TPWS 在时速超100 英里/ 小时线路上的应用
摘要: 地铁列车在高速行驶中, 列车可能因为速度过高而在撞车点之前不能停车。为此, 伦敦地铁公司在有关列车制动间隔区间(overlaps) 和列车停车防护方面, 对TPWS 方案提出了新颖独特的观点。特别是在冲突交叉点处, 利用接近可控信号, 可以安全地减少列车的制动间隔区间的长度。由于TPWS 本身是一种电子停车装置, 伦敦地铁成功地运用了它的一些原理, 来完善TPWS 在高速线路弯道上的运用。
关键词: 列车预警防护系统 TPWS 列车制动间隔区间 OV ERLAP 速度控制信号
是英国铁路安全部门为了减少列车闯红灯现象而对列车停车系统采用的一项安全措施, 即列车预警防
护系统。伦敦地铁没有固定长度的列车制动间隔区间, 每趟列车的停车进路都是单独计算的。进路长度的确定标准是要保证每趟列车通过红色(禁止) 信号图1 伦敦地铁车站速度控制实例图灯时, 列车停车装置会对列车实行制动, 从而使得制动区间, 测出这个距离可得到与之相等的列车运列车在到达可能的撞车点(例如道岔交叉点或停在行速度(例如100 英里/ 小时) 。信号机前方的列车) 之前停下来。此外, 对列车速同时, 在速度控制信号机的前面要设置一个时度的估算也不能只用线性速度, 而要获得列车在到间测试区间, 通常由轨道电路构成。轨道电路具有达禁止信号之前的最大速度。因此, 列车制动间隔可以确定列车位置的功能(例如电子计轴器) 。区间应该比标准的183m 轨道电路要长些。当进路上的列车已经在预定的时间占据了时间鉴于上述原因, 许多列车停车进路采取对相关测试区间, 速度控制信号灯就会由红灯转成黄灯道岔实行锁闭的方法, 来防止其他进路对该进路构(例如信号机300 由红灯改点黄灯), 这就确保了列成的不安全影响。如图1 所示, 信号机30 的接车车已将速度降低到足够的水平。列车在这种速度下进路将对33 号道岔实行锁闭, 由此防止办理信号运行, 即使再重新加速, 下个信号机(例如信号机机28 发车进路的可能。这种方式将极大地防碍车30) 防护的区段也能保证列车在到达撞车点之前安站的行车作业和效率, 即在接车的时候相邻的股道全地停下来。
不能同时发车。假如存在一个全速的列车紧急制动区间的话, 为了解决这个问题, 伦敦地铁采用了一种可以那么进路上的开始信号和与之相关的速度控制信号改变列车速度的信号机。当列车从全速开始减速, 将会变绿。(信号机300 和信号机30 均显示绿色最后安全地停在列车撞车点之前, 这段距离称为全灯光) 。速列车紧急制动区间, 速度控制信号机就被设置在对于Railtrack 公司来说, 使用接近控制和时这条进路的始端。(如图1 中信号机300) 。这个信间检测器来将列车速度减低到一定水平以前也曾出号将有效地防护道岔, 称为道岔防护信号。列车撞现过。这个原理主要运用于预警线路, 现在再次使车点与信号机30 间的距离, 则称为减速列车紧急用它, 也是由于没有一个全速的列车紧急制动区间的原因。伦敦地铁公司所用的原理基本上与之相，但是它多了一个可以自动操作的接近控制信不过, 最重要的区别在于速度控制信号被设置在可以使得列车在到达撞车点之前停下来的位置。度。在这种减速的条件下, TPWS + 的过速环线将正是这个特点, 完善了TPWS 的功能。
目前的问题是, 当列车的速度超过100 英里/ 小时, TPWS/ ( TPWS + ) 将不能够使列车在制动间隔区间内停下来。对那些高速铁路线的交叉点, 将采用延迟出清的办法来解决。以下解释它的工作原理。
如图2 所示。这是一个典型的高速交叉线路的实例。信号机114 防护的区段是一段标准的183m 的列车紧急制动区间, 并设置了TPWS 的停车环线(TSS) 和离信号机755m 处的TPWS + 的过速环线(OSS) , 这条进路的直线速度是125 英里/ 小时, 因此, 该进路将会对信号机113 开通的进路造成冲突事故(如图2 粗线标示的进路。) 。
图2 高速交叉点布局和TPWS 的设置图
图3 受控于TPWS 的高速交叉点示意图
信号机114 正常状态下显示红灯, 信号机100 也显示红灯。设置在信号机114 处的TSS 将会起到保护交叉点的作用。在信号114 显示红灯时, 信号100 是一个接近控制信号, 使列车能有效地减速。
为了使信号机100 的显示可以从红色灯光转为单黄灯, 轨道电路MO 段被设置成时间测试区间, 其长度由列车速度从125 英里/ 小时减到100 英里/ 小时所需用的时间来确定。列车在到达信号机96 的轨道信号点前, 信号机96 显示黄灯, 当列车经过轨道信号点后(列车从MO 进入MP 区段), 信号机96 将显示双黄灯, 信号机100 将显示黄色灯光, 此后列车将从100 英里/ 小时继续制动。因为100 英里/ 小时的速度对交叉点来说是个危险的速会防护任何列车的过速, 如图3所示。
由于列车必须过早地减速, 因此会浪费一些列车运行的时间。不过, 在交叉口处, 让一列列车必须停下来, 去等待另一趟列车通过是不现实的。
既然涉及到高速, 时间测试的准确性可能不高, 因此, 将采纳2 段时间测试法, 这是伦敦地铁再次对该原理的运用。列车首先缓慢制动, 然后制动力加大, 利用备用的制动设备, 司机可以在红灯处停车。这个过程将通过MR 轨道电路去实现。在过速环线OSS 处, 列车的速度达到57 英里/ 小时, 此时信号100 将显示黄灯, 再次减速的结果使得列车只能停在红灯处。
信号机100 的延迟出清只是用在信号机114 前面没有排进路, 可能发生列车冲撞危险的时候。当信号机114 前面建立的是直线进路时, 进路上的其他信号有相应的正常显示, 信号机100 也是如此。目前, 对于TPWS 的接近控制, 理想的线速是采用125 英里/ 小时。
本文的主要目的在于说明: 如何延迟信号的出清, 以及如何对TPWS 采用时间测试器去控制列车速度, 从而防护以前TPWS 所不能防护的区段。同时, 也对极有撞车危险的交叉点和运用TPWS 设备不能提供有效的过速防护等问题, 提出了解决办法。
