閉塞簡介

閉塞是鐵路上防止列車對撞或追撞（追尾）的方式，是鐵路上保障安全的主要方法之一。

由于鐵路車輛的制動距離較汽車長得多（以高鐵最明顯），當(dāng)列車運(yùn)行途中發(fā)現(xiàn)前方線路有危險狀況時，大多數(shù)情況下都是來不及停車的，所以將鐵道分為一個個區(qū)塊（閉塞區(qū)間），同一個區(qū)間內(nèi)不得駛?cè)雰闪幸陨系牧熊囈苑乐故鹿实陌l(fā)生，這就是閉塞，這種安全保障措施就叫閉塞方式，是鐵路上列車安全運(yùn)行的基本要求。

早期閉塞技術(shù)通常要求閉塞區(qū)間的長度不小于列車制動的安全距離。現(xiàn)代四顯示色燈閉塞方式通常要求2個閉塞區(qū)間的長度不小于列車制動的安全距離。

在閉塞方式發(fā)明以前，列車出發(fā)前與車站聯(lián)絡(luò)后，照時刻表運(yùn)行；但是當(dāng)運(yùn)行圖無法精準(zhǔn)確認(rèn)的時候容易發(fā)生沖突，無法根本的防止追撞事故，所以開始研究閉塞方式作為預(yù)防方案。

1840年代以前，列車運(yùn)行以“時間間隔法”來保證安全，即每趟列車發(fā)出以后，間隔一段時間才發(fā)出后一列車，但是這種方法無法防止列車因晚點(diǎn)或故障停車導(dǎo)致運(yùn)行時間與運(yùn)行圖相差較大時容易發(fā)生的追尾事故。

1842年英國發(fā)明的“空間間隔法”，以兩車之間相隔一段距離的方法來保證安全，可以視為是現(xiàn)代閉塞技術(shù)的雛形。

鐵路的閉塞方式可分為人工閉塞、半自動閉塞、自動閉塞和移動自動閉塞：

1. 人工閉塞是以人工記錄列車的運(yùn)行位置和控制色燈信號機(jī)的閉塞方法。在發(fā)車前，接發(fā)車雙方的車站或線路所共同確認(rèn)閉塞區(qū)間是處于空閑狀態(tài)，然后發(fā)車的車站或線路所使用路簽機(jī)、路牌、路票等記錄本段區(qū)間已經(jīng)被占用，并把占用信息通過電話、電報等手段通知接車的車站或線路所。接車的車站或線路所有責(zé)任在列車到達(dá)后檢查車輛到達(dá)編組是否完整，是否有部分車廂滯留在區(qū)間未到達(dá)。在列車到達(dá)前，發(fā)車車站應(yīng)阻止后續(xù)運(yùn)行的列車進(jìn)入這一區(qū)間，接車車站應(yīng)阻止反向運(yùn)行的列車進(jìn)入這一區(qū)間。

2. 半自動閉塞是以人工確認(rèn)區(qū)間空閑，發(fā)車后由軌道電路判斷車輛進(jìn)入?yún)^(qū)間后自動把區(qū)間設(shè)置為占用狀態(tài)的閉塞方法。車輛進(jìn)入?yún)^(qū)間后，軌道電路會聯(lián)鎖控制色燈信號機(jī)，把占用信息通知到雙方車站。車輛到達(dá)后，仍需要人工檢查車輛到達(dá)編組完整，由人工把區(qū)間狀態(tài)復(fù)原為空閑狀態(tài)。

3. 自動閉塞是以計軸設(shè)備自動計算進(jìn)入該區(qū)間的車軸數(shù)目和離開該區(qū)間的車軸數(shù)目，從而自動判斷區(qū)間空閑狀態(tài)的閉塞方法。車輛進(jìn)入或離開區(qū)間將自動連鎖控制色燈信號機(jī)的狀態(tài)。

依據(jù)路簽（介質(zhì)）的不同，鐵路的閉塞技術(shù)可分為電話電報閉塞、電氣路簽路牌閉塞、繼電半自動閉塞、單線計軸自動閉塞、雙線單向自動閉塞、雙線雙向自動閉塞、移動閉塞等。

閉塞單票閉塞

以一個路簽（準(zhǔn)行標(biāo)志）來閉塞的方法。是最簡單的閉塞方法之一。

該方法以唯一的一個標(biāo)志物作為一個閉塞區(qū)間的路簽（準(zhǔn)行標(biāo)志），只有司機(jī)持有該路簽時，該列車才能開走。日本的一些鐵路使用過這種辦法。

該方式的優(yōu)點(diǎn)是不需要其他的任何道具和設(shè)備，即使手頭什么都沒有也可以運(yùn)用。但是缺點(diǎn)是在該路簽（由反向列車等）送回該站之前，下一班列車一直無法發(fā)車，會限制鐵路的通行能力。因此，這種方法往往在較閑散的線路的終端站使用。也可以作為通常的閉塞方式無法使用時的臨時代替措施之一。

當(dāng)其他正常方法無法使用時，有時可以指定一名特定的鐵路工作人員作為路簽，只有他搭乘的列車才能開走。日本稱為“指導(dǎo)式”。

閉塞電話電報閉塞

因?yàn)橛脝纹弊鳛闃?biāo)志進(jìn)行閉塞時會出現(xiàn)在送回之前無法朝同一方向發(fā)車的情況，為了增強(qiáng)運(yùn)行能力，鐵路早期常使用該方法。

該方法為人工用電話和電報通知下一站區(qū)間占用狀態(tài)，發(fā)車站填制路票并發(fā)給司機(jī)作為列車占用區(qū)間憑證的行車閉塞法。列車到達(dá)下一站時到站確認(rèn)編組完整后再次聯(lián)系發(fā)站，兩站均將占用狀態(tài)解除。在需要連續(xù)單方向發(fā)車時，可以在發(fā)出前一列車之后給后一列車發(fā)放較短區(qū)間內(nèi)的通行權(quán)，例如A-B-C-D-E站的連續(xù)區(qū)間，從A連續(xù)發(fā)出的三列車可以依次發(fā)給到E、D、C為止有效的通行權(quán)，由到站負(fù)責(zé)后續(xù)區(qū)間的閉塞。

該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以單方向連續(xù)發(fā)車，通過效率明顯提高；缺點(diǎn)是只有在擁有對應(yīng)設(shè)備（道具）的車站才能執(zhí)行閉塞，如果因特殊原因必須在沒有道具的車站發(fā)車時就必須通過其他方法（汽車等）把道具送來，很不方便。效率仍然有限。

該方法只在單線鐵路早期使用過，目前在干線上平時已不再使用；是僅當(dāng)閉塞設(shè)備、軌道電路、計軸設(shè)備等發(fā)生故障，自動閉塞或者半自動閉塞無法使用時，臨時降級使用的閉塞方式。

目前中國鐵路只在基本閉塞設(shè)備停用或發(fā)生故障時，將電話閉塞作為代用閉塞法使用。如在2008年初中國出現(xiàn)的冰雪災(zāi)害中，由于電力全部中斷，鐵路不得不再次使用人工閉塞，俗稱“路票行車”的方式作業(yè)。

閉塞電氣路簽（牌）閉塞

該方法是以路簽或路牌作為列車占用區(qū)間憑證的行車閉塞法。鐵路事先制作好若干個標(biāo)志性道具（可以是打孔圓片、鑰匙狀等等，稱為路簽或路牌；為了授受方便，拿出來使用時往往裝入固定在一個大圓環(huán)上的包中），放在對應(yīng)的閉塞機(jī)里。

區(qū)間兩端車站裝設(shè)同一型閉塞機(jī)各一臺（稱為一組），彼此有電氣鎖閉關(guān)系。閉塞機(jī)可以計算存入的路簽（牌）的數(shù)量，當(dāng)一組（兩臺）閉塞機(jī)中存放路簽（牌）總數(shù)為偶數(shù)時，經(jīng)雙方協(xié)同操作，發(fā)車站可取出一枚路簽（牌），遞交司機(jī)作為行車憑證。在列車到達(dá)前（即路簽、路牌未放入閉塞機(jī)以前），這一組閉塞機(jī)中不能再取出第二枚路簽（牌），以阻止下一班車進(jìn)入該區(qū)間。

即使當(dāng)列車的目的車站變更（變遠(yuǎn)或變近）時，也只需要車站彼此之間進(jìn)行聯(lián)系后從第三站的閉塞機(jī)中取出一枚路簽（牌）即可改變線路的閉塞長度。這解決了電話電報閉塞的最大的問題。另外，當(dāng)列車到達(dá)到站時，亦可以不把路簽（牌）向閉塞器里塞而是直接交給反方向列車，以提高效率。

當(dāng)需要交換路簽（牌）的車站為不停車直接通過的車站時，在通過該站時列車減速，駛?cè)胲囌緯r列車司機(jī)或副司機(jī)將現(xiàn)在持有的路簽（牌）投入車站設(shè)置的接收器中，駛離車站時再從設(shè)置的發(fā)放器處（通過機(jī)械或人工）取得新的路簽（牌）。當(dāng)因?yàn)槭д`沒有取到時必須臨時停車，返回領(lǐng)取。

電氣路簽（牌）閉塞的優(yōu)點(diǎn)是通過能力明顯提高；缺點(diǎn)為辦理手續(xù)繁瑣，向司機(jī)遞送簽（牌）費(fèi)時費(fèi)事，簽（牌）還有可能丟失和損壞；區(qū)間通過能力仍然有限。中國鐵路上電氣路簽（牌）閉塞已處于逐步淘汰之中。

閉塞半自動閉塞

半自動閉塞常見的有繼電式和聯(lián)動式。其基本思路是不用路簽（牌）來標(biāo)志線路占用的情況。

繼電半自動閉塞是閉塞區(qū)間兩端車站各裝設(shè)一臺具有相互電氣鎖閉關(guān)系的半自動閉塞機(jī)，并以出站信號機(jī)開放顯示為行車憑證的閉塞方法。

在車站進(jìn)站信號機(jī)內(nèi)側(cè)設(shè)有一小段專用軌道電路，它和閉塞機(jī)、出站信號機(jī)間具有電氣鎖閉關(guān)系?；疖囻傔^時，電路感知壓力，向閉塞機(jī)發(fā)信。出站和進(jìn)站信號機(jī)配對，用來判斷列車的駛?cè)?駛出狀態(tài)。出站信號機(jī)受閉塞機(jī)控制不能任意開放，只有區(qū)間空閑時，首尾兩站辦理閉塞手續(xù)后才能開放。

閉塞：列車發(fā)車時，出發(fā)-到達(dá)站間確認(rèn)區(qū)間內(nèi)沒有列車，操作閉塞機(jī)改變狀態(tài)，將軌道標(biāo)志為閉塞；然后信號機(jī)顯示綠色，列車駛離出發(fā)站。列車駛離時碾軋出口處的電路，使出發(fā)信號機(jī)顯示紅色。直到列車離開該閉塞區(qū)間，信號機(jī)一直顯示紅色，提示區(qū)間內(nèi)有列車。

解除閉塞：列車駛?cè)氲竭_(dá)站時，碾軋入口處的電路，操縱閉塞機(jī)解除區(qū)間的閉塞狀態(tài)。在出發(fā)、到達(dá)站的閉塞機(jī)狀態(tài)不一致（0/1）時，到達(dá)站的出站信號機(jī)也顯示紅色，不能操作。因此，只要遵守信號機(jī)指示，即使不使用路簽（牌）也可以實(shí)現(xiàn)閉塞。

半自動閉塞法辦理手續(xù)簡便，效率高，可比路簽（牌）閉塞法提高區(qū)段通過能力，改善勞動條件。但區(qū)間軌道是否完整，到達(dá)列車是否完整，目前仍須通過人工檢查才能確定。另外當(dāng)首尾站碰巧同時發(fā)車時，該方法不能阻止對面列車同時進(jìn)入閉塞區(qū)間。日本羽越本線1962年11月29日因此發(fā)生過相撞事故。

該方法是中國單線鐵路區(qū)間閉塞的主要類型之一，目前正在逐步升級改造為單線計軸自動閉塞。

聯(lián)動閉塞和上述半自動閉塞方式相似，但是在相鄰站間連續(xù)地鋪設(shè)軌道電路。因此，如果有車廂遺留在途中，閉塞就不會解除，從而可以知道出現(xiàn)異常情況。

由于該方法也有類似的缺點(diǎn)，并且因?yàn)槭沁B續(xù)的軌道電路，容易改造為自動閉塞，現(xiàn)在這種方式基本上都已經(jīng)被改造了。

閉塞自動閉塞

單線計軸自動閉塞、雙線單向自動閉塞和雙線雙向自動閉塞，均是以計軸設(shè)備為基礎(chǔ)的自動閉塞技術(shù)。雙線雙向自動閉塞是為了解決在繁忙干線上的一條線路需要檢修或養(yǎng)護(hù)時仍能夠讓列車雙向通行的技術(shù)措施，地面信號機(jī)關(guān)閉，以機(jī)車信號來進(jìn)行行車組織。這三種閉塞技術(shù)其中根據(jù)色燈信號機(jī)顯示的狀態(tài)數(shù)不同又分為三顯示自動閉塞、四顯示自動閉塞等，前者可預(yù)告列車運(yùn)行前方2個閉塞區(qū)間的空閑狀態(tài)，適用于最高速度不超過115km/h的線路；后者可預(yù)告列車運(yùn)行前方3個閉塞區(qū)間的空閑狀態(tài)，適用于最高速度不低于115km/h的線路。

色燈信號的意義通常是（在不同的國家速度值的規(guī)定略有不同）：

• 紅色，制動停車，不得進(jìn)入下一個閉塞區(qū)間（意味著前方無空閑區(qū)間）；

• 黃色，減速到45km/h以下準(zhǔn)備能在下一個閉塞區(qū)內(nèi)制動停車（意味著前方有1個空閑區(qū)間）；

• 黃綠色，減速到115km/h以下以準(zhǔn)備能在下兩個區(qū)間內(nèi)制動停車（意味著前方有2個空閑區(qū)間）；

• 綠色，全速運(yùn)行（意味著前方有3個空閑區(qū)間）。

閉塞移動閉塞

移動閉塞又稱浮動閉塞，是利用現(xiàn)代無線通信技術(shù)的新型閉塞方式，它以列車所發(fā)出的信號替代軌道上的固定信號，將位置、車速等資料傳給電腦，透過電腦運(yùn)算，算出接下來的列車間距、速度等，回傳給車輛。有利于組織間隔小、密度大的連續(xù)運(yùn)輸。

除了依靠確保車距的裝置來進(jìn)行變相閉塞的方法以外，在極為特殊的情況下（例如因?yàn)橥ㄓ崝嘟^，所有的閉塞方法都無法使用），也有不依賴閉塞來運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。但是安全性很差，以前因此發(fā)生過事故。

• 由司機(jī)判斷情況并注意安全來運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。一般會限制最高時速。

• 無閉塞。日本曾經(jīng)使用過這種方法。列車在停止信號機(jī)處等待1分鐘以上后，允許以不超過15公里的時速向前運(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)在的臺灣鐵路管理局仍會使用此方式：若列車因?yàn)樘栔緳C(jī)顯示“險阻”且停車超過兩分鐘后，容許駕駛以無閉塞運(yùn)行方式開車，并呼叫“無閉塞慢行，注意前方！”始開動列車。而香港輕鐵從通車之今一直是香港唯一使用高速無閉塞的輕鐵系統(tǒng)。

• 隔時法。日本于1960年代廢除。只適用于復(fù)線區(qū)間。一輛列車出發(fā)后，經(jīng)過“按照正常情況到達(dá)下一站為止的運(yùn)轉(zhuǎn)時間”的兩倍或更長時間（最低5分鐘）后，允許后續(xù)列車以不超過35km/h的速度發(fā)車。還有變種的隔時法。

在戰(zhàn)爭時，軍用卡車為了防止敵襲，在夜間也不開車燈。因此為了預(yù)防交通堵塞和夜間的交通事故，軍隊(duì)的卡車（尤其是戰(zhàn)時）在利用公路運(yùn)送物資時，也會使用和鐵路相同的方式進(jìn)行閉塞。這時公路作為軍用而封鎖，不允許一般車輛進(jìn)入。

早在第一次世界大戰(zhàn)時，法國軍隊(duì)就在公路運(yùn)輸中將一列卡車視為一列火車，將公路看做鐵路，把補(bǔ)給基地視為車站，活用鐵路的閉塞原理，輸送了大量的物資。海灣戰(zhàn)爭中沙特阿拉伯和科威特等國在后方運(yùn)輸中也征用道路如此輸送過物資。 2100433B

鐵路的閉塞方式可分為人工閉塞、半自動閉塞、自動閉塞和移動自動閉塞。

閉塞區(qū)間人工閉塞

是以人工記錄列車的運(yùn)行位置和控制色燈信號機(jī)的閉塞方法[2]。在發(fā)車前，接發(fā)車雙方的車站或線路所共同確認(rèn)閉塞區(qū)間是處于空閑狀態(tài)，然后發(fā)車的車站或線路所使用路簽機(jī)、路牌、路票等記錄本段區(qū)間已經(jīng)被占用，并把占用信息通過電話、電報等手段通知接車的車站或線路所。接車的車站或線路所有責(zé)任在列車到達(dá)后檢查車輛到達(dá)編組是否完整，是否有部分車廂滯留在區(qū)間未到達(dá)。在列車到達(dá)前，發(fā)車車站應(yīng)阻止后續(xù)運(yùn)行的列車進(jìn)入這一區(qū)間，接車車站應(yīng)阻止反向運(yùn)行的列車進(jìn)入這一區(qū)間。

閉塞區(qū)間半自動閉塞

是以人工確認(rèn)區(qū)間空閑，發(fā)車后由軌道電路判斷車輛進(jìn)入?yún)^(qū)間后自動把區(qū)間設(shè)置為占用狀態(tài)的閉塞方法[3]。此種閉塞需人工辦理閉塞手續(xù)，列車憑出站信號機(jī)的進(jìn)行顯示發(fā)車，但列車出發(fā)后，出站信號機(jī)能自動關(guān)閉，所以叫半自動閉塞。

車輛進(jìn)入?yún)^(qū)間后，軌道電路會聯(lián)鎖控制色燈信號機(jī)，把占用信息通知到雙方車站。車輛到達(dá)后，仍需要人工檢查車輛到達(dá)編組完整，由人工把區(qū)間狀態(tài)復(fù)原為空閑狀態(tài)。

閉塞區(qū)間自動閉塞

是以計軸設(shè)備自動計算進(jìn)入該區(qū)間的車軸數(shù)目和離開該區(qū)間的車軸數(shù)目，從而自動判斷區(qū)間空閑狀態(tài)的閉塞方法。

通過列車運(yùn)行及閉塞分區(qū)的情況，通過色燈信號機(jī)可以自動變換顯示，列車憑信號機(jī)的顯示行車，這種閉塞方法完全是自動控制進(jìn)行的，不需要人工操縱，故叫自動閉塞。自動閉塞是由運(yùn)行中的列車自動完成閉塞任務(wù)的一種設(shè)備。車輛進(jìn)入或離開區(qū)間將自動連鎖控制色燈信號機(jī)的狀態(tài)。

土塞高度及其閉塞程度與土性、管徑、壁厚及進(jìn)入持力層的深度有關(guān),當(dāng)以粘性土為持力層時,因粘性土的壓縮模量低,土塞的高度大,樁端土大量涌入管內(nèi),樁端土處于未完全閉塞狀態(tài),閉塞程度主要隨樁進(jìn)入持力層的深度增大而增大,隨樁管內(nèi)徑增大而降低。

計算端阻力時樁端面積取有效環(huán)形截面積;當(dāng)以砂性土為持力層時,因砂性土的壓縮模量大,土塞的高度小,樁端砂性土如同閉口樁一樣破壞,樁端土處于完全閉塞狀態(tài),其端阻力發(fā)揮值與閉口樁相同,故計算其端阻力時,樁端面積取樁身全斷面面積。2100433B