способ определения параметров движения поезда

Формула изобретения

Способ определения параметров движения поезда, заключающийся в том, что фиксируют момент начала вступления головы поезда на контролируемый участок, определяют ординату головы, скорость движения и ускорение, отличающийся тем, что дополнительно непрерывно контролируют ординату, скорость и ускорение хвоста поезда, причем ординаты поезда определяют, измеряя образованную в процессе протекания тока по рельсовой линии и колесным парам поезда и характеризующуюся величиной _з «затяжку» заднего фронта подаваемого в середине контролируемого участка в рельсовую линию экспоненциального импульса в виде функции I=f(е^t), ограниченной по амплитуде I_max и длительности фронта нарастания _и, а затем по ординатам определяют скорость и ускорение поезда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и предназначено для определения параметров движения поезда.

Известен способ контроля рельсовой линии, реализованный в тональных рельсовых цепях (ТРЦ), при котором сигнальный ток, поступающий от генератора, растекается по рельсовой линии в обе стороны к путевым приемникам двух смежных ТРЦ и питает их. В ТРЦ используется амплитудно-модулированный сигнал, обеспечивающий надежную защиту путевых приемников от воздействия гармонических и импульсных помех тягового тока и других источников (В.Ю.Виноградова, В.А.Воронин, Е.А.Казаков и др. Перегонные системы автоматики. М.: Транспорт, 2005 г., 79-92).

Недостатками способа являются отсутствие информации об ординате головы и хвоста поезда, скорости поезда и его ускорении.

Известен способ определения параметров движения поезда, заключающийся в том, что фиксируют момент начала въезда (вступления) поезда в зону контроля фиксированной длины, определяют скорость движения поезда и изменение скорости движения (ускорение) [патент РФ № 2049693, МПК B61L 25/06. Способ определения параметров движения поезда. Авторы: Кручинин В.П., Баранов И.А. Бюл. № 34, 1995 г.].

Недостатками данного способа являются отсутствие непрерывного контроля ординаты головы и хвоста поезда, скорости и ускорения поезда.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет непрерывного контроля ординаты головы и хвоста поезда, скорости поезда и его ускорения, а также повышение точности определения параметров движения поезда (скорости и ускорения) за счет определения ординаты по «затяжке» заднего фронта экспоненциального импульса.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения параметров движения поезда, заключающемся в том, что фиксируют момент начала вступления головы поезда на контролируемый участок, определяют ординату головы, скорость движения и ускорение, дополнительно непрерывно контролируют ординату, скорость и ускорение хвоста поезда, причем ординаты определяют по «затяжке» заднего фронта экспоненциального импульса, а затем по ординатам определяют скорость и ускорение поезда.

Рельсовая линия рассматривается как электрически длинная линия с распределенными параметрами. При вступлении головы поезда на входной конец контролируемого участка два параллельных рельса замыкаются передними колесными парами поезда. В середине контролируемого участка в рельсовую линию подаются экспоненциальные импульсы в виде функции I=f(е^t), ограниченной по амплитуде I_max и длительности фронта нарастания _и. В процессе протекания тока по рельсовой линии и колесным парам поезда происходит «затяжка» заднего фронта импульса, характеризующаяся величиной _з.

Непрерывный контроль ординаты головы и хвоста поезда, а также его скорости и ускорения позволяет повысить точность определения параметров движения поезда и его местонахождение на контролируемом участке.

Появление «затяжки» заднего фронта и его характер объясняется влиянием на прохождение экспоненциального импульса коэффициента распространения волны:

,

где R₀, L₀, G₀, C₀ - активное сопротивление [Ом/м] и индуктивность [Гн/м] рельсовой линии, проводимость утечки через балласт [См/м], емкость линии [Ф/м] соответственно, отнесенные к единице длины линии. Основное влияние на «затяжку» заднего фронта оказывает индуктивность L₀ при условии равенства выходного сопротивления источника экспоненциального импульса волновому сопротивлению рассматриваемой длинной линии.

На фиг.1 представлен график изменения импульса тока на выходе генератора от времени, на фиг.2 - график изменения импульса тока на входе приемника от времени, в зависимости от ординаты поезда.

Способ реализуется следующим образом. Поезд, приближаясь к источнику экспоненциального импульса (фиг.1), уменьшает индуктивность рельсовой линии между первым шунтом и источником, что приводит к пропорциональному уменьшению длительности «затяжки» заднего фронта _з импульса (фиг.2). Измеряя длительность «затяжки» заднего фронта импульса определяют ординату головы поезда. Импульсы подаются в рельсовую линию непрерывно с периодичностью Т и по каждому из них фиксируется ордината головы поезда х₁ , x_i+1, х_i+2,. . По разности измеренных значений ординат определяется скорость поезда:

- скорость на отрезке между ординатами x_i и х_i+1;

- скорость на отрезке между ординатами x_i+1 и х_i+2.

По скорости на двух отрезках рельсовой линии определяется ускорение:

.

Определение скорости и ускорения производится более точно за счет более точного определения ординат поезда по «затяжке» заднего фронта экспоненциального импульса.

При идентичности посланного в рельсовую линию экспоненциального импульса принятому делается вывод, что индуктивность равна нулю и голова поезда находится на ординате источника импульсов.

Так как импульс распространяется в обе стороны рельсовой линии от места включения источника, то контроль ординаты хвоста поезда, а также скорости поезда и ускорения, осуществляется по описанному выше принципу, в процессе удаления поезда от источника импульсов.

Предлагаемый способ, за счет повышения точности определения параметров движения поезда и его местонахождения, позволит повысить безопасность движения на контролируемом участке и сократить межпоездной интервал.