铁路信号是用于控制铁路交通的 节点 类型。
加载铁路信号#
只需定义一个节点，将其 type 设置为 rail_signal，如下例所示：
<nodes> <!-- 开始标签 -->
<node id="1" x="-500.0" y="0.0" type="rail_signal"/>
<node id="2" x="+500.0" y="0.0" type="rail_signal"/>
</nodes> <!-- 结束标签 -->
用法#
如果在仿真中使用铁路网络（这里指的是完全由只允许列车通行的边组成的网络），则不需要使用铁路信号。相反，可以选择该网络中的所有交叉路口为 priority（优先级）类型，但这会导致铁路交通行为不真实。为了实现更真实的行为，可以使用铁路信号。为此，可以通过选择该路段内的节点作为铁路信号，将一段较长的、中间没有任何交叉路口的铁路路段分割成所谓的“闭塞（blocks）”。然后，闭塞 是两个铁路信号之间的边的集合。如果铁路信号后的闭塞中没有列车，铁路信号将显示绿灯（我们像交通灯一样使用绿灯和红灯）。列车将从一个闭塞移动到下一个闭塞，每次它想进入一个闭塞时，铁路信号会指示该闭塞是否空闲并允许列车进入，或者该闭塞是否被占用以及列车必须等待直到该闭塞清空。
如果在仿真中使用了一个铁路信号，则必须为每一个连接到现有铁路信号的、且拥有多于两条轨道的交叉路口/道岔使用铁路信号。否则，将发出警告。这是必须的，因为铁路信号依赖于其相邻的铁路信号（或者更准确地说，是依赖于相邻铁路信号与其之间的闭塞）。对于没有交叉路口/道岔的铁路路段，可以将其分割成任意数量的闭塞，但几百米的闭塞长度可能是合理的尺寸。过大的闭塞长度可能导致等待进入闭塞的列车等待时间过长。过短的闭塞长度可能导致列车跟行距离过近。
行为#
铁路信号本质上是交通灯，但它们的状态不依赖于 TLS（交通灯系统）程序。相反，铁路信号的状态取决于特定闭塞的占用情况。在每个仿真步长，铁路信号的状态将根据占用情况进行更新。
铁路信号的逻辑应保证以下几点：
- 铁路网络的每个闭塞最多被一列列车占用。
- 如果多列列车从不同的车道/边接近同一个交叉路口/道岔，并且想进入同一条车道，那么这些列车中最多只有一列获得绿灯信号，而所有其他列车获得红灯信号，甚至在其中一列列车进入目标车道之前。这将避免列车高速接近铁路信号时突然收到红灯信号，而没有足够的空间在铁路信号前刹车。
铁路信号为节点的每个连接单独指示绿灯或红灯。一个连接 c 由一条入向车道 i 和一条出向车道 o 组成。c 的信号取决于以下占用情况：
- 出向闭塞。即从当前铁路信号经由 o 到下一个铁路信号的闭塞。
- 所有通向 o 的闭塞。通向 o 的闭塞是指通向当前铁路信号的闭塞，且该闭塞的最后一车道存在到 o 的连接。显然，i 所属的闭塞是通向 o 的闭塞之一。我们将通向 o 的闭塞集合记为 O。
如果只有一条通向 o 的闭塞，即 i 所属的那条，那么 c 的信号为绿当且仅当 c 的出向闭塞没有被列车占用。如果有多条通向 o 的闭塞，即 |O|>1，我们考虑所有到 o 的连接。这些连接正好对应于 O 中的闭塞，我们将这些连接的集合记为 C。此外，我们将 C 中那些对应的接近闭塞被占用的连接集合记为 D。如果 c 的出向闭塞被列车占用，则 C 中所有连接的信号均为红。如果 c 的出向闭塞没有被列车占用，且所有通向 o 的闭塞均未被占用，即 |D|=0，则 C 中所有连接的信号均为绿。如果 c 的出向闭塞没有被列车占用，且至少有一条通向 o 的闭塞被列车占用，即 |D|>0，则 D 中恰好有一个连接显示绿灯，而 C 中的所有其他连接显示红灯。
图 1: 一个用于道岔的铁路信号，有一条来自左侧的入向车道和三条通往右侧的出向车道。被占用的出向闭塞的信号为红，其他所有信号为绿。
图 2: 一个用于道岔的铁路信号，有三条来自左侧的入向车道和一条通往右侧的出向车道。由于所有接近闭塞均被占用，只有一个信号为绿。
输出#
要记录铁路信号的状态，可以使用与记录交通灯的 TLS 状态相同的方法。属性 source 必须是该铁路信号所属交叉路口的 ID。