Система для оперативной передачи предупреждений и электронных карт на высокоскоростной поезд



Система для оперативной передачи предупреждений и электронных карт на высокоскоростной поезд
Система для оперативной передачи предупреждений и электронных карт на высокоскоростной поезд
Система для оперативной передачи предупреждений и электронных карт на высокоскоростной поезд

 


Владельцы патента RU 2578643:

Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)

Изобретение относится к системам управления движением на железнодорожном транспорте. Система содержит установленные в диспетчерском пункте вычислительное устройство, состоящее из основного и резервного серверов и АРМ оператора, базовые станции систем радиосвязи, блок хранения данных, блоки шифрации и дешифрации, сети связи. Бортовой вычислительный блок состоит из двух соединенных вычислительных модулей, один из которых является основным и подключен через блок шифрации и дешифрации к первому радиомодему сети связи TETRE, а другой - резервным и подключен через блок шифрации и дешифрации ко второму радиомодему сети связи GSM, выходы вычислительных модулей соединены с соответствующими входами блока контроля и сравнения данных, первый выход которого подключен к локомотивному устройству безопасности, а второй выход соединен с системой автоведения поезда. Достигается повышение эффективности управления высокоскоростным поездом. 3 ил.

 

Изобретение относится к системам управления движением на железнодорожном транспорте и передачи данных в сети мобильной связи для организации движения высокоскоростных поездов.

Известно устройство для записи ответственной информации перед выходом в рейс железнодорожного подвижного состава, содержащее блок ввода ответственной информации, включающий в себя клавиатуру, и подключенный выходом к записывающему входу блока памяти ответственной информации, первому входу блока сравнения и первому входу блока задания режима индикации, выход которого подключен к дисплею на пульте машиниста, а второй вход - к выходу блока сравнения, соединенному также с входом сигнализатора, входом запрета записи блока памяти ответственной информации, входу таймера и входу запуска блокировщика клавиатуры, второй вход блока сравнения соединен с выходом блока задания допустимых диапазонов ответственной информации, а выход таймера подключен к входу отключения блокировщика клавиатуры (RU 70204, B60L 15/00, B60K 37/00, 2007).

Недостатком является сложность устройства, отсутствие возможности оперативной передачи ответственной информации во время следования поезда и требование повышенного внимания машиниста.

В качестве прототипа принято устройство обмена данными по радиоканалу между поездным локомотивом и стационарным пунктом, содержащее стационарный комплект, состоящий из радиомодема, блока контролируемых и управляемых объектов, подключенного к стационарному обработчику данных, и локомотивный комплект, состоящий из радиомодема, комплексного локомотивного устройства безопасности, с подключенным к нему блоком датчиков, в стационарный комплект введены последовательно соединенные блок спутниковой навигации, стационарный блок управления и сопряжения, приемник сигнала регистрации, блок памяти номеров поездов, блок определения номера временного слота, выход которого подключен ко второму входу стационарного блока управления и сопряжения, первый и второй входы/выходы которого соединены с выходами/входами соответственно стационарного обработчика данных и радиомодема, а в локомотивный комплект введены блок хранения номеров временных слотов и последовательно соединенные блок спутниковой навигации, формирователь сигнала регистрации и локомотивный блок управления и сопряжения, первый и второй входы/выходы которого соединены с выходами/входами соответственно радиомодема и комплексного локомотивного устройства безопасности, дополнительный выход которого через блок хранения номеров временных слотов подключен ко второму входу локомотивного блока управления и сопряжения, третий вход которого подключен ко второму выходу блока спутниковой навигации (RU 2476342, 61L 27/04, B61L 25/02, 2011).

Недостаток известного технического решения заключается в отсутствии средства передачи информации о временных ограничениях скорости, суточного графика движения поезда и скоростного профиля в систему автоведения скоростного поезда.

Технический результат заключается в повышении эффективности управления высокоскоростным поездом за счет передачи предупреждений и электронных карт, содержащих информацию о временных ограничениях скорости, суточного графика движения поезда и скоростного профиля в систему автоведения скоростного поезда.

Технический результат достигается тем, что у системы для оперативной передачи предупреждений и электронных карт на высокоскоростной поезд, содержащей установленное в диспетчерском пункте управления вычислительное устройство, которое через линию связи соединено с базовыми станциями систем радиосвязи, которые через каналы связи соединены с первым радиомодемом бортового вычислительного блока локомотива поезда, согласно изобретению в диспетчерском пункте управления вычислительное устройство подключено к персональному компьютеру автоматизированного рабочего места оператора и состоит из двух соединенных между собой серверов, при этом один из серверов является основным, а другой - резервным, причем серверы по сети передачи данных соединены с управляемыми блоками хранения данных, в один из которых записаны графики движения поездов, а в другой - информация о временных ограничениях скорости поезда, основной сервер через блок шифрации и дешифрации по сети связи TETRA соединен с базовыми станциями, а резервный сервер через блок шифрации и дешифрации по сети связи GSM соединен с другими базовыми станциями, бортовой вычислительный блок состоит из двух соединенных между собой вычислительных модулей, один из которых является основным и подключен через блок шифрации и дешифрации к первому радиомодему сети связи TETRA, а другой - резервным и подключен через блок шифрации и дешифрации ко второму радиомодему сети связи GSM, выходы вычислительных модулей соединены с соответствующими входами блока контроля и сравнения данных, первый выход которого подключен к локомотивному устройству безопасности, а второй выход соединен с системой автоведения поезда.

Сущность заявленной системы поясняется чертежами. На фиг. 1 показаны средства, размещенные на диспетчерском пункте управления системой для оперативной передачи предупреждений и электронных карт на высокоскоростной поезд; на фиг. 2 - бортовой вычислительный блок системы и на фиг. 3 - алгоритм работы системы.

Система для оперативной передачи предупреждений и электронных карт на высокоскоростной поезд содержит установленное в диспетчерском пункте 1 управления вычислительное устройство 2, которое через линию связи соединено с базовыми станциями 3 систем радиосвязи, которые через каналы связи соединены с первым радиомодемом 4 бортового вычислительного блока 5 локомотива поезда, соединенного с локомотивным устройством 6 безопасности. В диспетчерском пункте 1 управления вычислительное устройство 2, к которому подключен персональный компьютер автоматизированного рабочего места 7 оператора, состоит из двух соединенных между собой серверов 8 и 9. При этом один из серверов 8 является основным, а другой 9 - резервным. Причем серверы 8 и 9 по сети передачи данных соединены с управляемыми блоками хранения данных 10 и 11, в один из которых 10 записаны графики движения поездов, а в другой 11 - информация о временных ограничениях скорости поезда. Основной сервер 8 через блок 12 шифрации и дешифрации по сети 13 связи TETRA соединен с базовыми станциями 3, а резервный сервер 9 через блок 14 шифрации и дешифрации по сети 15 связи GSM соединен с другими базовыми станциями 3. Бортовой вычислительный блок 5 состоит из двух соединенных между собой вычислительных модулей 16 и 17 и соединен с системой 18 автоведения поезда. Один из вычислительных модулей 16 является основным и подключен через блок 19 шифрации и дешифрации к первому радиомодему 4 сети 13 связи TETRA, а другой 17 - резервным и подключен через блок 20 шифрации и дешифрации ко второму радиомодему 21 сети 15 связи GSM.

Выходы вычислительных модулей 16 и 17 соединены соответствующими входами блока 22 контроля и сравнения данных, первый выход которого подключен к локомотивному устройству 6 безопасности, а второй выход соединен с системой 18 автоведения поезда.

Система для оперативной передачи предупреждений и электронных карт на высокоскоростной поезд работает следующим образом.

Система разработана для передачи на высокоскоростной поезд информации о временных ограничениях скорости из системы АСУВОП-2 и информации для системы автоведения по радиоканалам стандартов GSM и TETRA. Бортовое оборудование системы представляет собой бортовой вычислительный блок 5 (БВБ), устанавливаемый в головные вагоны высокоскоростного поезда. Защита информации обеспечивается криптографическими средствами. На каждый БВБ 5 устанавливается ViPNet клиент, обеспечивающий безопасную передачу информации по радиоканалу TETRA, к которому подключен основной вычислительный модуль 16, и радиоканалу GSM, к которому подключен резервный вычислительный модуль 17. Для взаимодействия с ViPNet клиентами БВБ 5 используются ViPNet координаторы УДИС ИВЦ, к которым подключено стационарное оборудование.

Радиоканал TETRA является основным для подключения бортового оборудования, радиоканал GSM - резервным. Информация по обоим каналам передается в режиме пакетной передачи данных.

При работе в сети 13 связи TETRA БВБ 5 подключается к сети с помощью первого радиомодема 4, например, типа РВС 1-15, установленного в высокоскоростном поезде. Каждый радиомодем 4 или 21, установленный в поезде, имеет уникальный идентификатор, который занесен в базу данных сервера коммутации TETRA S-300. После успешной идентификации в сети БВБ 5 присваивается динамический IP адрес и маршрутизируется трафик с устройства в подсеть стационарного оборудования.

Подключение к сети 15 связи GSM выполняется через сеть передачи данных технологической ремонтно-оперативной радиосвязи (СПД РОРС GSM). В БВБ 5 устанавливается sim-карта закрытой группы, закрепленной за сетью РОРС GSM. В результате успешной авторизации БВБ 5 присваивается статический IP адрес, закрепленный за sim-картой в системе биллинга РОРС GSM, и маршрутизирует трафик с устройства на УДИС и далее, ViPNet координатор УДИС маршрутизирует трафик на стационарное оборудование системы.

Взаимодействие вычислительных модулей 16 и 17 с локомотивным устройством 6 безопасности и системой 18 автоведения поезда осуществляется с помощью блока 22 контроля и сравнения данных для обеспечения работоспособности системы при формировании ответственной информации для движения высокоскоростного поезда. Данные о скорости поезда, формируемые БВБ 5, для локомотивного устройства 6 безопасности рассчитываются на вычислительных модулях 16 и 17 и далее передаются в блок 22 контроля и сравнения данных.

Для выполнения функций, реализуемых системой, стационарное оборудование увязывается со следующими базами данных:

БД НГДП - база данных нормативного графика движения поезда для получения актуального расписания движения в блоке 10;

АСУВОП-2 - автоматизированная система учета, выдачи и отмены предупреждений для получения своевременных ограничений скорости движения в блоке 11.

Базы данных периодически обновляются в управляемых блоках хранения данных 10 и 11 и поступают в вычислительное устройство 2.

В диспетчерском пункте 1 управления к вычислительному устройству 2 подключен персональный компьютер автоматизированного рабочего места 7 оператора. Вычислительное устройство 2 состоит из двух соединенных между собой серверов 8 и 9. Использование двух серверов позволяет увеличить показатели надежности функционирования системы.

К серверам 8 и 9 вычислительного устройства 2 подключены по сети передачи данных блоки хранения данных 10 и 11, отвечающие за хранение графика движения поездов и за хранение информации о временных ограничениях скорости. Серверы 8 и 9 имеют возможность сохранять актуальную информацию о суточных графиках движения высокоскоростных поездов и временных ограничениях скорости для высокоскоростных поездов (ВСП).

Серверы 8 и 9 подключены к блокам 12 и 14 шифрации и дешифрации для шифрации исходящей информации и дешифрации входящей информации, передаваемой через магистральные сети связи базовыми станциями 3 соответственно в сети 13 связи TETRA и сети 15 связи GSM.

БВБ 5 представляет собой оборудование высокоскоростного поезда и включает два вычислительных модуля 16 и 17, два радиомодема 4 и 21 и два блока 18 и 19 шифрации и дешифрации, отвечающих соответственно за шифрацию исходящей информации и дешифрацию входящей информации из сетей связи 13 и 15 TETRA и GSM. Использование двух сетей радиосвязи позволяет увеличить показатель надежности функционирования системы.

Использование двух сетей радиосвязи позволяет увеличить показатель надежности функционирования системы. Принцип определения рабочего радиоканала следующий:

контроль соединения в каждом канале выполняется на основе отправки/приема сообщений «Координаты» и «Состояние канала» каждые 5 секунд. После приема сообщения запускается таймер, который обнуляется при получении нового сообщения;

программные модули отвечают за контроль наличия соединения, пересылку сообщений в соседний канал, формирование сообщений для отправки;

загрузка файла с расписанием движения, временных ограничений скорости и передача дополнительных сообщений осуществляются только по основному каналу;

при включении основным каналом считается канал, работающий по сети TETRA. Резервным каналом считается канал, работающий по сети GSM (при условии, что успешно прошла настройка каждого радиомодема и перевод в пакетный режим);

после инициализации канала связи сообщение передается по каналу TETRA. При получении сообщения по каналу TETRA в пределах 10 секунд от момента отправки начинается отправка сообщения каждые 5 секунд и прием сообщения по двум каналам: TETRA и GSM;

при отсутствии ответа по каналу TETRA в течение 10 секунд БВБ 5 должен послать сообщение по каналу GSM;

если по какому-нибудь каналу не поступают сообщения в течение 2 минут, то выполняется перезагрузка радиомодема;

любое сообщение (за исключением состояния канала), поступающее в программные модули от радиомодемов, должно быть передано в специальные модули (на чертежах не показаны).

Канал считается работоспособным, если от момента принятия последнего сообщения прошло не более 10 секунд.

Кроме того, БВБ 5 взаимодействует с локомотивным устройством 6 безопасности для передачи информации о временных ограничениях скорости (ВОС) и системой 18 автоведения поезда для загрузки графика движения поезда и отображения машинисту сведений об успешной записи данных.

Оператор системы с автоматизированного рабочего места 7 оператора (АРМ 7) выполняет проверку расписания движения поезда и при необходимости вносит корректировки и формирует скоростной профиль движения высокоскоростного поезда. Оператор АРМ 7 настраивает график движения ВСП с определенными номером рейса и линии (например, СПБ-МСК, МСК-СПБ, МСК-НН, НН-МСК) не позднее чем за 15 минут до отправления поезда.

Машинист ВСП запускает бортовое оборудование и вводит параметры рейса (номер рейса, номер пути, идентификатор машиниста). После ввода параметров рейса БВБ 5 автоматически подключается по сети стандарта TETRA или GSM к стационарному оборудованию и регистрируется на сервере 8 или 9 вычислительного устройства 2 в диспетчерском пункте 1 управления.

В случае успешной регистрации вычислительное устройство 2, используя информацию блоков хранения данных 10 и 11, отправляет актуальные график движения и список ВОС в виде архивированного файла для системы 18 автоведения поезда (АП 18), а также в виде отдельного сообщения со списком ВОС для передачи в БВБ 5 и локомотивное устройство 6 безопасности. После передачи конфигурационного файла АП 18 по радиоканалу в БВБ 5 осуществляется его разархивация.

В случае наличия ВОС в составе конфигурационного файла АП 18 на экране локомотивного устройства 6 безопасности индицируется таблица ВОС, которую машинист должен подтвердить или отклонить в течение фиксированного интервала времени. Отображение ВОС сопровождается звуковым сигналом для привлечения внимания машиниста.

Формирование информации для системы автоведения, в которую входят действующие скорости и график движения, производится с помощью специально разработанного для данной системы АРМ, который установлен в Северо-Западной Дирекции скоростного сообщения.

Эффективность системы для оперативной передачи предупреждений и электронных карт на высокоскоростной поезд заключается в создании передачи предупреждений и электронных карт по сети радиосвязи в систему автоведения высокоскоростного поезда в виде следующей информации: временные ограничения скорости, скоростной профиль и график движения поезда, который устанавливается для маршрута следования высокоскоростного поезда.

Система для оперативной передачи предупреждений и электронных карт на высокоскоростной поезд, содержащая установленное в диспетчерском пункте управления вычислительное устройство, которое через линию связи соединено с базовыми станциями систем радиосвязи, которые через каналы связи соединены с первым радиомодемом бортового вычислительного блока локомотива поезда, отличающаяся тем, что в диспетчерском пункте управления вычислительное устройство подключено к персональному компьютеру автоматизированного рабочего места оператора и состоит из двух соединенных между собой серверов, при этом один из серверов является основным, а другой - резервным, причем серверы по сети передачи данных соединены с управляемыми блоками хранения данных, в один из которых записаны графики движения поездов, а в другой - информация о временных ограничениях скорости поезда, основной сервер через блок шифрации и дешифрации по сети связи TETRA соединен с базовыми станциями, а резервный сервер через блок шифрации и дешифрации по сети связи GSM соединен с другими базовыми станциями, бортовой вычислительный блок состоит из двух соединенных между собой вычислительных модулей, один из которых является основным и подключен через блок шифрации и дешифрации к первому радиомодему сети связи TETRE, а другой - резервным и подключен через блок шифрации и дешифрации ко второму радиомодему сети связи GSM, выходы вычислительных модулей соединены с соответствующими входами блока контроля и сравнения данных, первый выход которого подключен к локомотивному устройству безопасности, а второй выход соединен с системой автоведения поезда.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. Система содержит размещенные на маневровых локомотивах бортовые радиостанции и носимую радиостанцию составителя поездов, установленные на станции радиосервер и репитеры, которые подключены к сети IP, к которой подключены также аппаратно-программные устройства автоматизированных рабочих мест дежурного по станции и электромеханика радиосвязи, а также блок обработки и датчик расстояния, установленные в отдельном корпусе, который прикреплен к корпусу носимой радиостанции составителя.

Изобретение относится к системам автоматизированного управления движением поездов на участках, оборудованных диспетчерской централизацией. Технический результат - снижение технологических издержек в организации эксплуатационной работы на полигоне путем повышения эффективности управления, готовности системы и ее надежности.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. В способе аппаратно-программный комплекс станционного оборудования осуществляет мониторинг объектов, влияющих на условия движения на станции.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в системах диспетчерского управления. Предлагаемый способ включает автоматическое поддержание локомотивными бортовыми устройствами управления безопасных скоростей и интервала между поездами, оборудованными устройствами контроля целостности состава и ультразвуковым устройством контроля целостности рельсов, и определение текущих координат поезда методом учета пройденного пути с периодической их корректировкой по пассивным радиометкам, установленным вдоль железнодорожного полотна.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для диагностики и мониторинга условий движения и интервального регулирования движения поездов по перегону.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в устройстве для определения местоположения малогабаритных транспортных средств, например локомобилей, на железнодорожных путях станций и перегонов.

Изобретение относится к системе дистанционного управления железнодорожным транспортным средством. Технический результат заключается в повышении безопасности системы дистанционного управления, а именно в блокировании работы локомотива по командам от устройства дистанционного управления, которое еще не взяли в руку или которое уронили, т.е.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в автоматизированных системах диспетчерского управления железнодорожным транспортом.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Система содержит центральный пункт диспетчерского контроля и управления, стационарный приемопередатчик, локомотивный приемопередатчик, локомотивные приемники кодовых сигналов АЛС.
Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Способ управления движением поездов с использованием вариантных графиков заключается в том, что в случае нарушения нормативного графика движения поездом, по запросу диспетчера передают с поезда информацию о причинах задержки данного поезда.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики. Система управления движением поездов содержит стационарную ЭВМ оператора в центре управления. В центре управления и на контролируемых пунктах введены устройства передачи данных, подключенные к блоку интерфейсного модуля и к оптическим волокнам кольцевой сети межстанционной увязки устройств системы в составе магистральной линии связи. В состав магистральной линии связи введено оптическое волокно виртуальных рельсовых цепей, к которым в конце магистральной линии связи выполнено промежуточное звено в виде петли, переходящей в остальную часть волокна, идущего в обратном направлении к центру управления. В центре управления и на контролируемых пунктах блок интерфейсного модуля соединен с блоком контроллера, который соединен с устройствами системы электрической централизации и со стационарными радиоустройствами. В центре управления введено устройство оптической платформы, соединенное с начальным звеном оптического волокна виртуальных рельсовых цепей. Повышается пропускная способность. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте. В способе защиты аппаратуры системы автоблокировки на железнодорожном транспорте у магистрального симметричного кабеля с витыми парами, обеспечивающего функционирование аппаратуры двух оконечных пунктов системы автоблокировки, осуществляют заземление брони и металлической оболочки на контур заземления каждого пункта системы автоблокировки, а в середине магистрального кабеля устанавливают изолирующую муфту, разъединяющую его металлическую оболочку и броню кабеля. Достигается снижение наведенных напряжений в цепях СЦБ. 1 ил.
Изобретение относится к системам управления движением поездов. Способ заключается в том, что определяют затраты на вводимую на участке пути электрическую энергию и/или нагрузку на окружающую среду при производстве вводимой на участке пути электрической энергии. При этом путь рельсовой сети содержит различные участки пути. Затраты электрической энергии, вводимой на различных участках пути, являются различными, и/или нагрузка на окружающую среду при производстве вводимой на участках пути электрической энергии является различной для различных участков пути. Режим движения рельсового транспортного средства на участке пути устанавливают с учетом величины затрат на электрическую энергию и/или нагрузки на окружающую среду при производстве электрической энергии для данного участка пути. Технический результат заключается в оптимизации режима движения рельсового транспортного средства. 4 з.п. ф-лы.
Наверх