Järnvägssignal
Färg-ljussignaler (Storbritannien)
En järnvägssignal är en visuell displayanordning som förmedlar instruktioner eller varnar för instruktioner om förarens behörighet att fortsätta. Föraren tolkar signalens indikering och agerar därefter. Vanligtvis kan en signal informera föraren om den hastighet med vilken tåget säkert kan fortsätta eller den kan instruera föraren att stanna.
Applicering och positionering av signaler
Ursprungligen visade signalerna enkla stopp- eller fortsätt-indikeringar. När trafiktätheten ökade visade sig detta vara för begränsande och förfining tillkom. En sådan förfining var tillägget av avlägsna signaler på vägen till stoppsignaler. Den avlägsna signalen gav föraren en varning om att de närmade sig en signal som kan kräva ett stopp. Detta möjliggjorde en total hastighetsökning, eftersom lokförare inte längre behövde köra med en hastighet inom siktavstånd från stoppsignalen.
Under tidtabell och tågorderdrift förmedlade signalerna inte direkt order till tågpersonalen. Istället uppmanade de besättningen att hämta beställningar, eventuellt sluta göra det om beställningen motiverade det.
Signaler används för att indikera ett eller flera av följande:
- Att linjen framför är fri (fri från hinder) eller blockerad
- Att föraren har tillstånd att fortsätta
- Att punkter (även kallat växel eller växel i USA) är korrekt inställda
- Vilka vägpunkter är satta
- Den hastighet tåget kan färdas
- Tillståndet för nästa signal
- Att tågbeställningarna ska hämtas av besättningen
Tidiga signalsystem
Bollsignal (USA, 1830) vid "high ball"
Semaforsignal (1940)
Wood's crossbar signal (1830)
Roterande skivsignal (1840)
Dubbel skivsignal (1846)
Signaler kan placeras:
- I början av ett spåravsnitt
- Om närmandet till en rörlig infrastruktur, såsom punkter eller växlar eller en svängbro
- Inför andra signaler
- På inflygning till en plankorsning
- Vid ett växel eller växel
- Framför plattformar eller andra platser där tågen sannolikt kommer att stanna
- På tågorderstationer
'Linnande linjer' signaleras vanligtvis kontinuerligt. Varje linje på en dubbelspårig järnväg signaleras normalt endast i en riktning, med alla signaler i samma riktning på båda linjerna. Där dubbelriktad signalering är installerad, är signalerna vända i båda riktningarna på båda spåren (ibland känt som "reversibelt arbete" där linjer normalt inte används för dubbelriktad arbete). Signaler tillhandahålls i allmänhet inte för att kontrollera rörelser inom sidospår eller gårdsområden.
Aspekter och indikationer
Signaler har aspekter och indikationer . Aspekten är det visuella utseendet på signalen ; indikationen är meningen . I amerikansk praxis har indikationerna konventionella namn, så att till exempel "Medium Approach" betyder "Fortsätt med att inte överskrida medelhastighet; var beredd att stanna vid nästa signal". Olika järnvägar tilldelade historiskt olika betydelser till samma aspekt, så det är vanligt som ett resultat av sammanslagningar att finna att olika divisioner av en modern järnväg kan ha olika regler för tolkningen av signalaspekter. Till exempel hänvisar stoppaspekt till varje signalaspekt som inte tillåter föraren att passera signalen.
Till skillnad från ett typiskt trafikljus , där både positionen och färgen på ljuset när det tänds ger samma indikation, i ett signalhuvud med flera lampor, är både färgen och positionen för tända lampor nödvändiga för att tolka signalens aspekt.
Signaler styr rörelsen förbi den punkt där signalen står och in i nästa spåravsnitt. De kan också förmedla information om tillståndet för nästa signal som ska påträffas. Signaler sägs ibland "skydda" de punkter eller växlar, spåravsnitt etc. som de ligger före. Termen "före" kan vara förvirrande, så officiell praxis i Storbritannien är att använda termerna bakom och före . När ett tåg väntar på en signal är det "baktill" den signalen och faran som skyddas av signalen är "före" tåget och signalen.
I nordamerikansk praxis måste en distinktion göras mellan absoluta signaler, som kan visa en "Stopp" (eller "Stopp och stanna") indikation, och tillåtande signaler, som visar en "Stopp och fortsätt"-aspekt. Dessutom kan en tillåtande signal markeras som en Grade Signal där ett tåg inte behöver stanna fysiskt för en "Stopp & Fortsätt"-signal, utan bara bromsa in till en hastighet som är tillräckligt långsam för att stanna utanför eventuella hinder. Förreglingssignaler ('kontrollerade') signaler är vanligtvis absoluta, medan automatiska signaler (dvs. de som styrs av enbart spårbeläggning, inte av en tågklarare) vanligtvis är tillåtande. [ citat behövs ]
Förare måste vara medvetna om vilka signaler som är automatiska. I nuvarande brittiska praxis har till exempel automatiska signaler en vit rektangulär platta med en svart horisontell linje tvärs över. I amerikansk praxis indikeras en tillåtande signal vanligtvis av närvaron av en nummerskylt. I de australiska delstaterna New South Wales, Victoria och South Australia, såväl som Nya Zeeland, har en tillåtande signal den nedre uppsättningen av ljus förskjuten (vanligtvis till höger) från de övre ljusen; i Victoria och Nya Zeeland behandlas en absolut signal som visar ett rött eller vitt "A"-ljus också som en tillåtande signal. Vissa typer av signaler visar separata tillåtande och absoluta stoppaspekter. I Tyskland anges reglerna som gäller för respektive signal med en vertikal platta på signalens stolpe ( Mastschild ).
Driftsregler anger normalt att en signal med en abnormitet, till exempel en med en släckt lampa eller en helt mörk signal, måste tolkas som den mest restriktiva aspekten – i allmänhet "Stopp" eller "Stopp och fortsätt".
Signalformer
Signaler skiljer sig både i det sätt på vilket de visar aspekter och i det sätt på vilket de är monterade med avseende på spåret.
Mekaniska signaler
De äldsta signalformerna visar sina olika indikationer genom att en del av signalen fysiskt flyttas. De tidigaste typerna bestod av en bräda som antingen var vänd mot framsidan och helt synlig för föraren, eller roterad bort för att vara praktiskt taget osynlig. Dessa signaler hade två eller högst tre positioner.
Semaforsignaler utvecklades i Frankrike i slutet av 1700-talet, innan de senare antogs av järnvägarna. Den första järnvägssemaforen uppfördes av Charles Hutton Gregory på London och Croydon Railway (senare Brighton) vid New Cross Gate, sydöstra London, 1841. Den liknade i form av de optiska telegraferna som då ersattes på land av den elektriska telegrafen . Gregorys installation inspekterades och godkändes för handelsstyrelsen av generalmajor Charles Pasley . Pasley hade uppfunnit ett system för optisk telegrafi genom semaforer 1822 för den brittiska militären, och verkar ha föreslagit Gregory tillämpningen av semaforen på järnvägssignalering. Semaforen antogs efteråt snabbt som en fast signal nästan universellt. Skivsignaler, som de som gjorts av Hall Signal Company , användes ibland, men semaforer kunde läsas på mycket längre avstånd. Uppfinningen av det elektriska ljuset , som kunde göras ljusare än oljelampor och därmed synligt både natt och dag, resulterade i utvecklingen av positionsljussignaler och färg-ljussignaler i början av 1900-talet, som gradvis fördrev semaforer. Ett fåtal finns kvar i modern verksamhet i Storbritannien.
Mekaniska signaler kan manövreras manuellt, kopplade till en spak i en signallåda, med elmotorer eller hydrauliskt. Signalerna är designade för att vara felsäkra så att om strömförsörjningen bryts eller en länk bryts, kommer armen att röra sig med gravitationen till horisontellt läge.
I USA användes semaforer som tågordersignaler, med syftet att indikera för ingenjörer om de skulle sluta för att ta emot en telegraferad order, och också som helt enkelt en form av blocksignalering.
Färgljussignaler
Införandet av elektriska glödlampor gjorde det möjligt att producera färgljussignaler som var tillräckligt ljusa för att ses under dagsljus, med början 1904.
Signalhuvudet är den del av en färgljussignal som visar aspekterna . För att visa ett större antal indikationer kan en enskild signal ha flera signalhuvuden. Vissa system använde ett enda huvud tillsammans med extraljus för att modifiera den grundläggande aspekten.
Färgljussignaler finns i två former. Den vanligaste formen är multi-unit typen, med separata ljus och linser för varje färg, på samma sätt som ett trafikljus . Huvor och sköldar tillhandahålls vanligtvis för att skugga ljuset från solljus som kan orsaka falska indikationer.
Sökljussignaler var den mest använda signaltypen i USA tills nyligen. [ citat behövs ] I dessa används en enda glödlampa i varje huvud, och antingen en AC- eller DC - relämekanism används för att flytta ett färgat glasögon (eller "roundel") framför lampan. På detta sätt returnerar gravitationen (fail safe) den röda rundeln till lampans optiska bana. I själva verket är denna mekanism mycket lik färgljussignalen som ingår i en elektriskt manövrerad semaforsignal, förutom att utelämnandet av semaforarmen gör att rundlarna kan miniatyriseras och inneslutas i ett väderbeständigt hölje. Strålkastarsignaler, som används i stor utsträckning i USA från andra världskriget och framåt, har nackdelen att de har rörliga delar som avsiktligt kan manipuleras. Detta hade lett till att de blivit mindre vanliga under de senaste femton till tjugo åren när vandalisering började göra dem sårbara för falska indikationer.
Men i vissa andra länder, såsom på de italienska järnvägarna ( FS ) från Regolamento Segnali , är de fortfarande standardfärgljussignalen även om nya installationer är enligt beskrivningen nedan.
På senare tid har kluster av lysdioder börjat användas i stället för glödlampor, reflektorer och linser. Dessa använder mindre ström och har en påstådd arbetslivslängd på tio år, men så är det kanske inte i verkligheten.
Driftsregler föreskriver i allmänhet att en mörk signal tolkas som att den ger den mest restriktiva indikeringen den kan visa (vanligtvis "stopp" eller "stopp och fortsätt"). Många färgljussystem har kretsar för att upptäcka sådana fel i lampor eller mekanismer.
Positionsljussignaler
En positionsljussignal är en signal där lampornas position, snarare än deras färg, avgör betydelsen. Aspekten består enbart av ett mönster av upplysta lampor, som alla är av samma färg. I många länder används små positionsljussignaler som växlingssignaler, medan huvudsignalerna är av färgljusform. Dessutom använder många spårvägssystem (som Metro of Wolverhampton) positionsljussignaler.
Färg-positionssignaler
Ett system som kombinerar aspekter av färg- och positionssystemen utvecklades på Baltimore och Ohio Railroad (B&O) 1920 och patenterades av LF Loree och FP Patenall. Det liknar positionsljussystemet med det centrala ljuset borttaget och de resulterande ljusparen färgade i överensstämmelse med vinkeln de bildar: grönt för det vertikala paret, bärnstensfärgat för det högra diagonalparet och rött för det horisontella paret. Ett ytterligare par, färgat "månvit", kan läggas till på den andra diagonalen för att begränsa indikationer. Hastighetssignalering indikeras inte av ytterligare signalhuvuden, utan av ett system av vita eller bärnstensfärgade "orbital"-ljus placerade i en av sex positioner ovanför och under huvudhuvudet. Positionen över eller under anger den aktuella hastigheten, medan läget från vänster till höger anger hastigheten vid nästa signal (full, medel eller långsam i båda fallen). Dvärgsignaler har samma aspekter som fullstora signaler. En av fördelarna som hävdas för systemet är att utbrända glödlampor producerar aspekter som entydigt kan tolkas som antingen den avsedda indikeringen (för huvudhuvudet) eller som en mer restriktiv indikation (för orbitalerna - om bara det centrala huvudet lyser , är indikationen antingen långsam eller begränsande).
Färgpositionsljus (CPL) installerades först som pilot på Staten Island Railway i New York City, vid den tiden ett B&O-dotterbolag; de tillämpades också på Chicago och Alton Railroad när den senare var under B&O-kontroll, såväl som på själva B&O. Med försvinnandet av B&O i CSX har de gradvis ersatts med NORAC färgljussignaler.
Signalmontering
Linjesignaler måste monteras i närheten av spåret som de kontrollerar.
Stolpemontering
När ett enskilt spår är inblandat är signalen normalt monterad på en stolpe eller mast som visar armen eller signalhuvudet på någon höjd ovanför spåret, för att kunna ses på avstånd. Signalen placeras normalt på förarsidan av banan .
Gantry montering
När flera spår är inblandade, eller där utrymmet inte tillåter eftermontering, finns andra former. I dubbelspårsterritorium kan man hitta två signaler monterade sida vid sida på en konsol som själv är monterad på en stolpe. Den vänstra signalen styr sedan det vänstra spåret och den högra signalen det högra spåret. En portal eller signalbrygga kan också användas. Denna består av en plattform som sträcker sig över spåren; signalerna är monterade på denna plattform över spåren de kontrollerar.
Markmontering
I vissa situationer eller platser, som i tunnlar, där det inte finns tillräckligt med plats för en stolpe eller portal, kan signaler monteras på marknivå. Sådana signaler kan vara fysiskt mindre (så kallade dvärgsignaler) . Snabbtransitsystem använder vanligtvis endast dvärgsignaler på grund av begränsat utrymme. I många system används dvärgsignaler endast för att visa "restriktiva" aspekter som låghastighets- eller shuntaspekter, och indikerar normalt inte "löpande" aspekter.
Övrig
Ibland kan en signal monteras på en struktur såsom en stödmur , brofäste eller överliggande elektrifieringsstöd .
Filament
Elektriska lampor för järnvägssignaler är ofta försedda med dubbla glödtrådar , så att om en brinner ut, håller den andra signalen tänd. En mer komplicerad version av detta, som i SL35-lampan, är ett glödtrådsrelä monterat i serie med den första glödtråden, där om den första glödtråden brinner ut, tappar reläet och tänder den andra glödtråden. Detta glödtrådsfelrelä aktiverar även ett larm i signalboxen.
Lampprovning
När lampor går sönder kan detta resultera i aspekter som är mindre restriktiva (hög hastighet) än när lamporna är korrekt tända. Detta är potentiellt farligt.
Till exempel, i praxis i Storbritannien, om en vit "fjäder"-indikator misslyckas, blir låghastighetsfjädern i kombination med ett grönt ljus, vilket är låghastighet, ett grönt ljus på egen hand, vilket är hög hastighet. Ett lampprovningsrelä skulle upptäcka strömminskningen när fler än två lampor inte fungerar i en defekt fjäderindikator och förhindra att grönt visas. Den kan också visa en indikation på signalgivarens panel.
På grund av denna möjlighet är de flesta signaler konfigurerade att vara felsäkra .
Till exempel kan en blinkande aspekt användas för att visa en mindre restriktiv signal. I det här fallet, om reläet som styr blinkningen misslyckas, blir signalen mer begränsande. Ett blinkande gult, i Kanada och USA, åtminstone på de övre eller mittersta huvudena om det finns mer än en lampa, betyder avancemang klar till stopp (eller alternativt avancerad inflygning) vilket betyder att nästa signal är klar men inte en efter. Ett fast gult betyder klart att stanna (eller alternativt närma sig) vilket betyder att nästa signal är stopp.
Styrning och drift av signaler
Signaler styrdes ursprungligen av spakar placerade vid signalerna, och senare av spakar grupperade tillsammans och kopplade till signalen med trådkablar, eller rör som stöddes på rullar (US). Ofta placerades dessa spakar i en speciell byggnad, känd som en signalbox (UK) eller interlocking tower (USA), och så småningom låstes de mekaniskt för att förhindra visningen av en signal i strid med kopplingspunkternas inriktning. Automatiska trafikledningssystem lade till spårkretsar för att upptäcka närvaron av tåg och ändra signalaspekter för att återspegla deras närvaro eller frånvaro.
Hyttsignalering
Vissa lok är utrustade för att visa hyttsignaler . Dessa kan visa signalindikationer genom ljusmönster i lokhytten, eller i enkla system bara producera ett hörbart ljud för att varna föraren för en restriktiv aspekt. Ibland används hyttsignaler av sig själva, men oftare används de för att komplettera signaler som placeras vid linjen. Hyttsignalering är särskilt användbar på höghastighetsjärnvägar . I avsaknad av linjesignaler kan fasta markörer tillhandahållas på de platser där signaler annars skulle finnas, för att markera gränsen för en rörelsemyndighet.
Signaleringskraft
Vanligtvis drivs signaler och annan utrustning (såsom spårkretsar och plankorsningsutrustning) från en lågspänningskälla. Den specifika spänningen varierar med land och utrustning som används. Anledningen till detta är att den låga spänningen tillåter enkel drift från lagringsbatterier och faktiskt, i vissa delar av världen (och tidigare på många fler platser, innan den utbredda användningen av elektricitet), batterier är den primära kraftkällan, som nätström kan vara otillgänglig på den platsen. I tätorter är trenden nu att driva signalutrustning direkt från nätström, med batterier endast som backup.
Se även
- Armstrong, John (1957). "Allt om signaler" (serie med två artiklar). Trains Magazine , juni och juli 1957.
- Calvert, JB "Ursprunget till järnvägssemaforen." 2007-05-04.
- Kichenside, G. och Williams, A., (1998), Two Centuries of Railway Signaling , Oxford Publishing Co., ISBN 0-86093-541-8
- Solomon, B., (2010), Railroad Signaling , Voyageur Press, ISBN 978-0-7603-3881-0
- Vanns, MA, (1995), Signaling in the Age of Steam , Ian Allan, ISBN 0-7110-2350-6
Anteckningar
externa länkar
- Signalsida – Information och referenser för järnvägssignaler över hela världen
| Myndighetskontroll : Nationella bibliotek |
|---|
