система интервального регулирования движения поездов

Формула изобретения

Система интервального регулирования движения поездов, содержащая центры зонального радиоуправления движением поездов, в которых порты стационарных приемопередатчиков соединены с портами блоков электрической централизации и автоблокировки соседних станций, связанных между собой линией связи, порты блоков электрической централизации и автоблокировки соседних станций через соответствующие блоки контроля свободности блок-участков рельсового пути соединены с портами путевых блоков счета осей, в которых входы датчиков прохождения колесных пар поезда соединены с рельсами по границам блок-участков рельсового пути, на каждом локомотиве приемник сигналов от путевых устройств, выход которого соединен с первым входом центрального бортового вычислительного блока управления локомотивом, второй вход которого соединен с блоком определения местоположения и параметров движения локомотива, первый порт центрального бортового вычислительного блока управления локомотивом соединен с блоком интерфейса машиниста, а второй порт соединен с портом приемопередатчика радиоканала цифровой связи, отличающаяся тем, что на соседних станциях введены путевые генераторы частотных кодовых сигналов, выходы которых подключены к рельсам рядом с местами подключения к рельсам входов датчиков прохождения колесных пар поезда блоков счета осей, порты путевых генераторов частотных кодовых сигналов соединены с портами соответствующих блоков контроля свободности блок-участков рельсового пути, на каждом локомотиве введен дешифратор кодовых сигналов, вход которого подключен к выходу приемопередатчика радиоканала цифровой связи, а выход - к управляющему входу приемопередатчика радиоканала цифровой связи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано для безопасного и надежного регулирования движения поездов.

Известна система интервального регулирования движения поездов, содержащая на перегоне между постами с аппаратурой электрической централизации и автоблокировки блок-участки с неограниченными рельсовыми цепями тональной частоты, в которых каждая из рельсовых цепей блок-участков соответственно соединена с напольными устройствами сопряжения общего с соседней рельсовой цепью передающего конца и своего приемного конца, а напольные устройства сопряжения приемных концов соединены непосредственно с входами соответствующих приемников кодовых сигналов тональной частоты.

На каждом из локомотивов, вовлеченных в управление данной системой интервального регулирования, имеется комплексное локомотивное устройство безопасности КЛУБ-У с входящими в его состав приемниками автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа систем АЛС-ЕН и АЛСН, приемником точечного канала, приемником спутниковой навигации и приемопередатчиком цифрового радиоканала связи, соединенными через межмодульный интерфейс с модулем центральной обработки информации и с модулями памяти карты маршрута, индикации, регистрации, контроля бдительности машиниста и управления исполнительными цепями локомотива (RU 2390453, B61L 25/00. 27.05.10).

Данная система обеспечивает требуемый для условий Российских железных дорог уровень безопасности движения и отказоустойчивости, но она не совместима с распространенными зарубежными системами управления движением в части централизованного регулирования движения поездов с использованием цифровой радиосвязи, требует больших эксплуатационных расходов на содержание рельсовых цепей.

Наиболее близкой по своей технической сущности к изобретению является принятая в качестве прототипа система интервального регулирования движения поездов, содержащая на каждом локомотиве приемник сигналов от путевых приемоответчиков (евробализы), выход которого соединен с первым входом центрального бортового вычислительного блока управления локомотивом, второй вход которого соединен с блоком определения местоположения и параметров движения локомотива, первый порт соединен с блоком интерфейса машиниста, а второй порт соединен с портом приемопередатчика радиоканала цифровой связи, который через радиоканал цифровой связи соединен с стационарными приемопередатчиками центров зонального радиоуправления движением поездов (радиоблокцентрами), порты которых соединены с портами блоков электрической централизации и автоблокировки соответствующих станций, порты которых через соответствующие блоки контроля свободности блок-участков рельсового пути соединены с портами путевых блоков счета осей, в которых входы датчиков прохождения колесных пар поезда соединены с рельсами по границам блок-участков рельсового пути (Статья «Сравнение систем сигнализации для высокоскоростного движения». Журнал «Железные дороги мира», 2006, № 10, с.65-73, рис.5, где приведены путевые устройства системы прототипа, и статья «Система ETCS на высокоскоростной линии Рим-Неаполь». Журнал «Железные дороги мира», 2007, № 2, с.63-66, рис.1, где приведены локомотивные устройства системы прототипа).

Известная система имеет низкие эксплуатационные расходы из-за отсутствия сложной и энергоемкой аппаратуры рельсовых цепей, но имеет недостаточную безопасность, обусловленную точечным контролем местонахождения подвижных единиц рельсового транспорта и отсутствием контроля излома или изъятия рельсов и возможностью появления на пути транспортных средств с неисправными или отсутствующими устройствами цифрового канала радиосвязи. Другим недостатком, снижающим безопасность системы, является опасность потери связи между локомотивами и центрами зонального радиоуправления движением поездов. Поскольку номер радиоканала для связи локомотив получает точечно в момент прохождения очередного путевого приемоответчика, некоторое время при потере радиосвязи машинист не имеет на локомотиве информацию о поездной ситуации и вынужден снижать скорость до минимальной до тех пор, пока не получит от очередного путевого приемоответчика новый адрес канала цифровой радиосвязи с соответствующим центром зонального радиоуправления.

Технический результат изобретения заключается в повышении безопасности системы при сохранении низких затрат на ее эксплуатацию.

Технический результат достигается тем, что в системе интервального регулирования движения поездов, содержащей центры зонального радиоуправления движением поездов, в которых порты стационарных приемопередатчиков соединены с портами блоков электрической централизации и автоблокировки соседних станций, связанных между собой линией связи, порты блоков электрической централизации и автоблокировки соседних станций через соответствующие блоки контроля свободности блок-участков рельсового пути соединены с портами путевых блоков счета осей, в которых входы датчиков прохождения колесных пар поезда соединены с рельсами по границам блок-участков рельсового пути, на каждом локомотиве приемник сигналов от путевых устройств, выход которого соединен с первым входом центрального бортового вычислительного блока управления локомотивом, второй вход которого соединен с блоком определения местоположения и параметров движения локомотива, первый порт центрального бортового вычислительного блока управления локомотивом соединен с блоком интерфейса машиниста, а второй порт соединен с портом приемопередатчика радиоканала цифровой связи, согласно изобретению на соседних станциях введены путевые генераторы частотных кодовых сигналов, выходы которых подключены к рельсам рядом с местами подключения к рельсам входов датчиков прохождения колесных пар поезда блоков счета осей, порты путевых генераторов частотных кодовых сигналов соединены с портами соответствующих блоков контроля свободности блок-участков рельсового пути, на каждом локомотиве введен дешифратор кодовых сигналов, вход которого подключен к выходу приемопередатчика радиоканала цифровой связи, а выход - к управляющему входу приемопередатчика радиоканала цифровой связи.

На чертеже приведена блок-схема системы интервального регулирования движения поездов.

Система интервального регулирования движения поездов содержит на каждом локомотиве 1 приемник 2 сигналов от путевых устройств, выход которого соединен с первым входом центрального бортового вычислительного блока 3 управления локомотивом 1, второй вход которого соединен с блоком 4 определения местоположения и параметров движения локомотива 1, первый порт соединен с блоком 5 интерфейса машиниста, а второй порт соединен с портом приемопередатчика 6 цифровой связи и входом дешифратора 7 кодовых сигналов, выход которого подключен к управляющему входу приемопередатчика 6 радиоканала цифровой связи, центры 8 зонального радиоуправления движением поездов содержат стационарные приемопередатчики 9, порты которых соединены с портами блоков 10 электрической централизации и автоблокировки (ЭЦ) соседних станций А и Б, связанных между собой линией связи 11, порты блоков 10 электрической централизации и автоблокировки через соответствующие блоки 12 контроля свободности блок-участков 13 рельсового пути соединены с портами путевых блоков 14 счета осей, входы датчиков прохождения колесных пар поезда которых соединены с рельсами по границам блок-участков 13 рельсового пути. Рядом с местами подключения к рельсам входов датчиков путевых блоков 14 счета осей к рельсам подключены выходы блоков 15 путевых генераторов частотных кодовых сигналов, порты которых соединены с портами соответствующих блоков 12 контроля свободности участков 13 рельсового пути.

Система функционирует следующим образом.

При движении поездов по перегону между станциями А и Б навстречу локомотиву 1 по рельсам блок-участков 13 рельсового пути от находящихся перед поездом блоков 15 путевых генераторов частотных кодовых сигналов посылаются частотные кодовые сигналы, которые принимаются приемником 2 сигналов от путевых устройств, декодируются в центральном бортовом вычислительном блоке 3 управления локомотивом 1 и используются при управлении движением поезда. Декодированная информация включает информацию о состоянии свободности и исправности рельсового пути блок-участков 13 впереди по ходу движения поезда, а также информацию об уникальном номере подканала радиоканала цифровой связи, образованного между приемопередатчиком 6 цифровой связи и стационарным приемопередатчиком 9, обеспечивающего взаимодействие данного локомотива 1 с центром 8 зонального радиоуправления движением поездов, в зоне ответственности которого находится данный локомотив 1.

Сигнал с выхода приемопередатчика 6 радиоканала цифровой связи поступает также на вход дешифратора 7. Если сигнал на выходе приемопередатчика 6 радиоканала цифровой связи отсутствует (ждущий режим), чувствительность приемопередатчика 6 радиоканала цифровой связи максимальна. Сигнал на выходе дешифратора 7 зависит от принимаемой информации. Это позволяет регулировать в широких пределах чувствительность приемопередатчика 6 радиоканала цифровой связи для оптимизации условий приема сигналов с различной по степени ответственности информацией.

Так, например, для приема номера подканала цифрового канала радиосвязи, временно, пока он не будет безошибочно принят, пороговая чувствительность максимальна, а затем снижена по условиям выполнения контрольного режима рельсовой цепи или по условиям защиты от помех при приеме информационного сигнала о количестве свободных блок-участков. Это позволяет увеличивать длины блок-участков, что обеспечивает экономичность малодеятельных линий.

Информация об исправности рельсового пути блок-участков 13 и номер подканала поступают на локомотив 1 непрерывно, что повышает безопасность движения поезда.

Частотный кодовый сигнал начинает передаваться навстречу локомотиву 1 от очередного блока 15 путевого генератора частотных кодовых сигналов после фиксации блоком 12 контроля свободности блок-участков 13 рельсового пути вступления первой колесной пары локомотива 1 на соответствующий блок-участок 13 рельсового пути и прекращает передаваться после фиксации вступления первой колесной пары локомотива 1 на следующий блок-участок 13 рельсового пути блоком 12 контроля свободности блок-участков 13 рельсового пути. Фиксация занятия и освобождения блок-участков 13 рельсового пути производится на основании данных, поступающих в блоки 12 контроля свободности блок-участков 13 рельсового пути от путевых блоков 14 счета осей, в которых входы датчиков (не показаны) прохождения колесных пар поезда соединены с рельсами по границам блок-участков 13 рельсового пути. Равенство количества осей колесных пар поезда, посчитанных при вступлении на очередной блок-участок 13 рельсового пути, количеству осей колесных пар поезда, посчитанных при вступлении на предыдущий блок-участок 13 рельсового пути, является для блока 12 контроля свободности блок-участков 13 рельсового пути признаком полного освобождения предыдущего блок-участка 13 рельсового пути от поезда. Блоки 12 контроля свободности блок-участков 13 рельсового пути своим блокам 10 электрической централизации и автоблокировки соответствующих станций А и Б обеспечивают управление путевыми устройствами станций и перегона, а также выбор кодовых сигналов, посылаемых блоками 15 путевых генераторов частотных кодовых сигналов навстречу поездам.

Линия связи 11 обеспечивает совместную работу аппаратуры, размещенной на разных станциях, между собой и с центрами 8 зонального радиоуправления движением поездов. Передача кодовых сигналов по рельсам осуществляется только при приближении поезда, а остальное время блоки 15 путевых генераторов частотных кодовых сигналов находятся в ждущем режиме, что обеспечивает существенное снижение потребления электроэнергии. Отсутствие путевых приемников рельсовых цепей и проходных светофоров существенно удешевляет систему, повышает ее надежность и дополнительно снижает эксплуатационные расходы.

Использование радиоканала цифровой связи и центров 8 зонального радиоуправления движением поездов обеспечивает совместимость системы с европейской системой ETCS. На локомотивах 1, оборудованных системой КЛУБ-У, блок 4 определения местоположения и параметров движения локомотива 1 использует, кроме информации от колесных датчиков измерения скорости, информацию от приемника спутниковой навигации (не показан). Кодовый сигнал, передаваемый по рельсам, может дополняться корректирующей координатной информацией для возможности координатного регулирования движения поездов. Эта информация передается в моменты вступления первой колесной пары поезда на очередной блок-участок. При координатном регулировании сигналы, поступающие от блоков 14 счета осей, используются для вычисления скорости, направления движения и длины поезда. В этом режиме обеспечивается максимальная пропускная способность.

Система не предъявляет жестких требований по минимальному сопротивлению балласта, поскольку шунтовой режим по локомотивному приемнику 2 является дополнительным, предназначенным для случаев обнаружения занятия блок-участков 13 транспортными средствами с неисправными или отсутствующими устройствами цифрового канала радиосвязи.

Центр 8 зонального радиоуправления движением поездов может быть один на несколько станций и осуществляет связь с локомотивами 1 через свой стационарный приемопередатчик 9 и распределенные вдоль путей базовые ретранслирующие станции не показаны), обеспечивающие сплошное или частичное радиопокрытие железнодорожных путей. Передаваемые на локомотивы 1 центрами 8 зонального радиоуправления движением поездов приказы диспетчера, данные о поездной обстановке, постоянных и временных ограничениях скорости движения и другие, отображаются машинисту блоком 5 интерфейса машиниста.

Таким образом, предлагаемая система интервального регулирования движения поездов обеспечивает повышение безопасности движения при низких затратах на ее строительство и эксплуатацию.