25HZ相敏轨道电路课件精.docx
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25HZ相敏轨道电路课件精
25HZ相敏轨道电路
25HZ相敏轨道电路是一种适应铁路电气化抗干扰要求
的轨道电路。
一、特点:
该制式轨道电路具有以下特点:
1、采用二元二位继电器,具有可靠的相位和频率选择性,
因而对轨端绝缘破损和外界牵引电流或其它频率电流的干扰,能可靠的进行防护。
2、由于采用的信号频率低,与其他工频连续式轨道电路
比较,在相同的条件下,具有较好的传输特性。
3、25HZ电源是运用分频原理产生的,并且由于50HZ
工频稳定,所以它具有频率稳定的特性,其频率恒等于工频的一半。
4、由于25HZ分频器的固有特性,当两分频器的输入端
反向连接时,其输出电压相位相差90度。
易于做成局部电压恒超前轨道电压90度,所以可以采用集中调相方式。
5、25HZ分频器具有不可逆性。
虽然50HZ不平衡牵引
电流通过扼流变压器、轨道变压器流入轨道分频器的输出回路,但在其输入端不可能有100HZ电流。
即局部分频器的输入端得不到100HZ电流。
在局部分频器的输出端也就不可能有50HZ电流。
保证了轨道继电器不致受牵引电流干扰而错误吸起。
6、分频器具有较好的稳压特性。
输入的50HZ电源电
压在220V+33V-44V,负载在空载至满载的范围内变化时,分频器的输出电压变化范围在220V±11,110V±5.5V以内,从而提高了轨道电路的工作的稳定性。
7、25HZ相敏轨道电路由于采用了连续式供电方式,就
可对整个轨道电路的技术性能和指标用一般的原理和数学方法进行理论分析或计算,从而较方便地找出其工作的最不利条件和极限指标,更便于通过试验手段对理论计算加以验证。
二、旧式25周相敏轨道电路
1、本制式使用于钢轨连续牵引总电流不大于400A、不平衡电流不大于20A(不平衡系数不大于5%)交流电气化区段和预告区段的轨道电路。
2、在50HZ电压为200V+33V-44V范围内,钢轨阻抗不大于0.62∠42ºΩ/KM,道砟电阻不小于0.6Ω·KM,在规定长度的范围内能可靠地满足调整和有分路检查的要求,并能实现一次调整。
3、一送一受时轨道电路若不待带无受电分支和为连接吸上线而增设的扼流变压器,其允许长度为:
双扼流≤1.2KM
送端单扼流≤1.0KM
受端单扼流≤1.2KM
无扼流≤1.2KM
4、一送一受时轨道电路可以有三个以下无受电分支,并允许在其中一个分支末端为沟通牵引电流而设空扼流变压器,或一个为连接吸上线而设空扼流变压器。
5、一送多受时轨道电路以标准0.06Ω分路电阻,在区段内任意地点分路时,保证至少有一个轨道继电器可靠释放。
三、、97型25HZ相敏轨道电路
1.25HZ相敏轨道电路采用的二元二位继电器作为接收器。
JRJC1-70/240(旧型为JRJC1-66/346型
25HZ相敏轨道电路采用的二元二位继电器是一种交流感应式继电器,它是利用电磁铁所建立的交变磁场与金属转子中感应电流之间相互作用的原理而动作的。
故其具有可靠的频率选择性和相位选择性满足了轨道电路抗电气化干扰的要求。
目前我国电气化区段车站内大量采用的25HZ相敏轨道电路均采用
97型的轨道电路其主要特点:
1.提高了绝缘破损防护性能
钢轨牵引引接线改为焊接方式,减小接触电阻,以提高了绝缘破损
防护性能。
2.取消不设扼流变压器的送、受电端
3.扼流变压器经等阻线与钢轨连接
除将扼流变压器的牵引引接线改为焊接外,还将连向钢轨的一长一
短引接线设计成等阻线,另外增加了扼流变压器中点对称度小于
或等于1%的指标要求,使由扼流变压器内部和外部连接方式造成的不平衡系数控制在1%以内,从而使牵引电流回归系统的不平衡系数得以将低。
4、电源屏的配置
改进后的轨道电路,每一区段的平均传输功率为20W,每个继电
器局部线圈加并电容补偿后的功率为6.5W。
考虑单受和多受区段的比例,一个车站的轨道区段数和轨道继电器数,按1:
2计算,这样就相当于轨道分频器和局部分频器供给每一段轨道电路分别耗电20W和13W。
新分频器的容量由原300W、600W、1400W改为400W、600W、
1200W.。
组成Ⅰ(PXT-800/25)、Ⅱ(PZT-1600/25)、Ⅲ(PZT-2000/25)、Ⅳ(PDT-4000/25)型四种电源屏,分别适用于20个区段以内、20-40个区段、40-60个区段、60-120个区段的车站使用。
5.二元二位继电器,
经优化磁路设计和提高工艺设计水平后,新型二元二位继电器
有以下提高:
(1)后接点压力由0.47N增到0.196N。
(2)返还系数由原0.5增至0.55
(3)消除了因翼片碰撞外罩而造成卡阻的可能故障。
6.增加扼流变压器的类型
.由原来的仅400A一种类型,增加了600A和800A两种。
400A、
600A、800A分别供侧线、正线和靠近牵引变电所的区段。
7.极限长度延长
(1)优化受电端接收器即二元二位继电器的工艺设计,把它的返
还系数由原0.5增加0.55.
(2)提高送电端的视入阻抗,将送电端限制电阻由原来2.2Ω增
加到4.4Ω;将受电端匹配变压器的变比由原来的16.67(13.2V)降为13.89(15.84V
(3)改进分频器的设计,将25HZ分频器的25HZ输出电压的允许波动范围,由原来的±5%减少到±3%..
通过以上几相的改进措施,最终能将极限长度由原制式的1200米提高到1500米。
8.系统抗干扰能力大大提高
首先设法尽可能减少干扰电流的侵入量,其次干扰电流侵入后,设法使其少起一些干扰作用。
侵入的干扰电流若能造成轨道继电器的误动,则设法让其误动的后果不能影响其它信号设备或电路。
这样达到在系统上提高抗冲击干扰的目的。
2、主要技术指标
(1)适用于钢轨连续牵引总电流不大于800A、不平衡电流不大于60A的交流电气化区段的轨道电路。
不设扼流变压器时,也适用于非电化区段的轨道电路。
(2).50HZ电压为220V+40-60V范围内、钢轨阻抗大于不大
于0.62∠42ºKM/Ω、道砟最小电阻不小于0.6Ω·KM,在极限长度范围内,能可靠地满足调整和分路的要求。
并能实现一次调整。
(3)该轨道电路的极限长度1500米。
(4)一送多受时轨道电路以标准0.06Ω分路电阻,在区段内任意地点分路时,保证至少有一个轨道继电器可靠落下。
(5)每段轨道电路最多可设四个扼流变压器.(包括空扼流变压器)
(6)能实现叠加或预叠加电码化。
3、专用仪表
(1)25XP-1选频电压表
(2)25XW-1相位表
(3)CT268A型轨道电路相位、极性交叉检查仪
(4)CT267-C型25HZ相敏轨道电路测试盘
4、97型25HZ相敏轨道电路的器材
(1)JRJC1-70/240型二元二位继电器
JRJC1-70/240型二元二位轨道继电器它属于交流感应式继电器它是利用电磁铁所建立的交变磁场与金属转子中感应电流之间相互作用得原理而动作的。
故其具有可靠的频率选择性和相位选择性,因而断绝缘破损和外界牵引电流或其它频率电流的干扰能可靠的进行防护,满足了轨道电路抗电气化干扰的要求。
二元二位继电器的频率选择性的作用:
二元二位继电器的频率选择性的防止工频牵引电流的干扰。
二元二位继电器的频率选择性的实现
二元二位继电器的频率选择性便于实施电码化
二元二位继电器的频率选择性可克服分频器的缺陷
二元二位继电器由:
带轴翼板、接点组、局部线圈、轨道线圈四大部件组成。
安装在压铸铝合金支架内,活动部分采用滚珠轴承,双重防护,可靠性更高,使翼板转动灵活。
局部线圈:
是由25周电源屏供给的110V局部电源,其电源的相位超前于轨道电源90º。
轨道线圈:
是由25周电源屏供给的220V轨道电源经室外的轨道电路后再回到室内的轨道电源供给轨道线圈。
二元二位继电器只有在局部线圈和轨道线圈的电压满足之后且局部线圈的相位超前于轨道电源90º这三个条件都满足方可工作,励磁吸起的条件。
JWXC-H310缓动继电器
JWXC-H310型插入式无极缓动继电器是专为97型25HZ相敏轨道电
路配套研制的,配合系统其它器材解决冲击干扰引起轨道继电器误动、危及行车安全等问题。
继电器结构采用AX系列继电器的磁路和接点系统。
接点组是8组
前后普通接点,磁路系统采用无级磁路;为了保证继电器的时间特性,采用一个铜架线圈,另一个线圈的位置装了一个铜套。
轨道变压器
97型25HZ相敏轨道电路的送电端和受电端使用同一类型的变压
器。
在97型25HZ相敏轨道电路中作为送电端供电变压器或受电端JRJC1-70/240二元二位轨道继电器的匹配变压器。
BG-R130/25采用R型铁芯,R型变压器的优点是传输损耗小。
其I次的额定容量130VA,额定电压220v,Ⅱ次电压18.48V。
Ⅱ
次电压使用端子如下表:
扼流变压器
扼流变压器在轨道电路中的作用是以构通牵引电流,同时配合牵引
线圈送电端供电变压器或受电端匹配变压器和JRJC1-70/240二元二位轨道继电器等设备,构成97型25HZ相敏轨道电路系统。
其牵引线圈分为上、下两部分,上部线圈的末端与下部线圈的始端
互相连接。
当两根钢轨的牵引电流分别由上圈的始端和下端的末端流入,由中点流出时,因为上、下两线圈匝数相同,而两线圈中电流的方向相反,在同一铁芯上两线圈所产生的磁通大小相
等,方向相反,则信号线圈中不产生50HZ感应电流。
对25HZ信号来说,是由一根钢轨流向另一根钢轨,从一个方向流经上、下牵引线圈,与信号线圈共同形成变压器。
97型25HZ相敏轨道电路送电端和受电端使用同一类型的扼流变压
器。
牵引线圈匝数为16咂,中间有抽头,信号线圈匝数为48匝,两者的变比为1:
3。
HF-25型防护盒
HF-25型防护盒用于97型25HZ相敏轨道电路,其在电路中起的主要作用是:
1.减少JRJC型轨道继电器上50HZ牵引电流的干扰电压。
2.对25HZ信号频率的无功分量进行补偿。
3.减少25HZ信号在传输中的衰耗和相移,使轨道线圈电压产生较好的相位差,保证JRJC型轨道继电器正常工作。
25周轨道电路的防护盒是一个由电感(845毫亨)和电容
(12微法)相串联而构成的防护盒。
串连的频率为50赫。
谐振时使防护盒呈现较低的阻值(20欧)以便抑制牵引电流在继电器上产生干扰电压。
对于25赫的信号电流,防护盒呈电容性,正好改善继电器相位工作的需要。
二、工作原理:
25周相敏轨道电路电路图
25HZ型相敏轨道电路采用交流25HZ电源连续供电,其受电端采用二元二位轨道继电器。
从电网供入的50HZ电源,经专设的25HZ分频器分频送出轨道电路的专用电源。
轨道线圈的电压由轨道变压器降压后再经扼流变压器降压送至轨面,传输到受电端。
经扼流变压器升压
后送至轨道变压器再次升压,由电缆线路,送回室内,经过防雷硒堆(Z耐压值大于100V)、25HZ防护盒(HF)给二元二位轨道继电器的轨道线圈供电,而轨道继电器的局部线圈电压由局部分频器直接供给。
当轨道电压和局部电压达到规定值,且局部电压相位超前轨道电压90度时,轨道继电器励磁吸起。
处于工作状态。
反之二元二位轨道继电器落下,轨道电路处于不工作状态。
三、器材简介:
1、25HZ分频器
25HZ分频器是一种利用参数激励震荡原理构成的铁磁振荡器,由其向轨道电路提供25HZ轨道线圈电压和与局部线圈电压。
2、二元二位继电器
25HZ相敏轨道电路采用的二元二位继电器是一种交流感应式继电器,它是利用电磁铁所建立的交变磁场与金属转子中感应电流之间相互作用的原理而动作的。
故其具有可靠的频率选择性和相位选择性满足了轨道电路抗电气化干扰的要求。
3、扼流变压器
扼流变压器在轨道电路中的作用是以构通牵引电流,牵引线圈匝数为16咂,中间有抽头,信号线圈匝数为48匝,两者的变比为1:
3。
4、轨道变压器:
25HZ相敏轨道电路的送电端和受电端使用同一类型的变
压器。
旧型号为BG1-65/25、BG1-72/25,97型轨道变压器BG1-130/25。
当用送电端作为供电变压器时,根据轨道电路的类型和长度供以不同电压,用作中继变压器时,为使二元二位继电器的高阻抗与轨道的低阻抗相匹配,其变比是固定的。
5、防护盒
25周轨道电路的防护盒是一个由电感(845毫亨)和电
容(2微法)相串联而构成的防护盒。
串连的频率为50赫。
谐振时使防护盒呈现较低的阻值(20欧)以便抑制牵引电流在继电器上产生干扰电压。
对于25赫的信号电流,防护盒呈电容性,正好改善继电器相位工作的需要。
轨道电路的I级测试
一、JZXC-480型轨道电路的I级测试内容如下:
1、480型轨道电路的I级测试;(送、受电端轨道变压器I、Ⅱ
次电压;限流电阻压降;轨面电压;轨道继电器线圈电压)2、交流480型轨道电路极性交叉的测试与调整;3、交流480型轨道电路分路灵敏度的测试;4、机车信号入口电流的测试;5、轨端绝缘的测试;6、轨矩连接杆的测试;7、道岔安装装置绝缘的测试;二、25HZ相敏轨道电路I级测试内容1、送电端:
电源变压器I、Ⅱ次电压;限流电阻电压;扼流变压器Ⅱ、I次电压;轨面电压;
2、受电端:
轨面电压;扼流变压器Ⅱ次、I次电压;轨道变压器Ⅱ、I次电压;限流电阻电压;轨道继电器电压;
3、不平衡电流、不平衡率;4、机车信号入口电流;5、极性交叉测试;
6、轨道电路分路灵敏度测试;
7、轨端绝缘的测试;8、道岔安装装置绝缘的测试;9、轨距连接杆的测试;三、25周相敏轨道电路的日常维修1、25周相敏轨道电路检修作业方框图。
2、25周相敏轨道电路的日巡视工作及内容。
3、25周相敏轨道电路的月检查工作及内容。
四、25周相敏轨道电路的故障处理1、轨道电路的故障处理程序
2、运统46(行车设备检查登记簿)的登消记手续3、如何在分线盘判断轨道电路故障性质。
4、如何处理轨道电路的开路故障5、如何处理轨道电路的短路故障6、故障处理的汇报制度
五.站内轨道电路检修作业程序方框图
站内轨道电路检修作业程序及质量标准
25Hz相敏轨道电路Ⅰ级测试报表
关于用电流法查找
25Hz相敏轨道电路短路故障方法
在轨道电路故障中,短路故障一直是查找的难点,且故障点十分的隐蔽,难于在最短的时间内查出,为寻求轨道电路短路故障最便捷的查找方法,3月28日由段长、副段长亲自带队,安调科、技术科、质检科、试验室、职教科共同参加,利用天窗点在茂陵车站,对3月20日该站发生的6-12DG轨道电路短路故障进行模拟复原、分析,共同进行短路故障处理方法的研究,现将当日研究结果总结如下:
(所需仪表:
3A型移频测试表或3S型移频测试表均可)
一、如何使用电流法判断室内至变压器I次侧短路故障。
如图1(一送一受轨道电路原理图)所示,用移频表电流档在送电端轨道变压器I次侧测试电流,一般为25Hz、50mA,若测得电流较大,说明轨道变压器一次侧至室外有短路点,或轨道变压器存在问题;若将轨道变压器甩开,测试JZ220、JF220,若测得电流无或者很小,则说明电缆或室内存在问题,再用甩线及电压测试进一步进行测试查找。
二、如何使用电流法判断轨道变压器II次侧至抗流故障。
经判断,轨道变压器一次侧无故障时,此时应从轨道变压器二次侧至抗流二
次侧进行查找,轨道变压器二次侧至抗流的二次侧构成一个闭环回路(如图2所示)。
首先要判断轨道变压器是否存在问题,先在轨道变压器二次侧测量输出电压(在端子上测试),若测得输出电压与标称电压相差不大,则说明轨道变压器不存在问题;若测得电压比标称电压相差较多时,则应进一步将轨道变压器二次侧配线甩开进一步判断。
当排除轨道变压器故障后,便对该闭环回路A进行检查,闭环回路A内的电流应相同(调整状态测试值约为300mA左右),若测不到电流则说明有短路点,可用电压法进行逐步查找;若测得电流很大,则说明在轨道变压器二次侧至抗流二次侧这个闭环回路内有短路点,此时测量限流电阻电压,若测得限流电阻电压几乎和轨道变压器二次侧电压相同,则说明抗流可能存在问题。
受电端的测试查找方法同送电端,即查找闭环回路B的短路点即可。
图2
未过短路点前应电流呈线性下降,无明显下降
三、如何使用电流法判断通道短路故障。
通道短路故障最为隐蔽,难于查找。
查找通道故障时,可先用移频测试表的电流钳形夹在送电端及受电端的抗流引入线上测试电流,若两端测得电流相差不大,可排除通道短路的可能;若测得送电端与受电端的电流相差较大,则可以判
断短路点在通道上。
此时,从送电端开始,将移频测试表的电流钳形夹卡在钢轨上(具体使用方法见图2、图3)测试25Hz电流,一米一米的向受电端逐步测试电流,当在某一点电流出现明显下降时,则说明短路点便在此处。
如图2所示。
四、如何使用电流法判断轨道绝缘是否良好。
轨道绝缘的测试,我们一直使用的是电压法,而随着设备的更新换代,工务部门在正线使用了胶接绝缘及哈克绝缘,因受干扰等其他问题,电压法测试不能准确反映绝缘的良好。
因此,我们利用电工原理,通过测试电流来判断轨道绝缘的好坏。
一般情况下,通道调整电流若在引入线测试为900mA-1300mA,或者将移频测试表的电流钳形夹直接卡在钢轨上测试,电流为正常值的14%左右。
具体测试方法如图4所示。
(在这里要重点说明,移频测试表的电流钳形夹必须卡在引入线与绝缘方向的死区间,即引入线离绝缘方向过引入线后的狭窄距离。
)
在此测试电流,若有25HZ电流则
图4
关于对25HZ相敏轨道电路电压超限及
相位角偏低进行整治的通知
存在25HZ相敏轨道电路相位角偏低及调整电压超上下限的问题,为提高设备质量,改善轨道电路电气特性,确保行车安全。
一、相位角偏低整治范围和方法
1、凡相位角低于为65°或高于115°的均属整治范围。
2、整治方法
⑴、扼流变压器带适配器的25HZ相敏轨道电路,在室外送受端同时调整适配器端子调整相位角,使相位角达到合适角度。
⑵、扼流变压器不带适配器的25HZ相敏轨道电路,室内使用HF3-25或HF4-25型防护盒,可通过防护盒进行调整,达到相位角合适的目的。
⑶、扼流变压器不带适配器的25HZ相敏轨道电路,室内使用HF2-25型防护盒,可在防护盒1、3端子上并联电容的方法进行调整,具体方法如下:
①相位角低于60°的情况并联4μF电容。
②相位角在60°至65°(或70°以下)的情况并联2μF电容。
③每1μF电容大约能改善相位角6°左右,增加4μF及以上电容时,可能会造成继电器端电压变化(一般是稍有下降),如不超限则不必调整,若电压低于下限时,可在室外进行送端升高电压或在受端降低调整电阻。
车间、工区在调整时根据情况进行,以90°偏差最小为原则选择2μF或4μF的电容。
④各车间在组织相位角调整时,要有专人负责此项工作,同时加强对工区进行指导,对并联电容要固定良好,防止脱落,防止造成短路。
⑤各车间根据管内情况到试验室领取电容。
二、调整电压超限的调整
1、凡是超出轨道电路《调整表》的情况均属调整范围。
2、调整原则及方法
⑴、送端固定电阻,受端固定变比。
带扼流变压器的送端电阻一律放在4.4Ω,受端变压器使用15.84V档(变比为13.89);不带扼流变压器的无岔区段送端电阻为0.9Ω,受端使用4.4V档(变比为50),道岔区段送端电阻为1.6Ω,受端使用4.4V档(变比为50),上述情况旧型25HZ轨道电路除外,具体可参照《维规》59-74页。
⑵、在进行轨道电路电压调整时,要结合轨道电路的外界环境等因素,分路不良轨道电路调整电压要偏下限,漏泄区段要偏上限,即是漏泄区段又是分路不良区段按分路不良区段对待。
3、由于部分轨道电路受端没有调整电阻,在调整时可能造成在送端升高一档电压受端超上限,降低一档超下限的情况,尤其是不带扼流变压器的轨道电路最为明显,这时我们要看送端电阻是否调整合适,过去我们发现有不带扼流变压器的轨道电路送端电阻也调整为4.4Ω,这是不符合《维规》规定的,因此在调整不带扼流变压器的轨道电路电压时要检查送端电阻是否符合规定,一般情况无岔区段不要低于0.9Ω,道岔区段不要低于1.6Ω,在调整受端电压时我们可适当提高送端电阻再配合升高电源变压器电压的方法使受端电压达到合适。
对于带扼流变压器的轨道电路送端电阻必须是4.4Ω,受端没有调整电阻,若是《调整表》上下限达不到4V的情况,可与试验室联系修改《调整表》的上下限,若是《调整表》的范围已经合适,仍然存在超上限或超下线的,则要考虑在受端增加电阻进行调整。
4、凡是需要增加电阻进行调整电压的25HZ轨道电路,车间要做以下程序进行:
首先要进行现场调查,看增加电阻后,是否需要增加变压器箱;第二修改电路并经技术科批准后准备材料;第三按照ⅢC进行组织施工。
附表
轨道电路调整电压及相位角整治前后测试数据
电码化25HZ轨道电路叠加ZPW-2000电码化甩开方法
管内ZPW-2000电码化叠加方式分为四线制和二线制,二线制主要用于(新丰II、VI场及下峪口、白村),其余均使用的为四线制。
下面将分别对四线制及二线制叠加电码化进行说明,以便能迅速的将电码化从25HZ轨道电路中甩离开,变为纯25HZ轨道电路。
(1、四线制电码化
所谓四线制即从室内送出的电缆为4根,25HZ轨道电路与电码
化的电缆是相互分开的,如图10所示(送端发码原理图)。
下面以送端发码为例进行说明,如图10所示,四线制电码化从室内送出4根电缆,2根用于25HZ轨道电路,2根用于电码化。
若要将电码化从25HZ轨道电路中甩开有如下方法:
方法一:
可从室内关闭ZPW-2000电码化发送器。
需要注意的是要关闭相对应的发送器,如须甩开上行接车进路上某个区段的电码化,需要将SJM发送器关闭,同时还需将站内N+1一同关闭,再例如须甩开上行发车进路上某个区段的电码化,则需要将SFM发送器关闭,同时还需将站内N+1一同关闭。
另外如须甩开股道电码化时,则须关闭三个发送器,如须甩开3G电码化则需将X3、S3、站内N+1同时关闭(注:
该股道说的为开环电码化,闭环电码化由于股道共用一个发送器,所以只需关闭两个发送器即可)。
方法二:
可从室内分线盘对电码化进行甩离。
由于是四线制的,对应于每个区段均有两根电码化电缆送至各个区段,所以只需将相对应区段的电码化电缆从分线盘甩开即可将电码化从相对应的区段中甩开,变为纯25HZ轨道电路。
1434.4IIKI1II1方法三:
方法三:
可从室外XB箱内甩开电码化电缆。
其原理同方法二只是断开的位置有所不同,另外也可根据原理图从隔离盒上将电码化甩开,即从隔离盒I3、I4处甩开。
(注:
由于现场所用的隔离盒型号有北京固安生产的DWGL-2000、DWGL-F型的,和西安生产的HPDG型隔离盒,但原理相同具体的甩开方法也相同)。
方法四:
方法四:
在测试时使用移频表中的25HZ档,便可将高频信号滤除,仅测出25HZ频率的电压及电流。
(2)、注意事项:
①对于开环电码化,站内各区段的发码(不包括站内股道)为预先叠加发码,所以当列出信号未开放时,站内各区段(不包括站内股道)均不发码,此时的轨道电路为纯25HZ轨道电路,只有当列车信