閉塞 (鐵路)

閉塞（Block）是鐵路信號的專用術語，為防止列車對撞或追撞，是鐵路上保障安全的主要方法之一。
鐵路為單向通行路線，隨著發展與進步，車站與車站之間不再只有一列車輛行駛，為避免車輛出發時間過度密集而發生意外，在1840年發明瞭「時間間隔法」，用時刻表控制列車發出，缺點是如果列車因故停在路線上，回報不及有造成後車追撞意外的可能。到了1842年，英國發明瞭「空間間隔法」，輔佐時刻表，以兩車之間相隔一段距離的方式來保證安全，之後更進一步發展出間隔區間的概念，為閉塞的起源。由於鐵路車輛的車廂數量以及行駛速度所需要較長的制韌距離（鐵路用語，即為一般的剎車距離），當列車運行途中發現前方線路有任何狀況，大多數情況下都是剎停不及，於是規劃將鐵道分為一個個的區塊，強制每個區間內只能有一列車輛經過，用以間隔兩車之間的距離，稱為閉塞區間，閉塞區間的長度不得小於列車制動的安全距離，是鐵路上列車運行的基本要求，為現代鐵路廣泛使用的安全系統。

**閉塞方式分類**
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：
#人工閉塞是以人工記錄列車的運行位置和控制色燈信號機的閉塞方法。在發車前，接發車雙方的車站或線路所共同確認閉塞區間是處於空閒狀態，然後發車的車站或線路所使用路籤機、路牌、路票等記錄本段區間已經被佔用，並把佔用信息通過電話、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任在列車到達後檢查車輛到達編組是否完整，是否有部分車廂滯留在區間未到達。在列車到達前，發車車站應阻止後續運行的列車進入這一區間，接車車站應阻止反向運行的列車進入這一區間。
#半自動閉塞是以人工確認區間空閒，發車後由軌道電路判斷車輛進入區間後自動把區間設置為佔用狀態的閉塞方法。車輛進入區間後，軌道電路會聯鎖控制色燈信號機，把佔用信息通知到雙方車站。車輛到達後，仍需要人工檢查車輛到達編組完整，由人工把區間狀態復原為空閒狀態。
#自動閉塞是以計軸器自動計算進入該區間的車軸數目和離開該區間的車軸數目，從而自動判斷區間空閒狀態的閉塞方法。車輛進入或離開區間將自動連鎖控制色燈信號機的狀態。

**常用閉塞方式**
依據路籤（介質）的不同，鐵路的閉塞技術可分為電話電報閉塞、電氣路籤路牌閉塞、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。

**單票閉塞**
單票閉塞（staff block system，スタフ閉塞式）是以單個路籤（準行標誌）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誌物作為一個閉塞區間的路籤（準行標誌），只有司機持有該路籤時，該列車才能開走。日本的一些鐵路使用過這種辦法。
該方式的優點是不需要其他的任何道具和設備，即使手頭什麼都沒有也可以運用。但是缺點是在該路籤（由反向列車等）送回該站之前，下一班列車一直無法發車，會限制鐵路的通行能力。因此，這種方法往往在較閒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籤，只有他/她搭乘的列車才能開走。日本稱為“指導式”。

**電話電報閉塞**
電話電報閉塞（票券閉塞式），因為用單票作為標誌進行閉塞時會出現在送回之前無法朝同一方向發車的情況，為了增強運行能力，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間佔用狀態，發車站填制路票併發給司機作為列車佔用區間憑證的行車閉塞法。列車到達下一站時到站確認編組完整後再次聯繫發站，兩站均將佔用狀態解除。在需要連續單方向發車時，可以在發出前一列車之後給後一列車發放較短區間內的通行權，例如A-B-C-D-E站的連續區間，從A連續發出的三列車可以依次發給到E、D、C為止有效的通行權，由到站負責後續區間的閉塞。
該方法的優點是可以單方向連續發車，通過效率明顯提高；缺點是隻有在擁有對應設備（道具）的車站才能執行閉塞，如果因特殊原因必須在沒有道具的車站發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，目前在幹線上平時已不再使用；是僅當閉塞設備、軌道電路、計軸設備等發生故障，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。
目前世界上在鐵路發展比較發達的國家中，電話閉塞只在基本閉塞設備停用或發生故障時，將電話閉塞作為代用閉塞法使用。如在2008年中國雪災中，由於雪災導致高壓輸電線結冰，進而導致電力全部中斷，當時中華人民共和國鐵道部為了保證鐵路運輸暢通，不得不再次使用電話閉塞，俗稱“路票行車”的方式作業。而在鐵路發展相對落後的國家，電話閉塞依舊是重要的鐵路閉塞使用手段。

**電氣路籤（牌）閉塞**
電氣路籤（牌）閉塞（electric token block，タブレット閉塞式），該方法是以路籤或路牌作為列車佔用區間憑證的行車閉塞法。鐵路事先製作好若干個標誌性道具（可以是打孔圓片、鑰匙狀等等，稱為路籤或路牌；為了授受方便，拿出來使用時往往裝入固定在一個大圓環上的包中），放在對應的閉塞機裡。
區間兩端車站裝設同一型閉塞機各一臺（稱為一組），彼此有電氣鎖閉關係。閉塞機可以計算存入的路籤（牌）的數量，當一組（兩臺）閉塞機中存放路籤（牌）總數為偶數時，經雙方協同操作，發車站可取出一枚路籤（牌），遞交司機作為行車憑證。在列車到達前（即路籤、路牌未放入閉塞機以前），這一組閉塞機中不能再取出第二枚路籤（牌），以阻止下一班車進入該區間。
即使當列車的目的車站變更（變遠或變近）時，也只需要車站彼此之間進行聯繫後從第三站的閉塞機中取出一枚路籤（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，當列車到達到站時，亦可以不把路籤（牌）向閉塞器裡塞而是直接交給反方向列車，以提高效率。
當需要交換路籤（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，駛入車站時列車司機或副司機將現在持有的路籤（牌）投入車站設置的接收器中，駛離車站時再從設置的發放器處（通過機械或人工）取得新的路籤（牌）。當因為失誤沒有取到時必須臨時停車，返回領取。
電氣路籤（牌）閉塞的優點是通過能力明顯提高；缺點為辦理手續繁瑣，向司機遞送籤（牌）費時費事，籤（牌）還有可能丟失和損壞；區間通過能力仍然有限。
file:Heisoku No1.JPG|車站工作人員將路牌交給司機
file:Heisoku No2.JPG|通過列車的司機將持有的路牌投入車站設計的收取器
file:Heisou No3.JPG|通過列車的司機從發放器處取得路牌
file:Yashiro-Signal-Sta Tablet exchange.jpg|有軌電車在信號所交換路牌（土佐電氣鐵道伊野線、八代信號所）

**半自動閉塞**
半自動閉塞常見的有繼電式和聯動式。其基本思路是不用路籤（牌）來標誌線路佔用的情況。
繼電半自動閉塞是閉塞區間兩端車站各裝設一臺具有相互電氣鎖閉關係的半自動閉塞機，並以出站信號機開放顯示為行車憑證的閉塞方法。
在車站進站信號機內側設有一小段專用軌道電路，它和閉塞機、出站信號機間具有電氣鎖閉關係。火車駛過時，電路感知壓力，向閉塞機發信。出站和進站信號機配對，用來判斷列車的駛入─駛出狀態。出站信號機受閉塞機控制不能任意開放，只有區間空閒時，首尾兩站辦理閉塞手續後才能開放。- 閉塞：列車發車時，出發─到達站間確認區間內沒有列車，操作閉塞機改變狀態，將軌道標誌為閉塞；然後信號機顯示綠色，列車駛離出發站。列車駛離時碾軋出口處的電路，使出發信號機顯示紅色。直到列車離開該閉塞區間，信號機一直顯示紅色，提示區間內有列車。- 解除閉塞：列車駛入到達站時，碾軋入口處的電路，操縱閉塞機解除區間的閉塞狀態。在出發、到達站的閉塞機狀態不一致（0/1）時，到達站的出站信號機也顯示紅色，不能操作。因此，只要遵守信號機指示，即使不使用路籤（牌）也可以實現閉塞。
半自動閉塞法辦理手續簡便，效率高，可比路籤（牌）閉塞法提高區段通過能力，改善勞動條件。但區間軌道是否完整，到達列車是否完整，目前仍須通過人工檢查才能確定。另外當首尾站碰巧同時發車時，該方法不能阻止對面列車同時進入閉塞區間。日本羽越本線1962年11月29日因此發生過相撞事故。
聯動閉塞和上述半自動閉塞方式相似，但是在相鄰站間連續地鋪設軌道電路。因此，如果有車廂遺留在途中，閉塞就不會解除，從而可以知道出現異常情況。
由於該方法也有類似的缺點，並且因為是連續的軌道電路，容易改造為自動閉塞，現在這種方式基本上都已經被改造了。

**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，均是以計軸設備為基礎的自動閉塞技術。雙線雙向自動閉塞是為了解決在繁忙幹線上的一條線路需要檢修或養護時仍能夠讓列車雙向通行的技術措施，地面信號機關閉，以機車信號來進行行車組織。這三種閉塞技術其中根據色燈信號機顯示的狀態數不同又分為三顯示自動閉塞、四顯示自動閉塞等，前者可預告列車運行前方2個閉塞區間的空閒狀態，適用於最高速度不超過115km/h的線路；後者可預告列車運行前方3個閉塞區間的空閒狀態，適用於最高速度不低於115km/h的線路。
正顯示紅燈的色燈信號機
色燈號誌的意義通常是（在不同的國家速度值的規定略有不同）：- 紅色，制動停車，不得進入下一個閉塞區間（意味著前方無空閒區間）；- 黃色，減速到45km/h以下準備能在下一個閉塞區內-{制}-韌停車（意味著前方有1個空閒區間）；- 黃綠色，減速到115km/h以下以準備能在下兩個區間內-{制}-韌停車（意味著前方有2個空閒區間）；- 綠色，全速運行（意味著前方有3個空閒區間）。

**移動閉塞**
移動閉塞能減少列車之間所需的安全距離，讓班次更頻密。
移動閉塞又稱浮動閉塞，是利用現代無線通信技術的新型閉塞方式，它以列車車載號誌取代軌道上的固定號誌機，將位置、車速等資料傳給電腦，透過電腦運算，算出接下來的列車間距、速度等，回傳給車輛。有利於組織間隔小、密度大的連續運輸。

**其他**
除了依靠確保車距的裝置來進行變相閉塞的方法以外，在極為特殊的情況下（例如因為通訊斷絕，所有的閉塞方法都無法使用），也有不依賴閉塞來運轉的方法。但是安全性很差，以前因此發生過事故。- 由司機判斷情況並注意安全來運轉的方法。一般會限制最高時速。- 無閉塞。日本曾經使用過這種方法。列車在停止信號機處等待1分鐘以上後，允許以不超過15公里的時速向前運轉。現在的臺灣鐵路管理局仍會使用此方式：若列車因閉塞號誌機顯示「險阻」且停車超過兩分鐘後，容許駕駛以無閉塞運行方式開車，並呼叫「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。- 隔時法。日本於1960年代廢除。只適用於複線區間。一輛列車出發後，經過“按照正常情況到達下一站為止的運轉時間”的兩倍或更長時間（最低5分鐘）後，允許後續列車以不超過35km/h的速度發車。還有變種的隔時法。
在戰爭時，軍用卡車為了防止敵襲，在夜間也不開車燈。因此為了預防交通堵塞和夜間的交通事故，軍隊的卡車（尤其是戰時）在利用公路運送物資時，也會使用和鐵路相同的方式進行閉塞。這時公路作為軍用而封鎖，不允許一般車輛進入。

**參考資料**

**外部鏈接**
  中國科普博覽-科技之光-鐵道館-信號-閉塞 date=20200727211014