дороги, передающие сигнал маршрута, включали сегменты передачи сигналов скорости посредством слияния, а также внедрили больше аспектов на основе скорости в свои системы. Из пяти основных железных дорог класса 1 в Соединенных Штатах CSX BNSF использует передачу сигналов Speed, Union Pacific и использования скорости , повышенная передача сигналов маршрута (или то, что к настоящему времени эффективно, передачи сигналов скорости с некоторыми элементами маршрута), а Norfolk Southern использует сочетание скорости и Сигнализация маршрута на основе исходного владельца линии. Пригородные железные дороги и Amtrak - все используют передачу сигналов скорости, где они владеют или поддерживают пути, на которых они работают. Канадские железные дороги используют сильную систему передачи сигналов скорости в Канаде, но имеют несколько сегментов передачи сигналов маршрута на линии, которые они приобрели в Соединенных Штатах.

Общие методы сигнализации

Типы сигналов

Североамериканские сигналы обычно из трех типов.

• Абсолютные - абсолютные сигналы обычно подключаются к блокируемому управлению оператором блока или диспетчером поездов . Их наиболее ограничительным аспектом является «остановка», и поезда не могут пройти их на остановке, если они не получат особого авторитета. Абсолютные сигналы по умолчанию будут отображать остановку, если только явно не будет очищен контрольным органом. В более старой практике несколько сигнальных головок находятся непосредственно над и ниже друг друга на мачте.
• Автоматические - автоматические сигналы регулируются логикой, подключенной через электрические трассы , которые автоматически обнаруживают наличие поездов или препятствий. Автоматические сигналы разрешают с их наиболее ограничительным аспектом, являющимся одним из «ограниченных продолжений». Поезда могут передавать автоматическое отображение сигнала «ограниченное движение» без какого -либо внешнего разрешения. Автоматические сигналы обычно распознаются путем наличия прикрепленной номерной пластины и в более старой практике, имея множественные сигнальные головки, смещенные друг от друга на мачте (т.е. на противоположных сторонах мачты).
• Полуавтоматические -полуавтоматические сигналы-это те, которые обычно действуют как автоматический сигнал, но могут быть установлены для отображения абсолютного аспекта «остановки». Полуавтоматические сигналы не имеют номерной пластины, но могут отображать явный сигнал «ограниченный проход».

Другие типы сигналов включают сигналы заказа поезда , сигналы ручного блока или сигналы, регулирующие специальную техническую технику, такие как слайдные заборы , непоглощенные туринг , дорожные переходы и т. Д. Они гораздо реже, чем три стандартных типа.

Макет

Сложный сигнал прожектора прожектора в Спрингфилде, штат Массачусетс

Североамериканские сигналы обычно следуют общему планированию. состоит Высокий сигнал из одной до трех голов, установленных примерно в вертикальном стеке, каждая из них способна отображать от одного до четырех различных аспектов. Автоматические сигналы идентифицируются с помощью номерной пластины, тогда как абсолютные сигналы не являются. Аспект сигнала основан на комбинации аспектов, которую отображает каждая отдельная голова. Там, где сигнал имеет несколько голов, аспекты считываются сверху вниз и описываются как « x над Y над z ».

Сигналы карлика -это меньшие сигналы, используемые в зонах низкоскоростной или ограниченной чистки. Большинство систем сигнализации имеют параллельный набор аспектов для использования с сигналами карлика, которые отличаются от аспектов, используемых в высоких сигналах. Сигналы карлика могут иметь несколько голов, как и высокий сигнал, но иногда сигналы карлика используют так называемые «виртуальные головы», чтобы сэкономить на пространстве и стоимости. Именно здесь сигнал карлика отображает несколько ламп на том, что обычно было бы единственной сигнальной головкой, создавая эффект нескольких сигнальных головок. Например, стопка карликовых ламп в заказе желтого, красного, зеленого может отображать простые желтые, красные и зеленые, а также желтый цвет над зеленым и красным, над зеленым.

За головкой сигнала расположена темная поддержка или цель , которая помогает улучшить видимость сигнала при ярком освещении окружающего среднего. Целевые конструкции различаются, но обычно являются круглыми или овальными, в зависимости от расположения сигнальных ламп. Для каждого типа сигнала обычно существует диапазон целевых измерений, которые могут быть выбраны отдельной железнодорожной компанией. Поскольку сигналы карлика не предназначены для того, чтобы их можно было увидеть на больших расстояниях, они обычно не оснащены целями.

Монтаж

Пенсильванский железнодорожный положений Пенсильвании с заменой мачт -сигналов на заднем плане. Дизайн паровых локомотивов означал, что все сигналы должны были быть размещены справа от беговой дорожки. Текущая конструкция дизельного двигателя позволяет как на левой, так и в правой части.

Сигналы чаще всего устанавливаются на мачте с трассы от 12 до 15 футов (от 3,7 до 4,6 м) высотой, чтобы положить их в глаза инженера. Сигналы также могут быть установлены на сигнальных мостах или консольных мачтах, охватывающих несколько треков. Сигнальные мосты и мачты, как правило, обеспечивают не менее 20 футов (6,1 м) клиренса над верхней частью рельса. Мачты кронштейнов расположены с несколькими сигналами установлены на одних и тех же мачтах, управляющих двумя соседними треками. Мачты кронштейнов, как правило, являются самым высоким типом сигнала, чтобы позволить экипажу поезда видеть сигнал над поездом на промежуточной трассе. Сигналы на электрифицированной территории могут быть установлены на контактной структуре, а сигналы на двунаправленных линиях могут быть установлены обратно к спине на том же монтажном устройстве.

До 1985 года в соответствии с регулированием было установлено сигналы, чтобы быть установленным выше и справа от трассы, которую они управляли. Этот монтаж был разработан, чтобы позволить инженеру просматривать сигнал при управлении паровым или дизельным локомотивом с длинным капюшоном, который ограничивал вид влево. В большинстве ситуаций, особенно там, где был реализован двунаправленный бег, необходимо установить сигналы над дорожкой или на мачте с кронштейнами, чтобы обеспечить это правую руку. По мере того, как локомотивная конструкция изменилась, чтобы обеспечить хорошую видимость на обеих сторонах дорожки, были изменены правила, позволяющие железным дорогам переходить к двунаправленным сигналам типа мачты, используя сигнальные мостики только в особых ситуациях, включающих несколько дорожек или ограниченные представления.

Сигналы карлика обычно устанавливаются на земле в областях низкоскоростных движений или ограниченных зазоров. Сигналы карлика могут иногда быть установлены выше на небольшой мачте или другой структуре для улучшения видимости. Они могут быть известны как «высокие карлики» или «сигналы палки», но высокий монтаж не меняет более низкую скорость применения сигнала карла.

Цвета сигналов и лампы

с низкой мощностью (35 Вт), Электрические сигнальные лампы, как правило, представляют собой лампы накаливания работающие от тока DC низкого напряжения, или, в последнее время, с высоким выходным светодиодом массивы . Сигналы накаливания используют комбинацию объектива Doublet , чтобы направить свою небольшую мощность на дальнем диапазоне (3500 футов или 1100 м при дневном свете.) Новые светодиодные сигналы могут либо использовать сфокусированный массив, либо выступать в качестве замены замены традиционной линзы. Линзы американских сигналов имеют стандартный диаметр 8 + 3 ~ 8 дюймов (210 мм). Североамериканские сигналы используют стандартный набор цветов, определенный в октябре 1905 года, который стал общим для других способов транспорта, как показано на стр. 384 Симмонс-Боардман 1911 Словаря сигнала.

• Зеленый - используется для указания «ясного» или продолжения.
• Желтый - используется для предупреждения инженера о предстоящем снижении остановки или скорости для занятого «блока» впереди. Также используется для низкоскоростных движений.
• Красный - используется для указания полной остановки или другого ограничительного условия или используемого в качестве «заполнителя» света (когда эта часть сигнала не используется, но для подтверждения экипажа работает сигнал, чтобы не потребовать догадывания остальных комбинация в случае сбоя света).
• Синий - когда на сообщении в кукле сигнала указывает промежуточную дорожку между сигналом, и трассой, к которой применяется сигнал, или указать все оборудование на секции дорожки на заднюю часть синего сигнала, абсолютно не следует перемещать, как мужчины Работа над, на или в указанном оборудовании.
• Фиолетовый - устаревшего. Примерно до 1940 года, Фиолетовые линзы использовались, а не красные в качестве индикации «остановки» в некоторых ярдах и сорвались . В 1952 году Комиссия по межгосударственной торговле постановила, что фиолетовый больше не следует использовать в США для этой цели.
• Лунный белый - синий отфильтрованный свет, чтобы устранить все следы желтого цвета, используемые для обозначения ограниченного условия продолжения.
• Лимонный желтый (официальное название AAR) - используется в системах Loge Light Systems в качестве универсального цвета высокой видимости, наибольшее проникновение тумана.
• (Простое) Белый - простые ламп белый свет. Используется в световых сигналах положения карлика с матовыми линзами.

Отдельные сигнальные головки могут быть установлены для прошивки цвета, чтобы создать другой аспект сигнала. Сигналы в Соединенных Штатах, как правило, перемещаются только по одной головке за раз, в то время как сигналы в Канаде могут вспыхивать две головы за раз; Мигающие огни, как правило, менее ограничительны , чем устойчивые огни.

Несколько быстрых транзитных систем используют только два цвета сигнальной лампы (лунный белый для выполнения и красные для полной остановки); Примеры включают в себя Baltimore Metro Subwaylink , Washington Metro и Patco Speedline .

Скорость

Правила и аспекты сигналов используют несколько заранее определенных скоростей. Эти скорости также используются в слабой передаче сигналов типа маршрута.

• Нормальная скорость - нормальная скорость для железнодорожной линии, также известной как максимальная авторизованная скорость (MAS).
• Ограниченная скорость - скорость меньше обычной скорости, которая использовалась, начиная с 1940 -х годов для использования с выводами с более высокой скоростью (переключатели). Эта скорость определяется отдельными железными дорогами и диапазонами от 40 миль в час (64 км/ч) до 60 миль в час (97 км/ч).
• Средняя скорость - оригинальная концепция для стандартной «сниженной» скорости, обычно устанавливающей 30 миль в час (48 км/ч) и может варьироваться до 40 миль в час (64 км/ч). Это типичная скорость для расходящихся движений через взаимосвязи, а также скоростные поезда ограничены при приближении к остановке или ограниченным сигналам типа продолжения.
• Медленная скорость - 15 миль в час (24 км/ч) в пределах пределов блокировки и 20 миль в час, когда не в пределах блокировки. Это используется для поездов, согласовающих сложный трек -класс в сфере, в счетах.
• Ограниченная скорость - используется для поездов, входящих или эксплуатирующих на территории без экстенсов или при входе в схему отсека обезжиренной дорожки. Регуляторное определение не превышает 20 миль в час (32 км/ч) наружных ограничений, 15 миль в час в пределах блокировки. Поезда, работающие с ограниченной скоростью, должны быть в состоянии остановиться в пределах половины зрения, за исключением любого препятствия, и должны искать разбитые рельсы.

Терпимость ошибки

Сигнальные аспекты предназначены для включения некоторой степени устойчивости к разлому . Аспекты часто разрабатываются так, что неисправная или скрытая лампа приведет к тому, что полученный аспект будет более ограничительным, чем предполагаемый. Правила эксплуатации ( GCOR , NORAC или CROR ) требуют, чтобы темные или скрытые сигнальные головки рассматривались как отображающие их наиболее ограничительный аспект (т.е. остановка), но дизайн, устойчивый к неисправности, может помочь инженеру принять более безопасное действие перед сбоем. Сигнал становится очевидным. Несмотря на то, что не все аспекты являются неисправными, зеленая лампа на самой верхней головке используется только наименее ограничительным аспектом сигнала «ясно», поэтому нет случая, когда сбой может случайно отобразить четкий аспект.

Там, где аспект сигнала включает в себя мигающую лампу, мигающая лампа всегда применяется к менее ограничительным сигналам. вспышки реле Это должно предотвратить случайное модернизацию .

Некоторая логика сигнализации включает в себя «лампочку» (сбой лампы) или другое обнаружение неисправностей, чтобы попытаться отобразить наиболее ограничительный аспект в случае разлома. Тем не менее, эта функция не требуется и не используется повсеместно.

Типы сигналов

Основная статья: Железнодорожный сигнал

Семфор сигналы

Основная статья: сигнал железной дороги семафора

Сигнал семафора на железной дороге Атчисон, Топека и Санта -Фе в 1943 году

Семафоры были впервые разработаны в Англии в 1841 году. Некоторые железные дороги США начали устанавливать их в начале 1860 -х годов, и семафоры постепенно выдвигали другие типы сигналов. Компания Union Switch & Signal Company (US & S) представила электропневматический дизайн в 1881 году. Это было более надежным, чем раньше, чисто механические версии, и их начало использовать больше железных дорог. В то время, однако, они были значительно дороже, чем диск Холла, или «банджо», сигнализируют .

К концу 19 -го века, особенно когда поезда стали длиннее и быстрее, а железнодорожные линии стали более перегруженными, считалось, что сигнал банджо имеет единый и терминальный недостаток: видимость. Внутренний диск был трудно увидеть в туманную погоду, и когда снег цеплялся за стеклянную панель. Более ранние типы электропневматических семафоров, сделанных нами и S, к 1880 году видели некоторое ограниченное применение в качестве автоматических сигналов блока. Необходимость поддерживать давление воздуха в длинных пневматических линиях в конечном итоге привела к тому, что железные дороги прекратили их широкое использование в качестве автоматических сигналов блока. Тем не менее, эти типы действительно видели длительное обслуживание в взаимосвязанных заводах. Ранние семафоры также имели ограниченный диапазон с ручной работой и плохой надежностью в плохую погоду. Таким образом, некоторые железные дороги продолжали использовать дисковые сигналы, в которых необходима автоматическая операция сигнала блока между ручными блочными станциями, которые вычисляют книги по правилам периода в 1920 -х годах и далее.

К началу 1890-х годов больше железных дорог начали устанавливать электрические сигналы семафора, которые были видны на расстояниях тысяч футов, в течение дня и в ненастных погодных условиях. В 1893 году высокое напряжение, автоматический сигнал электродвигателя автоматический сигнал блока, дебютировал. К 1898 году появился семифор в стиле США «B», первое успешное низкое напряжение, полностью закрытое механизм. Он был революционным, улучшая все более ранние разработки семафора, причем последний такой пример был выведен из службы совсем недавно, в 2009 году на бывшей линии Siskiyou of SP, ныне корпуса.

Мотор-контролируемые североамериканские семафоры, используемые с момента появления системы трассовых блоков 1872 года, обеспечила форму автоматизации, которую требовались железными дорогами, чтобы снизить затраты на рабочую силу и повысить надежность по сравнению с ручные системы, как в Великобритании, Германии и в других местах. Сигналы карлика были обработаны механически, пневматически, чтобы дать сигналы ограничивающего типа, как и сигналы типа мачты на взаимосвязанных блокировках, но моторизованные карлики были более распространенными после развития сигнала модели 2A в 1908 году. Уже в 1915 году технологический толчок Гиганты как Ах Рудд из Пенсильвании RR и его концепция передачи сигналов скорости в сочетании с его развитием сигнала Loce Light и одновременными сигналами цветового света с использованием комбинации объектива Уильяма Черчилля в практических терминах сделало семафор технически устаревшим.

Сигналы семафора были почти полностью заменены световыми сигналами в Северной Америке, но они содержат несколько важных элементов дизайна. Подавляющее большинство сигналов типа Semaphore, используемых в Северной Америке, и единственный тип, выживший в эксплуатации по состоянию на 2009 год, - это три позиции, высший квадрант. Те из более низкого квадрантного сорта чаще всего будут иметь две позиции, но три кругольца, причем два были более ограниченными цветами. Этот более низкий квадрант на 60-75 градусах, трех апертуальная конструкция семифорного зрелища была известна как «непрерывное зрелище света» и предшествует запатентованному в верхнему квадранту с тремя позициями 1902 года. Намерение состояло в том, чтобы уменьшить вероятность неисправности или или Снегопад, заставляющий сигнал лишь частично подняться к горизонтали, но все же демонстрируя наиболее ограничительное показание цветовой ночи. Цветные изображения этих сигналов выводят это, поскольку «красно-красные зеленые» дома и «желто-желто-зеленый» из далеких рук были универсально использованы на 60 и 75 градусах (B & M, Центральный Вермонт) LQ Semaphores. Не было трех цветов 60 или 75 градусов. «Стандартное» на 90 градусов 3 Нижнего квадранта Spectacle увидела ограниченное применение (последнее использовалось в Мемфисе, штат Теннесси, и Сент-Луис, Миссури, терминалов), поскольку зрелище Lorre-Patenall UQ обеспечило значительно больший визуальный диапазон.

Часть лезвия семафора была из нескольких конструкций, каждый из которых передавал другое значение:

• Те, у кого есть квадратный конец, являются «абсолютными» сигналами и, как правило, заставляют поезда останавливаться, когда в их наиболее ограничивающем положении.
• Те, у кого острый конец, являются «разрешающими» сигналами и позволяют поездке продолжаться на значительно более низкой скорости, а не на полной остановке.
• Семфоры с конец «рыбьего хвоста» (то есть V-Notch End) являются «отдаленными» сигналами, передающими инженеру, каков аспект следующего сигнала (как предупреждение).

Цвет семафора часто соответствует вышеуказанным категориям, с абсолютными сигналами, обычно имеющими белую полосу на красном лезвии, а другие имеют черную полосу (чаще всего повторяя форму конца лезвия) как квадрат, так и 60 градусов, были стандартом RSA.

Сигналы прожектора

Основная статья: железнодорожный сигнал § Цветные светильники сигналы

Пример сигнала прожектора с одной головкой на канадском национальном треке в Виннипеге

Патентование 1911 года комбинации «дублет-линзы» на большие расстояния (2500 футов или 760 м при дневном свете) доктора Уильяма Черчилля на исследовательском центре Corning Glass в Корнинге, штат Нью-Йорк, указано, что правление сигнала семафор в использовании железной дороги было быстро приближается к концу. К 1916 году эта оптическая комбинация и реакция на продажи побудили управление компанией Hall Signal Company реализовать их только что введенный и самый продвинутый механизм семафора «L» (самый последний, созданный любой американской сигнальной компанией), действительно устарели. Это устройство с двойной линзой было разработано Уильямом Черчиллом из Корнелльского университета , когда он работал на Corning Glass Works . Он закончил разработку стандартов цвета для железнодорожной стеклянной посуды, которая запатентовала 10 октября 1905 года. Затем он обратил свое внимание на сигналы дневного света среднего и большего расстояния, используя те же накалистые электрические лампы с значительно улучшенной оптикой: комбинация «двойной линзы».

Ответ Холла на эту ситуацию состояла в том, чтобы купить поданные патенты 1918 года от одного мистера Блейка для его сигнала «прожектора». В действительности сигнал прожектора был обновленным и модернизированным вариацией прилагаемого дискового сигнала Старого зала . Блейк сделал, чтобы использовать стандартную железнодорожную трехпозиционную поляризованную реле лопата , добавить миниатюрное зрелище и пирекс, низкоэкспониционные боросиликатные стеклянные круглые круги и пара с очень эффективным эллиптическим отражателем и оптической линзой с очень большими 10 + 1 ~ 2 -расщелину (270 мм) шаг внешняя линза. Эта революционная разработка дала сигнал с видимым указанием более 1 мили (1,6 км) от сигнала среди бела дневного света, когда сигнал был расположен на касательной дорожке. Ранние цветовые сигналы были видны только в течение примерно половины этого расстояния (2500 футов или 760 метров) при использовании примерно одного и того же электрического тока, а затем серьезного заботы о « первичной батарейке ». К 1925 году разработка «высоких цветов» железнодорожной стеклянной посуды от Gage и Corning Glass улучшила это ограниченное расстояние до приемлемо конкурентоспособного 3500 футов (1100 м) на касательной дорожке.

В Великобритании оригинальные электромеханические сигналы прожектора состояли из лампы накаливания с низким энергопотреблением, установленной за семифорным зрелищем, лишенным лезвия за мишенью. Союз -переключатель и сигнал сигнала прожектора прожектора компании, вездесущий в Соединенных Штатах, имеет внутренний кабель с системой веса для механического выравнивания сигнала в красном положении, если существует сбой системы.

Использование сигналов Searchlight стало широко распространенным в основном благодаря их относительно низкому обслуживанию, высокой видимости, низкому потреблению электроэнергии и после 1932 года с использованием составной линзы с 4-ваттной 3-вольтовой лампочкой, которая работала довольно хорошо на территории с сигнализацией с батарейным питанием. Также имело значение, что единственная линза, давая показания в сигналах между множественной головкой в ​​фиксированном месте в отношении мачты и других сигнальных головок, это не относится к сигналам с множественной линзой цветовых светильников. Со временем затраты на значительно более дорогостоящее реле Sealklight Signal начали перевешивать экономию от его компактного размера и одной луковицы по сравнению с простым сигналом цветового света с несколькими линзами. К концу 1980 -х годов прожектор утратил свою позицию в качестве самого популярного стиля сигнала в Северной Америке.

Чтобы преодолеть проблемы, связанные с движущимися частями, были разработаны новые твердотельные, одновязочные сигналы. Первый такой продукт, продаваемый в 1968 году как «UniLens» Safetran , использует оптоволоконную оптику для концентрации выхода до четырех источников света за одним объективом. Однако, кроме того, как низкоскоростные сигналы, требующие лишь лишь видимости с краткосрочной перспективой, они не были полностью успешными, и большинство в настоящее время удаляются из основного обслуживания после относительно короткого трудового срока службы. Способные к четырем аспектам, большинство примеров имели два ламп -единицы одновременно светло -красного цвета, чтобы придать наиболее ограничивающий показатель больший визуальный диапазон, чем при использовании единого блока.

Целевой световой сигнал в стиле целевого стиля на SEPTA главной линии

Треугольные цветные световые сигналы

Треугольно расположенные цветные световые сигналы состоят из кластера из трех цветовых ламповых розетков в середине большой круглой цели. Они были одним из первых широко используемых типов сигнала цветового света высокой интенсивности, в частности, принятыми железными дорогами New York Central и Seaboard Coast , а затем использовались исключительно Conrail и New Jersey Transit .

Оригинальный дизайн типа General Railway Signal (GRS) «G» состоял из чугунной коробки, содержащей три единицы объектива Doublet в треугольном расположении. Модели US & S «TR» и «TP» использовали три меньших подключенных однолоковых корпуса с общим фоном. У длинной несуществующей чикагской сигнальной компании была версия, которая использовала стандартную 5 + 3 ~ 8 -дюймовые (140 мм) линзы лампы (часто из производства Macbeth) вместо того, что в противном случае стандартный обратный концерт и шаг объектив, обнаруженный в стандартной конструкции внутренней подачи. Версия Union была позже обновлена ​​до одного блока, сродни модели GRS. По мере того, как модульные сигналы цветового света стали широко распространенными, конфигурации целевого типа обычно предлагаются наряду с конфигурациями вертикального типа. Треугольный сигнал света цветов был особенно полезен в физически ограниченных и ограниченных областях.

Вертикальные цветовые световые сигналы

Модульные цветные светильники типа D GRS на линии прохода DRGW TN .

Вертикальные сигналы света цветов являются вторым основным рисунком цветовых сигналов, и сегодня представляют собой самую популярную форму сигнала в Северной Америке, вытесняя прожектор. Эти сигналы не отличаются от функции цветового сигнала треугольного типа, но представляют собой очень измененный визуальный внешний вид.

Продолжающиеся проблемы с надежными, длинными источниками света из одной оптической окрашенной линзы и сфокусированной лампочкой ограничивали первое использование сигналов цветовых световых сигналов для коротких дневных внешних приложений, туннелей и других подземных или низкоскоростных комплексов. 1911 года Проект New York Penn Station был одним из примеров сигнала этого типа цветового света, с оптической линзой на внешнем цвете 8 3/8 ", некоторые из которых все еще находятся в эксплуатации по состоянию на 2011 год.

Разработка линзы Doublet от Churchill в Corning Glass Works позволила источнику электрического света быть более эффективным, чем при предыдущих дневных конструкциях сигнала Colorlight. Существует два основных типа случаев: единственный случай, где в одном корпусе литого корпуса содержались две или более ламп, и модульный свет, где каждая лампа была независимой единицей, способным быть расположенным в сигнал произвольной конфигурации, включая треугольный Полем US & S имеет популярный тип единого корпуса со своими стилями R/R-2, P-2/5 и N, в то время как GRS предложил свой треугольный тип типа G, а Чикагская компания Signal предоставила аналогичную версию. Сегодняшний треугольный Safetrans - это копия GRS Type G, но с вертикально расположенными двойными дверями.

Сигналы, такие как модель N/N-2, также могут быть установлены непосредственно на земле в виде карликового сигнала без поддержки. Наиболее заметным пользователем этого типа сигнала были Чесапик и Огайо , но подразделения можно было найти на железных дорогах по всей стране.

Со временем, благодаря своей низкой стоимости и универсальности, модульный сигнал цветового света стал стандартом в Северной Америке. Первой модульной системой была тип GRS «D», впервые продавая в 1922 году, и принятой Южной железной дорогой вместе со многими другими: D & RG и т. Д. видимость диапазона. Сегодня самый популярный тип нового сигнала в Северной Америке - это модульный дизайн, изготовленный Safetran, поскольку он самый дешевый, причем все четыре основных железных дорог класса 1 устанавливают его почти исключительно. Сегодня как GRS, так и Safetran Market отдельные модульные системы для высоких и карликовых сигналов, в то время как US & S использует дизайн одного модульного стиля «R-2» для высокого и стиля N-2 для карликов.

Модульные цветовые огни позволяют экономить затраты, присущие цветовыми огнями, но также облегчают железнодорожные сигналы для складов и выполнять изменения для взаимосвязей. Вместо того, чтобы заказать пользовательские головки, новые модули могут быть взяты из запаса, чтобы построить новые сигналы или изменить существующие головы. Благодаря простым скобкам, даже треугольные цветные светильники могут быть построены с этими стандартизированными компонентами.

Модульные сигналы света цветов часто оснащены полным солнечным оттенком, часто называемым «капюшонами Вейдера» железными работниками и железными мельницами из-за появления, похожих на Дарта Вейдера в «Звездные войны» серии фильмов . Эти расширенные оттенки сигнала улучшают видимость в ярких солнечных условиях и блокируют другой свет из других источников, которые могут осветить и обеспечить ложный аспект инженеру. Оттенки также обеспечивают непреднамеренный бонус, помогая сосредоточить свет, чтобы он был более заметным с дальних расстояний. Этот оттенок был первоначально принят Юнион Тихоокеанским регионом и Денвером Рио -Гранд -Гранд и Западными железными дорогами, чтобы предотвратить наращивание снега на одном оттенке, чтобы скрыть сигнальную линзу над ним.

Позиционировать световые сигналы

Пенсильванский железнодорожный сигнал с высоким уровнем сигнала подхода

Amtrak раскрашенные огни позиции в Трентоне, штат Нью -Джерси

Позиционировать световые сигналы используют ряды 5 + 3 ~ 8 -размышления (140 мм) лампы для имитации положений лезвия верхнего квадранта семафора. Позиционные огни были разработаны Ах Руддом, суперинтендантом передачи сигналов Пенсильванской железной дороги (PRR). Они были представлены в 1915 году в качестве замены для получения семафорных сигналов на главной линии между Паоли и Филадельфией в качестве попытки сократить обслуживание, необходимое для семафорных сигналов, а также проблемы видимости, вызванные проектом по электрификации новой накладной. Оригинальная система использовала ряды четырех света. Позже система была уменьшена для использования рядов из трех ламп, окружающих общий центр. Это уменьшило эффект «паруса» чрезмерно большого и в форме надгробий фона четырехластого варианта. Оригинальная установка использовала лампы, расположенные перед свободной стоянкой черной листовой железной дороги, но вскоре после этого новый круглый фон был установлен к тогдашнему устройству с уменьшенным 3 лампы на строку и непосредственно к поддержке на рамках, упомянутом как «паук».

Каждая позиционная лампа оснащена 12 -вольт 6 -вольтовой луковицей, установленной перед параболическим зеркалом, которое увеличивает относительно слабую интенсивность лампочки. Чтобы избежать призрачных показаний, дизайн использует специальную инвертированную торическую линзу (то есть одну прозрачную линзу, установленную на ступенчатых сторонах) с частью ступеней линзы, окрашенной в черный цвет. Было выбран светло -желтого тонированного конического стекла с матовым наконечником, так как этот цвет был определен, чтобы иметь самую высокую видимость в условиях тумана, основанных на эмпирических исследованиях в Корнинге в то время.

Стандартный высокопоставленный свет состоит из двух голов; Нижняя голова может оставаться темной, если она не нужна. В дополнение к высокопозиционному свету сигнализирует, что PRR разработал свет в положении карлика, как и во многих железных дорогах, эти сигналы карлика также называются «горшок», традиции, перенесенной из вращающейся «сигнала типа горшка» 19 -го века. Четыре простых белых ламп способны отображать четыре низкоскоростных аспекта с двумя лампами. В 1930 году близкие зазоры комплекса пригородной станции Филадельфии подстегнули развитие позиции типа постамента, которая состояла из двух позиций карликовых сигналов в общей чередовой поддержке.

Положение PRR-типа использовались по всей обширной системе PRR, а также на железнодорожной дороге Лонг-Айленда (LIRR), дочерней компании PRR, а также Норфолк и Запад , которая принадлежала PRR на одну треть. US & S был единственным поставщиком Light Light Equipment Classic Position, так как завод этого производителя ранее находился на четырех треке PRR в Swissvale, PA.

В 1954 году PRR экспериментировала с установкой красных линз в горизонтальном положении верхней части головки, чтобы помочь увеличить видимость на расстоянии абсолютных сигналов остановки при взаимодействии Overbrook. Под центральным , а затем в Penn Centrail стало стандартной практикой, чтобы добавить эти красные линзы к огням с высоким положением и даже некоторыми сигналами пьедестала. Норфолк и Запад изменили свои сигналы, чтобы использовать красные и зеленые линзы в верхней остановке головы и прозрачные положения и желтые линзы повсюду. В 1980-х годах Amtrak модифицировала большинство своих освещений прежнего PRR, чтобы использовать эквивалентные цветовые цвета во всех положениях обеих голов. Внутренне называемые цветными огнями позиции , их не следует путать с освещением цветового положения, описанными ниже, которые, хотя и функционально схожи, структурно значительно различаются.

Новые огни позиции PRR по -прежнему устанавливаются до 1980 -х годов в бывших системах Conrail . Сегодня большинство старых огней позиции PRR постепенно заменяются современными цветовыми огнями, но Amtrak, SEPTA и LIRR продолжают устанавливать новые лампы положения (Amtrak - это цветной разнообразие). US & S больше не производит позицию легкого оборудования, но обновленные модели от Safetran продолжают доступны.

Цвет положения свет

Полный сигнал CPL в стиле B & O на CSX в Carroll Interlocking, Балтимор, Мэриленд

Сигнал CPL Dwarf на CSX в Бейли, Бейли, Балтимор

Сигнал света цветного положения (CPL) был разработан Фрэнком Патеналом, суперинтендантом по сигнализации железной дороги Балтимора и Огайо (B & O), около 1918 года. Он также разработал систему аспектов проприетарного сигнала, чтобы заменить более раннюю систему сигнализации AH Rudd, ARA (стандартная сигнальная система ( На основе PRR) затем используется. Система CPL была уникальной тем, что это был концептуально оригинальный дизайн вместо того, чтобы быть обновлением существующей системы. Система CPL включает в себя несколько принципов дизайна, которые в остальном уникальны для передачи сигналов в Северной Америке. Использование цвета красного цвета только в случае абсолютной остановки или ограниченной скорости ситуации является наиболее важной характеристикой. Остальные 11 стандартных возможных комбинаций не отображают красный аспект.

CPL состоит из целевой позиции с четырьмя парами единиц объектива Doublet по периметру фонового диска. Единицы объектива расположены на 45-градусных осях с использованием позиций: зеленый |, желтый /, красный — И лунный белый \ Для ограничения также присутствует в некоторых установках. Главная голова окружена до 6 маркеров на 12:00, 2:30, 4:30, 6:00, 8:30 и 10:30. Функцией главной головки была информация о занятости блоков с зеленым, представляющим два или более прозрачные блоки, желтый один чистый блок и красный/лунный белый, представляющий ограничивающую индикацию, а это означает, что инженермену было разрешено войти в свой поезд в оккупированный блок. Индивидуальные маркерные лампы обеспечивают информацию о скорости, 12 часов - нормальная скорость, 6 - средняя скорость (ограниченная скорость, если мигает), 10 - это нормально до среднего (ограниченное, если мигание), 2 - это нормально до медленной, от 8 - средне 4 Быть средним и медленным и не освещенные маркеры медленно, чтобы медленно.

B & O Сигнал CPL отображает желтый на железной дороге Staten Island , 2018

Этот CPL был впервые развернут на железной дороге Стейтен-Айленда (дочерняя компания B & O) в 1920-х годах и вскоре после этого развернута по всей системе. Части Чикаго и Альтон железной дороги получили CPL позже, когда B & O получила контроль над этой линией. Амтрака В 1980 -х годах и Чикагская станция и Метры Чикаго Северо -Западная станция установили карликовые камер для замены более ранних сигналов в этих терминалах.

По состоянию на 2008 год И, как и во всех железных дорогах США, CSX постепенно заменяет все оставшиеся CPL в своей системе современными вертикальными светодиодными сигналами. Сигналы на старой железной дороге Альтона также были почти полностью заменены, как и многие гномы CPL на двух Чикагских терминалах. Единственным исключением является железная дорога Стейтен -Айленда, которая недавно модернизировала свою систему сигнализации с новыми CPL с использованием светового оборудования Safetran Position.

Устаревшие механические и электрические сигналы

Ранние механические сигналы

Первые сигналы, используемые на американской железной дороге, были системой флагов, используемых на The Newcastle и Frenchtown Turnpike и Rail Road в 1830 -х годах. Затем железная дорога разработала более эффективную систему, состоящую из деревянных шариков, окрашенных в красный, белый или черный, и поднял или вниз по шесту на системе веревки и пулли. Первоначальное использование этих сигналов было просто для того, чтобы указать временный статус поездов, а не для контроля движений поезда. Деревянные шарики часто были настроены с фонарями для ночного использования. Шалы были впервые использованы для направления движений поезда в 1852 году на железной дороге Нью -Йорка и Нью -Хейвена . Другие механические сигналы, используемые в 19 веке, включают:

• Диск 4 фута (1,2 м), окрашенный в красный цвет и устанавливаемый на вращающемся шесте; Это указывало на «остановку», когда располагается для столкновения с приближающимся поездом.
• Поворотная доска, называемая «Smashboard», которая может работать, чтобы повернуть в положение по дорожке.
• Читающая железная дорога использовала сигналы лопастей, установленных на деревянных башнях. Окрашенные доски (лопасти) различных цветов были перемещены в положение, чтобы обозначить опасность (остановку), осторожность и безопасность (продолжитесь). Фонари были освещены ночью фонарями.

• 
  Деревянный шарик сигнал
• 
  Установка Smashboard на подходе к свинг -мосту
• 
  Сигнал лопата установлен на башне

Сигнал диска зала

Дисковые сигналы зала

Сигнал диска зала (также называемый «банджо» сигналом) был первым электрически эксплуатируемым сигналом, который широко принят американскими железными дорогами. Томас Холл запатентовал свой дизайн сигнала диска в 1867 году.

В деревянном корпусе в форме банджо размещается большой железный проволочный обруч с красным шелком, растянутым и приклеенным над ним. На противоположном конце был гораздо меньший обруч, в котором был закреплен очень тонкий диск цветного стекла. Вся эта железная проволочная узел была развернута в электромагните на так называемой арматуре «Z», которая была намотана медной магнитной проволокой. Когда катушка была под напряжением, проволочные обручи были отодвинуты от большого стеклянного отверстия в передней части деревянного «банджо», обнажая свой интерьер с белым цветом. Цветный стеклянный диск в то же время уходит от прозрачной примитивной линзы Френеля в верхней части корпуса, который был поддержан на задней стороне корпуса керосиновой лампой . Сигнал DISC был впервые поставлен в службу в 1870 году на железной дороге Нью -Йорка и Нью -Хейвена в Стэмфорде, штат Коннектикут , с использованием трассового устройства для активации, так как трасса не была разработана до 1872 года доктором Уильямом Робинсоном .

Компания Hall Signal установила дисковые сигналы в рамках автоматических систем блока -сигнала , первоначально используя линейные проволочные цепи, работающие на столбах рядом с дорожками, подключая устройства для педалей дорожки. Одна из самых ранних таких систем была установлена ​​в 1871 году на восточной железной дороге (позже Бостон и Мэн ). Около 1500 дисковых сигналов были введены в эксплуатацию к 1896 году.

В 1896 году был введен все металлический сигнал DISC US & S и имел одну версию, в которой использовались как красный, так и зеленый баннер (а также оба цветных очков), которые были механически расположены таким образом, чтобы иметь баннеры и обмен стеклянными круглыми. места в случае сигнала в качестве необходимого указания.

Существующие механические и электрические сигналы

Есть примеры различных механических и электрических сигналов в нескольких железнодорожных музеях и в коллекциях очень немногих энтузиастов железной дороги. К ним относятся сигналы, которые были изготовлены нами и S, GRS, Hall и даже федеральной сигнальной компанией. Вместе с интродуцированным вариантом компании «Цвет света» в 1924 году (или «PCL», как они упоминались в то время), являются одними из самых редких и востребованных коллекционеров, как они упоминались в то время), как и в то время Компания Т. Джорджа Стайлза. Эти сигналы были установлены в начале 20 -го века железной дорогой Нью -Хейвена и использовались в 1980 -х годах.

Общие классы правил сигнала

Американская железнодорожная ассоциация пересмотра октября 1910 года.

Большинство железных дорог в Северной Америке имеют от 10 до 20 отдельных правил сигнала, каждый из которых часто представлен несколькими аспектами. Тем не менее, все эти сложные правила вращаются вокруг простой предпосылки информирования инженеров -локомотивов о том, как они должны управлять своим поездом в настоящем месте, и чего они ожидают в следующем месте сигнала. Отсюда большой набор правил и аспектов может быть разбит на небольшое количество классов, которые являются общими для всех систем передачи сигналов в Северной Америке:

• Автоматический блок - Блок -аспекты передают базовую информацию о занятости и консультируйте инженера (оператора), какие из основных правил сигнала (общие для всех железных дорог) он/она должен следовать при работе своего поезда в любой точке железнодорожной линии Полем К ним относятся Clear (Правило 281 ARA, см. Рисунок), предварительный подход и подход (Правило 285), которые поручили инженеру «не ожидать остановки», «Ожидайте остановки на втором сигнале» и «ожидайте остановки при следующем сигнале» соответственно. Предварительный подход используется только в ситуации с короткими сигнальными блоками, чтобы гарантировать, что поезда имеет достаточное расстояние остановки. Это наиболее распространенные аспекты сигнала в Северной Америке, и являются единственными аспектами, которые должны отображаться большинство автоматических блоков.
• Подход на скорости - когда поезду нужно сказать, что он замедляется из -за динамических условий, используется аспект «скорости подхода». Они информируют инженера, чтобы он замедлился до установленной скорости по следующему сигналу. Наиболее распространенной причиной этого является то, что поезд состоит в том, чтобы выбрать расходящийся или ненормальный маршрут скорости при следующей блокировке. Сигналы этого типа включают подходную среду (правило 282 ARA, см. Рисунок), подход Limited, подход медленно (правило 285) и подход расходятся. Эти сигналы обычно отображаются на отдаленном сигнале на взаимодействие, но иногда могут использоваться с короткими сигнальными блоками вместо предварительного подхода.
• Распределитесь, чтобы очистить - этот класс появляется только на абсолютных сигналах и сообщает инженеру, что поезд будет идти по расходящемуся маршруту, и не должен ожидать остановки при следующем сигнале. В передаче сигналов скорости инженер информируется о скорости, на которой необходим поезд, чтобы выбрать маршрут, в слабом маршруте, сигнализирующая инженер просто информируется о расходящемся маршруте. Сигналы в этом классе включают среднюю чистоту (правило 283 ARA, см. Рисунок), медленное ясное (правило 287), ограниченное ясное и расходящее ясное.
• Распределитесь, чтобы остановиться - то же самое, что и выше, только поезд может ожидать остановиться при сигнале после перекрытия. Эти сигналы включают средний подход (правило 286 ARA, см. Рисунок), медленный подход (правило 288) и расходящий подход.
• Комбинированные сигналы - эти комбинируют функции «дифференцировать сигнал» с сигналом «скорости подхода» и встречаются в областях сложного трека, где нет промежуточных сигналов между одним взаимосвязанностью и следующим. В Соединенных Штатах только несколько комбинированных сигналов, таких как средний подход, средний подход, медленный и расходящийся подход средний/медленный, когда -либо встречаются в книгах правил и не часто используются на практике. Канадский стандартный сборник правил содержит правила сигналов и аспекты для каждой возможной комбинации.
• Сигнал с ограниченной скоростью - этот класс сигналов отображается для поездов, перемещающихся в блок, где схема дорожки была отменена или не существует. «Шунтированная» трассовая схема указывает либо на блок, занятый другим поездом или железнодорожным вагоном, либо возникает проблема, такая как сломанная рельса или затопленная дорожка. Где трек не защищен трассами, должен предположить, что трек должен быть занят. Поскольку имя подразумевает, что этот сигнал требует, чтобы поезда двигались с ограниченной скоростью, в частности, с возможностью останавливаться на препятствиях. Сигналы с ограниченной скоростью принимают множество форм, включая ограниченное и ограниченное, продолжительностью (правило 290 ARA, см. Рисунок), где поезда должны просто пройти сигнал с ограниченной скоростью, а также останавливаться и продолжить (Правило 291), где поезд должен полностью остановиться, прежде чем продолжить. с ограниченной скоростью. Остановка и продолжение выпало из -за большинства грузовых железных дорог из -за экономии топлива и времени, позволяя поездам не доходить до полной остановки. Этот класс аспекта может отображаться почти на всех железных дорогах в Северной Америке.
• Сигнал остановки - Сигналы остановки отображаются на абсолютных сигналах, фактически возможность отображать абсолютную остановку является частью определения типа сигнала. Остановка является наиболее важным сигналом, поскольку передача сигнала на остановке представляет серьезный риск аварии. Инженеры, совершающие нарушение сигнала остановки, автоматически приостанавливают федеральную сертификацию и часто увольняются. Остановки сигналы могут быть переданы только с особым разрешением от управляющего органа.
• Сигналы сигнализации CAB - где сигнализация CAB используется без автоматических сигналов с фиксированной дорожкой, для абсолютных сигналов требуются специальные аспекты сигналов. Они включают в себя какой -то абсолютный блок «Супер прозрачный» сигнал, который позволяет проход к следующей блокировке с фиксированным сигналом, а также сигналом «скорость кабины», который сообщает инженеру, чтобы продолжить направление сигналов кабины.

Далекие (подход) сигналы

Пара отдаленных сигналов на скоростном железе NJT Riverline . Обратите внимание на доски «D», размещенные в соответствии с «правилом далекого сигнала NORAC ».

Отдаленные сигналы часто называют сигналами подхода как сигнальный блок до того, как взаимодействие будет известно как блок подхода.

После столкновения с поездом Мэриленда в 1996 году Федеральное управление железной дороги внесли изменения в свои правила для операции на поезде с толчком, чтобы не допустить, чтобы инженеры локомотива забыли, что они приближаются к сигналу остановки после того, как сделали остановку станции. Полученная «задержка в правиле блока» требует, чтобы все отдаленные сигналы, расположенные на территории, где поезда с толкованием работают в отсутствие сигналов кабины , были отмечены плакатом «D». Плакат предназначен для напоминания инженерам, что они связаны ограничением скорости 40 миль в час (64 км/ч) и должны приблизиться к сигналу взаимодействия, подготовленного для остановки, всякий раз, когда остановка станции или скорость поезда падает ниже 10 миль в час (16 км. /h) в блоке подхода. Ограничения удерживаются до тех пор, пока сигнал взаимодействия не будет четко видна и не отображает индикацию «продолжения».

Смотрите также

• Сигнализация кабины
• Сигнализация железной дороги
• Система передачи сигналов

Источники

• Армстронг, Джон (1957). «Все о сигналах». Серия с двумя артичностями. Trains Журнал , июнь и июль 1957 года.
• «Канадская железная дорога - правила работы - аспекты сигналов CROR». 2010-02-01.
• Пенсильвания железная дорога (1968). «Правила проведения транспорта». 1968-04-28

Внешние ссылки

• Сигнализация и связь железной дороги - фотографии и информация
• Мобильное приложение Cror Signal App. Может использоваться в качестве инструмента, чтобы помочь изучить канадские железнодорожные сигналы.