Устройство для контроля движения транспортных средств

 

Изобретение относится к контролю движения транспортных средств и может быть использовано, в частности, в системах централизованного контроля подвижных единиц маршрутного электротранспорта. Целью изобретения является повышение информативности устройства путем контроля удельного сопротивления движению на контролируемом участке маршрута. Пункт контроля поочередно посылает по первому каналу в эфир запросные кодограммы, каждая из которых содержит стартовую посылку, код номера транспортного средства, его отклонение от графика и команду вызова на речевую связь. По окончании запроса транспортное средство передает ответную кодограмму, содержащую либо код маркера, код местоположения и команду вызова на речевую связь, либо код режима измерения удельного сопротивления и одновременно коды значений скорости транспортного средства в начале и конце контрольного участка трассы, проходимого им на выбеге. Для повышения достоверности приема блок приема кодограмм маршрутных датчиков содержит первый /входной/ и второй /выходной/ регистры со схемой управления. Так как кодограммы МД представлены их двойными номерами в парафазном коде, то при многократном, например, пятикратном приеме кодограмм, удовлетворяющих контролю по парафазности, кодограмма фиксируется в выходном регистре. При нахождении ТС вне зоны уверенного приема кодограмм МД нарушаются требования контроля по парафазности, что запрещает перепись ложных кодограмм в выходной регистр. 3 з. п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение касается контроля движения электротранспортных средств и может быть использовано, в частности, в системах централизованного контроля подвижных единиц (ПЕ) маршрутизированного электротранспорта.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, содержащее маршрутные датчики на транспортном средстве коммутатор, блок проверки старта, блок сравнения номера транспортного средства, формирователь сигнала запуска, двухканальный приемопередатчик, блок управления, цифроаналоговый преобразователь, датчик пройденного пути, блок кодирования, формирователь кода маршрутного датчика, тангенту, микротелефонную трубку, датчик положения микротелефонной трубки, индикатор отклонения от графика, приемник и клавиатуру, на пункте контроля (ПК) приемопередатчик первого канала, преобразователь последовательного кода в параллельный, блок согласования, блок кодирования, блок обработки информации и приемопередатчик второго канала. Это устройство позволяет определять и отображать на мнемосхеме маршрутов местоположение ПЕ, их отклонение от графиков движения, выводить величину этого отклонения на табло водителей и диспетчера, позволяет осуществлять радиосвязь диспетчер водитель по инициативе любого из них, а также формировать и выводить данные графиков исполненного движения. Недостатком упомянутого устройства является то, что при наличии централизованного сбора информации от транспортных средств (ТС) об их местоположении, запросах на речевую связь, отсутствует информация о техническом состоянии ТС, например, об удельном сопротивлении движению каждого ТС, вышедшего на магистрали.

Систематический контроль удельного сопротивления движения позволяет объективно оценивать качество проведения регламентных, ремонтных и регулировочных работ, добиваться квалифицированного их выполнения, что приведет к экономии энергоресурсов, повышению надежности работы ТС на маршрутах и экономии запасных частей.

Целью изобретения является повышение информативности устройства благодаря автоматическому определению удельного сопротивления блоков удельного сопротивления на контрольном участке маршрута, что достигается введением блоков удельного сопротивления движению и приема кодограмм маршрутных датчиков со вторым блоком проверки старта, датчиков режима, перемещения и текущей скорости, мультиплексоров.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для контроля движения электротранспортных средств; на фиг. 2 функциональная схема блока определения удельного сопротивления движением; на фиг. 3 функциональная схема блока приема кодограмм маршрутных датчиков; на фиг. 4 приведены временные диаграммы, поясняющие работы датчика перемещения и текущей скорости; на фиг. 5 функциональная схема датчика перемещения и текущей скорости; на фиг. 6, 7 схема алгоритма программ блока обработки информации на пункте контроля; на фиг. 8 временные диаграммы сигналов на выходах блока 24; на фиг. 9 вариант схемы блока 25; на фиг. 10 приведена запросная кодограмма пункта контроля; на фиг. 11 схема блока проверки старта; на фиг. 12 схема блока сравнения номера транспортного средства; на фиг. 13 схема блока управления приемопередатчиком; на фиг. 14 схема коммутатора; на фиг. 15, 16 кодограмма и схема маршрутного датчика.

Устройство для контроля движения ЭТС содержит маршрутные датчики 1, на транспортном средстве коммутатора 2, первый 3.1 и второй 3.2 блоки проверки старта, блок 4 управления тяговым электроприводом ТС, формирователь 5 сигнала запуска, блок 6 сравнения номера транспортного средства, датчик 7 перемещения и текущей скорости, двухканальный приемопередатчик 8, блок 9 управления, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10, блок 11 определения удельного сопротивления движению, первый, второй, третий мультиплексоры 12.1 12.3, блок 13 кодирования, датчик положения тангенты 14, тангенту 15, датчик 16 положения микротелефонной трубки, индикатор 17 отклонений от графика, блок 18 приема кодограмм маршрутных датчиков, приемник 19, блок ввода данных 20, датчик 21 режима измерения удельного сопротивления движения на пункте контроля приемопередатчик 22 первого канала, преобразователь 23 последовательного кода в параллельный, блок 24 согласования, блок 25 кодирования, блок 26 обработки информации и приемопередатчик 27 второго канала.

Блок 11 определения удельного сопротивления движению состоит из цифрового компаратора 28, первого 29 и второго 39 сумматоров, первого 31 и второго 32 регистров данных, элемента И-НЕ 33, первого 34 элемента И, элемента 35 Запрет, двухканального 36 мультиплексора, счетчика-делителя 37, счетчика-дешифратора 38, второго 39 и третьего 40 элементов И, элемента ИЛИ 41.

Блок 18 приема кодограмм маршрутных датчиков содержит регистр 42 сдвига, цифровой компаратор 44, датчик 43 логической единицы, параллельный 45 регистр, первый 47, второй 48 и третий 50 элементы И, элемент НЕ 46, счетчик-дешифратор 49.

Блок 7 датчик перемещения и текущей скорости содержит первичный датчик 51 частоты вращения тягового электродвигателя (ТЭД), двоичный ограничитель 52, триггер Шмитта 53, одновибратор 54, первый и второй 55 RS-триггеры, кварцевый генератор 56, счетчик 57 калиброванного интервала, элемент И 58, электронный ключ 59, счетчик 60 измеряемого интервала, фильтр 61 указателя скорости, счетчик-дешифратор 62, прибор указатель скорости 63, счетчик пройденного пути 64, RS триггер 65.

Блок кодирования 25 содержит генератор 66, элемент И 67, одновибратор 68, ограничитель 69.

На схеме алгоритма программ блока 26 обработки информации на пункте контроля (фиг. 6, 7) приняты следующие обозначения блоков: 1. Введение даты и времени.

2. Выход мнемосхемы маршрута на экран дисплея.

3. Присвоение каждому отрезку маршрута двух определенных позиций на дисплее вдоль мнемосхемы маршрута: П1 (L) для прямого движения, П2 (L) для обратного.

4. Введение данных: 4.1. Список маршрутных датчиков в порядке от начала маршрута М₁, М₂. М_j. M_p; 4.2. Удаление маршрутных датчиков от начала маршрута Q₁, Q₂.Q_j,Q_р; 4.3. Введение графиков расписаний (функция местоположения транспортных средств от времени в виде таблиц соответствий).

5. Ввод начальных значений: Δ_i= 0; G_i 0; ПОНД_i 0; S 1, где i 1,2, n порядковый номер транспортного средства; ПОНД_i признак определения направления движения i-ного транспортного средства; Δ_i отклонение от графика i-го транспортного средства; G_i вызов i-ного транспортного средства на речевую связь.

6. Разрешение прерываний от клавиатуры микроЭВМ; занесение в вектор прерывания от клавиатуры адреса подпрограмм обработки этих прерываний; занесение в вектор прерывания от алфавитно-цифрового печатающего устройства (АЦПУ) адреса подпрограммы обработки этих прерываний от АЦПУ; присвоение прерыванием от АЦПУ наивысшего приоритета.

7. Ввод начального значения k 1, где k номер цикла.

8. i 1.

9. Проверка В 1? где В значение сигнала с третьего выхода согласования.

10. Вывод на выход блока 22 обработки информации для транспортных средств (N_i, Δ_i, G_i, где N_i номер i транспортного средства).

11. Проверка А 1 где А значение сигнала со второго выхода блока 20 согласования.

12. Считывание принятой информации, поступившей на информационные входы блока 22 обработки информации M_ik, L_ik, K_ik, где M_ik код маршрутного датчика; L_ik код перемещения ТС; K_ik код сигнала клавиатуры.

13. K_ik K_ycд, где У_усд команда датчика информации об удельном сопротивлении движению ТС.

14. M_ik < 0 15. T_нs L_ik, где Т элемент 5-тиэлементного массива Тн (1-5).

16. T_ks M_ik, где T_кs элемент 5-тиэлементного массива Т_k(1-5).

17. S 5
18. S S + 1.

19. Тн присвоить результат подразрядной мажоритарной логики значений Т_н1, Т_н2, T_н3, Т_н4, Т_н5.

20. Тк присвоить результат подразрядной мажоритарной логики значений Т_к1, Т_к2, Т_к3, Т_к4, Т_к5.

21. X_i= 51(1+γ) / L_э, где v коэффициент преобразования цифрового значения периода импульсов с датчика перемещения и текущей скорости в скорость ТС.

22. Проверка ПОНД_i 0
23. W Q_j L_ik, где W абсолютное удаление ТС от начала маршрута (НМ) в отрезках (дискретах) маршрута.

24. Символ ТС- > П2 (L).

25. Определение по известному местоположению из графика движения планового времени t _план.

26. Определение отклонения от графика: Δ_i= t_план. t_тек., где t_тек. текущее время.

27. Достигло ли i-e ТС НМ?
28. ПОНД_i + 1
29. w Q_j + L_ik
30. Символ ТС- > ПI (L), соответствующую W.

31. Определение по известному местоположению из графика движения планового времени t _план.

32. Определение отклонения от графика: Δ_i= t_план. t_тек.
33. Достигло ли i-e ТС КМ?
34. ПОНД _i -1.

35. Вывод на дисплей сообщения соответствующего коду K_ik символом i-ого ТС.

36. Соответствует ли местоположение i-ого ТС какой-либо контрольной точке?
37. t_тек. и Х_i занести в массив графика исполненного движения i-ого ТС в столбец данной контрольной точки и в столбец удельного сопротивления движению соответственно.

38. Определение j_ik для M_ik, где j порядковый номер маршрутного датчика в списке кодов маршрутных датчиков.

39. Проверка k 1
40. j_ik j_i (k-1)?
41. M_ik, L_ik, K_ik, t_тек.- > ОЗУ.

42. ПОНД _i -1.

43. ПОНД_i +1.

44. ОЗУ заполнено?
45. ОЗУ > ВЗУ.

46. Резервирование массива для графика исполненного движения i-ого ТС.

47. i n?
48. k k + 1.

49. i i + 1.

Подпрограмма обработки прерываний от клавиатуры микроЭВМ
50. Символы с клавиатуры М_сим (массив символов).

51. М_сим определяет номер ТС?
52. Сброс команд?
53. Команда на печать графика исполненного движения -ого ТС?
54. Определение i.

55. G_i 1.

56. G_i 0; i 1,2,n.

57. Разрешение прерываний от АЦПУ, Z 1, где Z порядковый номер символа массива графика исполненного движения i-ного ТС.

58. Выход из прерывания.

Подпрограмма обработки прерывания от АЦПУ микроЭВМ.

59. Вывод Z-ого символа массива графика исполненного движения i-ного ТС.

60. Конец массива?
61. Запрещение прерываний от АЦПУ.

62. Z Z + 1.

63. Выход из прерывания.

Устройство для контроля движения транспортных средств работает следующим образом.

Блок 24 согласования на своих выходах формирует сигналы (фиг. 8), обеспечивающие согласованную во времени работу всех блоков устройства. По сигналу с 3 выхода блока 24 согласования, поступающему на второй управляющий вход блока 26 обработки информации, на выходной порт последнего выводятся данные в эфир. Эти данные поступают на первую группу входов (D₁.D_i) параллельной загрузки регистра сдвига 70 (фиг. 9), на вторую группу которого поданы постоянно логические нули (D_i+1.D_n-1) стартовой посылки и логическая единица (D_n) стоповой посылки. Управляющий сигнал с 3 выхода блока 24 запускает одновибратор 68, обеспечивающий параллельную загрузку данных входов D₁.D_i и в регистр и через элемент И 67 разрешает их сдвиг в сторону старших разрядов с частотой генератора 66 равной скорости передачи данных в первом канале связи. Разряды запросной кодограммы (фиг. 10) последовательно появляются на выходе Q_n регистра 70 и сигналы частоты f₁и f_o, соответствующие логическим уровням нуля и единицы. С выхода частотного модулятора кодограмма поступает на модуляционный вход приемопередатчика 22 и излучается в эфир его антенной в виде ЧМ радиосигналов, соответствующих логическим нулям и единицам кодограммы на несущей F₁.

Указанные сигналы, принятые двухканальным приемопередатчиком 8 транспортного средства (ТС), через коммутатор 2 поступают на блок проверки старта, содержащем генератор 72, входом блока является вход демодулятора 73 (фиг. 11) первого блока проверки старта и преобразуются в последовательность логических "0" и "1". По приходу стартового импульса (фиг. 10) запросной кодограммы сигнал "0" разрешает работу счетчика-делителя 74, коэффициент деления которого выбирается из условия n t_старта·Ft (1) где Т_т и F_т период и частота тактовых импульсов генератора 72, t_старта длительность стартового импульса запросной кодограммы. По приходу стартового импульса, удовлетворяющего условию (1), на выходе счетчика-делителя 74 появится импульс, переключающий RS-триггер 75 в нулевое сос- тояние, что разрешает работу счетчиков-дешифраторов 76 и 77. Коэффициент деления счетчика-дешифратора 76 М1, соответствует условию
M_I= (2) где F_r- частота генератора 72,
F_n скорость передачи данных, счетчик 77 подсчитывает количество бит информации после старта. Счетчик-дешифратор 76 формирует на каждом j выходе (0 ≅ j ≅ m₁) сигнал логической "1", соответствующий коду внутреннего состояния. При этом "1" с выхода (i₁) соответствует середине длительности битовой посылки. По окончанию приема запросной кодограммы на выходе i₂ счетчика-дешифратора 77 сформируется сигнал, переводящий RS-триггер 75 в исходное состояние, запрещающее работу счетчиков-дешифраторов 76 и 77, то есть блок 3.1 проверки старта переключается в исходное состояние.

На блок 6 сравнения номера транспортного средства с блока 3.1 проверки старта поступают следующие сигналы: с выхода демодулятора 73 запросная кодограмма в последовательном коде в логических уровнях "0" и "1" стробирующие импульсы с первого выхода (i₁) счетчика-дешифратора 76, сигнал окончания приема запросной кодограммы с выхода (i₂) счетчика 77. Запросная кодограмма с выхода демодулятора 73 в последовательном коде подается на последовательный вход данных регистра 78 блока сравнения номера транспортного средства. Последовательная запись данных в регистр осуществляется по синхросигналам второго выхода блока 3.1 проверки старта, число которых равно количеству информационных разрядов запросной кодограммы, а частота частоте передачи данных. В результате регистр 78 заполняется кодами N, ±Δ, G. Код (N) номера ТС запросной кодограммы поразрядно подключен к первой (А) группе входов цифрового компаратора 80, на вторую (В) группу входов которого поданы соответствующие разряды номера данного ТС, задаваемые переключателями П1.Пр (79). Значение B_i равное нулю или единице (в соответствии с кодами номера ТС) задается подключением входа группы В регистра к шинам "0" или "1". На входы каскадирования "больше" и "меньше" подается значение логического "0", а на вход каскадирования, "равенство" уровень логической единицы. В этом случае при совпадении кодов А и В операндов (номер ТС в запросной кодограмме N и заданный переключателями 79 номер) на выходе компаратора QА В появляется логическая "1" (иначе "0"), которая стробируется на элементе И 82 сигналом i₂ окончания приема запросной кодограммы с выхода 3 блока 3.1. Блок сравнения номера транспортного средства в компараторе 80 осуществляет сравнение сигнала.

Конъюнкция QA BΛi₂ обеспечивает перезапись данных отклонения от графика движения и вызова на речевую связь (ВЗВТЛ) с выходов регистра сдвига Δ₁. Δ_р, G в одноименные разряды регистра 81, для чего упомянутые выходы регистра 78 соответственно соединены с D-входами параллельной загрузки регистра 81, а строб записи с выхода элемента И 82 подается на С-вход параллельной загрузки регистра 81 и на запуск формирователя 5, переключающего аппаратуру ТС на режим передачи данных.

Выход G регистра 81 подключен к 1 входу блока 9 управления и при G 1 обеспечивает переключение приемопередатчика 8 на речевой радиоканал (несущая F₂) для проведения радиотелефонной связи в симплексном режиме. Группа выходов регистра 81 подключена к ЦАП (блок 10) и обеспечивает индикацию с помощью прибора 17 отклонения ТС от графика движения.

Работа блока 9 управления описывается таблицей истинности, в которой приняты следующие обозначения аргументов и функций: а значение сигнала от тангенты 15 (1 тангента нажата, 0 отпущена); b значение сигнала датчика 16 положения микротелефонной трубки (МТ) 14 (1 трубка взята, 0 трубка вставлена в трубкодержатель); с сигнал от формирователя 5 сигнала запуска (1 активный; 0 пассивный); α- вызов водителя ТС на речевую связь (1 вызов есть, 0 вызова нет); Х функция режима радиостанции (1 прием; 0 передача); Y функция переключения каналов приемопередатчиков (0 первый канал, 1 второй) Z функция включения звукового сигнала (1 сигнализация включена; 0 выключена).

C помощью карт Карно находят минимизированные алгебраические выражения для Х, Y, Z-функций.

Соответствующая этим алгебраическим выражениям схема блока 9 представлена на фиг. 13, где логические элементы 83, НЕ 84, И-НЕ 85, И 86, 87 неравнозначность 2И-ИЛИ 88, генератор 89, электронный ключ 90 И микротелефон 91 обеспечивают подачу звукового сигнала при Z 1.

При работе приемопередатчика 8 на первом радиоканале канале данных (Y 0) его модуляционный вход подключается к выходу блока 13 кодирования в режиме "передача" (Х 0), при этом передатчик (ПРД) включен, а приемник (ПРМ) отключен. В режиме "Прием" на первом канале (Y 0, X 0) НЧ выход приемника подключен к входу блока проверки старта, а передатчик выключен.

При работе на втором (речевом) канале (Y 1) модуляционный вход ПРД подключается к выходу микротелефонного усилителя (МУ), а НЧ выход ПРМ ко входу УНЧ телефона. Манипулируя состоянием тангенты (а 1, а 0) при извлечении из трубкодержателя микротелефон (В 1), осуществляют речевую связь в симплексном режиме. Указанные коммутации выполняет блок 2 (фиг. 14), основу которого составляет электронные ключи 92.1-92.4, например, К561КТЗ, управляемые по сигналу входа 4 (Y) и его инверсии (Y) с выхода элемента НЕ 93.

Приемник 19 обеспечивает прием на несущей частоте F₃ кодограмм (фиг. 15) передатчиков маршрутных датчиков (МД) 1 в ближней зоне (20-30 м), что обусловлено выбором частоты и мощности передатчика МД, чувствительного приемника 19, конструкцией приемной и передающей антенн.

Передатчик МД1 содержит (фиг. 16) генератор 94 тактовой частоты соответствующей скорости передачи данных в канале F₃, счетчик 97, число внутренних состояний которого соответствует количеству разрядов кодограмм, переключатели 96, задающие значения информационных разрядов M_i, кодограмм, мультиплексор 98, коммутирующий входные логические переменные Х_j на Y выход в соответствии с кодом j представленным двоичным числом
j 2^oS_o + 2ⁱS₂ + 2²S₂ + 2³S₃ + 2⁴ S₄, соответствующим коду внутреннего состояния счетчика, модулятор 99, преобразующий значение "0" и "1" логической переменной Х в тональные частоты f_o и f₁ соответственно, радиопередатчик 100, излучающий ЧМ тональными частотами сигнал на несущей F₃.

Принятая приемником 19 на несущей частоте F₃ кодограмма МД в его зоне приема поступает на вход второго блока проверки старта 3.2, параметры которого соответствуют формату кодограммы МД (фиг. 15) и выбираются аналогично параметрам блока 3.1.

В этом случае на первом выходе блока 3.2 формируется последовательный код кодограммы МД в логических уровнях "0" и "1", на втором выходе тактовые сигналы, соответствующие середине длительности бита кодограммы, а на третьем выходе строб окончания приема кодограммы МД. Последовательный код кодограммы поступает на вход последовательной загрузки регистра сдвига 42 блока 18. На тактовый вход сдвига этого регистра подаются тактовые импульсы со второго выхода блока 3.2, что обеспечивает загрузку кодограмм в регистр. Так как номер маршрутного датчика представлен парафазным кодом (M_i, ), то значения инверсных разрядов считывают с соответствующих инверсных выходов регистра, что позволяет получить значения (M_i, ). Одновременные разряды этой кодограммы поступают на компаратор и в случае равенства M_i для, например, 0≅i ≅ > по сигналу окончания приема кодограммы происходит увеличение на единицу содержимого счетчика 49, за счет срабатывания элемента И 47, формирующего конъюнкцию QA BΛh. Иначе через элемент И 48, формирующий A= B∧h происходит сброс счетчика 49.

Если транспортное средство находится в зоне уверенного приема кодограмм МД, то после приема n кодограмм (например n 5) на втором входе элемента И 50 появится разрешающий сигнал и строб окончания приема кодограммы через элемент И 50 произведет запись кода МД в параллельный регистр 45 и сформирует выходной сигнал блока для сброса в ноль счетчика пройденного пути и счетчика делителя.

В зоне неуверенного приема сбои в приеме кодограмм по парафазности вызывают сброс счетчика 49 и как следствие запрет записи кодограмм в параллельный регистр. Выбором выхода счетчика-дешифратора 49 устанавливают порог срабатывания схемы, учитывая ограничения, связанные с размером зоны, скоростью движения ТС, длиной кодограмм МД, скоростью ее передачи.

Код МД с выхода параллельного регистра 45 вводится в блок 11 определения УСБ ТС для включения режима измерений УСД в зоне контрольного участка трассы и на первый групповой вход второго мультиплексора для передачи данных ответных кодограмм (фиг. 8) в режиме определения местоположения ТС.

Блок 7 датчик пройденного пути и текущей скорости используется в двух режимах. В режиме определения местоположения ТС датчик совместно с блоком приема кодограмм МД формирует текущую координату ТС на маршруте. Эта информация складывается из координаты опорной точки последнего, пройденного ТС, МД и удалением от него транспортного средства. Следовательно,
X_т Х_оnj + L_j где Х_т текущая координата ТС,
Х_оnj координата МД j на маршруте;
L_j расстояние, пройденное ТС от МД_i.

Кроме того, в этом режиме формируется грубый аналоговый отсчет текущей скорости для ориентации водителя ТС в дорожной обстановке.

В режиме определения удельного сопротивления движения блок формирует грубый аналоговый отсчет скорости для разгона ТС водителем на контрольном участке маршрута до значения скорости, превышающей заданную уставку, а совместно с блоком определения УСД формирует цифровой отсчет периода колебаний выходного сигнала первичного датчика частоты вращения тягового ЭД в начале и конце эталонного отрезка пути на контрольном участке маршрута при движении ТС на выбеге.

Вращение ротора тягового двигателя ТЭД при движении ТС приводит во вращение ротор синхронного тахогенератора 51, закрепленного на немагнитном продолжении вала ТЭД (3, 4). Выходной сигнал первичного датчика в уровнях логической единицы и нуля, далее триггер 53 Шмитта преобразует входной сигнал с пологими фронтом и спадом в выходной сигнал с крутыми фронтом и спадом, последний подается на одновибратор 54, выделяющий фронт импульса, которым запускается RS-триггер, разрешающий отсчет счетчиком 57 К импульсов стабильной частоты кварцевого генератора 56, соответствующих калиброванному интервалу Т_к τ_о (фиг. 4).

Импульсом калиброванной длительности замыкается электронный ключ 59, подключая прибор-указатель скорости к регулируемому стабилизированному источнику +Е_р. Следовательно, средний за период ток через прибор
I_ср= dt K₁N K₂v, где Т период колебаний выходного сигнала первичного датчика;
N частота вращения ТЭД;
v скорость ТС;
К₁ и К₂ коэффициенты пропорциональности;
R_n сопротивление прибора указателя скорости.

Соединением R-входа RS-триггера 53 с одним из K-m выходов счетчика-дешифратора калиброванного интервала 57 и регулировкой значения +Е_р добиваются совмещения стрелки указателя скорости с отметкой v_max при соответствующей частоте запуска RS-триггера 55 по S-входу. Измерение длительности интервала осуществляется счетчиком 60, на инкрементный вход которого подается конъюнкция единиц генератора 56 и разрешающего сигнала с инверсного выхода RS-триггера 55. При скорости ТС, не превышающей заданную v_o, интервал T_j ≥ T_o и сигнал переполнения счетчика 60 запускает второй RS-триггер 65, запрещающий отсчет измерений логическим нулем на 2 выходе блока. Если измеряемая скорость v_j удовлетворяет соотношению v_max > v_j > v_o, то значение Т_j считывается с выходом счетчика 60, в момент появления строба на 1 выходе счетчика 57. Результат измерений обнуляется сбросом счетчика измеряемого интервала 60 и RS-триггера 65 с К-1 выхода счетчика 57 перед началом очередного измерения (фиг. 5).

Если при прохождении контрольного участка длиной L_o(M)-триггер 55 сформирует N_o калиброванных импульсов, то цена каждого из них составит L_o/N_o δ_о м/импульс.

При необходимости отсчета пройденного пути в дискретах Δ1 lδ_oинкрементный вход счетчика пройденного пути соединяют с выходом счетчика-дешифратора 62, который после отсчета каждых l импульсов калиброванной длительности устанавливается в ноль, увеличивается содержимое счетчика пройденного пути на единицу. Счетчики 62 и 64 устанавливаются в ноль по сигналу блока приема кодограмм МД при вхождении ТС в зону уверенного приема очередного маршрутного датчика. Значения L пройденного пути в дискретах Δ₁ формируются на выходах счетчика 64, являющихся первой группой выходов блока.

При движении ТС в режиме выбега на трассе измерения УСД блок 11 фиксирует значения T_jiн и T_jiк, соответствующие скорости движения ТС в начале и конце эталонного отрезка пути l_эт.

Если условия измерений не нарушены (скорость движения v_j ≥ v_o, во время движения не было пусков ТД и торможений), то разность кинетической энергии ТС в начале и конце l_эт равна работе по преодолению силы сопротивления движению F_сд на этом участке:
F_сд·l_эт, откуда
F_сд · (v²_н-v²_к) или

Для исключения внутриоборотной ошибки первичного датчика блок 11 измеряет сумму T_ji за один оборот. Если, например, первичный датчик формирует 3 колебания на оборот вала, то блок 11 суммирует 3 следующих друг за другом T_ji, что позволяет определить в блоке 26 значение скорости
v_н=
v_к= и вычислить значение УСД
W_уg= где К₁ коэффициент пропорциональности,
g ускорение свободного падения.

На первый групповой вход блока 11 с выхода блока приема кодограмм МД, в зоне которого находится или находилось ТС, то этот код сравнивается с кодом МД, находящегося в начале трассы определения УСД. При этом формируется логическая функция
Z ( x_i ⊕ Y_i) где X_i значение i разряда кода МД начала трассы измерения УСД;
Y_i значение i разряда кода на выходе приемника МД.

При разноименных кодах Z О. По сигналу W с выхода элемента И-НЕ 33
W η ∨ γ, где η- сигнал пуска тягового двигателя;
Θ- сигнал торможения ТС;
γ- текущая скорость ниже уставки, регистры данных 31, 32, счетчики 37, 38 установятся в ноль. Значение логического нуля на выходе блока 11 подключит через мультиплексоры 12.1 12.3 к блоку кодирования 13 на ТС значения кодов маршрутного датчика М, пройденного пути L, команд К, с выходов соответствующих блоков 18, 7, 20.

По этим данным блок 26 реализует ветвь алгоритма определения местоположения ТС. Если ТС движется на трассе измерения УСД (Z 1) в режиме выбега ( ( =1) ) со скоростью v > v_o ( 1), то по стробу с первого выхода счетчика-дешифратора калиброванного интервала α элемент И 34 сформирует сигнал β Z. Так как счетчик 38 находится в нулевом состоянии, то уровень управляющего входа двухканального мультиплексора S 0 и подается на инкрементный вход счетчика 37, Р выход (например, Р 3) которого соединяется мультиплексором 36 (p) с инкрементным входом счетчика 38, логическая единица нулевого выхода которого разрешает прохождение сигналов β на тактовый вход регистра 31, который по фронту первого тактового импульса зафиксирует T_jiн+0, второй сигнал β зафиксирует Т_j1н+Т_j2н, третий Т_j1н+ Т_j2н + Т_j3н T_jiн= ϕ_м
Третий импульс β сбросит счетчик 37 по первому R-входу в ноль и переключит счетчик 38 в состояние 1, что закроет клапан И 39, обеспечив хранение T_jiн в регистре 31 и вывод этих данных на первую группу выходов блока.

Далее содержимое счетчика 38 будет нарастать и когда код внутреннего состояния, соответствующий отсчету l_эт, вызовет логическую единицу на i выходе, откроется клапан И 40 для прохождения Р (например, трех) синхросигналов записи данных в регистр 32. В результате на второй группе выходов блока 11 появится значение ϕ_к, а счетчик 38 перейдет в состояние i+1, соединив через мультиплексор 36 инкрементный вход счетчика 38 с q (например, 5-ым выходом счетчика 37, а инкрементный вход последнего к 5-му входу блока, несущему информацию о включении аппаратуры ТС для передачи данных на КП. При этом мультиплексоры 12.1 12.3 подсоединят выходы регистров данных ϕ_н, ϕ_к и датчика 21 режима измерения к соответствующим входам блока 13 кодирования на ТС. После q-кратной передачи данных измерений на КП счетчик 37 сформирует импульс инкремента для счетчика 38, в результате чего на i+2 выходе последнего появится логическая единица, возвращающая схему в исходное состояние (счетчики 37, 38, регистры 31, 32 сброшены).

Логический ноль i+1 выхода счетчика 38 (выход блока 11) обеспечит при этом переключение мультиплексоров 12.1 12.3 на передачу данных местоположения ТС.

При нарушении условий измерения (пуск ТД, торможение, несоответствие скорости движения), элемент И-НЕ 33 возвращает схему в исходное состояние, при этом содержимое регистров измерений обнуляется. Если условия измерений нарушены после отсчета конечной скорости, то сброс схемы в начальное состояние запрещен элементом запрета 35 с i+1 выхода счетчика 38.

Запрет на сброс снимается после q-кратной передачи кодограмм измерений.

Многократная (q) передача данных с последующей их обработкой блоком 26 по алгоритмам мажоритарной логики повышает достоверность определения УСД.

После пуска программ блок 26 обработки информации (микроЭВМ) выполняет ряд подготовительных операций (1-8 блоки схемы алгоритма). Затем блоком 9 производится опрос готовности аппаратуры на пункте контроля к режиму запроса i-ного ТС. Флаг готовности выставляется блоком 24 согласования на втором выходе. При В 1 на выход блока 26 обработки информации поступает информация (N_i, Δ_i, G_i). С выхода блока 25 кодирования на вход приемопередатчика 22 первого канала приходит тональный сигнал частотного (фазового) модулятора. В это время аппаратура ТС, работая в режиме приема информации, определяет сигнал старта и сравнивает номер в запросной кодограмме со своим номером. То ТС, номер которого совпал с номером, посланным пунктом контроля, принимает кодограмму. В информации, принятой на ТС, содержится информация об отклонении от графика и команда на борт о вызове на речевую связь.

При работе устройства в первом цикле (k 1) отклонение и команда о вызове будут иметь нулевые значения ( Δ_i 0, G_i 0, i1), 2. η). В соответствии с этим стрелка индикатора отклонения от графика установится в нейтральное положение 0 и вызова на речевую связь не последует. После принятия информации аппаратура i-ного ТС переводится в режим передачи информации на пункт контpоля. В это время аппаратура на пункте контроля находится в ожидании флага готовности на ввод информации в память микроЭВМ. После приема информации от i-ного ТС с выходов преобразователя 23 последовательного кода в параллельной принятая информация M_ik, L_ik, K_ik поступает на блок 26 обработки информации. Эта информация проходит последовательную обработку согласно алгоритму программы, после чего опрашивается следующее транспортное средство. В случае прихода информации об удельном сопротивлении движению ТС, от которой была получена эта информация, далее запрашивается подряд еще четыре раза. Это сделано для возможности осуществления пятикратной поразрядной мажоритарной логической обработки этой информации (блоки 15, 16, схемы алгоритма программы). После вычисления удельного сопротивления движению i-ного ТС это значение заносится в график исполненного движения i-ного ТС в соответствующее для этой информации место. По принимаемой информации в последующих циклах определяется местоположение всех транспортных средств на маршруте и фиксируется удельное сопротивление движению каждого транспортного средства. По местоположению транспортного средства из графиков-расписаний определяется плановое время пребывания в данной точке маршрута (методом интерполяции по заданным контрольным точкам из графиков-расписаний). Затем, если положение ТС соответствует расположению контрольной точке то t_тек заносится в массив формирования исполненного движения i-ного ТС (блоки 36, 37 схемы алгоритма). По плановому времени и текущему определяется отклонение от графика i-ного ТС и заносится в буфер вывода информации для i-ТС в Δi. Эта информация на борту i-ТС индуцируется на индикаторе отклонения от графика.

Для речевой связи диспетчера с водителем на клавиатуре терминала микроЭВМ набирается номер ТС. Совершается прерывание от клавиатуры и программа переходит по адресу подпрограммы обработки прерываний от клавиатуры. Подпрограммой по номеру ТС определяется его номер в цикле, и производится операция G_i 1. Приняв эту информацию, аппаратура ТС срабатывает таким образом, что при вставленной в трубкодержатель микрофонной трубке 14 микротелефон 91 блока 9 управления начнет излучать звуковой сигнал. При поднятии трубки 14 звуковая сигнализация прекращается, и двухканальный приемопередатчик 8 переходит во второй канал. Речевая связь с диспетчером осуществляется через одноканальный приемопередатчик 27 второго канала. После сеанса связи водитель вставляет микротелефонную трубку 14 в трубкодержатель, а диспетчер набирает на клавиатуре символ сброса команд. Когда инициатором сеанса связи является водитель, он посылает команду вызова с помощью клавиатуры 20 на ТС. Эта информация, принятая на пункте контроля, будет преобразована в команду для диспетчера на экране дисплея микроЭВМ. После чего диспетчер проделывает операции для осуществления речевой связи.

Для осуществления вывода графика исполненного движения i-ного ТС на клавиатуре необходимо набрать его номер с символом печати графика. Подпрограмма обработки прерываний от клавиатуры определяет N TC и дает разрешение на прерывание от АЦПУ. Подпрограмма обработки информации прерываний от АЦПУ осуществляет вывод на АЦПУ графика исполненного движения. После окончания вывода производится запрет прерываний от АЦПУ и аппаратура на пункте контроля возвращается в исходное состояние.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, содержащее маршрутные датчики, на транспортном средстве - приемник, связанный через среду распространения радиоволн с маршрутными датчиками, блок ввода данных, двухканальный приемопередатчик, связанный через среду распространения радиоволн с приемопередатчиками первого и второго каналов пункта контроля, низкочастотный выход двухканального приемопередатчика соединен с первым входом коммутатора, первый выход которого соединен с первым входом двухканального приемопередатчика, второй выход - с входом первого блока проверки старта, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока сравнения номера транспортного средства, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, первый выход которого соединен с вторым входом двухканального приемопередатчика, а второй - с третьим входом двухканального приемопередатчика и вторым входом коммутатора, третий выход которого соединен с входом микротелефонной трубки, выход которой соединен с третьим входом коммутатора, второй выход блока сравнения номера транспортного средства через цифроаналоговый преобразователь соединен с индикатором отклонения от графика движения, третий выход блока сравнения номера транспортного средства через формирователь сигнала запуска соединен с входом блока кодирования и вторым входом блока управления, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами датчика положения тангеты и датчика положения микротелефонной трубки, выход блока кодирования на транспортном средстве соединен с четвертым входом коммутатора, на пункте контроля - низкочастотный выход приемопередатчика первого канала соединен с первым входом преобразователя последовательного кода в параллельный, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим информационными входами блока обработки информации, групповой выход которого соединен с входом блока кодирования на пункте контроля, выход которого соединен с первым входом приемопередатчика первого канала, первый выход блока согласования соединен с первым управляющим входом блока обработки информации, а второй - с вторым управляющим входом блока обработки информации и вторыми входами блока кодирования и приемопередатчика первого канала, третий выход блока согласования соединен с вторым входом преобразователя последовательного кода в параллельный, отличающееся тем, что в него на транспортном средстве введены блок определения удельного сопротивления движению, блок управления тяговым электроприводом, блок приема кодограмм маршрутных датчиков, первый, второй и третий мультиплексоры, датчик информации о режиме измерения удельного сопротивления движению, датчик перемещения и текущей скорости, второй блок проверки старта, первый, второй, третий выходы второго блока проверки старта соответственно соединены с первым, вторым, третьим входами блока приема кодограмм маршрутных датчиков, выход которого соединен с входом датчика перемещения и текущей скорости, а групповой выход соединен с первыми групповыми входами первого мультиплексора и блока определения удельного сопротивления движению, первый и второй выходы блока управления тяговым электроприводом, первый и второй выходы и выходы первой группы датчика перемещения и текущей скорости соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами второй группы блока определения удельного сопротивления движению, пятый вход которого объединен с вторым входом блока управления, выходы второй группы датчика перемещения и текущей скорости соединены с входами первой группы второго мультиплексора, выходы первой и второй групп блока определения удельного сопротивления движению соединены соответственно с входами вторых групп второго и первого мультиплексоров, выход блока определения удельного сопротивления движению соединен с управляющими входами первого, второго и третьего мультиплексоров, выходы группы каждого из которых соединены с входами соответствующих групп блока кодирования, первый и второй групповые входы третьего мультиплексора соединены соответственно с выходами блока ввода данных и датчика информации о режиме измерения удельного сопротивления движению, выход приемника соединен с входом второго блока проверки старта.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок определения удельного сопротивления движению содержит цифровой компаратор, первый и второй сумматоры, переключатели, первый и второй регистры, элемент ИЛИ, элемент И - НЕ, элемент "ЗАПРЕТ", первый, второй, третий элементы И, двухканальный мультиплексор, счетчик-делитель, счетчик-дешифратор, объединенные одноименные первые и вторые входы элемента И - НЕ и первого элемента И являются соответственно первым и вторым входами блока, третий вход первого элемента И является третьим входом блока, четвертый вход первого элемента И соединен с выходом "Равенство операндов" цифрового компаратора, входы первого операнда которого являются входом первой группы блока, входы второго операнда цифрового компаратора через соответствующие им переключатели соединены с датчиками логического нуля и единицы, входы цифрового компаратора "Больше", "Меньше" соединены с датчиком нуля, а вход "Равенство" - с датчиком логической единицы, объединенные одноименные входы первых слагаемых первого и второго сумматоров являются входами второй группы блока, объединенные входы второго слагаемого первого сумматора с одноменными выходами первого регистра являются выходами первой группы, объединенные входы второго слагаемого второго сумматора с одноименными выходами второго регистра и выход старшего разряда второго регистра являются вторым выходом второй группы блока, выходные разряды первого и второго сумматоров соединены с соответствующими входами переллельной загрузки одноименных первого и второго регистров, тактовые входы загрузки которых соединены с выходами соответственно второго и третьего элементов И, первые входы которых объединены с первым входом второго канала двухканального мультиплексора и подключены к выходу первого элемента И, пятый вход которого является четвертым входом блока и соединен с входом загрузки старшего разряда второго регистра и третьим входом элемента И - НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента "ЗАПРЕТ", выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым R-входом счетчика-делителя и объединенными R-входами первого и второго регистров, счетчика-дешифратора, первый и второй выходы которого соответственно соединены с вторыми входами второго и третьего элементов И, четвертый выход счетчика-дешифратора соединен с вторым входом элемента ИЛИ, управляющий вход двухканального мультиплексора и второй вход элемента "ЗАПРЕТ" объединены, являются выходом блока и подключены к третьему выходу счетчика-дешифратора, счетный вход счетчика-дешифратора и второй R-вход счетчика-делителя объединены и подключены к выходу первого канала двухканального мультиплексора, первый и второй входы первого канала которого соединены соответственно с первым и вторым выходами счетчика-делителя, счетный вход которого соединен с выходом второго канала двухканального мультиплексора, второй вход которого является пятым входом блока.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок приема кодограмм маршрутных датчиков содержит регистр сдвига, параллельный регистр, цифровой компаратор, счетчик-дешифратор, первый, второй, третий элементы И, элемент НЕ, вход регистра сдвига является первым входом блока, тактовый вход регистра сдвига является вторым входом блока, объединенные первые входы первого, второго и третьего элементов И являются третьим входом блока, объединенные входы одноименных разрядов загрузки параллельного регистра и первого операнда компаратора соединены с соответствующими прямыми выходами регистра сдвига, инверсные выходы которого соединены с одноименными разрядами входа второго операнда цифрового компаратора, входы "Неравнозначность" которого соединены с датчиком логического нуля, вход "Равенство" - с датчиком логической единицы, выходы параллельного регистра являются выходом группы блока, выход "равенство операндов" цифрового компаратора соединен с вторым входом первого элемента И, а через элемент НЕ - с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с R-входом счетчика-дешифратора, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход счетчика-дешифратора соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом управления загрузки параллельного регистра и является выходом блока.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик перемещения и текущей скорости содержит синхронный тахогенератор, диодный ограничитель, триггер Шмитта, одновибратор, первый и второй RS-триггеры, кварцевый генератор, счетчик калиброванного интервала, элемент И, счетчик измеряемого интервала, ключ, фильтр низких частот, индикатор скорости, счетчик-дешифратор, счетчик пройденного пути, первый и второй выходы синхронного тахогенератора соединены соответственно с первым и вторым входами диодного ограничителя, выход которого соединен через триггер Шмитта и одновибратор с S-входом первого RS-триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом ключа, вход которого соединен с регулируемым стабилизированным источником питания, выход через фильтр низких частот соединен с входом индикатора скорости, инверсный выход первого RS-триггера соединен с входом установки в "0" счетчика калиброванного интервала и первым входом элемента И, выход которого соединен с тактовым входом счетчика измеряемого интервала, выходы группы которого являются выходом первой группы блока, старший разряд счетчика измеряемого интервала объединен с S-входом второго RS-триггера, R-входы счетчика измеряемого интервала и второго RS-триггера подключены к второму выходу счетчика калиброванного интервала, тактовый вход которого соединен с выходом кварцевого генератора и вторым входом элемента И, R-вход первого RS-триггера объединен с тактовым входом счетчика-дешифратора и соединен с третьим выходом счетчика калиброванного интервала, выход счетчика-дешифратора соединен с его вторым R-входом и тактовым входом счетчика пройденного пути, объединение R-входа которого с первым R-входом счетчика-дешифратора является входом блока, группа выходов счетчика пройденного пути является выходом второй группы блока, первый выход счетчика калиброванных интервалов является первым выходом блока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17