指出我國機(jī)車信號運(yùn)用中存在著跨制式通用、地面信息不統(tǒng)一、提速與跨交路、“黃閃黃”等問題，闡述機(jī)車信號信息標(biāo)準(zhǔn)化工作的主要原則，分析新標(biāo)準(zhǔn)在速差信號含義、碼序、信息定義及顯示方式等方面的特點(diǎn)。

　　我國鐵路大量運(yùn)用的機(jī)車信號是建立在地面軌道電路基礎(chǔ)上的連續(xù)式或接近連續(xù)式機(jī)車信號。歷史上不同的自動(dòng)閉塞制式產(chǎn)生過各種制式的機(jī)車信號，例如交流計(jì)數(shù)電碼機(jī)車信號、極頻機(jī)車信號和移頻機(jī)車信號。

　　機(jī)車信號的車載信號機(jī)由于信息量不同曾經(jīng)采取過5燈位、6燈位以及現(xiàn)在廣泛運(yùn)用的8燈位信號機(jī)。雖然我國鐵路的機(jī)車信號達(dá)到了基本普及的水平，在安全與效率方面發(fā)揮了重要作用，但在機(jī)車信號信息標(biāo)準(zhǔn)化方面卻一直沒有全路統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。過去地面信息量少，運(yùn)用中矛盾不太突出。現(xiàn)在地面信息已增加到8個(gè)和18個(gè)，機(jī)車信號信息標(biāo)準(zhǔn)化工作就提到了非常緊迫的議事日程。

1 機(jī)車信號運(yùn)用的主要問題

　　1．1機(jī)車信號跨制式通用問題

　　由于歷史原因，我國鐵路在不同線路的區(qū)段內(nèi)建有各種制式的自動(dòng)閉塞，非凡是在樞紐地區(qū)，周邊相連的幾條線路大都有2種以上的自動(dòng)閉塞制式。當(dāng)時(shí)的機(jī)車信號與各種自動(dòng)閉塞制式相配套，互相之間不能兼容通用，甚至在同一制式的電氣化與非電氣化區(qū)段也不能兼容。由于機(jī)車信號不能跨制式兼容，使僅安裝一套機(jī)車信號設(shè)備的列車在樞紐內(nèi)不能連續(xù)地工作。

　　1．2地面信息不統(tǒng)一問題

　　早期的機(jī)車信號和地面信息最多只有4個(gè)，在運(yùn)用中機(jī)車信號和地面顯示相符即可。隨著UM71的引進(jìn)和8信息移頻、18信息移頻的研制成功，對18個(gè)信息的定義和使用要制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。1998年在“JTl型通用機(jī)車信號設(shè)備”的標(biāo)準(zhǔn)制訂中，曾對移頻信息作了初步定義，但UM71是多種定義。移頻信息定義尚存在一些問題，如反向行車信息中，

　　8信息移頻采用30Hz信息，而18信息移頻采用7Hz信息。當(dāng)機(jī)車交路擴(kuò)大以后，機(jī)車信號與地面信息不統(tǒng)一、不標(biāo)準(zhǔn)的問題更加突出。

　　1．3提速與跨交路問題

　　我國鐵路經(jīng)過4次大規(guī)模提速，提速里程達(dá)到13000km。雖然速度提高到140，160km／h，但某些區(qū)段的自動(dòng)閉塞仍按120km／h設(shè)計(jì)，并沒有根據(jù)提速要求進(jìn)行相應(yīng)改造。在四顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段，按160km／h設(shè)計(jì)時(shí)，其綠黃顯示表示按規(guī)定速度注重運(yùn)行，含義是預(yù)告注重；而按120km／h設(shè)計(jì)時(shí)，提速后其綠黃顯示含義是一級減速信息。非凡是提速以后，在半自動(dòng)閉塞和三顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段，列車進(jìn)站前機(jī)車信號預(yù)告信息不足，使列車速度控制距離不夠，存在一定安全隱患，要通過非凡規(guī)定來彌補(bǔ)這一不足。

　　1．4不適應(yīng)新《技規(guī)》的“黃閃黃”問題

　　新《技規(guī)》針對18號道岔，在第317條明確規(guī)定了1個(gè)黃色閃光和1個(gè)黃色燈光的顯示意義，而機(jī)車信號卻沒有與之相對應(yīng)的規(guī)定。當(dāng)?shù)孛嫘盘枡C(jī)是“黃閃黃”或雙黃顯示時(shí)，機(jī)車信號信息與顯示均不能區(qū)分，造成列車只能按雙黃顯示控制速度，沒有發(fā)揮“黃閃黃”能提高通過能力的作用，因此，要急需補(bǔ)充“黃閃黃”的信息定義。

2 機(jī)車信號信息標(biāo)準(zhǔn)化的主要原則

　　機(jī)車信號信息標(biāo)準(zhǔn)化工作主要包括機(jī)車信號信息定義、分配以及典型使用示意圖3大部分。其主要原則如下。

　　(1)要覆蓋我國鐵路所有閉塞區(qū)段。機(jī)車信號信息標(biāo)準(zhǔn)化定義及分配是面向全路的通用標(biāo)準(zhǔn)，因此，必須要適應(yīng)我國所有閉塞區(qū)段，包括半自動(dòng)閉塞、三顯示自動(dòng)閉塞、四顯示自動(dòng)閉塞以及非凡區(qū)段。所謂非凡區(qū)段包括5種，即列車運(yùn)行速度小于或等于160km／h的半自動(dòng)閉塞區(qū)段、列車運(yùn)行速度小于或等于200km／h的自動(dòng)閉塞區(qū)段、列車從制動(dòng)到停車需要3個(gè)閉塞分區(qū)的自動(dòng)閉塞區(qū)段、采用雙紅燈防護(hù)的自動(dòng)閉塞區(qū)段，以及上述幾種區(qū)段的組合等。

　　上述5種非凡區(qū)段又分為普速區(qū)段、提速區(qū)段和準(zhǔn)高速區(qū)段。由于變頻點(diǎn)式、極頻、交流計(jì)數(shù)電碼和4信息移頻等制式不是今后發(fā)展的方向，并且信息數(shù)量少于4個(gè)，若維持原信息使用定義和分配，與新標(biāo)準(zhǔn)不會發(fā)生矛盾，所以新標(biāo)準(zhǔn)未包含其內(nèi)容。

　　(2)信息定義及分配要充分向下兼容。新標(biāo)準(zhǔn)是針對當(dāng)前機(jī)車信號信息使用中，矛盾較為突出的多信息(包含18信息)移頻和UM71制式，在滿足提速需要的同時(shí)盡可能地發(fā)揮現(xiàn)有信息的作用，并充分向下兼容。在通用機(jī)車信號設(shè)備的基礎(chǔ)上，以進(jìn)路預(yù)告式向下兼容，做到信息統(tǒng)一定義及分配，即在不同速度區(qū)段使用的信息不會出現(xiàn)多種定義和不同的解釋，可以保證機(jī)車在跨交路運(yùn)行時(shí)，按新標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的機(jī)車信號設(shè)備均可正常接收和顯示。新標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施，將加速非通用機(jī)車信號的更新?lián)Q代。

　　新標(biāo)準(zhǔn)對四顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段定義了9個(gè)信息，在8信息移頻制式的區(qū)段，要對進(jìn)站點(diǎn)和帶有答應(yīng)信號的通過信號點(diǎn)進(jìn)行低頻信息增加，并調(diào)整所有8信息發(fā)送的低頻信息。因此，今后要按新標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)移頻產(chǎn)品。

　　(3)堅(jiān)持機(jī)車信號適應(yīng)160km／h以下范圍。在機(jī)車信號信息標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，存在2種觀點(diǎn)：一是認(rèn)為應(yīng)明確規(guī)定與半自動(dòng)、三顯示和四顯示自動(dòng)閉塞相應(yīng)的機(jī)車信號所適應(yīng)的列車速度范圍。如半自動(dòng)閉塞和三顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段應(yīng)明確規(guī)定適用于120km／h及以下；二是認(rèn)為機(jī)車信號屬進(jìn)路式預(yù)告顯示，不是超防設(shè)備，同一顯示就有不同的速度含義。如11Hz在120km／h區(qū)段代表120km／h以下，在140km／h區(qū)段代表140km／h以下，在160km／h區(qū)段代表160km／h以下。

　　對于線路上規(guī)定的具體速度，列車只能依靠機(jī)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置或司機(jī)根據(jù)各線路不同速度的規(guī)定進(jìn)行控制。因此，機(jī)車信號信息標(biāo)準(zhǔn)化定義及顯示不直接與具體速度掛鉤，只宏觀上按《技規(guī)》第92條規(guī)定，限定適用于運(yùn)行速度在160km／h及以下的列車。

　　(4)要維持8燈位人機(jī)界面。目前通用機(jī)車信號是建立在8燈位人機(jī)界面的基礎(chǔ)上，即綠(L)、綠黃(LU)、黃(U)、黃黃(U2)、黃／黃(U／U)、紅黃(HU)、紅(H)、白(B)。在研究討論中，一些專家認(rèn)為，應(yīng)借機(jī)車信號信息標(biāo)準(zhǔn)化定義的機(jī)會，實(shí)現(xiàn)行車速度指令數(shù)字化顯示，以彌補(bǔ)8燈位信息的不足。但具體研究發(fā)現(xiàn)，即使是18個(gè)信息用足也滿足不了速度等級劃分的需求。此外，在樞紐地區(qū)，綠燈顯示的答應(yīng)速度等級非常雜亂，要實(shí)現(xiàn)速度指令數(shù)字化顯示，需要更大的信息量，現(xiàn)階段速度數(shù)字化顯示基本是不可行的。因此，這次機(jī)車信號信息標(biāo)準(zhǔn)化定義仍然維持8個(gè)燈位的人機(jī)界面。

　　新增加的信息與機(jī)車信號8燈位機(jī)構(gòu)顯示的對應(yīng)關(guān)系上，采用了兩種辦法：一是增加閃光顯示，如黃閃黃信息是通過雙半黃燈的閃光來顯示。紅白(HB)信息是通過紅黃(HU)燈位的閃光來實(shí)現(xiàn)。二是本著列車速度控制含義相同的原則共用燈位，如綠燈位有3個(gè)信息，綠3信息、綠2信息以及綠信息；黃燈位有3個(gè)信息，黃信息、黃3信息以及綠黃2信息。這樣既解決了信息增加后的顯示數(shù)量，又不必對車載信號機(jī)做大規(guī)模的改動(dòng)。

　　(5)機(jī)車信號顯示要與地面顯示含義相符。這次標(biāo)準(zhǔn)化定義工作，基本以現(xiàn)行《技規(guī)》為依據(jù)，做到機(jī)車信號顯示與列車接近的地面信號機(jī)顯示含義相符，并增強(qiáng)了速差含義。一是保留原來的基本含義，易于人們接收；二是給司機(jī)提供更多、更明確的信息量，非凡是速差含義更加明確。不要求與地面信號機(jī)顯示一致對應(yīng)，但速度意義必須相符。如在京廣線鄭武段，其四顯示自動(dòng)閉塞區(qū)間是按120km／h設(shè)計(jì)，當(dāng)列車速度達(dá)到120km／h時(shí)由2個(gè)閉塞分區(qū)保證全制動(dòng)距離。當(dāng)列車速度提高到160km／h時(shí)，需要3個(gè)閉塞分區(qū)保證全制動(dòng)距離。此時(shí)地面的綠黃燈顯示和其他四顯示區(qū)段的綠黃燈顯示意義完全不同，在其他區(qū)段是預(yù)告注重信息，而在鄭武段卻是一級減速信息。在機(jī)車信號顯示上，為體現(xiàn)減速含義，用一個(gè)黃燈顯示，這出現(xiàn)子與地面顯示不同的情況，但速度含義相符，增強(qiáng)了速差含義。

3 新標(biāo)準(zhǔn)的主要特點(diǎn)

　　3．1增強(qiáng)了速差信號的含義

　　目前鐵路信號主要有進(jìn)路制和速差制信號2種顯示方式。進(jìn)路制信號以指示列車進(jìn)入不同進(jìn)路為原則的信號顯示制度。速差制信號是每一種信號顯示均表示不同行車速度的信號顯示制度。我國鐵路既有的信號顯示基本屬于進(jìn)路式簡易速差信號顯示方式，其速差速度含義主要體現(xiàn)在進(jìn)站信號機(jī)(含接車進(jìn)路信號機(jī))的顯示上。世界各國鐵路的信號顯示方式隨著列車運(yùn)行速度的提高正在向速差制信號顯示方式轉(zhuǎn)變，隨著我國鐵路提速，四顯示自動(dòng)閉塞正在逐步推廣，其信號顯示方式中的速差含義也止在逐步增強(qiáng)。機(jī)車信號顯示方式也正向著速差方式轉(zhuǎn)變，在復(fù)示地面信號顯示的同時(shí)，速差含義日益十富、在這次新標(biāo)準(zhǔn)制定中得到了充分體現(xiàn)。如屬于限速運(yùn)行的信息有雙半黃色燈光顯示(限速45km／h)、雙半黃色燈閃光顯示(限速80km／h)以及紅黃燈閃光顯示(限速20km／h)。屬于速差信號信息的有四顯示及非凡區(qū)段的黃燈、黃2、黃2閃、黃3、綠黃2等信息。它們都明確提出要減速到規(guī)定的速度等級，通過接近的地面信號機(jī)。屬于預(yù)告要減速的信息有三顯示的黃燈、四顯示的綠黃燈信息。所以說，新標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)了速差信號的含義。

　　3．2采用了碼序的概念在以往的四顯示區(qū)段，當(dāng)綠黃燈顯示時(shí)，預(yù)告司機(jī)前方可能是黃燈要減速，要注重駕駛，但前方到底是不是黃燈并沒有碼序的約定。這次新標(biāo)準(zhǔn)對進(jìn)站信號兩個(gè)黃燈顯示上，明確采用了碼序的概念。如收到黃2閃光信息時(shí)，越過前方信號機(jī)后，下一個(gè)信號肯定是雙半黃閃光信息。收到黃2燈光信息時(shí)，越過前方信號機(jī)后，下一個(gè)信號肯定是雙半黃燈光信息。這樣司機(jī)可以提前兩個(gè)閉塞分區(qū)就知道進(jìn)站信號機(jī)給出了進(jìn)側(cè)線命令。這種碼序方式明顯增強(qiáng)了預(yù)告性。碼序的概念將隨著主體化機(jī)車信號和超速防護(hù)系統(tǒng)的推廣而口益普及。

　　3．3增加了信息定義及顯示方式

　　這次機(jī)車信號信息標(biāo)準(zhǔn)化工作，新定義了“黃閃黃”信息和顯示方式。2000年版《技規(guī)》為提高列車側(cè)線通過速度充分發(fā)揮18號道岔的運(yùn)輸能力，在第317條增加了進(jìn)站信號機(jī)“一個(gè)黃色閃光和一個(gè)黃色燈光”的顯示。地面信號顯示增加了，但機(jī)車信號并沒有規(guī)定這一信息及相應(yīng)的顯示，致使機(jī)車信號一律按照雙半黃色燈行車，限制了通過速度。又由于我國鐵路提速和達(dá)速后，列車制動(dòng)距離加大，三顯示自動(dòng)閉塞在進(jìn)站口的地面信號顯示明顯不足，存在一定的安全隱患。

　　要解決上述問題，司機(jī)必須在預(yù)告處就應(yīng)明確知道該列車是通過、正線停車、側(cè)線停車還是機(jī)外停車等。新標(biāo)準(zhǔn)對進(jìn)站雙黃顯示作了較大變化，當(dāng)進(jìn)站信號是雙黃顯示時(shí)，在三顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段采取四顯示的處理方式；在提速半自動(dòng)閉塞區(qū)段上，機(jī)車信號除采用了四顯示的處理方法外，還增加了地面發(fā)碼區(qū)段。在縱列式站場及樞紐內(nèi)，地面進(jìn)站或進(jìn)路信號機(jī)顯示綠黃信息時(shí)，機(jī)車信號過去是降級為黃信息，這使司機(jī)要提前減速度，影響了通過能力。這次增加的綠黃信息，表示前方信號機(jī)開放，距停車地點(diǎn)至少有2個(gè)空閑區(qū)段，要注重運(yùn)行，這可提高通過能力。

　　3．4兼顧了200km／h區(qū)段運(yùn)行160km／h列車的需求

　　目前，我國鐵路最高運(yùn)行速度達(dá)到200km／h的區(qū)段，尚未采用數(shù)字軌道電路(新建的秦沈客運(yùn)專線例外)，仍使用18信息自動(dòng)閉塞及分級速度控制超防系統(tǒng)。在這些區(qū)段以160km／h及以下速度運(yùn)行的列車，大都安裝通用式機(jī)車信號加機(jī)務(wù)監(jiān)控裝置。對此，鐵道部明確要求，新標(biāo)準(zhǔn)要涵蓋這一情況，保證通用機(jī)車信號設(shè)備在200km／h區(qū)段能正常工作。這要求機(jī)車信號設(shè)備在信息接收方面要向上兼容。

　　為此，本標(biāo)準(zhǔn)將其歸入非凡區(qū)段機(jī)車信號信息定義中，并增加了綠3、綠2信息。機(jī)車信號的綠3、綠2信息和普通綠信息在速度限制上沒有區(qū)別，表示準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，且速度在160km／h以下。對于200km／h列車的超速防護(hù)設(shè)備，以上3種信息有明確的含義，綠信息表示前方最少空閑3個(gè)閉塞分區(qū)，綠2信息表示最少空閑4個(gè)閉塞分區(qū)，綠3信息表示最少空閑5個(gè)閉塞分區(qū)。速度等級由超速防護(hù)系統(tǒng)作具體規(guī)定，這樣可使超速防護(hù)系統(tǒng)與機(jī)車信號在信息使用上兼容和統(tǒng)一。

　　3．5以3個(gè)閉塞分區(qū)滿足列車制動(dòng)距離的規(guī)定

　　在四顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段，當(dāng)列車運(yùn)行速度在160km／h及以下時(shí)，通常用2個(gè)閉塞分區(qū)保證列車從最高速度達(dá)到停車。目前有些四顯示自動(dòng)閉塞區(qū)段用3個(gè)閉塞分區(qū)來保證全制動(dòng)距離，此時(shí)山現(xiàn)了多個(gè)速度等級。在這次機(jī)車信號信息分配及定義中，用3個(gè)閉塞分區(qū)保證全制動(dòng)距離的情況歸人非凡區(qū)段信息分配及定義，增加了綠黃2信息。這時(shí)機(jī)車信號與地面信號顯示不一致，但含義相符。當(dāng)?shù)孛骘@示綠黃燈時(shí)，要發(fā)綠黃2碼。地面綠黃信號已不是一般四顯示區(qū)段的預(yù)告注重含義，而是一級速差減速命令。綠黃燈前的綠燈顯示要求發(fā)綠黃碼，此時(shí)地面綠燈相當(dāng)于一般四顯示自動(dòng)閉塞的綠黃燈含義，表示準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度注重運(yùn)行，預(yù)告前方可能要減速。

　　上述機(jī)車信號顯示與地面信號機(jī)顯示不同，但速度含義相符，提高了列車運(yùn)行的安全性。這是本次信息標(biāo)準(zhǔn)化定義的一個(gè)重大變化。

　　3．6“雙紅燈區(qū)段”的規(guī)定

　　目前，我國帶有防護(hù)區(qū)段的自動(dòng)閉塞通過科學(xué)地計(jì)算和合理地布點(diǎn)，其通過間隔可達(dá)到6min，并且自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的安全性大大提高。帶防護(hù)區(qū)段的自動(dòng)閉塞，在區(qū)間用雙紅燈防護(hù)，在進(jìn)站口用雙黃燈防護(hù)，這時(shí)的黃燈表示低于一般黃燈的速度等級，出現(xiàn)了多個(gè)速差等級。為此專門定義了一個(gè)黃3信息，以示區(qū)別。在人機(jī)界面采用8燈位車載信號機(jī)的原則下，規(guī)定收到該信息的機(jī)車信號仍顯示一個(gè)黃燈，表示減速到規(guī)定的速度等級。它與一般黃燈信息的區(qū)別是通過機(jī)車信號設(shè)備的速度輸出接口輸出不同的信息，在機(jī)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置上可明確區(qū)分其不同的速度等級。一是黃燈表示減速命令，要求列車至少經(jīng)過了兩級減速；二是監(jiān)控裝置可明確區(qū)分，并加以監(jiān)控。所以這樣的規(guī)定不會存在安全問題。

　　綜上所述，新標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)車信號信息定義及分配》的制定是一項(xiàng)涉及面非常廣范、技術(shù)含量較高的工作。