1、60年鐵路信號的發展歷程在鐵路運輸的實踐中，即使鐵路線路、橋梁、機車和車輛等設備條件良好的情況下，也會發生列車沖突和顛覆等重大事故。發生列車沖突的原因可能是兩列或多列列車同時占用一個空間造成的；也可能是由于道岔位置不正確而導致列車駛入錯誤線而造成沖撞；另外，列車速度超過了線路限制速度也會引起顛覆事故。為保證安全，鐵路部門在劃定的空間入口處設置信號機以指揮列車能否可以駛入該空間。信號機的開放，必須檢查線路的空閑、道岔位置的正確和敵對信號的關閉，以防止列車沖突和顛覆等重大事故的發生。因此，在現代鐵路運輸系統中，除了鐵路固定設備（線路、橋、隧）和移動設備（機車、車輛），還需要鐵路信號系統，簡稱鐵路信

2、號，他們構成了鐵路運輸系統三個不可分割的技術基礎。鐵路信號系統是為了保證運輸安全而誕生和發展的，系統的第一使命是保證行車安全，也可以這樣說，沒有鐵路信號，也就沒有鐵路運輸的安全。1949年以前，我國鐵路信號非常落后，沒有成形信號制式，東北等鐵路沿用日本遺留的初級信號設備，膠東半島采用德國設備，云南的米軌鐵路采用法國制式。沒有鐵路信號設備生產能力。以手板道岔、人工動作臂板信號為主要手段，信號技術十分落后。1949年后，60年來，隨著我國鐵路事業翻天覆地的變化，中國鐵路信號也已經從零發展成為世界鐵路信號的強國。針對我國鐵路的不同發展情況，形成了完備的信號制度與制式標準，建立了雄厚的鐵路信號生產、研

3、發、設計施工、管理隊伍，信號技術從手動機械繼電發展到以信息技術為核心電子時代。改革開放以來，特別是鐵路六次大提速及近年來的高速鐵路、客運專線建設，更是使我國鐵路信號產生了根本的變化。今天的現代鐵路信號系統，已經成為計算機、現代通信和控制技術在鐵路運輸生產過程中的具體應用，鐵路信號的功能也從傳統的保障鐵路運輸安全的“眼睛”，擴展為保證行車安全、實現集中統一指揮、提高運輸效率、改善勞動條件和提升運營管理水平。現代信號技術已成為實現列車有效控制、提高鐵路區間通過能力和編組能力、向運輸組織人員提供實時信息的必備手段，是鐵路的“中樞神經”，是鐵路列車提速與發展高速鐵路的關鍵技術之一。在現代鐵路運輸系統中

4、占有非常重要的地位，成為鐵路現代化的重要標志之一。一、軌旁基礎設備的發展1949年前，我國只有手板道岔、人工動作臂板信號等簡單的鐵路信號設備，解放后，在我國鐵路信號研究人員及生產企業的努力下，信號基礎設備得到根本改變，色燈信號早已代替了臂板信號，信號顯示全部實現了列車控制自動；國鐵正線道岔全部采用我國自行研制的電動轉轍機，特別是近年來，我國提速線路、客運專線及高速鐵路相關道岔，全面使用了牽引力更大、鎖閉更加可靠、轉換時間更短的交流轉轍機（ZD（J）9系列電動轉轍機）及外鎖閉裝置；我國自行研制的軌道電路廣泛應用于鐵路車站及區間，實現了列車占用的自動檢測，已經上道運用20000多公里的ZPW200

5、0無絕緣軌道電路，還能夠向列車傳送前方空閑間隔信息，為機車信號及列車控制提供依據；除此以外，正在逐步國產化的、高科技的、點式應答器、GSMR基站等軌旁設備為實現我國列車自動控制奠定了基礎。二、列車控制技術的發展以前的鐵路信號是鐵路運輸的“眼睛”，地面信號向司機提供視覺信號，但由于地形和氣候條件的影響，司機往往不能在規定的距離上及時瞭望到前方信號機的顯示，因而有產生冒進信號的危險。因此，我國開發推廣了機車信號設備及列車自動停車ATS(AutomaticTrainStop)設備，將地面的視覺信號引入司機室，改善了司機瞭望條件，當地面信號的“禁止命令”未被司機接受就強迫列車自動停車。近年來，JT1-

6、CZ2000型主體化機車信號與站內電碼技術的的發展，使列車的駕駛更為容易。為了提高列車運行的安全性，我國自行研制了LKJ運行監控記錄裝置并在所有機車推廣使用。隨著鐵路運輸的任務越來越重，列車運行速度越來越高，特別是高速鐵路、客運專線的發展，保證運輸安全的問題也越來越突出。完全靠人工瞭望、人工駕駛列車已經不能保證行車安全了，即使裝備了機車信號和自動停車裝置，也只能在列車一般速度運行條件下保證安全，無法實現高速列車的安全保證，因為它們不能防止超速行車和冒進信號的現象。因此，需要研究列車運行控制系統，實現對列車間隔和速度的自動控制，提高運輸效率，保證行車安全。要實現上述目標，不是簡單的設備改進可以完

7、成的，需要解決許多關鍵技術問題，例如：車地之間大容量、實時、可靠信息傳輸，列車定位，列車精確、安全控制等。需要車載設備、軌旁設備、車站控制、調度指揮、通信傳輸等系統良好的配合才能實現，以現代列車運行控制技術為核心的信號系統可以稱為現代鐵路信號系統。為了適應鐵路跨越式發展戰略，2003年10月，鐵道部主持制定了中國列車控制系統(CTCS)技術規范總則(暫行)和相應CTCS技術條件，以分級的形式滿足不同線路運輸需求，在不干擾機車乘務員正常駕駛的前提下有效地保證列車運行的安全oCTCS劃分為5個等級，依次為CTCS0CTCS4級，以滿足不同線路速度需求。 CTCS0級為既有線的現狀，即由目前使用的通

8、用式機車信號和運行監控記錄裝置構成。 CTCS1級為面向160km/h以下的區段，由主體機車信號和加強型運行監控記錄裝置組成。它需在既有沒備的基礎上強化改造，達到機車信號主體化的要求，增加點式設備，實現列車運行安全監控。 CTCS2級為面向干線提速區段和200-250KM/H客運專線，采用車地一體化設計，基于軌道電路傳輸信息的列車運行控制系統。適用于各種限速區段，機車乘務員憑車載信號行車，地面一般設置通過信號機。 CTCS3級為面向300-350KM/H及以上客運專線和高速鐵路，基于無線通信網GSM-R傳輸列控信息，并采用軌道電路等方式檢查列車占用的列車運行控制系統。點式設備主要傳送定位信息。

9、 CTCS4級為面向高速鐵路或特殊線路，是完全基于無線傳輸信息的列車運行控制系統。地面可取消軌道電路，不設通過信號機，由RBC和車載驗證系統共同完成列車定位和完整性檢查.，實現虛擬閉塞或移動閉塞。上述技術規范及技術標準的制定，為我國列控系統的發展奠定了堅實的基礎。2007年我國研制的CTCS2級列控系統也開始成功應用于膠濟線160KM/H提速線路和合寧線、合武線等200-250KM/H客運專線，CTCS-3D（ETCS-1系統疊加CTCS2功能）成功應用于北京至天津城市客運專線，CTCS-3級列控系統即將應用于武廣、鄭西等300KM/H以上的客運專線。鐵路信號已經從最初階段提供“視力”的傳統信

10、號逐步演變成為一個列車閉環自動控制系統。圖1列車控制技術發展歷程三、區間閉塞技術的發展在鐵路運輸中，為了解決安全行車間隔問題，產生了閉塞技術及相關區間信號技術。1949年以來，我國區間信號技術經歷了電氣路簽、電氣路牌閉塞，二十世紀六十年代，我國信號專家采用繼電電路設計了64D型繼電半自動閉塞，提高站間閉塞的效率，保障了列車運行安全。為了提高運輸能力，行車密度逐步增加，我國相繼研制了4信息移頻自動閉塞、交流計數自動閉塞、極頻自動閉塞，使得組織追蹤運行成為可能，增加了列車密度。雙線自動閉塞提高通過能力尤為明顯,按8min、7min、6min間隔計算，每晝夜平行運行能力，由半自動閉塞的70對分別提高

11、至到180對、205對、240對，目前在裝備有CTCS2級列控系統的四顯示多信息自動閉塞可以使追蹤間隔縮短至3min。目前中國鐵路自動閉塞區段已超過3萬公里，占全國鐵路運營里程的40%以上。我國青藏鐵路采用無線定位方式（衛星定位GPS）來進行列車定位并通過GSM-R實時連續無線通信方式進行車地間信息交換，實現了不設軌道占用檢查的虛擬閉塞。目前我國鐵路正在武廣、鄭西等300KM/H以上的客運專線安裝基于無線通信自動閉塞的CTCS-3系統，用無線通信技術取代軌道電路實現信息傳輸，列車通過相應的地面設備，如信標燈、應答器，可以獲知自身的位置及速度等信息，通過無線通信網絡將位置、車次、列車長度、實際速

12、度、制動潛能、運行狀況等信息以無線的方式發送給地面控制中心或無線閉塞中心RBC；地面控制中心追蹤列車并發送移動權限、允許速度、限速、緊急停車等命令，實現基于無線通信的自動閉塞。可以取消地面信號機。四、車站聯鎖技術的發展車站是列車交會和避讓的場所，在車站內有許多線路，這些線路的兩端，都以道岔連接著。根據道岔的不同位置而組成不同的進路，列車或車列是否能進入進路，是用信號機來指揮的。如果信號機顯示的信號與道岔的開通位置不同，就有可能發生行車事故。為了保證安全，就必須使信號機、進路和道岔三者之間有著一定相互制約關系，這種關系稱為聯鎖。1949年以前，我國鐵路主要是非集中聯鎖或采用機械槽口技術，咽喉通過

13、能力低且安全性很低，1949年以后，我國鐵路經歷了機械槽口技術及電氣銜鐵聯鎖技術，二十世紀六十年代，我國信號專家采用繼電安全型繼電器技術設計了6501、6502型電氣集中聯鎖系統，并逐步淘汰了機械聯鎖方式，成為我國車站聯鎖的中流系統，電氣集中與非集中聯鎖比較，使我國鐵路咽喉通過能力提高50%-80%，到發線通過能力提高15%-20%。20世紀80年代，鐵道部科學研究院、通信信號總公司研究設計院等單位相繼展開了計算機聯鎖控制系統的研制工作。1984年，通信信號總公司研究設計院研制生產出了國內第一個車站計算機聯鎖控制系統，并成功地應用于地方鐵路，填補了我國計算機聯鎖控制系統的空白。1989年，鐵道

14、部科學研究院研制生產的計算機聯鎖控制系統在鄭州北編組站開通使用，使計算機聯鎖控制系統首次應用于國有鐵路。1994年，鐵道部科學研究院、通信信號總公司研究設計院研制的計算機聯鎖控制系統分別在哈爾濱鐵路局平房站和上海局交通站開通使用，這是我國鐵路首次將國有的計算機聯鎖設備應用于鐵路客貨列車通過的車站。目前，計算機聯鎖控制系統已經處于實用階段，隨著實踐經驗的積累，系統的性能也在不斷提高，計算機聯鎖系統已經裝備了近2000個車站。五、編組站綜合自動化技術的發展鐵路編組站是鐵路樞紐的核心，是車流集散和列車解編的基地，常有“列車工廠”之稱。據統計，貨車一次全周轉時間中，在車站作業和停留的時間約占70%。貨

15、車從裝車到卸車，平均要進行56次調車作業，其中在編組站作業停留的時間占30%以上。因此，鐵路編組站調車控制設備的發展，對于提高作業效率和縮短車輛周轉時間有重大意義。1913年美國研制的調整車組溜放速度的第一臺減速器問世,使駝峰調車技術設施有了突破性發展。我國1958年利用“平地起包”開創了重力調車技術，隨著我國車輛減速器研制成功，1960年，蘇家屯建成我國第一個機械化駝峰；由于電子技術和計算機技術的發展，調車駝峰上的技術裝備也不斷更新發展，1970年，豐臺西建成我國第一個半自動化駝峰，1984年，南翔建成我國第一個利用國產小型計算機控制的自動化駝峰；1989年，鄭州北建成我國第一個自動化編組站

16、，其中的自動化駝峰利用微機控制；19921994年，TWK-1型駝峰溜放速度控制系統、駝峰微機分線控制系統、微機可控頂調速系統相繼通過鑒定；隨后TBZK系統、TW組態系統和FTK等駝峰過程控制系統逐步成熟并推廣；2003年，全新概念的成都北綜合自動化編組站開始建設；2006年，武漢北綜合自動化編組站動工。根據鐵路“跨越式發展”的總體目標：2010年全國路網性編組站建成綜合自動化，2020年全國中、小能力的駝峰建成自動化。六、調度指揮技術的發展鐵路運輸效率的提高不僅需要良好的車站、列車控制設備，還需要良好的調度指揮系統的組織與管理。以前，調度員依靠一臺電話、一張圖、一支筆的傳統手工方式來編制運行計劃并組織行車的，調度效率低，限制了運輸效率的提高，影響了鐵路能力的發揮。二十世紀六十年代以后，為了使調度中心（調度員）能夠實時掌握管轄區段范圍內的列車動態并能夠對信號設備進行集中控制，我國相繼開發應用了DD1、DD2、D4D調度集中系統，后來由于可靠性有效性等問題，這些系統陸續下道，改革開放以來，我