способ интервального регулирования движения поездов и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ интервального регулирования движения поездов, оборудованных локомотивными бортовыми устройствами управления с подсистемой контроля целости состава поезда, по которому безопасные скорости и интервалы между попутно следующими поездами поддерживают локомотивными бортовыми устройствами управления совместно с устройствами автоблокировки с рельсовыми цепями, при отказах в путевой аппаратуре рельсовых цепей, приводящих к запрещающим показаниям светофоров, с разрешения диспетчера, проводят поезд с малой скоростью по участку с неисправными путевыми устройствами и, при успешном его прохождении, разрешают последующим поездам движение с увеличенной скоростью на ограниченных участках пути и в ограниченные промежутки времени, отличающийся тем, что сопоставляют координаты расположения поездов на перегоне с информацией о занятости перегонных рельсовых цепей автоблокировки и наличии светофоров с запрещающим сигнальным показанием и при обнаружении путевых участков с ложной блокировкой аппаратуры осуществляют снятие блокировки.

2. Устройство для интервального регулирования движения поездов, содержащее автоматизированное рабочее место дежурного по станции, вход-выход персонального компьютера которого через первый CAN-интерфейс соединен с одними входами-выходами персонального компьютера автоматизированного рабочего места электромеханика, управляющего приемопередатчика управления сигналами взаимодействия компонентов системы и приемопередатчика радиоканала, другие входы-выходы которых через второй CAN-интерфейс соединены с одними входами приемопередатчика интерфейса электрической централизации, приемопередатчика сигналов контроля рельсовых цепей и АЛС, станционного приемопередатчика сигналов управления светофором, станционного приемопередатчика сигналов управления автоматической переездной сигнализацией, приемопередатчика сигналов межстанционной связи, другой вход-выход приемопередатчика интерфейса электрической централизации соединен с аппаратурой электрической централизации, другой вход-выход приемопередатчика сигналов контроля рельсовых цепей и АЛС через согласующий элемент соединен с рельсовой линией перегона, другой вход-выход станционного приемопередатчика сигналов управления светофором через перегонный приемопередатчик сигналов управления светофором подключен к управляющему входу блока сигнальных огней светофора, другой вход-выход станционного приемопередатчика сигналов управления автоматической переездной сигнализацией через перегонный приемопередатчик сигналов управления автоматической переездной сигнализацией подключен к управляющему входу аппаратуры автоматической переездной сигнализации, отличающееся тем, что в управляющий приемопередатчик управления сигналами взаимодействия компонентов системы введен модуль управления взаимодействием компонентов системы с подключенными к нему модулем обнаружения нарушения шунтовой чувствительности рельсовых цепей, модулем нарушения правильности последовательности занятия рельсовых цепей, модулем обнаружения нарушения правильности последовательности освобождения рельсовых цепей, модулем обнаружения логически ложно занятых рельсовых цепей, модулем обнаружения логически ложно свободных рельсовых цепей, модулем обнаружения сближения поездов на расстояние менее длины рельсовой цепи, первый вход-выход модуля управления взаимодействием компонентов системы связан с первым, а второй вход-выход - со вторым CAN-интерфейсами устройства автоблокировки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано в системах интервального регулирования и обеспечения безопасности движения поездов на перегонах скоростных, магистральных и малодеятельных участков железных дорог.

Известны способ и реализующая его система для интервального регулирования движения, при котором безопасные скорость и интервал между попутно следующими поездами автоматически поддерживаются локомотивными бортовыми устройствами управления совместно с устройствами автоблокировки с рельсовыми цепями (Кравцов Ю.А. «Системы железнодорожной автоматики и телемеханики», М., Транспорт, 1996, с.255, р.8.1, с.136, р.5.7, 5.8, с.141, р.5.10).

Недостатком известных способа и реализующей его системы является снижение пропускной способности при отказах в аппаратуре, приводящих к ложным запрещающим показаниям локомотивных и путевых светофоров. По условиям безопасности движения при появлении на локомотивном светофоре запрещающего показания поезд должен остановиться и далее, по разрешению диспетчера, может двигаться со скоростью не более 20 км/ч.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу являются выбранный в качестве прототипа способ интервального регулирования движения поездов, оборудованных локомотивными бортовыми устройствами управления КЛУБ-У с подсистемой контроля целости состава поезда, включающий автоматическое поддержание локомотивными бортовыми устройствами управления КЛУБ-У совместно с устройствами автоблокировки с рельсовыми цепями безопасных скорости и интервала между попутно следующими поездами, причем при отказах в путевой аппаратуре рельсовых цепей, приводящих к запрещающим показаниям светофоров с разрешения диспетчера с малой скоростью проводят поезд по участку с неисправными путевыми устройствами и, при успешном его прохождении, разрешают последующим поездам движение с увеличенной скоростью на ограниченных участках пути и в ограниченные промежутки времени (RU 2385248, B61L 27/00, 27.03.10).

В качестве прототипа заявленного устройства выбрано устройство микропроцессорной блокировки, предназначенное для использования в системах интервального регулирования. Устройство содержит микропроцессорные приемопередатчики сигналов контроля состояния рельсовой линии и автоматической локомотивной сигнализации, связанные с рельсовой линией, с огнями путевых светофоров, со схемами электрической централизации и между собой, а также с автоматическим рабочим местом электромеханика, которое принимает и отображает диагностическую информацию о техническом состоянии аппаратуры сигнальных точек и информацию о поездном положении на перегоне, а также автоматическое рабочее место дежурного по станции (диспетчера), соединенное CAN-интерфейсами со станционным и перегонным приемопередатчиками сигналов управления автоматической переездной сигнализации, приемопередатчиком радиоканала и управляющим приемопередатчиком сигналов взаимодействия компонентов системы, один вход-выход которого через первый CAN-интерфейс подключен к входу-выходу автоматического рабочего места дежурного по станции (диспетчера), а другой вход-выход через другой CAN-интерфейс соединен с одним входом-выходом станционного приемопередатчика сигналов управления автоматической переездной сигнализации, с входом-выходом приемопередатчика радиоканала, с входом-выходом автоматического рабочего места электромеханика и с входами-выходами вышеупомянутых приемопередатчиков сигналов контроля состояния рельсовой линии и автоматической локомотивной сигнализации, а другой вход-выход станционного приемопередатчика сигналов автоматической переездной сигнализации соединен с входом-выходом перегонного приемопередатчика сигналов автоматической переездной сигнализации, выход которого связан с аппаратурой переезда (RU 2354574, B61L 23/16, 10.05.09).

Существующий управляющий приемопередатчик сигналов взаимодействия компонентов системы предусматривает возможность разблокирования ложно занятых рельсовых цепей перегона только посредством использования известного способа с прохождением по всем заблокированным участкам пути пробного поезда.

Известные способ и устройство не полностью используют имеющиеся в системе функциональные возможности и, поскольку скорость движения поезда по занятым блок участкам не должна быть более 20 км/час, процесс восстановления нормальной пропускной способности во всех случаях блокирования участков пути занимает длительное время.

Технический результат изобретения заключается в ускорении восстановления пропускной способности перегона после блокирования аппаратуры путевых участков из-за временных сбоев в ее работе.

В части способа технический результат достигается тем, что в способе интервального регулирования движения поездов, оборудованных локомотивными бортовыми устройствами управления с подсистемой контроля целости состава поезда, по которому безопасные скорости и интервалы между попутно следующими поездами поддерживают локомотивными бортовыми устройствами управления совместно с устройствами автоблокировки с рельсовыми цепями, при отказах в путевой аппаратуре рельсовых цепей, приводящих к запрещающим показаниям светофоров, с разрешения диспетчера, проводят поезд с малой скоростью по участку с неисправными путевыми устройствами и, при успешном его прохождении, разрешают последующим поездам движение с увеличенной скоростью на ограниченных участках пути и в ограниченные промежутки времени, согласно изобретению сопоставляют координаты расположения поездов на перегоне с информацией о занятости перегонных рельсовых цепей автоблокировки и наличии светофоров с запрещающим сигнальным показанием и при обнаружения путевых участков с ложной блокировкой аппаратуры осуществляют снятие блокировки.

В части устройства технический результат достигается тем, в устройство для интервального регулирования движения поездов, содержащее автоматизированное рабочее место дежурного по станции, вход-выход персонального компьютера которого через первый CAN - интерфейс соединен с одними входами-выходами персонального компьютера автоматизированного рабочего места электромеханика, управляющего приемопередатчика управления сигналами взаимодействия компонентов системы и приемопередатчика радиоканала, другие входы-выходы которых через второй CAN - интерфейс соединены с одними входами приемопередатчика интерфейса электрической централизации, приемопередатчика сигналов контроля рельсовых цепей и АЛС, станционного приемопередатчика сигналов управления светофором, станционного приемопередатчика сигналов управления автоматической переездной сигнализацией, приемопередатчика сигналов межстанционной связи, другой вход-выход приемопередатчика интерфейса электрической централизации соединен с аппаратурой электрической централизации, другой вход-выход приемопередатчика сигналов контроля рельсовых цепей и АЛС через согласующий элемент соединен с рельсовой линией перегона, другой вход-выход станционного приемопередатчика сигналов управления светофором через перегонный приемопередатчик сигналов управления светофором подключен к управляющему входу блока сигнальных огней светофора, другой вход-выход станционного приемопередатчика сигналов управления автоматической переездной сигнализацией через перегонный приемопередатчик сигналов управления автоматической переездной сигнализацией подключен к управляющему входу аппаратуры автоматической переездной сигнализации, согласно изобретению в управляющий приемопередатчик управления сигналами взаимодействия компонентов системы введен модуль управления взаимодействием компонентов системы с подключенными к нему модулем обнаружения нарушения шунтовой чувствительности рельсовых цепей, модулем нарушения правильности последовательности занятия рельсовых цепей, модулем обнаружения нарушения правильности последовательности освобождения рельсовых цепей, модулем обнаружения логически ложно занятых рельсовых цепей, модулем обнаружения логически ложно свободных рельсовых цепей, модулем обнаружения сближения поездов на расстояние менее длины рельсовой цепи, первый вход-выход модуля управления взаимодействием компонентов системы связан с первым, а второй вход-выход - со вторым CAN-интерфейсами устройства автоблокировки.

На чертеже (рис.1) представлена структурная схема предлагаемого устройства, которое является полукомплектом централизованной системы автоблокировки, на рис.2 приведена структурная схема управляющего приемопередатчика.

Устройство для интервального регулирования движения поездов, содержит автоматизированное рабочее место 1 дежурного по станции, вход-выход персонального компьютера которого через первый CAN - интерфейс соединен с одними входами-выходами персонального компьютера автоматизированного рабочего места 2 электромеханика, управляющего приемопередатчика 3 управления сигналами взаимодействия компонентов системы и приемопередатчика 4 радиоканала, другие входы-выходы которых через второй CAN - интерфейс соединены с одними входами приемопередатчика 5 интерфейса электрической централизации, приемопередатчика 6 сигналов контроля рельсовых цепей и АЛС, станционного приемопередатчика 7 сигналов управления светофором, станционного приемопередатчика 8 сигналов управления автоматической переездной сигнализацией, приемопередатчика 9 сигналов межстанционной связи, другой вход-выход приемопередатчика 5 интерфейса электрической централизации соединен с аппаратурой электрической централизации, другой вход-выход приемопередатчика 6 сигналов контроля рельсовых цепей и АЛС через согласующий элемент 10 соединен с рельсовой линией 20 перегона, другой вход-выход станционного приемопередатчика 7 сигналов управления светофором через перегонный приемопередатчик 11 сигналов управления светофором подключен к управляющему входу блока сигнальных огней светофора 23, другой вход-выход станционного приемопередатчика 8 сигналов управления автоматической переездной сигнализацией через перегонный приемопередатчик 12 сигналов управления автоматической переездной сигнализацией подключен к управляющему входу аппаратуры автоматической переездной сигнализации. В управляющий приемопередатчик 3 управления сигналами взаимодействия компонентов системы введен модуль 19 управления взаимодействием компонентов системы с подключенными к нему модулем 13 обнаружения нарушения шунтовой чувствительности рельсовых цепей, модулем 14 нарушения правильности последовательности занятия рельсовых цепей, модулем 15 обнаружения нарушения правильности последовательности освобождения рельсовых цепей, модулем 16 обнаружения логически ложно занятых рельсовых цепей, модулем 17 обнаружения логически ложно свободных рельсовых цепей, модулем 18 обнаружения сближения поездов на расстояние менее длины рельсовой цепи, первый вход-выход модуля 19 управления взаимодействием компонентов системы связан с первым, а второй вход-выход - со вторым CAN-интерфейсами устройства автоблокировки. Позицией 21 обозначен выход приемопередатчика 5 интерфейса электрической централизации (ЭЦ), который соединен с аппаратурой электрической централизации, поз 22 - линия соединения автоматизированного рабочего места 2 электромеханика (АРМ-ШН), установленного на каждой из двух соседних станций, ограничивающих перегон, с аналогичным рабочим местом дежурного по станции (ДСП) на другой станции посредством модемной связи (на чертеже не показано).

Устройство для интервального регулирования движения поездов работает следующим образом.

При включении питания компьютера (на чертеже не показан), установленного на АРМ 2, автоматически запускается диагностическая программа тестирования. Затем оператор включает приемопередатчики 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12 в систему автоблокировки и связь АРМ 2 с интерфейсом CAN 2 и с тестируемыми приемопередатчиками, установленными на стативе размещения станционной аппаратуры.

Далее оператор включает питание приемопередатчиков 6 сигналов контроля рельсовых цепей и АЛС, связанных с рельсовой линией (на чертеже показан один из них). Посредством программы тестирования настраивает и записывает их постоянные параметры.

Программа позволяет настроить приемопередатчики 6 и отобразить информацию о состоянии и других интересующих компонентов, входящих в систему (3, 5, 7, 8, 9, 11, 12), создавать протоколы сведений о возникающих при эксплуатации ситуациях, внештатно воздействовать на функционирование отдельных компонентов.

Оператор запускает программно-циклическую выдачу сообщений приемопередатчиков 6, входящих в текущую конфигурацию системы, и убеждается в отображении на мониторе компьютера заданного состояния автоблокировки. Диагностическая информация собирается и архивируется в АРМ 2 для анализа работы устройства и каждого приемопередатчика в отдельности в любой момент времени при отсутствии нарушений в работе устройства и при возникновении каких-либо отказов и сбоев. Сообщения о возникновении отказов в устройстве выводятся и на АРМ 1.

Приемопередатчик 6 сигналов контроля рельсовых цепей и АЛС формирует на выходе (другого входа-выхода) комплексный (групповой) сигнал для контроля и кодирования двух соседних бесстыковых рельсовых цепей. Сигнал контроля рельсовых цепей поступает в рельсовую линию через согласующее устройство 10 питающего конца указанных рельсовых цепей. С приемных концов рельсовых цепей через согласующие устройства и кабельную линию сигнал контроля рельсовых цепей подается на вход (другого входа-выхода) приемопередатчика 6. Приемопередатчик 6 оценивает уровень входного сигнала и его принадлежность по частотному и кодовому признакам и определяет состояние рельсовых цепей. Через интерфейс CAN 2 эта информация поступает на второй вход-выход управляющего приемопередатчика 3 сигналов взаимодействия компонентов системы. Приемопередатчик 3 на основе информации, получаемой от аналогичного ему приемопередатчика второго полукомплекта на соседней станции и от приемопередатчиков 6 своего полукомплекта, контролирует проследование поезда с логическим контролем освобождения блок - участков перегона. Данные от соседней станции передаются на приемопередатчик 3 через приемопередатчик 9 сигналов межстанционной связи и межстанционную кабельную линию. Приемопередатчик 3 при помощи приемопередатчиков 7 и 11 управляет показаниями путевых светофоров. С приемопередатчика 7 на приемопередатчик 11 через канал связи передаются сигналы управления (включения и выключения сигнальных показаний на путевом светофоре), с приемопередатчика 11 на приемопередатчик 7 - контрольная и диагностическая информация (состояние нитей ламп светофора и результаты самодиагностики приемопередатчика 11).

Формирование и передача на локомотив информации о поездной ситуации по каналам АЛСН и/или АЛС-ЕН осуществляется приемопередатчиками 6 по командам, подаваемым с приемопередатчика 3 в соответствии с поездной обстановкой. Приемопередатчик 4 радиоканала исполняет функции кодирования рельсовых цепей при наличии на участке локомотивов, оборудованных соответствующей аппаратурой.

Приемопередатчик 3 с использованием приемопередатчика 12 управляет аппаратурой автоматической переездной сигнализации (АПС) и контролирует ее состояние. Канал связи между приемопередатчиками 3 и 12 организован через приемопередатчик 8. На приемопередатчик 12 от приемопередатчика 8 передаются команды управления переездом (включение/выключение АПС), а в обратном направлении - контрольная и диагностическая информация. Приемопередатчик 3 осуществляет взаимодействие с аппаратурой ЭЦ с помощью приемопередатчика 5. Данные о свободности/занятости участков приближения/удаления, контроль перегона, установленное направление движения, показания сигнальных точек по удалению являются информацией, поступающей от устройства автоблокировки на аппаратуру ЭЦ. От ЭЦ на устройство автоблокировки передается информация о показании входного светофора, режиме пропуска поезда по станции и команды смены направления движения, задания режима горения ламп на проходных светофорах, разблокирования перегона.

Управляющие команды оператора АРМ 1 формируются программно. Запуск программы происходит автоматически при включении электропитания компьютера. В рабочем окне монитора АРМ 1 (на чертеже на показано) отображается план перегона/станции. Оператор выбирает план конкретного перегона/станции и по необходимости настраивает программу и устанавливает номер приемопередатчика 3 своей и соседней станции, а также количество компонентов, входящих в конфигурацию автоблокировки на контролируемом перегоне/станции. Посредством рабочего окна оператор получает возможность:

- принять информацию от устройства автоблокировки о текущем состоянии контролируемых перегонных и станционных объектов, входящих в его конфигурацию, и от АРМ 2;

- осуществить просмотр сообщений о событиях, произошедших в устройстве, например: попытка смены направления, попытка блокировки светофора, попытка перезапуска переезда и т.д.;

- осуществить просмотр сообщений о каждой неисправности (перегорание лампы светофора, ошибка в канале связи, неисправность переезда, ложная занятость и логическая занятость рельсовой цепи, пропадание связи).

Оперативная информация на АРМ 1 поступает с первого входа-выхода приемопередатчика 3.

Программно - аппаратные модули (модуль 13 обнаружения нарушения шунтовой чувствительности рельсовых цепей, модуль 14 обнаружения нарушения правильности последовательности занятия рельсовых цепей, модуль 15 обнаружения нарушения правильности последовательности освобождения рельсовых цепей, модуль 16 обнаружения логически ложно занятых рельсовых цепей, модуль 17 обнаружения логически ложно свободных рельсовых цепей, модуль 18 обнаружения сближения поездов на расстояние менее длины рельсовой цепи) воздействуют на соответствующие входы модуля 19 управления взаимодействием компонентов системы. При сбоях в работе системы модуль 19 логически определяет, постоянные (обусловленными постоянным отказом компонентов) или временные (обусловленные случайными помехами, например, электромагнитными) нарушения состояния или неисправности и информирует о ситуации АРМ 1. АРМ 1 автоматически или во взаимодействии с диспетчером формирует команды разблокирования аппаратуры ложно занятых путевых участков, при обнаружении их блокирования под воздействием случайных помех. Тем самым, устраняется необходимость разблокирования их с помощью движения по ним реального поезда. Этим достигается ускорение восстановления пропускной способности перегона, после блокирования аппаратуры путевых участков, из-за временных сбоев в ее работе.