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出版者:中国铁道工业出版社

作者:张福祥

出品人:

页数:195 页

译者:

出版时间:2000年09月

价格:16.2

装帧:平装

isbn号码:9787113038724

丛书系列:

图书标签:

• 车站计算机联锁
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铁道信号与控制系统原理 内容简介 本书系统阐述了现代铁路运输中至关重要的信号与控制技术，深入剖析了其基本原理、核心组件、设计方法、运行控制以及未来的发展趋势。全书内容旨在为铁路工程技术人员、信号与控制专业学生以及相关领域的研究人员提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考资料。 第一篇：基础理论与信号系统概述 第一章 铁路运输与信号系统基础 本章首先回顾了铁路运输的发展历程，重点介绍了铁路运输对安全、效率与可靠性的核心要求。在此基础上，系统地引入了铁路信号系统的基本概念、功能定位及其在保障行车安全中的不可替代性。详细阐述了信号系统的三大核心任务：隔离（防止冲突）、引导（指示运行路径）和防护（紧急制动干预）。 深入探讨了信号的基本形式，包括色灯信号、进站信号、出站信号、预告信号等各类信号机的结构、显示含义及在不同线路条件下的设置原则。对行车许可的授予机制、闭塞区段的划分标准进行了详尽的介绍，为理解后续的联锁与控制逻辑奠定了理论基础。 第二章 轨道电路技术及其应用 轨道电路是现代铁路信号系统的核心基础元件之一，本章对其原理进行深度解析。首先从电磁感应和直流电路理论出发，解释了轨道电路的基本工作模式，包括空闲（占用）状态的判别原理。 随后，详细对比分析了不同类型的轨道电路，包括准移动闭塞所需的准双轨电路、高频轨道电路（如移频轨道电路）和音频轨道电路的技术特点、优缺点及适用场景。重点论述了轨道电路在列车定位、闭塞管理以及与ATP/ATO系统接口方面的关键作用，并分析了影响轨道电路可靠运行的环境因素，如线路绝缘、电源质量等。 第三章 继电器逻辑与基本闭塞原理 继电器逻辑是传统信号控制系统的基石。本章系统梳理了电磁继电器的工作特性、电气参数以及在信号逻辑电路中的应用。详细讲解了继电器逻辑单元（如导通、闭合、保持、锁闭等）的构建方法，并通过实际案例展示如何利用继电器组合实现简单的进路控制和安全防护。 重点阐述了闭塞的概念，从人工闭塞到自动闭塞的发展脉络。详细解析了不同闭塞方式（如半自动闭塞、自动闭塞）的原理与实施流程，特别是如何利用轨道电路和信号机实现对区段占用状态的实时监控和防护。 第二篇：信号控制与联锁系统 第四章 进路排列与锁闭原理 本章聚焦于信号控制系统的核心功能——进路（Route）的管理。详细定义了进路的概念，包括进站进路、通过进路、出站进路等，以及进路排列的步骤和要求。 深入剖析了“锁闭”（Interlocking）的数学与逻辑基础。阐述了冲突关系分析的必要性，通过“相容性矩阵”或“冲突图”的方式，系统地构建了道岔、进站信号机、出站信号机之间的互锁关系。详尽讲解了联锁表的编制原则和实现方式，确保在任何时刻，系统只能响应安全、无冲突的进路请求。 第五章 传统信号控制设备与功能实现 本章侧重于介绍传统信号控制设备的功能与集成。详细介绍了道岔的驱动与定位控制系统，包括直流/交流电机驱动器的选型、位置反馈机制和防爬行保护设计。 分析了信号机的显示控制逻辑，如何将联锁关系转化为对信号灯的精确驱动。此外，还涵盖了信号电源的供电要求、应急处理措施以及系统运行环境的监控仪表等配套设施。 第六章 信号机控制与进站/出站作业流程 本章将理论与实际操作相结合，详细描述了列车通过车站时信号系统的响应流程。重点解析了进站作业中，如何由值班员或计算机系统申请进路、系统进行冲突检查、道岔转换、信号显示解锁直至列车安全进站的全过程。出站作业流程则侧重于安全出站信号的显示条件和闭塞的解封机制。 同时，讨论了特殊情况下的处理，如进路占用后的联锁保持、进路解锁的时机判断以及道岔异位或故障时的安全防护策略。 第三篇：列车自动控制系统（ATP/ATO）基础 第七章 列车自动防护（ATP）系统原理 ATP系统是保障行车安全的关键技术层。本章详细介绍ATP系统的基本构成，包括车载设备（车载单元）、地面设备（应答器/电路板）以及数据传输机制。 重点解析了固定信号制（如基于轨道电路/应答器的固定限速）和移动闭塞制（如基于GSM-R或Eurobalise的连续信息传输）的ATP工作原理。深入探讨了超速防护、停车防护（SPS）和紧急制动的触发条件与执行过程，确保列车不会超速或闯红灯。 第八章 列车自动运行（ATO）系统概述 ATO系统关注列车的运行效率和乘降舒适性。本章介绍了ATO系统的功能模块，包括定速运行、精确停车（PSD/PDP）和自动起步加速控制。 分析了ATO系统如何接收来自ATP或调度中心的运行指令，并利用列车牵引/制动控制系统实现平稳、精准的运行曲线。探讨了ATO在不同运行模式（如有人值守、无人值守）下的实现差异和安全冗余设计。 第四篇：现代化与未来趋势 第九章 计算机联锁系统的集成与安全设计 尽管本书不专门深入该领域，但本章提供了对现代信号控制核心——计算机联锁（Computer Interlocking, CI）系统的宏观认识。解释了CI系统的架构，包括I/O设备层、控制层和监控层。 强调了现代联锁系统在硬件冗余、软件一致性验证以及故障安全（Fail-Safe）设计理念上的应用。讨论了CI系统如何取代传统继电器逻辑，实现更复杂、更灵活的进路控制和数据管理。 第十章 信号与控制系统的网络化与集成 本章展望了铁路信号系统向信息化、网络化发展的方向。介绍了列车控制系统（如CBTC）中的核心技术，特别是基于无线通信的列车控制（CTCS-2/3）架构。 探讨了列车调度集中系统（TCMS/TMS）与现场信号系统的接口标准和数据交互流程。最后，讨论了系统维护中的远程诊断、大数据分析在故障预测与健康管理（PHM）中的应用前景，以及网络安全对未来铁路控制系统提出的新挑战。 全书结构严谨，理论与工程实践紧密结合，配有大量系统图例和典型案例分析，力求为读者构建一个完整、清晰的铁路信号与控制技术知识体系。

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**评价三：** 这本书的阅读体验堪称一场思维的“脱轨重联”。它的叙事方式非常独特，并非线性的技术堆砌，而是以一个假想的重大运营事件为引子，逐步展开对联锁系统设计哲学和实现细节的探讨。这种“问题驱动”的写作手法，极大地激发了读者的求知欲。作者在描述如何通过软件算法来确保道岔操作的互锁性时，那种近乎诗意的逻辑美感，让人拍案叫绝。我留意到书中对欧洲和北美地区不同安全标准体系的对比分析，这为我们理解全球化背景下的技术融合提供了绝佳的视角。虽然技术性很强，但作者似乎很擅长用一种富有激情的口吻来讲述原本冰冷的代码和继电器逻辑，读起来完全不觉得枯燥。如果非要挑剔，那就是某些章节的公式推导过程略显跳跃，对于只想了解宏观概念的读者来说，可能需要略微跳过那些代数变换。

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**评价四：** 我是一名资深电气工程师，平时接触的都是具体的现场调试工作，很少有机会能系统地回顾和梳理整个联锁系统的理论基石。这本书恰好填补了我的这个知识空白。它不像许多技术手册那样只告诉“怎么做”，而是深入探究了“为什么必须这么做”。书中对不同联锁逻辑（如步调式与非步调式）的优劣分析非常透彻，尤其是关于状态机的建模部分，让我重新审视了自己过去在项目实施中可能存在的思维定式。值得一提的是，书中的配图，特别是那些功能流程图，简直是艺术品，每一个箭头、每一个方框都精确地对应着一个逻辑判断，清晰到可以直接作为设计初稿的参考。这本书的价值在于，它强迫你从最底层的安全假设出发，去重新审视每一个看似理所当然的设计决策。它不是一本轻松的读物，更像是一次对专业认知的深度洗礼。

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**评价一：** 这本书，从拿到手的那一刻起，就给我一种沉甸甸的专业感。它的封面设计简洁有力，色调偏向沉稳的蓝灰色，很符合它所涉及领域的严肃性。我花了整整一个下午才翻完前三章，感觉作者在构建这个知识体系时下了不少功夫。书中对信号系统和控制逻辑的阐述非常细致，尤其是关于冗余设计和故障诊断的部分，简直是教科书级别的精准。我特别欣赏作者在讲解复杂概念时所采用的类比手法，比如用交通路口的信号灯来比喻进站信号机的运行状态，一下子就把抽象的逻辑具象化了。不过，对于初学者来说，可能需要一些铁路电气化或自动化基础知识才能跟上节奏，因为书中对一些行业术语的解释相对简略，似乎默认读者已经具备一定的背景知识。整本书的排版也十分考究，图表清晰，注释详尽，体现了出版方对专业书籍应有水准的追求。读完这部分内容，我仿佛置身于一个繁忙的调度中心，亲眼见证着每一次精准的进路设置和防护。

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**评价二：** 说实话，我一开始被这本书的名字吸引，以为会是一本偏向操作手册或者某个特定品牌设备介绍的入门读物，但实际阅读体验完全超出了我的预期。它更像是一部深挖内在机理的学术专著。作者的笔锋犀利，对现有某些联锁设计中的潜在安全隐患进行了毫不留情的剖析，这让我这个圈外人看到了一个行业的内在张力。书中对安全冗余级别的划分以及对应的测试验证方法，描述得尤为精妙。我尤其关注了关于时间序列分析在确认设备状态一致性中的应用那节，作者引用了大量的实时数据模型来佐证观点，说服力极强。唯一的遗憾是，书中对未来技术，比如基于云计算的集中控制平台的探讨略显保守，似乎更专注于现有成熟技术的优化，而不是大胆的展望。总体而言，这是一部需要坐下来、泡杯浓茶，慢慢啃读的精品，读完之后，我对“安全”二字的理解被提升到了一个新的维度。

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**评价五：** 这本书给我最深的印象是其极强的系统性和全局观。它没有局限于某个单一的设备或模块，而是将整个车站的行车组织、设备状态、环境因素以及人为干预全部纳入了一个统一的逻辑框架内进行考量。作者对人机交互界面的设计伦理也有独到的见解，强调了在紧急情况下，界面应如何最大程度地降低操作员的认知负荷，这一点在当前的自动化趋势下显得尤为重要。书中对时间延迟和容错窗口的参数设定进行了大量的案例分析，这些基于实践的参数区间指导，比纯粹的理论推导更具实战价值。阅读过程中，我发现这本书的深度远超出了它的书名所暗示的范畴，它实际上是一本关于复杂系统安全控制哲学的入门指南。唯一的不足可能是，由于涉及的知识面实在太广，某些特定领域的深入探讨显得点到为止，不过这也许正是它作为一本综合性著作的巧妙取舍。

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