12. Автоматическая блокировка

Автоблокировка представляет собой систему регулирования; движения поездов, при которой перегоны делятся на блок-участ­ки, ограждаемые светофорами. Сигнальные показания свето­форов зависят от состояния (свободен или занят) блок-участков и изменяются автоматически от воздействия движущихся поез­дов на рельсовые цепи. Односторонняя АБ регулирует движе­ние поездов по каждому из путей перегона только в одном на­правлении, принятом за нормальное. Двусторонняя АБ допуска­ет движение поездов по одному и тому же перегонному пути в обоих направлениях, причем для каждого направления уста­навливают свои светофоры.

В зависимости от числа сигнальных показаний светофоры АБ могут быть различной значности.

При двузначной АБ (рис. 15, а) используют два сигнальных показания: красный огонь, означающий, что ограждаемый блок-я,ч

Системы сигнализации автоблокировки

участок занят поездом, и зеленый, указывающий на свободность этого блок-участка. Машинист <не предупреждается о красном огне дополнительным сигнальным показанием. Поэтому для своевременной остановки поезда, проезжая светофор с зеленым опием, он сразу должен видеть показание 'следующего свето-<рора. Остановка поезда перед красным огнем может быть обес­печена только в условиях видимости сигнала на расстоянии •/б2>/вс + /ттах, где /_вс — 'путь, проходимый поездом за время вос­приятия сигнала машинистом; /_Ттах — тормозной путь полного •служебного торможения при максимальной реализуемой ско­рости.

В условиях минимальной видимости светофоров (туман, мо­тель) эта система может гарантировать безопасность только при движении поездов с низкими скоростями. Кроме того, обес­печить видимость светофоров «а расстоянии /62 часто не удает­ся по условиям рельефа местности. Все это исключает приме­нение двузначной АБ на наземных железных дорогах.

Для уверенного ведения поезда лри АБ любой значности ма­шинист, лроехав светофор с зеленым огнем, должен видеть зе­леный огонь на следующем светофоре. При двузначной сигна­лизации это требование выполняется при разграничении поез­дов двумя блок-участками, и межпоездной интервал, определяе­мый между центрами тяжести поездов, составит Ь% = 2/62 + /п, где /л—длина поезда. Такое разграничение позволяет сокра-гить межпо<ездиой интервал и получить высокую пропускную

способность. Поэтому двузначную АБ используют в метро, где длины тормозных лутей поездов небольшие, влияние погодных условий отсутствует, что позволяет машинистам на прямых участках тоннеля видеть одновременно показания нескольких светофоров. На участках с плохой видимостью светофоров и на станциях в метро используют более сложную систему сигнали­зации.

При трехзначной АБ (рис. 15,6) используют три сигнальных показания: красный огонь, означающий, что первый за свето­фором блок-участок занят; желтый, указывающий, что .первый блок-участок свободен, а следующий за ним занят; зеленый, свидетельствующий о том, что впереди свободны не менее двух блок-участков. Желтый огонь предупреждает машиниста о крас-но:м за один блок-участок. В неблагоприятных погодных усло­виях видимость светофора с желтым огнем может составлять, всего несколько метров. Поэтому для остановки поезда перед светофором с красным огнем длина каждого блок-участка трех­значной АБ (/бз) должна быть не менее значения /: тах для. всех обращающихся на участке поездов.

Уверенное движение поездов на зеленые огни светофоров (см. рис. 15,6) обеспечивается в условиях разграничения по­ездов тремя блок-участками. Поэтому минимальное расстояние сближения попутно следующих поездов ^з = 3/бз + /_п. Сокраще­ние этого расстояния до двух блок-участков приводит к тому» что после проезда светофора с зеленым огнем машинист видит желтый огонь следующего светофора и вынужден готовиться снизить скорость в случае задержки переключения желтого ог­ня на зеленый. Однако двухблочное разграничение вполне до­пустимо, если лучшими ходовыми свойствами обладает первый поезд (первый пассажирский, а второй грузовой, или первый поезд проходит станцию без остановки, а второй трогается с ме­ста и т. д.). Простота устройства и указанные эксплуатацион­ные преимущества обеспечили этой системе сигнализации наи­большее распространение на железных дорогах нашей страны.

Вблизи больших городов по железным дорогам движутся грузовые, дальние пассажирские и пригородные поезда, причем тормозные пути последних примерно вдвое короче. Если ис­пользовать на таких участках трехзначную АБ, то длину каж­дого блок-участка придется делать не менее максимального тормозного пути, что обусловливает межпоездной интервал не менее 6 мин. При необходимости большей пропускной способ­ности чаще для пригородных поездов целесообразно применять четырехзначную сигнализацию (рис. 15, в), при которой красный и желтый огни имеют ранее рассмотренные функции, желтый, горящий одновременно с зеленым, оповещает о свободное™ двух блок-участков, а зеленый — не менее трех. Одновременно горящие желтый и зеленый огни светофора оповещают маши­ниста о красном огне за два блок-участка (2/04). Поэтому '

способность. Поэтому двузначную АБ используют в метро, где длины тормозньих шутей поездов небольшие, влияние погодных условий отсутствует, что позволяет машинистам на прямых участках тоннеля видеть одновременно показания нескольких, светофоров. На участках с плохой видимостью светофоров и на станциях в метро используют более сложную систему сигнали­зации.

При трехзначной АБ (рис. 15,6) используют три сигнальных показания: красный огонь, означающий, что первый за свето­фором блок-участок занят; желтый, указывающий, что первый блок-участок свободен, а следующий за ним занят; зеленый, свидетельствующий о том, что впереди свободны не менее двух блок-участков. Желтый огонь предупреждает машиниста о крас­ном за один блок-участок. В неблагоприятных погодных усло­виях видимость светофора с желтым огнем может составлять всего несколько метров. Поэтому для остановки поезда '.перед, светофором с красным огнем длина каждого блок-участка трех­значной АБ (/оз) должна быть не менее значения /ттах для. всех обращающихся на участке поездов.

Уверенное движение поездов на зеленые огни светофоров-(см. рис. 15,6) обеспечивается в условиях разграничения по­ездов тремя блок-участками. Поэтому минимальное расстояние -сближения попутно следующих поездов ^з = 3/оз + ^п. Сокраще­ние этого расстояния до двух блок-участков приводит к тому,, что .после проезда светофора с зеленым огнем машинист видит желтый огонь следующего светофора и вынужден готовиться снизить скорость в случае задержки переключения желтого ог­ня на зеленый. Однако двухблочное разграничение вполне до­пустимо, если лучшими ходовыми свойствами обладает первый поезд (первый пассажирский, а второй грузовой, или первый поезд проходит станцию без остановки, а второй трогается с ме­ста и т. д.). Простота устройства и указанные эксплуатацион­ные преимущества обеспечили этой системе сигнализации наи­большее 'распространение на железных дорогах нашей страны.

Вблизи больших городов по железным дорогам движутся грузовые, дальние пассажирские и пригородные поезда, причем тормозные пути последних примерно вдвое короче. Если ис­пользовать на таких участках трехзначную АБ, то длину каж­дого блок-участка придется делать не менее максимального' тормозного пути, что обусловливает межпоездной интервал не менее б мин. При необходимости большей пропускной способ­ности чаще для пригородных поездов целесообразно применять четырехзначную сигнализацию (рис. 15, в), при которой красный и желтый огни имеют ранее рассмотренные функции, желтый, горящий одновременно с зеленым, оповещает о евободности двух блок-участков, а зеленый — не менее трех. Одновременно горящие желтый и зеленый огни светофора оповещают маши­ниста о красном огне за два блок-участка (2/04). Поэтомуостановка любого поезда перед •светофором с красным огнем обеспечивается при соблюде­нии неравенства 2/4б</ттах.

Зависимость тормозного пути при полном служебном торможении от скорости

Движение поездов на зеле­ные огни светофоров обеспечи­вается в этом случае при четы-рехблочном разграничении, ко­торое и определяет минималь­ное расстояние сближения по­ездов: 1,4 = 4/64 +/п. ПосколькуЛбЗ^'2/64, ТО /*з = 3/бЗ + /п = 6/Г>4 ++ /_п и 1,з—^4 = 2/64 —*бз. Следо­вательно, четырехзначная сиг­нализация по сравнению с трехзначной позволяет сокра­тить расстояние минимального '-сближения поездов на значение /бз и довести минимальный •межпоездной интервал до 2—• -3 мин.

Введение четвертого сигнального показания на участке с трехзначной АБ дает возможность (повысить скорости движения поездов без изменения мест расстановки светофоров. Зависимо­сти длины /т от скорости v (рис. 16) позволяют установить, что лри длине блок-участка трехзначной автоблокировки, равной 1,3 км, скорость пассажирского поезда ,на площадке не должна превышать 120 км/ч, а грузового — 90 км/ч. Четырехзначная сигнализация позволяет разместить в пределах двух -блок-уча­стков тормозной путь длиной 2,6 км и без изменения расста­новки светофоров увеличить скорость пассажирских поездов до 160, а грузовых до 100 км/ч.

Общую зависимость между числом сигнальных показаний АБ р и числом блок-участков Ь, необходимых для размещения наибольшего тормозного пути из всех обращающихся на участ­ке поездов, легко получить на основе следующих рассуждений. Для своевременной остановки поезда необходимо известить ма-:шини-ста о красном огне за Ь блок-участков, каждому из кото­рых должно соответствовать свое сигнальное показание: жел­тый огонь при трехзначной АБ (Ь=1), желтый и желтый с зе­леным пр'и четырехзначной (Ь = 2). К этим сигнальным показа­ниям необходимо добавить еще два: требующее остановки поезда и разрешающее движение с установленной скоростью у_у, значения которой должны быть известны машинисту на всех зонах участка. Следовательно, число сигнальных показаний ,0 = 6+2. Число блок-участков Ь равно округленному в сторону увеличения до целого -числа отношению тормозных путей само-то скорого /ттах и самого медленного /_Т тт поездов, О'брзщаю-

щихся на данном участке, т. е~

0 = ,/_т т ах/ /т т!п-

Зависимость минимального возможного интервала от числа сигнальных показаний

Тормозной путь скоростного» пассажирского поезда при ско­рости 200 км/ч в 4 раза больше., чем грузовых и дальних пасса­жирских поездов, и в 8 раз больше ,чем пригородных. По­этому ведение в обращение по­ездов со скоростью 200 км/ч на участках с трехзначной АБ (6 = 4) требует перехода на шестизначную сигнализацию, а с четырехзначной АБ (Ь = 8) — на десятизначную.

Сравнение соотношений для определения минимального рас­стояния сближения поездов при трех- и четырехзначной АБ позволяет установить общую зависимость этого расстояния /-р. от числа сигнальных показаний р: Ьр = р1.г,р + 1„.

Учитывая, что Ьь_Р = 1тт₃х/Ь, а Ь = р—2, получим 1_Р =

= /ттахР/(р —2) Ч-/,,-

Если р->°°, го р/(р—2)-»-1, т. е. с увеличением числа сиг­нальных показаний р минимальное расстояние сближения по­ездов 1_Р приближается к /ттах + /п. Соответственно уменьшает­ся и минимальный интервал между попутными поездами: /_тщ = = 1р/у_Ср, где у_ср— средняя скорость поезда на расстоянии 1_Р. Зависимости /тш от р (рис. 17) показывают, что повышение скоростей движения поездов сопровождается увеличением длин тормозных путей и интервала /тш. Наиболее существенное со­кращение Лит и соответствующее повышение пропускной спо­собности участка происходят при увеличении значности АБ от трех до шести.