Железнодорожный семафорный сигнал - Railway semaphore signal
 | Примеры и перспективы в этой статье может не представлять мировое мнение предмета. (Февраль 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Семафор это одна из самых ранних форм фиксированного железнодорожные сигналы. Эти сигналы отображают различные обозначения машинисты поездов изменением угла наклона поворотной «руки». Семафорные сигналы были запатентованы в начале 1840-х годов Джозефом Джеймсом Стивенсом и вскоре стали наиболее широко используемой формой механического сигнала. За прошедшие годы дизайн изменился, и в большинстве стран цветовые световые сигналы заменили семафорные сигналы, но в некоторых они продолжают использоваться.
Происхождение
Первый железнодорожный семафорный сигнал был воздвигнут Чарльз Хаттон Грегори на Лондон и Кройдонская железная дорога (позже Лондон Брайтон и железная дорога Южного побережья ) в Новый крест, юго-восток Лондона, около 1842 г., на недавно расширенной планировке, также вмещающей Юго-Восточную железную дорогу.[1] Джон Урпет Растрик утверждал, что предложил идею Хаттону Грегори.[2]
Впоследствии семафор был быстро принят в качестве фиксированных ручных сигналов по всей Великобритании и США, вытеснив все другие типы в большинстве случаев к 1870 году. Такие сигналы, как электрические автоматические и блокирующие сигналы, получили широкое распространение в США после 1908 года с появлением Union Switch. & Сигналы "Stye's" B & "S" и универсальная модель 2A механизмов компании General Railway Signal, ручные семафоры и более ранние электрические дисковые сигналы быстро начали исчезать.
Форма
Составные части
Британский сигнальный рычаг семафора состоит из двух частей: деревянной или металлической. рука (или же "лезвие"), который поворачивается под разными углами, и зрелище держите цветные линзы, которые перемещаются перед лампой, чтобы давать показания в ночное время. Обычно они объединялись в одну рамку, хотя в некоторых типах (например, сигналы «сальто», в которых рука поворачивалась в центре) рука была отделена от очков. Рука выступает горизонтально в самом ограничительном аспекте; другие углы указывают на менее ограничительные аспекты. На двойных линиях в Великобритании сигнальные столбы обычно размещаются слева от дорожки и всегда так, чтобы рычаг (-ы) семафора был обращен влево, а очки и лампа - справа от столба или куклы (но слева от столба или куклы). кукла для сигналов верхнего квадранта). Проблемы со зрением могут означать, что столб размещается справа от другой линии на двухколейных ветвях, а на одинарных линиях может быть размещен с любой стороны пути. Обратите внимание, что эквиваленты семафоров в США обращены вправо, и, как обычно на европейском континенте, на двухпутных ветвях линии вверх и вниз противоположны линиям в Великобритании.
В зависимости от положения руки, линза подходящего цвета освещается сзади либо масляной лампой, либо газовой лампой, либо лампой накаливания, работающей при низком напряжении (белый ВЕЛ кластеры также были протестированы для этой цели). Там, где требовался зеленый свет, обычно использовалась синяя линза. В сочетании с в основном желтым пламя из масляная лампа, это произвело зеленый цвет; было важно, чтобы результирующий цвет не был даже желто-зеленым по внешнему виду, поскольку его можно было принять за далекий сигнал «осторожности». Более поздние сигналы с использованием электрические лампы использовала зеленые линзы. Некоторые сигналы преобразованы в электрические лампы из масла, использованы желто-тонированные. лампочка с оригинальной синей линзой для поддержания правильного цвета или с 1996 года в Западном регионе Британских железных дорог, была установлена лампочка на 12 вольт и 5 ватт, но питалась 10,7 вольт, чтобы обеспечить яркость, приближающуюся к цветовой температуре пламени масляного фитиля, обеспечивая исправление красного или зеленого оттенка в темноте. Большинство железных дорог в Великобритании использовали семафоры нижнего квадранта, то есть плечо опускалось от горизонтали, аспект опасности к свету под углом до 60 ° ниже горизонтали и вариации внешнего вида между основными и вспомогательными линиями или подъездными путями существовали. В линиях некоторых компаний преобладал трехфакторный семафор, а они демонстрировали промежуточный аспект «осторожности» и, таким образом, давали очки с тремя линзами. В 1911 году компания Metropolitan Line впервые использовала семафор верхнего квадранта, идея которого была перенесена из Соединенных Штатов. После национализации в 1948 году Британские железные дороги стандартизировали семафоры верхнего квадранта, и все регионы постепенно приняли этот режим, постепенно заменяя сигналы нижнего квадранта, за исключением того, что Западный регион сохранил свои хорошо зарекомендовавшие себя семафоры нижнего квадранта с хорошими пропорциями, и в конечном итоге превратился в тяжелое чугунное зрелище. с круглыми цветными очками, заменяющими бывшую литой оправу с тонкой окантовкой на фигурные цветные очки, при этом основные дужки имеют длину 4 фута, а дочерние - 3 фута, а другие - 2 фута длиной. Предыдущие 5-футовые рычаги GWR, которые размещались выше 26 футов над уровнем рельсов, были заменены на 4-футовые. Все замены были из эмалированной стали и имели руки соответствующего цвета: красный с белой полосой для руки «Стоп» и желтый с шевронной лентой с черным шевроном для рук «Дальние» (осторожно). Оба типа имеют белый цвет с обратной стороны с черной полосой или шевроном в зависимости от ситуации. Последние ответвления «Вызов», «Шунт» или «Предупреждение» в Западном регионе были 2 фута с красно-бело-красными горизонтальными полосами и показывали ослабление света в темноте с соответствующей черной буквой C, S или W на задней стороне. горит в состоянии «продолжить», а в этом режиме горит зеленый свет. В темноте точка остановки обычно была лунно-белой. Все теперь удалены, но примеры можно увидеть на линиях наследия Великобритании. По состоянию на 2020 год в западном регионе сетевой шины осталось всего несколько семафорных сигналов, при этом светодиоды заменили большинство семафоров.
Материалы, которые обычно использовались для изготовления сигнальных столбов для семафорных сигналов, включали дерево, решетчатую сталь, трубчатую сталь и бетон. В Южная железная дорога в Великобритании часто использовали старые рельс для сигнальных столбов.
Немецкие домашние семафорные сигналы, которые по внешнему виду полностью отличаются от британских семафорных сигналов, включают одно или два белых плеча с красным контуром и небольшим круглым диском на его конце, а также цветные линзы, отображающие положение аспекта (ов). ) сигнала во время работы в ночное время, и эти руки направлены вправо от столба. Дистанционные сигналы немецких семафоров состоят из одного желтого диска с черно-белым контуром и (необязательного) тонкого желтого диска в форме стрелки с черно-белым контуром. И диск, и стрелка имеют цветные линзы, помогающие водителю в ночное время. Эти типы можно было увидеть в некоторых других странах, которые использовали немецкие принципы сигнализации.
Нижний квадрант и верхний квадрант
Британские семафоры входят нижний квадрант и верхний квадрант формы. В сигнале нижнего квадранта рычаг поворачивается вниз для менее ограничительной (известной как «выключено») индикации. Сигналы верхнего квадранта, как следует из названия, поворачивают руку вверх для «выключения».
В течение 1870-х годов все британские железнодорожные компании стандартизировали использование сигналов семафоров, которые тогда неизменно относились к типу нижнего квадранта.[3] Начиная с 1920-х годов семафоры верхнего квадранта почти полностью вытеснили сигналы нижнего квадранта в Великобритании, за исключением бывших GWR линий.[4] Преимущество сигнала верхнего квадранта состоит в том, что если сигнальный провод обрывается, или сигнальный рычаг будет отягощен снегом (например), сила тяжести будет иметь тенденцию приводить к падению сигнала в безопасное «опасное» положение. В сигнале нижнего квадранта может произойти обратное, отправив сигнал в положение «выключено», хотя на самом деле он должен иллюстрировать «опасность». Поэтому их футляры для очков, которые находятся на противоположной стороне шпинделя, на котором поворачивается сигнальный рычаг, должны быть достаточно тяжелыми, чтобы этого не произошло.[5]
Текущая британская практика требует, чтобы сигналы семафоров, как верхнего, так и нижнего квадрантного типа, были наклонены под углом 45 градусов от горизонтали для отображения индикации «выключено».[6]
Двухпозиционные и трехпозиционные сигналы
Первые сигналы семафоров британской железной дороги имели рычаги, которые можно было задействовать в трех положениях в нижнем квадранте. Используемая в сочетании с системой временных интервалов, горизонтальная рука означает «опасность», наклоненная вниз под углом 45 градусов означает «осторожность», а вертикальная рука (рука, спрятанная внутри столба) означает «чистая». Вертикальная индикация постепенно прекратилась, поскольку абсолютный блок система заменила интервальную работу. В Великая Северная железная дорога была первой компанией, которая ввела сигналы «сальто», установленные вдали от столба, после авария в январе 1876 г. когда поезд прошел по сигналу, дающему ложный "чистый" вид, потому что сигнальная рука застряла в своем гнезде во время метели.[7]
Более поздней разработкой стал трехпозиционный семафорный сигнал верхнего квадранта. Они работали в верхнем квадранте, чтобы отличать их от тогдашних стандартных двухпозиционных семафоров нижнего квадранта. Когда рука наклонена вверх под углом 45 градусов, это означает «осторожно», а рука в вертикальном положении означает «свободная». Таким образом, три показания могут быть переданы одной рукой и без необходимости в удаленной руке на одной и той же стойке. Ранний отказ от трехпозиционного семафорного сигнала в Великобритании позволил широко распространить замену двухпозиционных сигналов нижнего квадранта на двухпозиционные сигналы верхнего квадранта.[8]
Расцветка и форма руки
Красный был быстро выбран как лучший цвет для плеч семафоров, так как он был хорошо виден на большинстве фонов. Чтобы улучшить видимость руки, обычно наносят разметку контрастного цвета, например, полоску или пятно. Задняя часть руки обычно окрашена в белый цвет с черной отметиной.
Если невозможно избежать особенно плохого контраста фона, прицельная доска (обычно окрашенный в белый цвет) может быть размещен за рукой для обеспечения адекватного контраста и улучшения видимости. В качестве альтернативы, часть опоры моста, удобно расположенная за сигналом, может быть окрашена в белый цвет.
С 1872 года дальние сигнальные рычаги (см. Ниже) отличались зазубриной «рыбий хвост» на конце. Все сигнальные рычаги в это время все еще были окрашены в красный цвет. В 1920-х годах британские железнодорожные компании начали окрашивать свои дальние сигнальные рычаги в желтый цвет, чтобы лучше отличать их от красных стоп-сигналов. Красные линзы в далеких сигналах одновременно сменились на желтые. Однако практика использования красного дальнего оружия сохранилась в некоторых странах.
Третий тип плеча с заостренным концом, выходящим наружу, часто используется (хотя и не в Великобритании), чтобы указать, что сигнал действует автоматически (как в системах автоматической блокировки) и во многих случаях указывает, что сигнал является «разрешающим», и может быть пройден при наиболее ограничительном его аспекте на низкой скорости.
Для большинства типов семафорных рычагов цвет света, отображаемый, когда рычаг находится в положении «включено» (наиболее ограниченное), обычно соответствует цвету самого рычага (то есть красный для стоп-сигнала, желтый для дальнего сигнала). Когда рука находится в положении «выключено», горит зеленый свет.
Семафорные плечи других форм и цветов использовались для определенных целей в разных странах мира.
Операция
Во всем мире первые семафорные сигналы контролировались рычагами, расположенными на этих сигналах. Некоторые ранние сигналы выступали с крыши контролирующей сигнальная коробка. Позже дистанционное управление было осуществлено рычаги подключены к сигналу одиночными проводами (Великобритания), парами проводов (континентальная Европа) или трубами на роликах (США). Рычаги были сгруппированы вместе в здании, известном как «сигнальная будка» (Великобритания и Австралия) или «блокирующая башня» (США). В Великобритании несколько сигнальных проводов были сгруппированы вместе, а на станциях обычно прокладывались под платформами, чуть выше уровня рельсов. Работа с одним сигнальным проводом может вызвать «дребезжание» некоторых соседних проводов, и этот шум был одним из многих характерных звуков железнодорожных путешествий до постепенного введения цветно-световых сигналов с середины 20-го века.
Сигналы семафоров также могут приводиться в действие электродвигателями, гидравлически или пневматически, что позволяет размещать их дальше от блока управляющих сигналов. В некоторых случаях их можно заставить работать автоматически. Сигналы предназначены для безотказный Таким образом, если мощность потеряна или рычаг сломан, рука будет перемещаться под действием силы тяжести в горизонтальное положение. Для семафоров нижнего квадранта это требует, чтобы футляр для очков был достаточно тяжелым, чтобы рука поднималась, а не опускалась; это одна из причин повсеместного перехода на сигналы верхнего квадранта. (Балансир, который часто находится на рычаге ниже стойки семафорного сигнала, на самом деле предназначен для обеспечения сигнала провод возвращается в нормальное положение, когда рычаг управления возвращается в исходное положение. В противном случае, опять же, сигнал может не вернуться к опасности. Эти противовесы так же часто используются как для сигналов верхнего, так и нижнего квадрантов.)
использование
Стоп сигналы
А стоп сигнал - это любой сигнал, наиболее строгим указанием которого является «опасность» (который требует остановки). Стоп-сигналы используются для защиты перекрестки, точки (США - «переключатели»), железнодорожные переезды, разводные мосты, платформы или блокировать разделы.
Конкретный сигнальный блок может управлять одним или несколькими стоп-сигналами на каждой бегущей строке. В традиционной области с механическими сигналами для сигнального бокса чаще всего используется два стоп-сигнала, управляющих каждой линией. Первый, куда можно добраться на поезде, известен как домашний сигнал. Последний стоп-сигнал, известный как начало или же сигнал секции, обычно располагается за точками и т. д. и контролирует вход в участок блока впереди. Расстояние между домашними и стартовыми сигналами обычно довольно короткое (обычно несколько сотен ярдов) и позволяет поезду ждать, пока передний участок не очистится, не блокируя линию на всем пути к предыдущему участку.
Немецкие домашние семафорные сигналы (Haupt Formsignale) могут отображать Опасность аспект, если верхняя часть руки находится в положении 90 градусов (горизонтально), и может отображать продолжить аспект, если плечо находится под углом 45 градусов (диагональ). Сигналы Home могут иметь дополнительный нижний рычаг, который может отображать двигаться на пониженной скорости (40 км / ч), но это не обязательно.
Внешний дом
В некоторых местах на одной линии может подаваться более одного домашнего сигнала. Они будут обозначены такими именами, как внешний дом и внутренний дом, или же первый дом, второй дом и Т. Д.
Внешний дом защищает нейтральную протяженность четверти мили (440 ярдов / 400 м) вдали от любых точек или разъездов. Это позволяет поездам приближаться, когда станция или перекресток заблокированы. Отмечено, что стык в Авария на солнечной железной дороге не было внешних сигналов дома.
Расширенный запуск
An расширенный пусковой сигнал может использоваться в том месте, где может быть желательно продвинуть поезд с платформы станции до того, как участок впереди станет доступным. В этом сценарии стартовый сигнал позволяет поезду двигаться вперед от станции к переднему стартовому сигналу, который контролирует вход в участок впереди.
Если какой-либо из сигналов после первого сигнала остановки указывает на «опасность», предыдущие сигналы также будут удерживаться на «опасности» до тех пор, пока поезд почти не остановится, чтобы указать водителю, что следующий сигнал находится на «опасности». . Это может быть обеспечено инструкцией или электрическим блокировка, что требует предоставления рельсовая цепь на подходе к сигналу.
В Северной Америке вышеупомянутая терминология не использовалась, поскольку развитие американской сигнальной практики расходилось с таковой в Соединенном Королевстве в конце девятнадцатого века. В Америке, где термин домашний сигнал широко используется, это обычно относится к "общему" британскому определению "стоп-сигнала", а именно любой сигнал, наиболее строгим указанием которого является «опасность».
Далекие сигналы
Сигнал, который обеспечивает заблаговременное предупреждение о предстоящем стоп-сигнале (и который не требует остановки, когда находится в наиболее ограниченном положении), называется дальний сигнал. Термин возник в Великобритании и используется во всем англоязычном мире. В некоторых регионах, особенно в Северной Америке, условия дальний сигнал и сигнал приближения оба широко используются.
Из-за большого расстояния, необходимого для того, чтобы подвести движущийся поезд к остановке, удаленные сигналы должны располагаться на подходе к соответствующему сигналу остановки по крайней мере на расстоянии тормозной путь поезда с наихудшими тормозами, чтобы использовать этот маршрут. Это особенно важно на скоростных трассах. Когда-то было практикой учитывать дальность видимости при позиционировании дальних сигналов; поэтому дистанционный сигнал может быть расположен на расстоянии меньше тормозного пути до соответствующего стоп-сигнала.
Машинист поезда, столкнувшись с дальним сигналом «осторожно», должен ожидать, что сигнал остановки «опасен», и должен отрегулировать скорость поезда так, чтобы поезд остановился, прежде чем добраться до него. Машинист поезда, столкнувшись с дальним сигналом в «чистом» положении, знает, что все применимые стоп-сигналы управляемые тем же сигнальным коробом, находятся в «чистом» положении.
Это обеспечивается блокировкой; удаленный сигнал не может занять «чистое» положение, если все соответствующие стоп-сигналы, управляемые сигнальным окном, не будут «очищены».
Дистанционные сигналы немецких семафоров (Vor Formsignale) могут отображать ожидать продолжения аспект, если диск не виден, а стрелка указывает вниз и может отображать ожидать остановки аспект, если диск виден и стрелка направлена вниз. Кроме того, необязательная стрелка используется для обозначения Ожидайте, продолжайте движение на пониженной скорости если диск виден и стрелка направлена по диагонали вниз вправо. В отличие от британских сигналов, все немецкие домашние сигналы имеют соответствующий дальний сигнал, и оба они управляются одним и тем же рычагом.
Изменения цвета и значения
| Примеры и перспективы в этом разделе может не представлять мировое мнение предмета. (Январь 2013) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
В Великобритании до 1920-х годов дальние сигналы были окрашены в красный цвет, а ночью - на красный. Учитывая, что их значения были разными, было очевидно неудовлетворительно иметь и домашние, и удаленные сигналы, показывающие один и тот же цвет, но одной из проблем, которая задерживала изменение цвета удаленных сигналов на желтый, было отсутствие подходящего желтого стекла для оправа для очков.[9] Некоторые британские железнодорожные компании использовали Coligny-Welch сигнальная лампа для разъяснения ночных аспектов; он был приспособлен к дальним сигналам и показывал белую V-образную линию в дополнение к основному красному или зеленому свету. Министерство транспорта рекомендовало изменить цвет дальнего сигнального оружия и очков с красного на желтый в начале 1920-х годов, хотя это не было повсеместно принято в Великобритании до конца 1920-х годов. С этого времени желтый аспект предосторожности остается стандартом британских железных дорог.
В Викторианские железные дороги в Австралия изменил только отдельные удаленные сигналы, оставив объединенные домашние и удаленные сигналы, показанные зеленым поверх красного в позиции предупреждения. В Государственные железные дороги Нового Южного Уэльса сохранил красный дальний сигнал повсюду, добавив фиксированный верхний зеленый свет, чтобы изолированный дальний сигнал отображался зеленым поверх красного, как комбинированный сигнал дома и дальний сигнал с осторожностью.[10]
В 19 веке дальний сигнал на Викторианской железной дороге требовал, чтобы поезд останавливался, когда сигнал был красным, а не просто двигаться с осторожностью, как сейчас. Однако, остановившись на дальнем сигнале красного цвета, поезд мог затем осторожно проследовать к домашнему сигналу, будучи готовым к остановке, не доходя до любого препятствия между двумя сигналами. Таким образом, дальний сигнал в то время был немного похож на более поздний сигнал «внешнего дома». Эта практика при удаленном сигнале в то время могла быть фактором Авария на солнечной железной дороге 1908 г.
Комбинированные стоп-сигналы и дальние сигналы
Если сигналы расположены близко друг к другу, стоп-сигнал и дальний сигнал могут быть установлены на одном столбе. Дальний сигнал всегда ниже из двух. Два сигнала «разделены» так, что удаленный сигнал может исчезнуть только в том случае, если сигнал остановки ясен. Оба сигнала светятся ночью, что означает, что индикация «опасности» отображается красным поверх желтого.
Исключительно в Новом Южном Уэльсе домашние и удаленные сигналы, управляемые из одной и той же сигнальной коробки, будут установлены, особенно на внешних домашних сигналах.
Маневровые и вспомогательные сигналы
Шунтирующие сигналы и вспомогательные сигналы также существуют в форме семафоров с меньшими плечами и световыми приборами, чем предусмотрены для основных сигналов. Эти сигналы также могут иметь форму диска с горизонтальной полосой, которая повернута на 45 градусов в чистое положение.
Сигналы заказа поезда
В Северной Америке самые ранние семафоры использовались как заказ поезда сигналы,[11] с целью указать инженерам, следует ли им прекратить получать «Заказ 19» или «Заказ 31». телеграфирован.
Сигналы приказов поезда обычно располагались в здании вокзала или на сигнальной вышке, с высокими обычными сигнальными рычагами для установки на столбе, обращенными в противоположные стороны. К ним были добавлены семафоры автоматических блочных сигналов (изобретение США), сначала с пневматическим приводом в 1880-х годах, а затем к 1890-м годам семафоры с автоматическим приводом от электродвигателя считались будущим и продолжали производиться даже во время Второй мировой войны. Хотя США изобрели и изготовили электрогазовый электрогазовый двухпозиционный нижний квадрант и трехпозиционный верхний квадрантный электрический семафор, с которыми экспериментировали в Великобритании (например, ECML, в Лондоне, Виктория, соответственно, и в других изолированных районах), они никогда не получили широкого распространения.
Не железнодорожное использование
Сигналы семафоров железнодорожного типа использовались для управления движением лодок или кораблей (например, в поворотные мосты ), а также для управления дорожным движением (например, на железнодорожные переезды ).
Снижение использования
Механические сигналы во всем мире постепенно заменяются цветными световыми сигналами или, в некоторых случаях, системами сигнализации, которые не требуют линейных сигналов (например, ERTMS ).
В Соединенных Штатах механические сигналы почти исчезли с основных линий. По состоянию на 2008 г. в число оставшихся значительных установок входят следующие:
- два отдельных сегмента CSX Транспорт линия от Луисвилл, Кентукки к Чикаго, Иллинойс, по маршруту бывшего Мононская железная дорога;
- на BNSF Железная дорога подразделение Glorieta в Нью-Мексико (используется Юго-западный начальник ).
В Великобритании семафорные сигналы по состоянию на 2020 год все еще присутствуют на вторичных маршрутах национальной сети, хотя увеличение расходов на обновления привело к более быстрому снижению в последние годы.[12]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Денди Маршалл, C.F., в редакции Р.В. Киднера (1963). История Южной железной дороги. Лондон: Ян Аллан. п. 50..
- ^ Национальный архив RAIL 386.58.
- ^ Ваннс, М.А., (1997), Иллюстрированная история сигнализации, Ян Аллан, ISBN 0-7110-2551-7, стр.25
- ^ Ваннс, М.А., (1995), Сигнализация в эпоху Steam, Ян Аллан, ISBN 0-7110-2350-6, стр.80
- ^ Киченсайд, Г. И Уильямс, Алан, (1978), Британская железнодорожная сигнализация, четвертое издание, Ян Аллан, ISBN 0-7110-0898-1, стр.15
- ^ Справочник Совета по безопасности и стандартам на рельсах RS521 Сигналы, сигналы, индикаторы и знаки, стр.26
- ^ Rolt, L.T.C. (1955). Красный для опасности. Лондон: Джон Лейн. п. 120.
- ^ Ваннс, М.А., (1997), Иллюстрированная история сигнализации, Ян Аллан, ISBN 0-7110-2551-7, стр.75
- ^ «Третий цвет железнодорожных сигналов». Bunbury Herald и Blackwood Express (Вашингтон: 1919-1929). WA: Национальная библиотека Австралии. 17 сентября 1926 г. с. 3. Получено 31 января 2013.
- ^ "ВОНГАРБОН". Либерал Даббо и защитник Маккуори (Новый Южный Уэльс: 1892-1927). Новый Южный Уэльс: Национальная библиотека Австралии. 4 ноября 1927 г. с. 5. Получено 31 января 2013.
- ^ Калверт, Дж. Б. (2004). «Сигналы приказа поезда». В архиве 2007-06-10 на Wayback Machine Железные дороги: история, сигнализация, техника.
- ^ scot-rail.co.uk