Система управления движением поездов



 


Владельцы патента RU 2582431:

Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)

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 железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности к системам управления движением поездов с использованием цифрового радиоканала передачи данных, и может быть использовано в автоматизированных системах диспетчерского управления железнодорожным транспортом.

Известна технология организации цифрового канала передачи данных для систем управления движением поезда, заключающаяся в том, что с помощью спутниковой системы навигации определяют географические координаты местоположения поездного локомотива с частотой обновления данных от 2 до 3 с и передают их бортовой информационно-управляющей системе, осуществляющей привязку географических координат местоположения локомотива к трассе железнодорожной линии и формирование сообщений о местоположении локомотива с привязкой к единому времени, которые передают посредством сети радиосвязи на центральный коммутатор с последующей передачей через сервер информационно-управляющей системы в центре диспетчерского управления железной дороги на блок формирования данных об исполнении графика движения, где осуществляют сравнение поступивших данных с плановым графиком движения поезда, результаты сравнения передают на монитор диспетчера и через сервер информационно-управляющей системы по сети цифровой радиосвязи передают в бортовую информационно-управляющую систему локомотива для информирования машиниста об отклонениях от графика движения для последующего принятия решений по управлению движением поезда (RU 2419569, B61L 25/02, 2011).

Недостатком известной системы является ее зависимость от безотказного функционирования поездных средств, связанных с центральным коммутатором системы радиосвязи в центре управления движением поездов, и этим самым создание возможности, когда поезд с несправными упомянутыми средствами не сможет обеспечить функцию определения своего местоположения, что исключает безопасность движения на участке железнодорожного пути.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков и функциональным возможностям является система для управления движением поездов, содержащая центральный пункт управления, географически близкие и географически удаленные распределенные контролируемые пункты с размещенным на каждом из них блоком устройств поста ЭЦ, соединенным с блоком устройств телеуправления и телесигнализации, и магистральную линию связи, соединенную с блоками устройств телеуправления и телесигнализации центрального пункта управления и географически близких распределенных контролируемых пунктов, при этом на центральном пункте управления размещен блок стационарной ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, соединенный через блок интерфейсного модуля с соответствующим блоком устройств телеуправления и телесигнализации, причем на каждом из локомотивов, вовлеченных в данную систему управления, имеется блок бортовой ЭВМ, соединенный с блоком дисплея, а также подключенный к блоку бортовой ЭВМ блок бортового радиомодема цифрового радиоканала связи, соединенный с бортовым антенным блоком цифрового радиоканала связи, и блок бортового приемника спутниковой навигационной системы, входом соединенный с антенным блоком спутниковой навигационной системы, при этом на центральном пункте управления и всех распределенных контролируемых пунктах размещены блоки стационарных радиомодемов цифрового радиоканала связи, соединенные со стационарными антенными блоками цифрового радиоканала связи, а также размещены блоки контроллеров. Блоки контроллеров первыми портами соединены с блоками стационарных радиомодемов цифрового радиоканала связи и на центральном пункте и географически близких к нему распределенных контролируемых пунктах своими вторыми портами через блоки модемов подключены к магистральной линии связи, при этом блок контроллера на центральном пункте управления своим третьим портом подключен к блоку стационарной ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, а на географически удаленных распределенных контролируемых пунктах вторые порты блоков контроллеров соединены с соответствующими блоками устройств телеуправления и телесигнализации, причем блок стационарной ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера через блок стационарного преобразователя сигналов соединен с первым портом блока стационарного дуплексного приемопередатчика спутниковой системы связи, выход которого через блок стационарной антенны спутниковой системы связи и далее через геостационарный искусственный спутник Земли-ретранслятор с его блоком приемопередающей антенны связан с бортовыми антенными блоками спутниковой системы связи упомянутых локомотивов, при этом на каждом из локомотивов бортовой антенный блок спутниковой системы связи соединен с блоком бортового дуплексного приемопередатчика связи, первый порт которого через блок бортового преобразователя сигналов соединен с блоком бортовой ЭВМ, второй порт соединен с блоком бортового телефонного переговорного устройства, а блок бортовой ЭВМ соединен с блоком функциональной клавиатуры, причем второй порт блока стационарного дуплексного приемопередатчика спутниковой системы связи соединен с блоком стационарного телефонного переговорного устройства поездного диспетчера, а в постоянной энергонезависимой памяти блока бортовой ЭВМ каждого локомотива записана информация о путевом развитии всех участков диспетчерского круга вместе с соответствующими им вариантами возможных маршрутов передвижения локомотивов (RU 2388637, B61L 27/04, 2010).

Недостатком известной системы является наличие большого объема оборудования рельсовых цепей, техническое содержание и ремонт которых требует значительных материальных затрат, а также наличие сложных алгоритмов по контролю функционирования рельсовых цепей.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение пропускной способности перегонов за счет использования виртуальных рельсовых цепей на базе волоконно-оптического кабеля.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что у системы управления движением поездов, содержащей размещенную в центре управления стационарную ЭВМ автоматизированного рабочего места оператора, соединенную с блоком интерфейсного модуля, связанного с магистральной линией связи, блок контроллера, соединенный со стационарными радиоустройствами и устройствами системы электрической централизации, а также размещенные на каждом контролируемом пункте устройства системы электрической централизации и блок контроллера, соединенный со стационарными радиоустройствами, а на каждом поезде, вовлеченном в систему управления, локомотивные устройства безопасности соединены с локомотивными устройствами радиоканала, согласно изобретению в центре управления и на контролируемых пунктах введены устройства групповой передачи данных, подключенные одними портами к первому входу/выходу блока интерфейсного модуля и другими портами - к оптическим волокнам кольцевой сети межстанционной увязки устройств системы в составе магистральной линии связи, а также 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 данного волокна, идущего в обратном направлении к центру управления, при этом в центре управления и на контролируемых пунктах второй вход/выход блока интерфейсного модуля соединен с первым входом/выходом блока контроллера, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом устройств системы электрической централизации, а третий вход/выход которого соединен с входом/выходом стационарных радиоустройств, а в центре управления введено устройство оптической платформы, с одним входом/выходом которого соединено начальное звено оптического волокна виртуальных рельсовых цепей и с другим входом/выходом которого соединен один вход/выход центрального блока обработки информации, а другой вход/выход центрального блока обработки информации подключен к третьему входу/выходу блока интерфейсного модуля, четвертый вход/выход которого соединен со стационарной ЭВМ автоматизированного рабочего места оператора.

На чертеже представлена блок-схема системы управления движением поездов.

Система управления движением поездов содержит размещенную в центре 1 управления стационарную ЭВМ 2 автоматизированного рабочего места оператора, соединенную с блоком 3 интерфейсного модуля, связанного с магистральной линией 4 связи, блок 5 контроллера, соединенный со стационарными радиоустройствами 6 и устройствами 7 системы электрической централизации, а также размещенные на каждом контролируемом пункте 8 устройства 7 системы электрической централизации и блок 5 контроллера, соединенный со стационарными радиоустройствами 6. На каждом поезде, вовлеченном в систему управления, локомотивные устройства 9 безопасности соединены с локомотивными устройствами 10 радиоканала. В центре 1 управления и на контролируемых пунктах 8 введены устройства 11 групповой передачи данных, подключенные одними портами к первому входу/выходу блока 3 интерфейсного модуля и другими портами - к оптическим волокнам 12 кольцевой сети межстанционной увязки устройств системы в составе магистральной линии 4 связи. В состав магистральной линии 4 связи введено оптическое волокно 13 виртуальных рельсовых цепей, к которым в конце магистральной линии 4 связи выполнено промежуточное звено в виде петли, переходящей в остальную часть данного волокна 13, идущего в обратном направлении к центру 1 управления. При этом в центре 1 управления и на контролируемых пунктах 8 второй вход/выход блока 3 интерфейсного модуля соединен с первым входом/выходом блока 5 контроллера, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом устройств 7 системы электрической централизации, а третий вход/выход которого соединен с входом/выходом стационарных радиоустройств 6.

В центре 1 управления введено устройство 14 оптической платформы, с одним входом/выходом которого соединено начальное звено оптического волокна 12 виртуальных рельсовых цепей и с другим входом/выходом которого соединен один вход/выход центрального блока 15 обработки информации, а другой вход/выход центрального блока 15 обработки информации подключен к третьему входу/выходу блока 3 интерфейсного модуля, четвертый вход/выход которого соединен со стационарной ЭВМ 2 автоматизированного рабочего места оператора.

Система управления движением поездов работает следующим образом.

Предлагаемой системой при оборудовании поездов локомотивными устройствами 9 безопасности типа КЛУБ-У и связанными с ними локомотивными устройствами 10 радиоканала обеспечивается интервальное регулирование движения поездов методом подвижных блок-участков по сигналам автоматической локомотивной сигнализации с передачей данных по радиоканалу. Связь между локомотивными устройствами 10 радиоканала и стационарными радиоустройствами 6 осуществляется посредством цифрового радиоканала диапазона 160 МГц.

Подвижный блок-участок начинается на безопасном расстоянии позади состава и распространяется на ограниченное расстояние впереди, дающее возможность поезду еще какое-то время следовать с текущей скоростью, а затем, при необходимости, плавно затормозить и остановиться. Длина подвижного блок-участка зависит от местонахождения поезда, его скорости, а также весовых и тормозных характеристик.

Машинисты поездов передают через локомотивные устройства 10 радиоканала в центр 1 управления на стационарные радиоустройства 6 информацию о текущей скорости и о своем местоположении, определенном посредством приемника спутниковой навигации в составе, например, КЛУБ-У. Локомотивные устройства 9 безопасности получают информацию о состоянии устройств СЦБ и устройств 7 системы электрической централизации, о свободности/занятости виртуальных рельсовых цепей, разрешающем/запрещающем показании станционных светофоров и другие данные. Центр 1 управления, в свою очередь, передает информацию на поезда о маршрутах и скоростях движения.

Состояние подвижных блок-участков оценивается виртуальными рельсовыми цепями, которые сформированы на основе взаимодействия с подвижным составом оптических волокон 13 в качестве чувствительных элементов распределенного датчика виброакустического воздействия. Виртуальные рельсовые цепи (РЦ) расположены рядом с рельсами железнодорожного пути и входят в состав магистральной линии 4 связи, устройства 14 оптической платформы и центрального блока 15 обработки информации. Устройство 14 формирует оптические сканирующие импульсы и передает их в одно из оптических волокон 13 магистральной линии 4 связи. Устройство 14 также осуществляет прием и предварительную обработку обратного рассеянного излучения, принимаемого из этого оптического волокна 13, а также передачу данных предварительной обработки по протоколу Ethernet на первый вход/выход центрального блока 15 обработки информации. Центральный блок 15 обработки информации формирует информацию о свободности/занятости виртуальных рельсовых цепей длиной 100 м, которые при движении поездов составляют виртуальные подвижные блок-участки.

Информация, составленная на базе идентификаторов виртуальных РЦ, поступает со второго входа/выхода блока 15 на третий вход/выход блока 3 интерфейсного модуля. Через первый вход/выход блока 3 данная информация поступает на один порт устройства 11 групповой передачи данных в центре 1 управления и через другой порт - в магистральную линию 4 связи, имеющую кольцевую структуру организации сети. По оптическим волокнам 12 цифровой магистральной линии 4 связи через устройства 11 групповой передачи данных происходит обмен информацией между блоками 5 контроллера соседних контролируемых пунктов 8 по протоколу Ethernet.

По сигналу открытия выходного светофора от устройств 7, например, в зоне центра 1 управления, поступающего на второй вход/выход блока 5 контроллера, блок 5 контроллера формирует сигнал запроса о номере поезда. Далее передает этот сигнал через третий вход/выход на стационарные радиоустройства 6, которые передают этот сигнал на локомотивные устройства 10 радиоканала и далее - в локомотивные устройства 9 безопасности поезда.

В соответствии с сигналом запроса устройства 9 безопасности формируют информационный сигнал о номере поезда, его координате и скорости движения. Этот сигнал на базе радиосвязи начинает передаваться с поезда на стационарные радиоустройства 6 центра 1 управления.

С входа/выхода стационарных радиоустройств 6 центра 1 управления идентификационный сигнал о номере поезда передается на третий вход/выход блока 5 контроллера, с первого входа/выхода которого через второй и четвертый вход/выход блока 3 интерфейсного модуля этот сигнал поступает в стационарную ЭВМ 2 автоматизированного рабочего места оператора. Стационарной ЭВМ 2 формируется идентификационный сигнал о категории поезда, соответствующий номеру поезда, его весовым и тормозным характеристикам.

Центральным блоком 15 обработки информации по идентификаторам виртуальных рельсовых цепей определяется местоположение хвоста впередиидущего поезда и головы следующего поезда и определяется значение текущего расстояния между хвостом впередиидущего поезда и головой следующего поезда. Центральный блок 15 обработки информации сравнивает текущее расстояние между попутно следующими поездами и тормозной путь поезда, следующего за впередиидущим поездом, и определяет допустимую скорость последнего. Со второго входа/выхода центрального блока 15 обработки информации сигнал об этой скорости передается через третий и второй входы/выходы на первый вход/выход блока 5 контроллера. Блоком 5 через его третий вход/выход сигнал о допустимой скорости передается в стационарные радиоустройства 6. Далее по радиоканалу данный сигнал передается на поезд.

Эффективность системы управления движением поездов заключается в повышении пропускной способности перегона при соблюдении безопасности движения поездов.

Система управления движением поездов, содержащая размещенную в центре управления стационарную ЭВМ автоматизированного рабочего места оператора, соединенную с блоком интерфейсного модуля, связанного с магистральной линией связи, блок контроллера, соединенный со стационарными радиоустройствами и устройствами системы электрической централизации, а также размещенные на каждом контролируемом пункте устройства системы электрической централизации и блок контроллера, соединенный со стационарными радиоустройствами, а на каждом поезде, вовлеченном в систему управления, локомотивные устройства безопасности соединены с локомотивными устройствами радиоканала, отличающаяся тем, что в нее в центре управления и на контролируемых пунктах введены устройства групповой передачи данных, подключенные одними портами к первому входу/выходу блока интерфейсного модуля и другими портами - к оптическим волокнам кольцевой сети межстанционной увязки устройств системы в составе магистральной линии связи, а также 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 данного волокна, идущего в обратном направлении к центру управления, при этом в центре управления и на контролируемых пунктах второй вход/выход блока интерфейсного модуля соединен с первым входом/выходом блока контроллера, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом устройств системы электрической централизации, а третий вход/выход которого соединен с входом/выходом стационарных радиоустройств, а в центре управления введено устройство оптической платформы, с одним входом/выходом которого соединено начальное звено оптического волокна виртуальных рельсовых цепей и с другим входом/выходом которого соединен один вход/выход центрального блока обработки информации, а другой вход/выход центрального блока обработки информации подключен к третьему входу/выходу блока интерфейсного модуля, четвертый вход/выход которого соединен со стационарной ЭВМ автоматизированного рабочего места оператора.



 

Похожие патенты:

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.

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 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