устройство для регулирования скорости движения поезда

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости движения поезда, содержащее установленные на пути генераторы кодовой комбинации номера перегона, генератор кодовой комбинации номера маршрута и формирователь сигнала задания маршрута, соединенный выходами с входами формирователя сигналов локомотивной сигнализации, а на локомотиве - блок обнаружения границ блок-участков, входом подключенный к первому выходу блока локомотивной сигнализации, два распределителя, выход первого распределителя соединен с первым входом первого блока памяти, второй вход которого и первый вход измерителя пути подключены к выходу второго распределителя, вход которого соединен с выходом приемника точечного канала связи, второй вход измерителя пути соединен с выходом датчика пройденного пути, подключенного к входу измерителя скорости, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, подключенного выходом к входу блока торможения, блок определения допустимой скорости поезда, соединенный первым входом с выходом измерителя пути, второй блок памяти, перекодирующий блок, корректирующий блок, блок определения границ станционного участка, блок определения границ блок-участка, первый, второй и третий элементы ИЛИ, первый элемент И и первый ключевой элемент, соединенный сигнальным входом со вторым выходом блока локомотивной сигнализации, а выходом - с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока определения допустимой скорости поезда, а выход - с вторым входом блока сравнения, при этом входы первого элемента И соединены соответственно с первым выходом первого блока памяти и первым выходом второго блока памяти, вход управления которого соединен с выходом блока определения границ станционного участка, первый вход которого соединен с выходом измерителя пути, подключенным к первому входу блока определения границ блок-участка и первому входу блока определения допустимой скорости поезда, второй вход блока определения границ станционного участка соединен со вторым выходом второго блока памяти, а второй выход первого блока памяти соединен со вторым входом блока определения границ блок-участка, выходом соединенного с входом первого распределителя и первым входом корректирующего блока, вторым входом соединенного с выходом блока обнаружения границ блок-участков, а выходом - с входом коррекции измерителя пути, при этом информационный вход блока определения допустимой скорости поезда соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с третьим выходом первого блока памяти и с третьим выходом второго блока памяти, причем входы перекодирующего блока соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока локомотивной сигнализации, а выход перекодирующего блока и второй выход второго распределителя подключены к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом разрешения считывания информации второго блока памяти, вход формирования адреса которого подключен к четвертому выходу первого блока памяти, отличающееся тем, что на локомотиве установлены четвертый и пятый элементы ИЛИ, второй элемент И, второй и третий ключевые элементы, вспомогательный блок локомотивной сигнализации, вспомогательный блок допустимой скорости поезда и блок обнаружения помех, подключенный входом к первому выходу блока локомотивной сигнализации, а выходом к входу управления второго ключевого элемента и первому входу вспомогательного блока локомотивной сигнализации, у которого выход соединен с сигнальным входом второго ключевого элемента, второй и третий входы подключены соответственно к второму и третьему выходам блока локомотивной сигнализации, а четвертый вход соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами блока обнаружения границ блок-участка и блока определения границ блок-участка, при этом выход второго ключевого элемента подключен к входу вспомогательного блока допустимой скорости, выход которого через третий ключевой элемент подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, при этом третий вход блока определения допустимой скорости поезда подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходом второго ключевого элемента и вторым выходом блока локомотивной сигнализации, при этом вход управления первого ключевого элемента соединен с выходом второго элемента И, входы которого подключены к третьему входу первого элемента ИЛИ и выходу первого элемента И, соединенному с входом управления третьего ключевого элемента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике, а именно к устройствам передачи на железнодорожный подвижной состав сигналов о допустимой скорости движения по путям перегонов и станций и управления скоростью движения поезда.

Известно устройство для регулирования скорости движения поезда на боковых путях станции, содержащее установленные на пути генератор кодовой комбинации блок-участка и формирователь сигнала задания маршрута, соединенный выходами с выходами формирователя сигналов локомотивной сигнализации, а на локомотиве - блок обнаружения границ блок-участков, входом подключенный к выходу блока локомотивной сигнализации, ключевой элемент, распределители, блок памяти параметров блок-участков перегона, приемник точечного канала, измеритель пути и измеритель скорости (см. авторское свидетельство СССР №1654054, кл. В 60 L 15/20, 1991).

Недостатком известного устройства являются его ограниченные функциональные возможности при движении по боковым путям станций, так как требуется установка путевого генератора на каждом вариантном маршруте боковых путей станции. Кроме того, при выходе из строя путевого генератора точечного канала связи снижается безопасность контроля допустимой скорости.

Наиболее близким к настоящему изобретению является устройство для регулирования скорости движения на боковых путях станции, содержащее установленные на пути датчик номера участка пути и формирователь сигнала задания маршрута, соединенный выходами с входами формирователя сигнала локомотивной сигнализации, а на локомотиве - блок обнаружения границ блок-участков, блок локомотивной сигнализации, блоки памяти параметров блок-участков перегона и сигнализации, перекодирующий блок, корректирующий блок, блоки определения границ блок-участка перегона и станции, блок сравнения допустимой и фактической скорости поезда (см. патент РФ №2083389, В 60 L 15/20, В 61 L 3/20, 1993 г.).

Недостатком устройства является возможность включения экстренного торможения при движении поезда с высокой скоростью, если происходит сбой в работе локомотивной сигнализации вследствие помех, создаваемых тяговым током или линией электропередачи. При экстренном торможении возможны повреждения верхнего строения пути и подвижного состава в связи с юзом и выдавливанием вагонов, а также задержки в движении поездов.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение надежности и безопасности движения поездов на перегонах и станциях в случае воздействия помех, создаваемых тяговым током и линиями электропередач.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для регулирования скорости движения поезда, содержащем установленные на пути генераторы кодовой комбинации номера перегона, генератор кодовой комбинации номера маршрута и формирователь сигнала задания маршрута, соединенный выходами с входами формирователя сигналов локомотивной сигнализации, а на локомотиве - блок обнаружения границ блок-участков, входом подключенный к первому выходу блока локомотивной сигнализации, два распределителя, выход первого распределителя соединен с первым входом первого блока памяти, второй вход которого и первый вход измерителя пути подключены к выходу второго распределителя, вход которого соединен с выходом приемника точечного канала связи, второй вход измерителя пути соединен с выходом датчика пройденного пути, подключенного к входу измерителя скорости, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, подключенного выходом к входу блока торможения, блок определения допустимой скорости поезда, соединенный первым входом с выходом измерителя пути, второй блок памяти, перекодирующий блок, корректирующий блок, блок определения границ станционного участка, блок определения границ блок-участка, первый, второй и третий элементы ИЛИ, первый элемент И и первый ключевой элемент, соединенный сигнальным входом со вторым выходом блока локомотивной сигнализации, а выходом - с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока определения допустимой скорости поезда, а выход - с вторым входом блока сравнения, при этом входы первого элемента И соединены соответственно с первым выходом первого блока памяти и первым выходом второго блока памяти, вход управления которого соединен с выходом блока определения границ станционного участка, первый вход которого соединен с выходом измерителя пути, подключенным к первому входу блока определения границ блок-участка и первому входу блока определения допустимой скорости поезда, второй вход блока определения границ станционного участка соединен со вторым выходом второго блока памяти, а второй выход первого блока памяти соединен со вторым входом блока определения границ блок-участка, выходом соединенного с входом первого распределителя и первым входом корректирующего блока, вторым входом соединенного с выходом блока обнаружения границ блок-участков, а выходом - с входом коррекции измерителя пути, при этом информационный вход блока определения допустимой скорости поезда соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с третьим выходом первого блока памяти и с третьим выходом второго блока памяти, причем входы перекодирующего блока соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока локомотивной сигнализации, а выход перекодирующего блока и второй выход второго распределителя подключены к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом разрешения считывания информации второго блока памяти, вход формирования адреса которого подключен к четвертому выходу первого блока памяти, согласно изобретению на локомотиве установлены четвертый и пятый элементы ИЛИ, второй элемент И, второй и третий ключевые элементы, вспомогательный блок локомотивной сигнализации, вспомогательный блок допустимой скорости поезда и блок обнаружения помех, подключенный входом к первому выходу блока локомотивной сигнализации, а выходом к входу управления второго ключевого элемента и первому входу вспомогательного блока локомотивной сигнализации, у которого выход соединен с сигнальным входом второго ключевого элемента, второй и третий входы подключены соответственно к второму и третьему выходам блока локомотивной сигнализации, а четвертый вход соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами блока обнаружения границ блок-участка и блока определения границ блок-участка, при этом выход второго ключевого элемента подключен к входу вспомогательного блока допустимой скорости, выход которого через третий ключевой элемент подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, при этом третий вход блока определения допустимой скорости поезда подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходом второго ключевого элемента и вторым выходом блока локомотивной сигнализации, при этом вход управления первого ключевого элемента соединен с выходом второго элемента И, входы которого подключены к третьему входу первого элемента ИЛИ и выходу первого элемента И, соединенному с входом управления третьего ключевого элемента.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство для регулирования скорости движения поезда содержит установленные на пути генераторы 1 кодовой комбинации номера перегона, генератор 16 кодовой комбинации номера маршрута и формирователь 2 сигнала задания маршрута, соединенный выходами с входами формирователя 2.1 сигналов локомотивной сигнализации, а на локомотиве - блок 3 обнаружения границ блок-участков, входом подключенный к первому выходу блока 4 локомотивной сигнализации, два распределителя 5, 7, выход первого распределителя 5 соединен с первым входом первого блока 6 памяти, второй вход которого и первый вход измерителя 8 пути подключены к выходу второго распределителя 7, вход которого соединен с выходом приемника 9 точечного канала связи, второй вход измерителя 8 пути соединен с выходом датчика 10 пройденного пути, подключенного к входу измерителя 11 скорости, выход которого соединен с первым входом блока 12 сравнения, подключенного выходом к входу блока 13 торможения, блок 14 определения допустимой скорости поезда, соединенный первым входом с выходом измерителя 8 пути, второй блок 17 памяти, перекодирующий блок 24, корректирующий блок 22, блок 20 определения границ станционного участка, блок 21 определения границ блок-участка, первый, второй и третий элементы (18, 23 и 25) ИЛИ, первый элемент 19 И и первый ключевой элемент 15, соединенный сигнальным входом со вторым выходом блока 4 локомотивной сигнализации, а выходом - с первым входом первого элемента 18 ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока 14 определения допустимой скорости поезда, а выход - с вторым входом блока 12 сравнения, при этом входы первого элемента 19 И соединены соответственно с первым выходом первого блока 6 памяти и первым выходом второго блока 17 памяти, вход управления которого соединен с выходом блока 20 определения границ станционного участка, первый вход которого соединен с выходом измерителя 8 пути, подключенным к первому входу блока 21 определения границ блок-участка и первому входу блока 14 определения допустимой скорости поезда, второй вход блока 20 определения границ станционного участка соединен со вторым выходом второго блока 17 памяти, а второй выход первого блока 6 памяти соединен со вторым входом блока 21 определения границ блок-участка, выходом соединенного с входом первого распределителя 5 и первым входом корректирующего блока 22, вторым входом соединенного с выходом блока 3 обнаружения границ блок-участков, а выходом - с входом коррекции измерителя 8 пути, при этом информационный вход блока 14 определения допустимой скорости поезда соединен с выходом второго элемента 23 ИЛИ, входы которого соединены соответственно с третьим выходом первого блока 6 памяти и с третьим выходом второго блока 17 памяти, причем входы перекодирующего блока 24 соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока 4 локомотивной сигнализации, а выход перекодирующего блока 24 и второй выход второго распределителя 7 подключены к входам третьего элемента 25 ИЛИ, выход которого соединен с входом разрешения считывания информации второго блока 17 памяти, вход формирования адреса которого подключен к четвертому выходу первого блока 6 памяти, согласно изобретению на локомотиве установлены четвертый и пятый элементы (26, 27) ИЛИ, второй элемент 28 И, второй и третий ключевые элементы (29, 30), вспомогательный блок 31 локомотивной сигнализации, вспомогательный блок 32 допустимой скорости поезда и блок 33 обнаружения помех, подключенный входом к первому выходу блока 4 локомотивной сигнализации, а выходом к входу управления второго ключевого элемента 29 и первому входу вспомогательного блока 31 локомотивной сигнализации, у которого выход соединен с сигнальным входом второго ключевого элемента 29, второй и третий входы подключены соответственно к второму и третьему выходам блока 4 локомотивной сигнализации, а четвертый вход соединен с выходом пятого элемента 27 ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами блока 3 обнаружения границ блок-участка и блока 21 определения границ блок-участка, при этом выход второго ключевого элемента 29 подключен к входу вспомогательного блока 32 допустимой скорости, выход которого через третий ключевой элемент 30 подключен к третьему входу первого элемента 18 ИЛИ, при этом третий вход блока 14 определения допустимой скорости поезда подключен к выходу четвертого элемента 26 ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходом второго ключевого элемента 29 и вторым выходом блока 4 локомотивной сигнализации, при этом вход управления первого ключевого элемента 15 соединен с выходом второго элемента 28 И, входы которого подключены к третьему входу первого элемента 18 ИЛИ и выходу первого элемента 19 И, соединенному с входом управления третьего ключевого элемента 30.

Устройство работает в двух режимах: нормальном и вспомогательном, который характеризуется наличием сбоев вследствие воздействия помех при дешифровании кодовых сигналов локомотивной сигнализации.

В нормальном режиме устройство работает следующим образом.

При движении локомотива через блок 4 локомотивной сигнализации и приемник 9 точечного канала связи локомотив получает оперативную информацию о параметрах движения по участку пути. Через приемник блока 4 локомотивной сигнализации поступает информация об интервальном разграничении (1, 2, 3 и более свободных блок-участков), а также признаки прохода границы блок-участка по смене синхрогрупп, периода кодового сигнала или частотному признаку.

Кроме интервального разграничения информация локомотивной сигнализации содержит градации скорости по постоянным ограничениям и признак движения на боковой путь станции. Через приемник 9 точечного канала связи информации от генератора 1 кодовой комбинации номера перегона на локомотив передается информация номера участка движения (аналог координатной точки). Этим обеспечивается выбор из первого блока 6 памяти параметров блок-участков перегона и из второго блока 17 памяти параметров блок-участков станции информации о длине каждого блок-участка, уклоне на нем и наличии ограничений скорости с учетом их координат, длины и величины ограничения.

После принятия кода номера участка и его расшифровки вторым распределителем 7 с его выхода первый блок 6 памяти устанавливается на считывание информации из страницы памяти, соответствующей выбранному перегону. Кроме того, в это же положение устанавливается измеритель 8 пути, отсчитывающий от датчика 10 пройденного пути.

Считывание информации в пределах выбранного перегона осуществляется сигналами от первого распределителя 5, управляемого блоком 21 определения границ блок участка. Входы его сравнивают информацию границ блок-участков, записанной в первом блоке 6 памяти, с информацией о текущей координате. Совпадение информации приводит к считыванию параметров следующего блок-участка. Накапливаемая погрешность измерения координаты измерителя 8 пути корректируется путем изменения текущего содержания измерителя 8 пути сигналами с выхода корректирующего блока 22 и выхода блока 3 обнаружения границ блок-участков. Если информация, считываемая из первого блока 6 памяти, заканчивается (переписывание на пустую страницу памяти), сигнал с выхода этого блока поступает на один вход первого элемента 19 И, на другой вход поступает сигнал с выхода второго блока 17 памяти, т.к. нет информации о длине участка пути на станции, поскольку поезд движется по перегону. На выходе первого элемента 19 И появляется сигнал и поступает на один вход второго элемента 28 И и вход управления третьего ключевого элемента 30. При нормальной работе на вход блока 33 обнаружения помех с выхода блока 4 локомотивной сигнализации поступает неискаженный кодовый сигнал, поэтому с выхода блока 33 обнаружения помех на вход управления второго ключевого элемента 29 сигнал не подается, вспомогательный блок 32 допустимой скорости выключен, и через открытый третий ключевой элемент 30 на другой вход второго элемента 28 И поступает сигнал, вследствие чего на выходе второго элемента 28 И появляется сигнал, который открывает первый ключевой элемент 15, и с выхода блока 4 локомотивной сигнализации сигнал об ограничении скорости поступает через первый элемент 18 ИЛИ на второй вход блока 12 сравнения скорости, первый вход которого связан с выходом измерителя 11 скорости, измеряющего фактическую скорость от датчика 10 пройденного пути. При превышении фактической скорости над допустимой срабатывает блок 13 торможения. Если информация на перегоне имеется, то она через второй элемент 23 ИЛИ поступает на информационный вход блока 14 определения допустимой скорости и далее на второй вход первого элемента 18 ИЛИ. Блок 14 определения допустимой скорости на основании информации об установленной скорости проезда границ блок-участка с выхода блока 4 локомотивной сигнализации и расчетных данных о скорости в этой точке для отслеживания ограничения скорости на следующих блок-участках выбирает минимальное значение скорости на границе текущего блок-участка и от него строит кривую допустимой скорости с учетом реальной тормозной эффективности поезда.

При движении по главному пути станции процесс повторяется с уточнением координаты от генератора 1 кодовой комбинации номера перегона, установленного у входного светофора станции. Движение по боковым путям станции зависит от маршрута, установленного формирователем 2 сигнала задания маршрута поста электрической централизации. При этом соответствующий сигнал об установленном номере маршрута переключает сигналы генератора 16 кодовой комбинации номера маршрута, а также формирователя 2.1 сигналов локомотивной сигнализации, где в информацию вводятся признак бокового пути и минимальная скорость ограничения стрелки в данном маршруте. При получении приемником в точечном канале связи информации о номере маршрута по станции она с второго выхода второго распределителя 7 через третий элемент 25 ИЛИ устанавливает через внутренний распределитель на этом входе второй блок 17 памяти на считывание данного варианта движения по станционному пути.

Выбор самой станции осуществляется соединением соответствующего входа второго блока 17 памяти параметров станционных блок-участков с выходом первого блока 6 памяти параметров блок-участков перегона. Переход на считывание следующего блок-участка в данном станционном маршруте происходит аналогично, как и в первом блоке 6 памяти путем сравнения схемой сравнения в блоке 20 программируемой координаты из второго блока 17 памяти параметров станционных блок-участков с текущей координатой измерителя 8 пути. Сигнал с выхода схемы сравнения в блоке 20 управляет соответствующим внутренним распределителем во втором блоке 17 памяти станционных блок-участков вплоть до достижения «пустой» станции, после чего, как и в расписании движения по перегону, сигнал со второго блока 17 памяти включает первый элемент 19 И и, если отсутствуют сбои в работе локомотивной сигнализации вследствие помех, через второй элемент 28 И включает первый ключевой элемент 15 для пропуска значения допустимой скорости с выхода блока 4 локомотивной сигнализации через первый элемент 18 ИЛИ на вход блока 12 сравнения скорости.

Если отказывает путевой генератор 1 кодовой комбинации номера перегона на входе станции, то перекодирующий блок 24 на основании информации о признаке бокового пути и величине ограничения скорости стрелки на маршруте обеспечивает путем перекодирования управления через третий элемент 25 ИЛИ состоянием соответствующего внутреннего распределителя во втором блоке 17 памяти параметров станционных блок-участков аналогично сигналу о номере маршрута. При одинаковых ограничениях скорости на нескольких маршрутах в памяти выбирается тот, у которого длина маршрута следования минимальна, а далее локомотив идет по сигналам локомотивной сигнализации.

Во вспомогательном режиме устройство работает следующим образом.

При воздействии помех происходит искажение кодового сигнала. Блок 4 локомотивной сигнализации выдает информацию о допустимой скорости движения, соответствующей красному огню V^к, если перед сбоем принималась кодовая комбинация КЖ, или белому огню V^б , если принималась любая другая кодовая комбинация.

На основании информации о признаке кодового сигнала, поступающей с выхода блока 4 локомотивной сигнализации, блок 33 обнаружения помех определяет, что ограничение допустимой скорости до V ^к или V^б произошло не вследствие пропадания кодового сигнала, например, при изломе рельса, а под действием помех. В этом случае с выхода блока 33 обнаружения помех сигнал поступает на первый вход вспомогательного блока 31 локомотивной сигнализации и открывает второй ключевой элемент 29. На основании информации, поступавшей на второй и третий входы вспомогательного блока 31 локомотивной сигнализации с выходов блока 4 локомотивной сигнализации, на выходе блока 31 сохраняется информация о допустимой скорости движения, которая была в момент времени предшествований появлению сбоя в работе блока 4 локомотивной сигнализации. Информация с выхода вспомогательного блока 31 локомотивной сигнализации через второй ключевой элемент 29 и четвертый элемент 26 ИЛИ поступает на вход блока 14 определения допустимой скорости поезда, который формирует значение программной скорости так же, как и при нормальном режиме работы.

Значение допустимой скорости на выходе блока 31 локомотивной сигнализации сохраняется до конца блок-участка перегона, пока не появятся сигналы на выходе блока 21 определения границ блок-участка или на выходе блока 3 обнаружения границ блок-участка. Эти сигналы через пятый элемент 27 ИЛИ поступают на четвертый вход вспомогательного блока 31 локомотивной сигнализации и обеспечивают уменьшение значения допустимой скорости до величины, обеспечивающей безопасность движения на следующем блок-участке.

Если сбой локомотивной сигнализации происходит при отсутствии информации с выходов первого блока 6 памяти перегонных блок-участков и второго блока 17 памяти станционных блок-участков, то сигнал с выхода первого элемента 19 И открывает третий ключевой элемент 30 и с выхода вспомогательного блока 32 допустимой скорости задается программа допустимой скорости, обеспечивающая режим торможения до скорости V^к или V^б, при котором исключается вредное воздействие на путь и подвижной состав.

Внедрение предлагаемого устройства позволит повысить безопасность движения поездов на перегонах и станциях при воздействии помех на работу локомотивной сигнализации.