Способ интервального регулирования движения поездов, допускающий нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков
Владельцы патента RU 2768305:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) (RU)
Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике, а именно к способам интервального регулирования движения поездов с передачей информации о целевой скорости на протяжении всего маршрута движения поезда. Cпособ интервального регулирования движения поездов, допускающий нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков, заключается в том, что каждый блок-участок разбивают на один или несколько координатных отрезков с длиной, меньшей длины тормозного пути поезда. Каждый из координатных отрезков оборудован собственной рельсовой цепью и/или ограничен с двух сторон счетчиками осей. Для каждого координатного отрезка определяют суммарную длину впередилежащих по направлению движения координатных отрезков до ближайшего занятого координатного отрезка и определяют целевую скорость как наибольшую скорость, при которой в суммарную длину впередилежащих по направлению движения координатных отрезков до ближайшего занятого координатного отрезка укладываются длины всех трех тормозных путей поезда при: служебном, полном служебном и автостопном торможении. При этом передают к бортовой аппаратуре информацию о численном значении целевой скорости для координатных отрезков, а бортовой аппаратурой принимают и обрабатывают информацию о численном значении целевой скорости для координатного отрезка, на котором располагается голова рассматриваемого поезда. При переходе на следующий по направлению движения координатный отрезок бортовой аппаратурой сохраняют значение целевой скорости для предыдущего координатного отрезка, которую считают максимально допустимой скоростью движения для рассматриваемого координатного отрезка до тех пор, пока целевая скорость для рассматриваемого координатного отрезка меньше или равна целевой скорости для предыдущего координатного отрезка. При этом путевой светофор с запрещающим показанием, ограждающий блок-участок, состоящий из нескольких координатных отрезков, разрешают проследовать при наличии сигнала о целевой скорости, величина которой не является нулевой и исключает столкновение рассматриваемого поезда с впередиидущим. Достигается снижение чувствительности к задержке в движении впереди идущего поезда при сокращении межпоездного интервала. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике, а именно к способам интервального регулирования движения поездов с передачей информации о целевой скорости на протяжении всего маршрута движения поезда.
Уровень техники
Известно Комплексное локомотивное устройство безопасности (RU 2420418 С2, B61L 25/00, 10.06.2014). Комплексное локомотивное устройство безопасности содержит включенные в закрытую систему реального времени с модульной архитектурой и соединенные между собой внутренним CAN интерфейсом блок электроники локомотивный, блок индикации локомотивный, блок коммутации и регистрации, блок регистрации, блок индикации скорости, блок индикации локомотивный помощника машиниста, блок согласования интерфейсов, шлюз. При этом блок электроники выполнен с возможностью приема и обработки сигналов от приемных катушек АЛСН и АЛС-ЕН, датчиков пути и скорости, антенны спутниковой навигационной системы, сигнала о положении ключа электропневматического клапана, сигналов от управляющих устройств локомотива, а также контроля и организации режима обмена информацией с другими устройствами с помощью внутреннего CAN интерфейса, организации режима обмена информацией с радиомодемом по цифровому интерфейсу и формирования сигнала управления электропневматическим клапаном. Блок электроники включает в себя подключенные к внутреннему CAN интерфейсу двухканальный модуль центральной обработки, модуль электронной карты, модуль радиоканала, двухканальный модуль внешнего устройства и двухканальный модуль измерителя параметров движения, причем дополнительные входы/выходы модуля центральной обработки соединены с соответствующими входами/выходами системы безопасности, выход которой соединен с усилителем электропневматического клапана, связанного с электропневматическим клапаном, вход модуля спутниковой навигационной системы соединен с антенной спутниковой навигационной системы, а соответствующий выход соединен с модулем электронной карты, выход которой соединен с модулем радиоканала, входы/выходы которого соединены с радиомодемом, подключенным к дуплексному фильтру, соединенному с радиоантенной. Входы блока внешних соединений соединены с датчиками пути и скорости, выходы которого соединены с соответствующими входами модуля коммутации и подключения, выходы которого подключены к входам двухканального модуля измерителя параметров движения. Двухканальный модуль внешнего устройства соединен с приемными катушками АЛСН и АЛС-ЕН. Блок индикации локомотивный выполнен с возможностью подготовки и индикации информации, взаимодействия с машинистом посредством рукояток бдительности, ввода и отображения локомотивных и поездных характеристик, а также отображения сигналов светофоров и свободных блок-участков, текущего времени, времени движения по графику, фактической скорости, допустимой скорости, рекомендуемой скорости, целевой скорости, ускорения, режима работы, частоты канала АЛСН или индикатора работы канала АЛС-ЕН, отображения железнодорожных координат, названий впередилежащих объектов следования и расстояния до них, данных с датчиков давления в тормозной магистрали, датчиков давления тормозного цилиндра и датчиков давления уравнительного резервуара, кроме того, технологической информации, необходимой для диагностики системы, индикации режима записи на кассету регистрации. Блок индикации включает в себя подключенные к внутреннему CAN интерфейсу плату управления дисплеем, соединенную с дисплеем TFT, плату управления модулем светофоров, соединенную с модулем индикации светофоров, модуль ввода, входы которого соединены с рукоятками бдительности и клавиатурой. Блок коммутации и регистрации выполнен с возможностью обработки данных от локомотивных устройств, данных с датчика давления в тормозной магистрали, датчика давления тормозного цилиндра и датчика давления уравнительного резервуара, выполнения служебного и принудительного торможения, а также для включения питания устройства, и включает в себя подключенное к внутреннему CAN интерфейсу устройство формирования и регистрации, входы которого соединены с устройствами локомотива с аналоговыми выходами, датчиком давления в тормозной магистрали, датчиком давления тормозного цилиндра и датчиком давления уравнительного резервуара, вход/выход подключен к плате управления, соединенной с платой реле, выходы которой соединены с электропневматическим вентилем, песочницей локомотива, с тормозным и отпускным вентилями приставки крана машиниста, и блоком контроля несанкционированного отключения ключа электропневматического клапана, выход которого подключен к электропневматическому клапану. Блок регистрации включает в себя подключенный к внутреннему CAN интерфейсу модуль регистрации, соединенный с кассетой регистрации, блок согласования интерфейсов включает в себя подключенный к внутреннему CAN интерфейсу модуль обработки сигналов, вход/выход которого соединен с модулем развязки, входы которого подключены к телемеханической системе контроля бодрствования машиниста, тревожным кнопкам, а входы/выходы - к системе автоматического управления торможением. Шлюз включает в себя устройство управления, соответствующие входы/выходы которого соединены с преобразователем внутреннего CAN интерфейса, подключенного к внутреннему CAN интерфейсу, также с преобразователем внешнего CAN интерфейса, подключенного к внешнему CAN интерфейсу, и с преобразователем интерфейса локомотива, подключенного к интерфейсу локомотива.
Несмотря на достоинство, заключающееся в отображении на блоке индикации целевой скорости, т.е. максимально допустимой скорости, с которой разрешается проследовать границу между двумя участками пути, разделенными между собой, например, путевым светофором, известное комплексное локомотивное устройство безопасности реализует эту функцию в привязке к сигналам автоматической локомотивной сигнализации, которые получает от существующих путевых устройств, в т.ч. устройств автоблокировки с тональными рельсовыми цепями (о которых подробнее будет сказано далее).
Известно устройство автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования (RU 104136 U1, B61L 23/16, 10.05.2011). Оно содержит путевые проходные светофоры, ограждающие блок-участки и установленные на границах блок-участков рельсовые цепи защитных участков путевых проходных светофоров и рельсовые цепи блок-участков, блок контроля рельсовых цепей, включающий генераторы, соединенные с началами рельсовых цепей, и приемники, соединенные с концами рельсовых цепей, блоки передачи на локомотив числовых кодовых сигналов, каждый из которых соединен с началом рельсовой цепи защитного участка соответствующего светофора, подключенного к соответствующему блоку сигнальных показаний, блоки включения кодирования, каждый из которых своими первым и вторым выходами соединены соответственно с входом соответствующего блока передачи на локомотив числовых кодовых сигналов и входом соответствующего блока сигнальных показаний. Пусковой вход каждого блока включения кодирования соединен с соответствующим выходом разрешения посылки кода КЖ блока контроля рельсовых цепей, вход конфигурирования которого подключен к выходу контроллера, соединенного через канал связи с диспетчерским центром управления. Вход разрешения включения кодирования блока включения кодирования соединен с выходом приемника своей рельсовой цепи. При этом блок включения кодирования формирует циклы сигналов АЛСН числового кода, начинающихся с паузы длительностью 0,57-1,3 с.
Недостатком известного Устройства является то, что сигнал АЛСН зависит только от показания впередистоящего путевого светофора, которое определяет допустимую скорости его проследования, и одинаков на всем протяжении блок-участка. В случае остановки впередиидущего поезда показание светофора, ограждающего рассматриваемый участок пути, будет красным, запрещающим нахождение более одного поезда на одном блок-участке. При приближении к такому светофору поезда, оборудованного известным Устройством, потребуется полная остановка перед ним. При этом проследование светофора с запрещающим показанием разрешается после остановки со скоростью не более 20 км/ч, особой бдительностью и готовностью остановится при наличии препятствия движению. Это - организационная мера, возлагающая ответственность за последствия на машиниста поезда, действующего в условиях отсутствия или неполноты информации и местоположении впередиидущего поезда (красный сигнал светофора может означать как нахождение впередиидущего поезда прямо за рассматриваемым светофором, так и его нахождение на значительном удалении: один и более км, на границе следующего блок-участка). Это приводит к высокому уровню чувствительности к задержке впередиидущего поезда, так как приводит к необходимости позади идущего поезда снижать его скорость вплоть до полной остановки при сокращении интервалов попутного следования.
Следует учитывать, что для ряда вариантов выполнения систем автоблокировки с тональными рельсовыми цепями (в том числе для систем АБТЦ-М и АБТЦ-МШ) известно, что в пределах одного блок-участка используются несколько коротких (длина менее длины рассматриваемого блок-участка) тональных рельсовых цепей. При этом цепи кодирования в заданном направлении движения обеспечивают для каждой короткой рельсовой цепи формирование и передачу по непрерывному каналу автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН) сигналов, содержащих информацию о показании впередилежащего путевого светофора (Казаков А.А., Бубнов В.Д., Казаков Е.А. Автоматизированные системы интервального регулирования движения поездов: Учеб. для техникумов ж.-д. трансп.М.: Транспорт, 1995. 320 с.).
Во всех этих системах в пределах одного блок-участка в любой его точке обеспечивается передача одного сигнала АЛСН, не допускается нахождение более одного поезда в границах одного блок-участка по показанию путевого светофора. Это приводит к высокой чувствительности к задержке впередиидущего поезда при сокращении межпоездного интервала.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому изобретению является следующий способ интервального регулирования движения поездов (RU 2006105116 A, B61L 23/00, 20.11.2013). В известном способе регулирование осуществляется по сигналам автоматической блокировки или автоматической локомотивной сигнализации. Перегон разбивается на блок-участки, каждый блок-участок ограждается светофором. При расстоянии между поездами более двух блок-участков на напольном светофоре горит зеленый огонь, а по каналу автоматической локомотивной сигнализации на сзади идущий поезд передается сигнал о допустимой скорости движения под зеленый огонь. При расстоянии в два блок-участка между поездами на напольном светофоре горит желтый огонь, а по каналу автоматической локомотивной сигнализации на сзади идущий поезд передается сигнал о допустимой скорости движения под желтый огонь. При расстоянии в один блок-участок между поездами на напольном светофоре горит красный огонь, а по каналу автоматической локомотивной сигнализации на сзади идущий поезд передается сигнал о допустимой скорости приближения к красному огню на светофоре. При уменьшении расстояния до впередиидущего поезда менее чем один блок-участок, на поезд по каналу автоматической локомотивной сигнализации передается информация о допустимой скорости движения по условиям безопасности относительно впередиидущего поезда в зависимости от его координаты, определяемой с помощью дополнительных участков, на которые разбивается блок-участок. С помощью канала автоматической локомотивной сигнализации передается информация о временных ограничениях скорости движения поезда на участке.
Недостатком указанного способа является отсутствие формирования целевой скорости движения поезда. При этом не полностью реализованной является концепция разбиения блок-участка на дополнительные участки, что также приводит к высокому уровню чувствительности к задержке впередиидущего поезда при сокращении межпоездного интервала.
Указанный способ взят за прототип.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом, на которое направлено данное изобретение, является снижение чувствительности к задержке в движении впереди идущего поезда при сокращении межпоездного интервала.
Технический результат достигается тем, что способ интервального регулирования движения поездов, допускающий нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков, заключается в том, что участок железнодорожного пути делят на блок-участки, ограждаемые с одной или с обеих сторон путевыми светофорами. Каждый из блок-участков оборудуют для контроля его состояния одной или несколькими рельсовыми цепями и/или ограничивают с двух сторон счетчиками осей. Управляют огнями путевых светофоров в зависимости от количества свободных блок-участков, находящихся за каждым из путевых светофоров, и выбранного направления движения. Передают на поезда к бортовой аппаратуре сигналы. Контролируют бдительность машиниста. При этом при превышении максимально допустимой скорости, если не начато полное служебное торможение, или при отсутствии подтверждения бдительности машиниста бортовой аппаратурой автоматически начинается автостопное торможение. Каждый блок-участок разбивают на один или несколько координатных отрезков с длиной, меньшей длины тормозного пути поезда. При этом каждый из координатных отрезков оборудован собственной рельсовой цепью и/или ограничен с двух сторон счетчиками осей. Для каждого координатного отрезка определяют суммарную длину впередилежащих по направлению движения координатных отрезков до ближайшего занятого координатного отрезка и определяют целевую скорость как наибольшую скорость, при которой в суммарную длину впередилежащих по направлению движения координатных отрезков до ближайшего занятого координатного отрезка укладываются длины всех трех тормозных путей поезда при: служебном, полном служебном и автостопном торможении. При этом передают к бортовой аппаратуре информацию о численном значении целевой скорости для координатных отрезков, а бортовой аппаратурой принимают и обрабатывают информацию о численном значении целевой скорости для координатного отрезка, на котором располагается голова рассматриваемого поезда. При переходе на следующий по направлению движения координатный отрезок бортовой аппаратурой сохраняют значение целевой скорости для предыдущего координатного отрезка, которую считают максимально допустимой скоростью движения для рассматриваемого координатного отрезка до тех пор, пока целевая скорость для рассматриваемого координатного отрезка меньше или равна целевой скорости для предыдущего координатного отрезка. При этом путевой светофор с запрещающим показанием, ограждающий блок-участок, состоящий из нескольких координатных отрезков, разрешают проследовать при наличии сигнала о целевой скорости, величина которой не является нулевой и исключает столкновение рассматриваемого поезда с впередиидущим.
При этом светофор с запрещающим показанием, ограждающий блок-участок, состоящий из нескольких координатных отрезков, проследуют с обязательной остановкой перед ним.
При этом светофор с запрещающим показанием, ограждающий блок-участок, состоящий из нескольких координатных отрезков, проследуют без остановки перед ним.
В соответствии с принятыми и обработанными бортовой аппаратурой сигналами отображают численные значения целевых скоростей для текущего и предыдущего координатных отрезков при помощи бортового индикатора, размещенного в кабине машиниста.
Дополнительно передают к бортовой аппаратуре, принимают и обрабатывают с ее помощью информацию о численном значении целевой скорости для одного или нескольких координатных отрезков, расположенных по направлению движения перед координатным отрезком, по которому следует голова рассматриваемого поезда.
В соответствии с принятыми и обработанными бортовой аппаратурой сигналами отображают численные значения целевых скоростей для предыдущего координатного отрезка, текущего координатного отрезка, одного или нескольких координатных отрезков, расположенных по направлению движения перед текущим координатным отрезком, по которому следует голова рассматриваемого поезда.
Дополнительно передают к бортовой аппаратуре, принимают и обрабатывают с ее помощью информацию о временных ограничениях скорости движения в границах координатного отрезка, по которому движется голова рассматриваемого поезда. При этом при действии двух и более ограничений в границах одного координатного отрезка, передается информация о меньшей из допустимых скоростей движения.
Дополнительно для каждого из поездов определяют его фактическую скорость и режим движения: тяга, выбег или торможение. Для каждого поезда в зависимости от суммарной длины координатных отрезков, разделяющих поезд и ближайший впередилежащий по направлению движения занятый координатный отрезок, фактической скорости и режима движения впередиидущего поезда определяют, передают к бортовой аппаратуре, принимают и отображают с ее помощью информацию о рекомендуемом режиме движения: тяги или выбега.
При этом передачу сигналов к бортовой аппаратуре осуществляют по одному или нескольким радиоканалам.
При этом передачу сигналов к бортовой аппаратуре осуществляют по крайней мере по одному индуктивному каналу передачи информации при помощи рельсовой линии или стационарного шлейфа.
Дополнительно индуктивный канал передачи информации дублируют при помощи радиоканала.
При этом передачу сигналов к бортовой аппаратуре осуществляют только при прохождении поезда. При этом сигналы передают в рельсовые линии или стационарные шлейфы двух координатных отрезков: текущего, на котором в данный момент находится голова рассматриваемого поезда, и лежащего перед ним.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг. 1, 2.
На фигуре 1 приведена структурная схема комплекса интервального регулирования движения поездов, допускающего нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков, с применением рельсовых цепей и передачей информации индуктивным способом, реализующего предлагаемый способ, для фрагмента перегона.
На фигуре 2 приведена структурная схема комплекса интервального регулирования движения поездов, допускающего нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков, с применением счетчиков осей и передачей информации по радиоканалу, реализующего предлагаемый способ, для фрагмента перегона.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 приняты следующие обозначения:
1, 3, 5 - проходные путевые светофоры;
Н - входной светофор станции;
БУ1 - блок-участок, ограждаемый первым путевым светофором;
БУ3 - блок-участок, ограждаемый третьим путевым светофором;
БУ5 - блок-участок, ограждаемый пятым путевым светофором;
LБУ1 - длина блок-участка, ограждаемого первым путевым светофором;
LБУ3 - длина блок-участка, ограждаемого третьим путевым светофором;
LБУ5 - длина блок-участка, ограждаемого пятым путевым светофором;
П1, П3, П5, П7, П9, П11 - координатные отрезки;
LП1, LП3, LП5, LП7, LП9, LП11 - длины соответствующих координатных отрезков;
АПК РЦ1 - аппаратура питающего конца первой рельсовой цепи;
АПК РЦ3 - аппаратура питающего конца третьей рельсовой цепи;
АПК РЦ5 - аппаратура питающего конца пятой рельсовой цепи;
АПК РЦ7 - аппаратура питающего конца седьмой рельсовой цепи;
АПК РЦ9 - аппаратура питающего конца девятой рельсовой цепи;
АПК РЦ11 - аппаратура питающего конца одиннадцатой рельсовой цепи;
АРК РЦ1 - аппаратура релейного конца первой рельсовой цепи;
АРК РЦ3 - аппаратура релейного конца третьей рельсовой цепи;
АРК РЦ5 - аппаратура релейного конца пятой рельсовой цепи;
АРК РЦ7 - аппаратура релейного конца седьмой рельсовой цепи;
АРК РЦ9 - аппаратура релейного конца девятой рельсовой цепи;
АРК РЦ11 - аппаратура релейного конца одиннадцатой рельсовой цепи;
БП - блок памяти;
БРСД - блок расчета сумм длин координатных отрезков;
БРЦС - блок расчета целевых скоростей по длинам тормозных путей.
На фиг. 2 приняты следующие обозначения:
1, 3, 5 - проходные путевые светофоры;
Н - входной светофор станции;
БУ1 - блок-участок, ограждаемый первым путевым светофором;
БУ3 - блок-участок, ограждаемый третьим путевым светофором;
БУ5 - блок-участок, ограждаемый пятым путевым светофором;
LБУ1 - длина блок-участка, ограждаемого первым путевым светофором;
LБУ3 - длина блок-участка, ограждаемого третьим путевым светофором;
LБУ5 - длина блок-участка, ограждаемого пятым путевым светофором;
П1, П3, П5, П7, П9, П11 - координатные отрезки;
LП1, LП3, LП5, LП7, LП9, LП11 - длины соответствующих координатных отрезков;
СЧ1, СЧ2, СЧ3, СЧ4, СЧ5, СЧ6, СЧ7 - первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой счетчики осей;
СС1, СС3, СС5, СС7, СС9, СС11 - схемы сравнения для контроля состояния соответственно первого, третьего, пятого, седьмого, девятого и одиннадцатого координатного отрезков;
БП - блок памяти;
БРСД - блок расчета сумм длин координатных отрезков;
БРЦС - блок расчета целевых скоростей по длинам тормозных путей;
Радиопередатчик.
Комплекс интервального регулирования движения поездов, допускающий нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков, реализует заявляемый способ следующим образом.
Рассмотрим вначале комплекс интервального регулирования движения поездов, допускающий нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков, с применением рельсовых цепей и передачей информации индуктивным способом, реализующий предлагаемый способ (фиг. 1).
Участок железнодорожного пути разбит на три блок-участка: 1БУ, 3БУ и 5БУ, огражденные соответственно путевыми проходными светофорами 1, 3 и 5. Слева от рассматриваемого участка установлен путевой входной светофор Н. Рассматриваемые блок-участки имеют длины LБУ1, LБУ3, LБУ5. Каждый из блок-участков разбит в свою очередь на два координатных отрезка: БУ1 на П1 и П3; БУ4 на П5 и П7; БУ5 на П9 и П11. Длины координатных отрезков соответственно равны величинам LП1, LП3, LП5, LП7, LП9, LП11, - меньшим длины тормозного пути поезда. Каждый из координатных отрезков оборудован рельсовыми цепями: РЦ1, РЦ3, РЦ5, РЦ7, РЦ9, РЦ11. В состав каждой рельсовой цепи входит аппаратура питающего конца, аппаратура релейного конца, а также соответствующая рельсовая линия. Выходы аппаратуры релейного конца рельсовых цепей АРК РЦ1, АРК РЦ3, АРК РЦ5, АРК РЦ7, АРК РЦ9, АРК РЦ11 соединены с соответствующими входами БРСД. БП выходом соединен с соответствующим входом БРСД. Выход БРСД соединен со входом БРЦС, выходы которого соединены с соответствующими входами аппаратуры питающего конца рельсовых цепей АПК РЦ1, АПК РЦ3, АПК РЦ5, АПК РЦ7, АПК РЦ9, АПК РЦ11.
Пусть координатный отрезок 1П занят железнодорожным подвижным составом. Тогда на светофоре 1 горит красный огонь, на светофоре 3 - желтый, а на светофоре 5 - зеленый (реализуется трехзначная автоблокировка). Справа налево движется поезд. Вступив на координатный отрезок 11П бортовая аппаратура (далее - БА) соответствующего поезда получает из рельсовой линии рельсовой цепи координатного отрезка 11П целевую скорость, т.е. максимальную скорость, с которой разрешается проследовать на координатный отрезок 9П. При этом бортовая аппаратура рассматриваемого поезда запоминает при вступлении на координатных отрезок 11П целевую скорость для предшествующего координатного отрезка 13П (на чертежах не показан). Данная скорость становится максимально допустимой скоростью движения по координатному отрезку 11П пока целевая скорости 11П равна или меньше сохраненной целевой скорости для координатного отрезка 13П. В качестве бортовой аппаратуры может рассматриваться существующие и применяемые микропроцессорные основные устройства безопасности: комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ) и его модификации, а также безопасный локомотивный объединенный комплекс (БЛОК) и его модификации. Бортовая аппаратура обеспечивает выполнение функций проверки бдительности машиниста за счет известных решений: звуковой и световой индикации, требующей нажатия по крайней мере одной рукоятки бдительности. Бортовая аппаратура обеспечивает, кроме того, инициализацию автостопного торможения при превышении максимально допустимой скорости, если не начато полное служебное торможение, или при отсутствии подтверждения бдительности машиниста. Поезд может перемещаться как в режиме автоведения, так и под управлением машиниста.
Целевая скорость для координатного отрезка 11П определяется следующим образом. Перед 11П и до занятого подвижным составом координатного отрезка 1П свободны следующие координатные отрезки: 9П, 7П, 5П, 3П. Свободность их фиксируется соответствующей аппаратурой релейного конца рельсовых цепей: АРК РЦ9, АРК РЦ7, АРК РЦ5, АРК РЦ3 - получающей сигнал контроля рельсовой линии с заданными параметрами от соответственно АПК РЦ9, АПК РЦ7, АПК РЦ5, АПК РЦ3 через рельсовые линии соответствующих рельсовых цепей. Аппаратура питающего конца рельсовой цепи может быть собрана по любой из известных схем, в том числе с применением путевых генераторов тональных рельсовых цепей, в частности ГП3. При этом фиксировать свободность может как реле, входящее в состав аппаратуры релейного конца рельсовой цепи (для релейных схем), так и микропроцессорный приемник сигналов контроля рельсовой линии.
Сведения о свободности указанных координатных отрезков поступают на соответствующие входы БРСД. БРСД получает из БП сведения о длинах каждого указанных координатных отрезков. Эти длины записываются в БП при проектировании и оборудовании участка пути. БП представляет собой постоянное запоминающее устройство.
На основе полученных сведений БРСД определяет для 11П сумму длин впередилежащих до занятого координатного отрезка 1П координатных отрезков 9П, 7П, 5П и 3П и передает ее на вход БРЦС. В БРЦС осуществляется расчет длин тормозных путей трех видов: служебного, полного служебного и автостопного - для всех скоростей до тех пор, пока не будет определена такая скорость, для которой длина любого из тормозных путей не окажется больше полученной ранее от БРСД суммы длин координатных отрезков 9П, 7П, 5П и 3П. Предыдущее значение скорости (т.е. то, которое обеспечивало выполнение условия о том, что длина всех трех видов тормозных путей укладывается в сумму длин координатных отрезков) и принимается целевой. Она передается к соответствующей аппаратуре питающего конца рельсовой цепи, в данном случае к АПК РЦ11, посредством которой передается в рельсовую линию рельсовой цепи координатного отрезка 11П. Из рельсовой линии индуктивным способом значение целевой скорости воспринимается БА рассматриваемого поезда. Целевая скорость для каждого из координатных отрезков определяется аналогично. Это обеспечивает сокращение межпоездного интервала.
Бортовая аппаратура поезда может реализовывать функции автоведения, в таком случае индикацию о целевых скоростях можно не выводить в кабину машиниста. Однако в случаях, когда функции управления поездом возложены на машиниста, в составе бортовой аппаратуры предусматривается бортовой индикатор (на чертежах не показан), располагаемый в кабине машиниста и отображающий два численных значения целевых скоростей: одно для текущего координатного отрезка, другое для предыдущего координатного отрезка.
Следует отметить, что в каждую из рельсовых линий рельсовых цепей координатных отрезков 1П, 3П, 5П, 7П, 9П и 11П можно передавать не только соответствующие целевые скорости. Так для рассмотренного случая (1П занят, поезд на 11П) посредством рельсовой линии координатного отрезка 11П может быть дополнительно передана целевая скорость для координатного отрезка 9П или для нескольких координатных отрезков сразу, например, для 9П, 7П и 5П. Тем самым снижается уровень неопределенности как для бортовой аппаратуры, которая обеспечивает функции автоведения, так и для машиниста. В этом случае указанная информация может выводиться наряду со сведениями о целевых скоростях для предыдущего и текущего координатного отрезков на бортовом индикаторе (на чертежах не показан).
Комплекс может реализовывать и ряд дополнительных функций. Например - передачу информации о временных ограничениях скорости и рекомендуемом режиме движения.
Для реализации функции передачи информации о временных ограничениях скорости в состав Комплекса дополнительно вводятся последовательно соединенные автоматизированное рабочее место оператора, второй блок памяти и блок управления и распределения (на чертежах не показаны). При этом выходы блока управления и распределения соединены с соответствующими входами АПК РЦ1, АПК РЦ3, АПК РЦ5, АПК РЦ7, АПК РЦ9, АПК РЦ11. Оператор (дежурный по станции, поездной диспетчер или иное уполномоченное лицо) вводит с помощью автоматизированного рабочего места сведения о наличии временных ограничений скорости на участке пути с указанием времени начала и окончания действия ограничений, действующим ограничением скорости, координатными отрезками, на которые распространяется данное ограничение, и иную информацию, например основание такого ограничения. Данные, получаемые от автоматизированного рабочего места, записываются во втором блоке памяти. Из второго блока памяти информация о допустимой скорости передается через блок управления и распределения к аппаратуре питающих концов рельсовых цепей соответствующих координатных отрезков, т.е. координатных отрезков, в отношении которых действуют какие либо временные ограничения, вплоть до отмены действия ограничений. При действии двух и более ограничений скорости в границах одного координатного отрезка, передается меньшая из допустимых скоростей движения поезда.
Для реализации функции передачи информации о рекомендуемом режиме движения в состав Комплекса дополнительно вводятся последовательно соединенные по крайней мере один радиоприемник и блок обработки (на чертежах не показаны). В составе бортовой аппаратуры вводят радиопередатчик, передающий пакеты информации о текущих скорости движения рассматриваемого поезда и выбранном режиме его движения: тяга, выбег или торможение. Другой вход блока обработки соединен с соответствующим выходом БРСД. Выходы блока обработки соединены с соответствующими входами АПК РЦ1, АПК РЦ3, АПК РЦ5, АПК РЦ7, АПК РЦ9, АПК РЦ11. Информация от радиопередатчика каждого из поездов, находящихся на участке, поступает на вход радиоприемника, а оттуда - на вход блока обработки. Блок обработки получает кроме вышеуказанного сведения о суммарной длине координатных отрезков, разделяющих каждый поезд и ближайший впередилежащий по направлению движения занятый координатных отрезок. После обработки этой информации для каждого из поездов формируется информация о рекомендуемом режиме движения: тяги или выбега. Режим тяги формируется, например, в случае, когда фактическая скорость ниже целевой, а также когда впередиидущий поезд начал разгон (например, в случае, когда он отправился от платформы) с учетом условий по безопасности. Режим торможения формируется в обратном случае, когда впередиидущий поезд или начал торможение, или остановился полностью и количество координатных отрезков, разделяющих позади идущий поезд и ближайший занятый координатный отрезок, сокращается. Для каждого из поездов информация о режиме скорости передается к соответствующей аппаратуре питающего конца рельсовых цепей: АПК РЦ1, АПК РЦ3, АПК РЦ3, АПК РЦ7, АПК РЦ9 или АПК РЦ11.
Индуктивный канал, образованный рельсовыми линиями, можно дублировать. В этом случае соответствующие выходы блока БРЦС, блока управления и распределения (при его наличии), блока обработки (при его наличии) соединяют со входом по крайней мере одного радиопередатчика.
Наряду с рельсовыми линиями индуктивный канал передачи информации может быть сформирован с использованием стационарных шлейфов (на чертежах не показаны). Стационарный шлейф - провод или кабель, проложенный определенным образом вдоль рельса. Формируя вокруг себя электромагнитное поле при протекании через шлейф электрического тока, стационарный шлейф обеспечивает формирование индуктивного канала передачи информации также, как и рельсовая линия рельсовой цепи. Стационарные шлейфы прокладываются каждый в границах своего координатного отрезка любым из известных способов, например, согласно требованиям Инструкции по оборудованию, техническому обслуживанию и ремонту испытательных шлейфов и путевых устройств АЛС контрольного пункта АЛСН №35002-000-00. Стационарный шлейф подключают к соответствующему выходу аппаратуры питающего конца рельсовой цепи. За счет этого может достигаться передача более высокочастотных сигналов (по сравнению с рельсовой линии) и большего объема информации.
Не обязательным является непрерывная трансляция сигналов к бортовой аппаратуре всеми рельсовыми линиями или стационарными шлейфами свободных координатных отрезков. Достаточным является передавать сигналы только при движении поезда: в рельсовую линию или испытательный шлейф координатного отрезка, на котором находится голова движущегося поезда, а также в рельсовую линию или испытательный шлейф впередилежащего по ходу движения координатного отрезка. Это позволит снизить потребление Комплексом электрической энергии.
При этом следует также отметить, что целевые скорости для каждого из координатных отрезков рассчитываются отдельно и могут различаться между собой, в отличие от известных систем АБТЦ-М (где в пределах одного блок-участка информация о впередистоящем путевом светофоре, а, значит, и информация о целевой скорости, одинакова в любой точке блок-участка). Так при занятии поездом координатного отрезка 9П на вход БА поступает уже целевая скорость для проследования с координатного отрезка 9П на 7П и т.д. При этом, очевидно, целевая скорость для координатного отрезка 11П выше или равна целевой скорости для координатного отрезка 9П. Условие, что целевая скорость для координатного отрезка 11П может быть выше целевой скорости для координатного отрезка 9П как раз и обеспечивает большую скорость ПС с учетом всех условий по безопасности и меньший межпоездной интервал.
При проследовании по координатному отрезку 5П принимаемая целевая скорость может равняться нулю (если, например, будет занята и РЦ3) или же быть отличной от нуля (занята только РЦ1), исключающей при этом столкновение рассматриваемого поезда с впередиидущим. В одном из вариантов, для проследования поездом светофора 1 с запрещающим показанием применяется обязательная остановка (для периода перехода к применению рассматриваемого способа), в другом - не требуется. Меньший межпоездной интервал (по сравнению со способами, исключающими нахождение более одного поезда на одном блок-участке) и более короткие отрезки, для которых задаются целевые скорости движения, обеспечивают более быструю реакцию на изменения, связанные с перемещением впередиидущего поезда.
Тем самым обеспечивается меньшая чувствительность позади идущего поезда к задержке в движении впередиидущего, что особенно актуально для участков с высокой интенсивностью движения в условиях сокращения межпоездного интервала до минимальных возможных значений, например, для пригородных направлений крупных агломераций.
Как только координатный отрезок 1П освободится, целевая скорость для всех последующих координатных отрезков будет изменена. Это справедливо в отношении и других координатных отрезков.
В остальном работа Комплекса соответствует известным системам интервального регулирования.
При занятии любой из рельсовых цепей уровень сигнала контроля рельсовой линии на входе соответствующей АРК оказывается ниже порогового значения, и рельсовая цепь считается занятой. Если хотя бы одна из рельсовых цепей в границах любого из блок-участков занята, то на ограждающем его светофоре включается красный огонь. Так, например, если занята рельсовая цепь первого координатного отрезка 1П, то на светофоре 1, ограждающем БУ1, загорится красное сигнальное показание. На следующем за ним светофоре включится предупреждающее сигнальное показание - один желтый. В вышеуказанном примере желтое сигнальное показание включится на светофоре 3. На следующем светофоре, т.е. в нашем примере на 5, будет гореть разрешающее показание, не требующее снижения скорости: зеленый или зеленый с желтым (при реализации четырехзначной автоблокировки).
Схожим образом функционирует комплекс интервального регулирования движения поездов, допускающий нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков, при использовании счетчиков осей и радиоканала (фиг. 2).
Участок железнодорожного пути разбит на три блок-участка: 1БУ, 3БУ и 5БУ, огражденные соответственно путевыми проходными светофорами 1, 3 и 5. Слева от рассматриваемого участка установлен путевой входной светофор Н. Рассматриваемые блок-участки имеют длины LБУ1, LБУ3, LБУ5. Каждый из блок-участков разбит в свою очередь на два координатных отрезка: БУ1 на П1 и П3; БУ4 на П5 и П7; БУ5 на П9 и 11П. Длины координатных отрезков соответственно равны величинам LП1, LП3, LП5, LП7, LП9, LП11, - меньшим длины тормозного пути поезда. Каждый из координатных отрезков: 1П, 3П, 5П, 7П, 9П, 11П ограничен с двух сторон двумя счетчиками осей СЧ1, СЧ2, СЧ3, СЧ4, СЧ5, СЧ6, СЧ7. Счетчики осей своими выходами попарно соединены со входами соответствующих координатным отрезкам схем сравнения: СЧ1 и СЧ2 - к СС1; СЧ2 и СЧ3 - СС3; СЧ3 и СЧ4 - СС5; СЧ4 и СЧ5 - СС7; СЧ5 и СЧ6 - СС9; СЧ6 и СЧ7 - ССП. Выходы схем сравнения СС1, СС3, СС5, СС7, СС9 и ССП соединены с соответствующими входами БРСД. БП выходом соединен с соответствующим входом БРСД. Выход БРСД соединен со входом БРЦС, выход которого соединен со входом Радиопередатчика.
Отличие состоит лишь в том, что координатный отрезок считается свободным, когда количество посчитанных колесных пар для соответствующей пары счетчиков осей будут одинаковы (решение об этом принимает соответствующая схема сравнения). А уже по данным, получаемым от схем сравнения, БРСД обеспечивает расчет сумм длин координатных отрезков (аналогично вышеизложенному). По полученным суммам длин координатных отрезков БРЦС определяет целевые скорости для каждого из координатных отрезков (согласно вышеизложенному). При этом информация передается на поезд не индуктивным способом (т.е. из рельсовой линии соответствующей рельсовой цепи), а по радиоканалу через радиопередатчик. БА, в состав которой входит приемник радиосигналов, воспринимает целевую скорость, соответствующую координатному отрезку, на котором в данный момент времени находится голова рассматриваемого поезда.
Возможна организация нескольких радиоканалов между путевыми устройствами и бортовой аппаратурой. Это может быть необходимо в том числе для повышения надежности канала передачи информации.
Кроме того, описанный комплекс интервального регулирования движения поездов, допускающего нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков, с применением счетчиков осей и передачей информации по радиоканалу может быть дополнен как рельсовыми цепями (аналогично описанному в отношении комплекса интервального регулирования движения поездов, допускающего нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков, с применением рельсовых цепей и передачей информации индуктивным способом), так и стационарными шлейфами.
Дополнительные функциональные возможности, как-то: отображение целевых скоростей на блоке индикации, передача информации о временных ограничениях скорости и рекомендуемом режиме движения, - обеспечивается применением дополнительных блоков (на чертежах не показаны) в соответствии с вышеописанным для комплекса интервального регулирования движения поездов, допускающего нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков, с применением рельсовых цепей и передачей информации индуктивным способом.
Реализация предлагаемого способа интервального регулирования движения поездов, допускающий нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков, возможна как в рамках самостоятельной, вновь создаваемой системы, так и в рамках существующих систем за счет изменения алгоритма работы их путевых устройств или блоков управления.
1. Способ интервального регулирования движения поездов, допускающий нахождение двух поездов на одном блок-участке, состоящем из нескольких координатных отрезков, заключающийся в том, что участок железнодорожного пути делят на блок-участки, ограждаемые с одной или с обеих сторон путевыми светофорами; каждый из блок-участков оборудуют для контроля его состояния одной или несколькими рельсовыми цепями и/или ограничивают с двух сторон счетчиками осей; управляют огнями путевых светофоров в зависимости от количества свободных блок-участков, находящихся за каждым из путевых светофоров, и выбранного направления движения; передают на поезда к бортовой аппаратуре сигналы; контролируют бдительность машиниста; при этом при превышении максимально допустимой скорости, если не начато полное служебное торможение, или при отсутствии подтверждения бдительности машиниста бортовой аппаратурой автоматически начинается автостопное торможение, отличающийся тем, что каждый блок-участок разбивают на один или несколько координатных отрезков с длиной, меньшей длины тормозного пути поезда; при этом каждый из координатных отрезков оборудован собственной рельсовой цепью и/или ограничен с двух сторон счетчиками осей; для каждого координатного отрезка определяют суммарную длину впередилежащих по направлению движения координатных отрезков до ближайшего занятого координатного отрезка и определяют целевую скорость как наибольшую скорость, при которой в суммарную длину впередилежащих по направлению движения координатных отрезков до ближайшего занятого координатного отрезка укладываются длины всех трех тормозных путей поезда при: служебном, полном служебном и автостопном торможении; при этом передают к бортовой аппаратуре информацию о численном значении целевой скорости для координатных отрезков, а бортовой аппаратурой принимают и обрабатывают информацию о численном значении целевой скорости для координатного отрезка, на котором располагается голова рассматриваемого поезда; при переходе на следующий по направлению движения координатный отрезок бортовой аппаратурой сохраняют значение целевой скорости для предыдущего координатного отрезка, которую считают максимально допустимой скоростью движения для рассматриваемого координатного отрезка до тех пор, пока целевая скорость для рассматриваемого координатного отрезка меньше или равна целевой скорости для предыдущего координатного отрезка; при этом путевой светофор с запрещающим показанием, ограждающий блок-участок, состоящий из нескольких координатных отрезков, разрешают проследовать при наличии сигнала о целевой скорости, величина которой не является нулевой и исключает столкновение рассматриваемого поезда с впередиидущим.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что светофор с запрещающим показанием, ограждающий блок-участок, состоящий из нескольких координатных отрезков, проследуют с обязательной остановкой перед ним.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что светофор с запрещающим показанием, ограждающий блок-участок, состоящий из нескольких координатных отрезков, проследуют без остановки перед ним.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в соответствии с принятыми и обработанными бортовой аппаратурой сигналами отображают численные значения целевых скоростей для текущего и предыдущего координатных отрезков при помощи бортового индикатора, размещенного в кабине машиниста.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно передают к бортовой аппаратуре, принимают и обрабатывают с ее помощью информацию о численном значении целевой скорости для одного или нескольких координатных отрезков, расположенных по направлению движения перед координатным отрезком, по которому следует голова рассматриваемого поезда.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в соответствии с принятыми и обработанными бортовой аппаратурой сигналами отображают численные значения целевых скоростей для предыдущего координатного отрезка, текущего координатного отрезка, одного или нескольких координатных отрезков, расположенных по направлению движения перед текущим координатным отрезком, по которому следует голова рассматриваемого поезда.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно передают к бортовой аппаратуре, принимают и обрабатывают с ее помощью информацию о временных ограничениях скорости движения в границах координатного отрезка, по которому движется голова рассматриваемого поезда; при этом при действии двух и более ограничений в границах одного координатного отрезка, передается информация о меньшей из допустимых скоростей движения.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно для каждого из поездов определяют его фактическую скорость и режим движения: тяга, выбег или торможение; для каждого поезда в зависимости от суммарной длины координатных отрезков, разделяющих поезд и ближайший впередилежащий по направлению движения занятый координатный отрезок, фактической скорости и режима движения впередиидущего поезда определяют, передают к бортовой аппаратуре, принимают и отображают с ее помощью информацию о рекомендуемом режиме движения: тяги или выбега.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что передачу сигналов к бортовой аппаратуре осуществляют по одному или нескольким радиоканалам.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что передачу сигналов к бортовой аппаратуре осуществляют по крайней мере по одному индуктивному каналу передачи информации при помощи рельсовой линии или стационарного шлейфа.
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что дополнительно индуктивный канал передачи информации дублируют при помощи радиоканала.
12. Способ по любому из пп. 9 или 10, отличающийся тем, что передачу сигналов к бортовой аппаратуре осуществляют только при прохождении поезда; при этом сигналы передают в рельсовые линии или стационарные шлейфы двух координатных отрезков: текущего, на котором в данный момент находится голова рассматриваемого поезда, и лежащего перед ним.
