鐵路為何也有“紅綠燈”?一文為你揭秘

孫清潭

2019年08月27日09:08  來源:人民網-科普中國
 

我們坐火車的時候往窗外看,要是留心的話會注意到過一會就會有一個“紅綠燈”出現。你也許會好奇,鐵軌都是單行道,每輛列車都有自己專屬的運行時間,鐵路也不像馬路上的十字路口那樣必須要通過紅綠燈來控制各個方向的車輛通行,以提高通行效率,避免堵車的發生,鐵路紅綠燈的設置似乎沒有什麼必要。其實不然,鐵路信號燈的設置給行車安全和有序提供了極大的保障。今天,就讓我們來看一下這些紅綠燈設置的初衷到底是什麼?

鐵路上的紅綠燈其實有自己的專屬名字,叫做信號機。在介紹信號機之前,我們先來了解一下軌道電路。它與信號機相連接,共同構成了鐵路的信號控制系統。軌道電路是由鋼軌的線路和鋼軌的絕緣結構共同組成的一種電路。普通鋼軌因分段鋪設,每一節鋼軌之間存在著縫隙,這個時候要通過導線將兩節鋼軌連接在一起。整條鐵路在合適的距離上又通過絕緣接頭隔開,形成多段獨立的軌道區間,在每一個區間的起點位置會放置有色燈式信號機。每段軌道區間在沒有列車通行的情況下,電流正常通過鋼軌構成的回路,信號燈顯示為綠色。一旦列車進入此區間,車軸會將此回路短路,這時候信號燈變為紅色,提醒后車不許進入這一區間。當某一獨立封閉區間鋼軌出現故障時,信號燈也會因斷路變為紅色,可以對后方來車起到警示的作用。這樣整個軌道電路就起到了自動、連續檢測區間線路是否被佔用的功能。

色燈式信號機在不同的位置發揮著不同的功能。色燈式信號機可以分為進站信號機、出站信號機、通過信號機、遮斷信號機、調車信號機等等。而且信號機不僅有紅綠兩種顏色,還有黃色與綠黃色等顏色。由紅黃綠三顏色組成三顯示自動閉塞區段,由紅、黃、綠黃、綠組成四顯示自動閉塞區段,以便實現更為豐富的指揮功能,適應大城市或大樞紐站的市郊區段繁忙的運輸需求。以三顯示自動閉塞區段為例,進站色燈信號機一個綠色信號表示准許列車按規定速度經正線通過車站。若是一個黃色信號燈則表示准許列車經道岔直向位置進入車站內正線准備停車,此時應注意運行速度。若是兩個黃色信號燈,則表示允許列車經道岔側向位置進站停車。若是一個紅色信號燈則表示禁止進站,必須在該信號機前停車待命。其他組合燈光的使用也有著各自的含義。

鐵路的紅綠燈對保証列車正常有序的運行發揮了很大的作用。信號機的發明只是鐵路工程師智慧的冰山一角。在鐵路運輸飛速發展的時代,早已不是之前幾橫幾縱的鐵路格局,復雜的鐵路運行圖需要的是更為精心設計的鐵路信號。當我們坐火車出行時,再次看到信號機,讓我們向這些偉大的發明致敬。

本文由鐵道高級工程師、教授汪小勇進行科學性把關。

 
(責編:魏思敏、王燕華)