ПРИМЕРЫ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМАХ СИГНАЛИЗАЦИИ
Поезд Станция Поезд Г
Рис. 4. Примеры движения на участках с трехзначной и четырехзначной сигнализацией
На рис. 4 показаны участки с трехзначной и четырехзначной сигнализацией. Поезд А остановился на станции, расположенной на участке с трехзначной сигнализацией, а поезд В — на станции, расположенной на участке с четырехзначной сигнализацией. Поезд Б следует за поездом Л на таком же расстоянии, как поезд Г за поездом Б, но из-за потери времени находящимися впереди поездами на станционные остановки расстояние между поездами быстро сокращается. Если поезд А не освободит блок- участок 2П прежде, чем поезд Б подойдет к сигналу 21, машинист увидит сигнальное показание «Тише» и начнет тормозить с тем, чтобы остановиться у сигнала 22. В таких же условиях машинист поезда Г получит на сигнале 31 сигнальное показание «Путь свободен» и встретит первое ограничивающее показание на сигнале 32. Тем временем, если поезд освободит блок-участок ЗЦ, показание сигнала 33 изменится, пока поезд подойдет к этому сигналу. Учитывая, что этот поезд идет позади поезда, набирающего скорость, машинист может несколько снизить скорость и продолжать двигаться, не производя полного служебного торможения и не делая остановки. При этом поезд Б будет двигаться с малой скоростью, а возможно, и остановится к тому времени, когда машинист увидит сигнал 22 и обнаружит на нем показание «Тише». Другим важным обстоятельством является то, что блок-участок ЗП вдвое длиннее блок-участка 4Ц и что поезду А потребуется вдвое больше времени для освобождения блок-участка ЗП, чем поезду В для освобождения блок-участка 4Ц. Последнее вызывает дополнительную задержку в получении поездом Б сигнального показания о следовании с нормальной скоростью.
Многозначная сигнализация на линиях с высокими скоростями движения. При попутном следовании поездов одной категории на линиях с высокими скоростями движения и без отклонения на боковые пути четырехзначная сигнализация по сравнению с трехзначной позволяет при тормозных путях, равных в обоих случаях 1400 м, сократить интервал попутного следования на 25%. Это дает возможность пассажирским поездам, движущимся со скоростью 144/слг/ч, уменьшить интервал попутного следования на 30 сек, а грузовым поездам, идущим со скоростью 72 км/ч, уменьшить интервал попутного следования на 60 сек. Однако эта экономия времени не является основным преимуществом многозначной сигнализации, так как на линиях для высоких скоростей, в особенности на примыканиях их к крупным центрам, маневренность в движении имеет еще большее значение. На дорогах поезда не обращаются с одинаковой максимальной скоростью на больших протяжениях. Местные условия требуют снижения скоростей на кривых, в пределах городов, на мостах и при маршрутах по отклоненным стрелкам на централизованных территориях. Блок-участки, на которых имеются такие ограничения скорости, или блок-участки на подходе к станции нельзя делать короче, так как необходимо обеспечить надлежащий тормозной путь. В результате при следовании с ограничением скорости время занятия поездом блок-участка увеличивается, а расстояние между этим и следующим поездом временно сокращается. В таких случаях резервы, имеющиеся благодаря лишним 1 200 м, предотвращают ненужные остановки и замедления в движении поездов.
При автоматической блокировке как на однопутных, так и на двухпутных линиях применение четырехзначной сигнализации вблизи станций со стрелочными переводами ручного обслуживания создает некоторые преимущества. Входные и выходные сигналы размещаются на станциях вблизи стрелок. На станционном пути, вмещающем поезд из 90 вагонов, стрелочные переводы находятся на расстоянии 1 200 м один от другого (рис. 5).
Таким образом, станционный блок-участок Н по главному пути равен примерно 1 200 м. Это расстояние недостаточно для блок-участка при трехзначной сигнализации. Это приводит к необходимости оборудовать сигнализацию таким образом, что когда находящийся впереди блок-участок М занят и на сигнале 31 имеется сигнальное показание «Стой», то сигнальное показание «Тише» возникает как на сигнале 33, так и на сигнале 35. Если два грузовых поезда идут вслед со скоростью 72 км/ч с интервалом между ними, превышающим два блок-участка, то для того, чтобы поезда следовали по показаниям «Путь свободен», расстояние между поездами должно быть более 4 800 м. От момента проследования первым поездом сигнала 31 до момента, когда хвост этого поезда пройдет сигнал 29, что составляет 2 мин для блок- участка длиной 2 400 м, на сигналах будут показания, приведенные в верхней части рис. 5. Так как сигнальное показание «Тише» на светофоре 35 длится лишние 2 мин, то следующий поезд при приближении к этому сигналу вынужден тормозить, что вызовет ненужную для него задержку. Если установить дополнительный сигнал 34, как показано в нижней части рис. 10, и создать два блок- участка длиной по 1 200 м на подходе к станции, а также организовать четвертое показание на сигналах 33, 34 и 35, то два поезда, следующих в одном направлении с максимальной разрешенной скоростью и минимальным расстоянием 4 800 м между ними, могут пройти весь участок таким образом, что второй поезд не встретит ни одного сигнального показания, требующего снижения скорости или остановки.
Изложенное показывает, что поезда могут переходить на одном и том же участке от трехзначной сигнализации к четырехзначной без всяких затруднений. Таким образом, многозначная сигнализация может быть оборудована в любой части участка, где это необходимо для улучшения организации движения.
Рис. 5. Организация четырехзначной сигнализации на подходе к станции:
а—«Следуй с нормальной скоростью»; б—«Стой»; в — «Следуй с готовностью остановиться у следующего сигнала»; е — «Следуй с готовностью остановиться у второго сигнала»
Показания сигналов при многозначной автоблокировке. Как уже упоминалось ранее, при рассмотрении четырехзначной сигнализации, четвертое сигнальное показание «Приближение с готовностью остановиться», правило 282 А, означает «Следуй с готовностью остановиться у второго сигнала». При таком показании машинист имеет в своем распоряжении два блок-участка для остановки поезда и не должен ограничивать скорость до прохода первого сигнала с ограничивающим показанием. Как правило, для замедления хода с максимальной разрешенной скорости до средней скорости, под которой понимается скорость не выше 48 км/ч, требуется около двух третей тормозного пути. Например, пассажирский поезд, движущийся со скоростью 144 км/ч, при служебном торможении снизит скорость до 48 км/ч на пути длиной примерно 1 600 м. Для того, чтобы машинист мог выполнить требование сигнала «Приближение со средней скоростью» (правило 282), которое означает «Следуй, приближаясь к следующему сигналу со средней скоростью», сигналы должны быть размещены на расстоянии хотя бы 1 600 м один от другого. Когда предупредительный сигнал подает показание «Приближение со средней скоростью», что означает «Следуй, приближаясь к следующему сигналу со средней скоростью», на подходе к входному сигналу с показанием «Следуй со средней скоростью в пределах централизованной зоны» (правило 283), то предупредительный сигнал должен находиться на расстоянии, по крайней мере, двух третей тормозного пути от входного сигнала. Однако при следовании по сигналам автоблокировки поезд может с полной безопасностью проследовать ближайший сигнал со скоростью, превышающей 48 км/ч, и все же иметь достаточный тормозной путь для остановки, не доходя до второго сигнала.
Для размещения сигналов автоблокировки таким образом, чтобы расстояние между ними было меньше двух третей тормозного пути, некоторые дороги меняют расположение огней для сигнального показания «Приближение со средней скоростью», сдвигая верхний огонь влево, а нижний вправо от оси мачты. Шахматное расположение желтого огня над зеленым модифицирует показание «Приближение со средней скоростью» и позволяет поезду пройти следующий сигнал со скоростью выше средней. Желтый огонь над зеленым в вертикальном ряду означает, как это указано правилом 282, что скорость должна быть снижена и не превышать среднюю скорость при подходе поезда к следующему сигналу, так как поезду надлежит пройти стрелку, рассчитанную на среднюю скорость.
Для устранения необходимости равняться на среднюю скорость некоторые железные дороги пользуются в качестве четвертого указания сигнальным показанием «Приближение с готовностью остановиться» (правило 282 А), означающим «Следуй с готовностью остановиться у второго сигнала». При таком показании безопасность движения обеспечена, если блок-участки таковы, что каждые два последовательно расположенных блок-участка имеют общую длину не менее тормозного пути. В сложной обстановке, как, например, на станциях, один из двух последовательно расположенных блок-участков может иметь длину, меньшую половины тормозного пути. Кроме того, показание «Приближение с готовностью остановиться» по сравнению с показанием «Приближение со средней скоростью» устраняет указание машинисту о снижении скорости до 48 км/ч перед проходом следующего сигнала, когда нет достаточного расстояния для выполнения этого. При тормозном пути в 2 400 м и при точном соблюдении показания «Приближение со средней скоростью» длина блок-участков должна быть равной двум третям тормозного пути, или примерно 1 600 м, в то время как при показании «Приближение с готовностью остановиться» блок- участки могут быть равными 1 200 м и даже менее, но с условием, что смежный участок настолько больше, что длина обоих блок-участков в сумме равна 2 400 м.
Одна из дорог оборудовала на двухпутной линии с интенсивным движением четырех- и пятизначную сигнализацию. При пятизначной сигнализации применяются пять показаний сигналов в следующем порядке: «Стой, затем следуй далее с ограниченной скоростью»; «Следуй, готовясь остановиться у следующего сигнала»; «Следуй с готовностью остановиться у второго сигнала»; «Следуй, приближаясь к следующему сигналу, со средней скоростью»; «Следуй с нормальной скоростью».
Скорости на подходах к станциям. Выше указывалось, что централизованный предупредительный сигнал должен находиться по меньшей мере на расстоянии 1 600 м от входного сигнала. Указанное необходимо, чтобы при показании на предупредительном сигнале «Следуй, приближаясь к следующему сигналу, со средней скоростью», (правило 282), являющемся предварительной информацией
о показании на входном сигнале «Следуй со средней скоростью в пределах централизованной зоны» (правило 285), поезд был в состоянии снизить скорость со 144 до 48 км/ч на участке между предупредительным и входным сигналами. Организация на подходе к каждому входному сигналу блок-участка на 400 м длиннее обычного 1 200-м блок-учасгка при четырехзначной системе сигнализации удлиняет интервальное расстояние между поездами попутного следования с 3 600 до 4 000 м.
Основным возражением против более длинных блок- участков на подходе к централизованным станциям является то, что здесь при следовании поездов по отклоненным стрелкам скорости движения снижаются и что для обеспечения максимальной пропускной способности желательны блок-участки наименьшей длины.
Одним из возможных решений этой задачи является создание пятого показания на сигнале И (см. рис. 3) с огнями — зеленый над желтым, что означает «Следуй, приближаясь ко второму сигналу, со средней скоростью», правило 281 А.
Как указывалось ранее, по отношению к специальному показанию «Приближение со средней скоростью» с огнями — желтый над красным в шахматном порядке или желтый над желтым, скорость, с которой поезд проходит мимо сигнала 12 (см. рис. 3), не имеет значения, так как применение пятого сигнального показания на сигнале 11 позволяет поезду снижать скорость с максимальной разрешенной до средней скорости на протяжении двух блок- участков 1П и 2П, т. е. до того, пока он подойдет ко второму сигналу.
Упрощенные многозначные показания сигналов. Сигнальные показания сигналов, принятые правилами сигнализации, создавались большей частью во времена применения семафорных крыльев и керосиновых фонарей, которые не могут быть устранены на время, когда они не нужны для дачи сигнальных показаний. Продолжая на этой же основе приспособление светофорных головок для более чем трехзначной сигнализации, железные дороги создали сигнализацию, у которой для каждого показания зажигается одна лампа в каждой из двух светофорных головок.
При создании большого количества сигнальных показаний возникает такое положение, что показание с огнями — зеленый над желтым означает нечто совершенно отличное от сигнального показания с огнями — желтый над зеленым. Кроме того, в каждом из этих показаний при перегорании лампы желтого огня остается один зеленый огонь. Если все светофоры на данном участке имеют два огня, то один огонь любого цвета является неправильным сигналом и должен восприниматься машинистом как сигнальное показание «Стой». С другой стороны, если на коротких отрезках применяется многозначная сигнализация с горением двух огней, а весь остальной участок оборудован трехзначной сигнализацией с горением одного огня для каждого сигнального показания сигнала, то следует учесть возможность перегорания нитей ламп в светофорах с двумя огнями и необходимость установки реле выключения второго огня. Последним предупреждается появление неправильных, менее ограничивающих показаний.
Практика зажигания одной лампы в каждой головке двухголовочного светофора для создания сигнальных показаний при автоблокировке не использует возможностей гашения и зажигания электрических ламп по желанию. Отсюда, если красный, желтый или зеленый огонь одной светофорной головки может служить для дачи полного сигнального показания, то лампу во второй головке лучше погасить и этим уменьшить опасность ошибки со стороны машиниста. На участке четырехзначной автоблокировки железной дороги Делавер, Лаккаванна и Западная, где установлены двухголовочные светофоры : один красный огонь означает «Стой», один зеленый — «Путь свободен», а один желтый — «Следуй, готовясь остановиться у следующего сигнала», и только четвертое показание состоит из двух огней — желтого над зеленым. Исходя из того, что красный огонь является общепризнанным сигнальным показанием «Стой», а зеленый — показанием «Путь свободен», все остальные показания являются показаниями ограничительного характера.
Учитывая, что желтый огонь является признанным ограничительным показанием, железная дорога Атчисон, Топека, Санта-Фе, пользовавшаяся ранее лишь тремя показаниями— красным, зеленым и желтым, приняла в качестве четвертого показания два желтых огня один над другим. Это сигнальное показание включается на подходе к сигналу с показанием «Тише», осуществляемое одним желтым огнем. Показание с огнями желтый над желтым (правило 282 А) означает «Следуй с готовностью остановиться у второго сигнала». Сравнительно просто решен вопрос по организации четвертого сигнального показания на трехзначном светофоре, который ранее давал только три показания — красным, желтым или зеленым огнем, железной дорогой Иллинойс Централ. Здесь в качестве четвертого показания применяется проблесковый желтый огонь.
На некоторых железных дорогах Англии и Франции при пятизначной автоблокировке сигнальные показания отображаются огнями; красным, зеленым, желтым, двумя желтыми и тремя желтыми. Один желтый огонь соответствует американскому сигнальному показанию по правилу 285 «Следуй с готовностью остановиться у следующего сигнала»; огни желтый над желтым соответствуют правилу 282 А «Следуй с готовностью остановиться у второго сигнала» или правилу 282 «Следуй, приближаясь к следующему сигналу со средней скоростью»; три желтых огня соответствуют правилу 281 В «Следуй, приближаясь к следующему сигналу с ограниченной скоростью». Во французской системе сигнализации один красный огонь соответствует американскому абсолютному сигналу «Стой», (правило 292), а два расположенных один над другим красных огня соответствуют остановочно-разрешительному показанию (правило 291). Любое из французских сигнальных показаний, в которых принимает участие более чем одна лампа, превращается в более ограничивающее показание при перегорании одной из ламп. Таким образом, выход лампы из строя не вызывает опасных последствий.