способ интервального регулирования движения поездов на перегоне с автоблокировкой и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ интервального регулирования движения поездов на перегоне с автоблокировкой, включающий проверку аппаратурой контроля рельсовых цепей свободности путевых участков на основе правильности последовательности занятия и освобождения одним и тем же поездом всех рельсовых цепей путевого участка и передачу на локомотив кодовых сигналов, несущих информацию о количестве свободных путевых участков по ходу движения поезда и об ограничениях скорости движения, прием и декодирование на локомотиве кодовых сигналов и управление движением поезда с обеспечением безопасного торможения и остановки перед препятствиями, отличающийся тем, что принятые на локомотиве кодовые сигналы аппаратуры рельсовых цепей контролируют на достоверность, при каждом прохождении локомотивом поезда очередной границы между смежными рельсовыми цепями на локомотиве формируют и передают по дополнительному радиоканалу цифровой связи на посты электрической централизации станций, ограничивающих перегон, кодовую телеграмму с текущими координатами местонахождения локомотива, номером его поезда, маршрута его следования и признаком целостности состава, сравнивают эти данные с результатами проверки аппаратурой контроля рельсовых цепей свободности путевых участков и при выдаче аппаратурой рельсовых цепей недостоверных сигналов формируют разрешение проследования поезда через путевые участки на основании информации кодовой телеграммы.

2. Централизованная система интервального регулирования движения поездов на перегоне с автоблокировкой, содержащая на перегоне между постами с аппаратурой электрической централизации соседних станций n блок участков с неограниченными рельсовыми цепями тональной частоты и проходными светофорами, каждая из двух соседних рельсовых цепей блок участков соответственно соединена с напольными устройствами сопряжения общего со смежной рельсовой цепью передающего конца и своего приемного конца, напольные устройства сопряжения приемных концов через кабельную сеть соединены с входами соответствующих приемников кодовых сигналов тональной частоты, напольные устройства сопряжения общего со смежной рельсовой цепью передающего конца соединены с передатчиками кодовых сигналов тональной частоты своих рельсовых цепей, приемники и передатчики размещены на ближайших к их блок участкам постах с аппаратурой электрической централизации, на каждом локомотиве установлено комплексное локомотивное устройство безопасности, в состав которого входят приемники автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа систем АЛС-ЕН и АЛСН, приемник точечного канала, приемник спутниковой навигации и приемопередатчик цифрового радиоканала связи, которые соединены через межмодульный интерфейс с модулем центральной обработки информации и с модулями памяти карты маршрута, индикации, регистрации, контроля бдительности машиниста и управления исполнительными цепями локомотива, отличающаяся тем, что на каждом посту электрической централизации установлен приемопередатчик цифрового радиоканала связи и подключен к его аппаратуре, причем приемопередатчики соединены между собой проводной линией связи, а на каждом локомотиве в комплексное локомотивное устройство безопасности введен блок контроля достоверности кодового сигнала, вход которого подключен к выходам приемников автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа, соответственно систем АЛС-ЕН и АЛСН, а выход соединен с дополнительным информационным входом модуля центральной обработки информации, локомотивные приемопередатчики цифрового радиоканала связи через дополнительный цифровой радиоканал связи соединены с приемопередатчиками цифрового радиоканала связи, установленными на постах электрической централизации.

Описание изобретения к патенту

Способ интервального регулирования движения поездов на перегоне с автоблокировкой и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, и может быть использовано в системах интервального регулирования движения поездов на перегоне.

Известен способ интервального регулирования движения поездов на перегоне при децентрализованной автоблокировке, например АБ-УЕ (см. «Современные системы автоблокировки с тональными рельсовыми цепями», Учебное пособие, Самара, СамГАПС, 2004. с.34), по которому производят проверку аппаратурой контроля рельсовых цепей свободности путевых участков и передачу на локомотив кодовых сигналов, несущих информацию о количестве свободных путевых участков по ходу движения поезда и об ограничениях скорости движения, прием и декодирование на локомотиве кодовых сигналов и управление по этим сигналам движением поезда с обеспечением безопасного торможения и остановки перед препятствиями.

Недостатком этого способа и реализующей его системы является сложность обслуживания, связанная с нахождением на пути большого количества сложной электронной аппаратуры.

Наиболее близкими из известных, по своей технической сущности и достигаемому результату, является выбранные в качестве прототипа способ интервального регулирования движения поездов на перегоне с автоблокировкой, включающий проверку аппаратурой контроля рельсовых цепей свободности путевых участков на основе правильности последовательности занятия и освобождения одним и тем же поездом всех рельсовых цепей путевого участка и передачу на локомотив кодовых сигналов, несущих информацию о количестве свободных путевых участков по ходу движения поезда и об ограничениях скорости движения, прием и декодирование на локомотиве кодовых сигналов, что обеспечивает управление движением поезда, безопасное торможение и остановки перед препятствиями. Реализующая его система автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры, тональными рельсовыми цепями и дублирующими каналами передачи данных - АБТЦ-МШ, содержащая на перегоне между постами электрической централизации (ЭЦ) соседних станций n блок участков с неограниченными рельсовыми цепями тональной частоты и проходными светофорами, каждая из рельсовых цепей блок участков соответственно соединена с напольными устройствами сопряжения общего с соседней рельсовой цепью передающего конца и своего приемного конца, напольные устройства сопряжения приемных концов соединены через кабельную сеть непосредственно с входами соответствующих приемников кодовых сигналов тональной частоты, которые размещены на ближайших к их блок участкам постах ЭЦ рядом с передатчиками кодовых сигналов тональной частоты своих рельсовых цепей (http://www.irz.ru/products/20/73.htm).

На каждом из локомотивов, обращающихся на участке дороги, оборудованном данной системой интервального регулирования, установлено комплексное локомотивное устройство безопасности, в состав которого входят приемники автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа систем АЛС-ЕН и АЛСН, приемник точечного канала, приемник спутниковой навигации и приемопередатчик цифрового радиоканала связи, которые соединены 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 2262459, B61L 25/04, 20.10.05 и http://www.irz.ru/products/20/70.htm). Известный способ и реализующая его система за счет расположения основной части аппаратуры перегонных рельсовых цепей на постах ЭЦ, улучшает условия обслуживания аппаратуры.

Известное техническое решение имеет недостаточный уровень надежности, так как отказы и сбои в работе аппаратуры контроля рельсовых цепей приводят к выдаче ложной информации о занятости путевых участков, исключающей возможность продолжения движения поездов.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности системы и пропускной способности дорог.

Технический результат в части способа достигается тем, что в способе интервального регулирования движения поездов на перегоне с автоблокировкой, включающем проверку аппаратурой контроля рельсовых цепей свободности путевых участков на основе правильности последовательности занятия и освобождения одним и тем же поездом всех рельсовых цепей путевого участка и передачу на локомотив кодовых сигналов, несущих информацию о количестве свободных путевых участков по ходу движения поезда и об ограничениях скорости движения, прием и декодирование на локомотиве кодовых сигналов и управление движением поезда с обеспечением безопасного торможения и остановки перед препятствиями, согласно изобретению принятые на локомотиве кодовые сигналы аппаратуры рельсовых цепей контролируют на достоверность, при каждом прохождении локомотивом поезда очередной границы между смежными рельсовыми цепями на локомотиве формируют и передают по дополнительному радиоканалу цифровой связи на посты электрической централизации станций, ограничивающих перегон, кодовую телеграмму с текущими координатами местонахождения локомотива, номером его поезда, маршрута его следования и признаком целостности состава, сравнивают эти данные с результатами проверки аппаратурой контроля рельсовых цепей свободности путевых участков и при выдаче аппаратурой рельсовых цепей недостоверных сигналов формируют разрешение проследования поезда через путевые участки на основании информации кодовой телеграммы.

Технический результат в части устройства достигается тем, что в централизованной системе интервального регулирования движения поездов на перегоне с автоблокировкой, содержащей на перегоне между постами с аппаратурой электрической централизации соседних станций п блок участков с неограниченными рельсовыми цепями тональной частоты и проходными светофорами, каждая из двух соседних рельсовых цепей блок участков соответственно соединена с напольными устройствами сопряжения общего со смежной рельсовой цепью передающего конца и своего приемного конца, напольные устройства сопряжения приемных концов через кабельную сеть соединены с входами соответствующих приемников кодовых сигналов тональной частоты, напольные устройства сопряжения общего со смежной рельсовой цепью передающего конца соединены с передатчиками кодовых сигналов тональной частоты своих рельсовых цепей, приемники и передатчики размещены на ближайших к их блок участкам постах с аппаратурой электрической централизации, на каждом локомотиве установлено комплексное локомотивное устройство безопасности, в состав которого входят приемниками автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа систем АЛС-ЕН и АЛСН, приемник точечного канала, приемник спутниковой навигации и приемопередатчик цифрового радиоканала связи, которые соединены через межмодульный интерфейс с модулем центральной обработки информации и с модулями памяти карты маршрута, индикации, регистрации, контроля бдительности машиниста и управления исполнительными цепями локомотива, согласно изобретению на каждом посту электрической централизации установлен приемопередатчик цифрового радиоканала связи и подключен к его аппаратуре, причем приемопередатчики соединены между собой проводной линией связи, а на каждом локомотиве в комплексное локомотивное устройство безопасности введен блок контроля достоверности кодового сигнала, вход которого подключен к выходам приемников автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа, соответственно систем АЛС-ЕН и АЛСН, а выход соединен с дополнительным информационным входом модуля центральной обработки информации, локомотивные приемопередатчики цифрового радиоканала связи через дополнительный цифровой радиоканал связи соединены с приемопередатчиками цифрового радиоканала связи, установленными на постах электрической централизации.

На чертеже приведена структурная схема централизованной системы интервального регулирования движения поездов на перегоне с автоблокировкой, реализующая предлагаемый способ.

Система содержит на перегонах 1 и 2 между постами с аппаратурой ЭЦ соседних станций n блок участков (3.1-3.n), с неограниченными рельсовыми цепями тональной частоты и проходными светофорами 4, каждая из двух смежных рельсовых цепей блок участков 3.1-3.n соответственно соединена с напольными устройствами сопряжения 5 общего со смежной рельсовой цепью передающего конца и напольными устройствами 6 сопряжения своего приемного конца, которые через кабельную сеть 7 соединены с входами соответствующих приемников 8 кодовых сигналов тональной частоты, а напольные устройства сопряжения 5 общего со смежной рельсовой цепью передающего конца соединены с передатчиками 9 кодовых сигналов тональной частоты своих рельсовых цепей, приемники 8 и передатчики 9 размещены на ближайших к их блок участкам 3.1-3.n постах с аппаратурой ЭЦ, а каждый из локомотивов 10, обращающийся на участке дороги, оборудованном данной системой интервального регулирования, снабжен комплексным локомотивным устройством 11 безопасности, содержащим приемники 12, 13 автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа, соответственно систем АЛС-ЕН и АЛСН, приемник 14 точечного канала, приемник 15 спутниковой навигации и приемопередатчик 16 цифрового радиоканала связи, которые соединены через межмодульный интерфейс 17 с модулем 18 центральной обработки информации, с модулем 19 памяти карты маршрута, модулем 20 индикации, модулем 21 регистрации, модулем 22 контроля бдительности машиниста, модулем 23 управления исполнительными цепями локомотива, приемопередатчики 16 цифрового радиоканала связи каждого локомотива 10 на перегоне между постами с аппаратурой ЭЦ соседних станций через дополнительный цифровой радиоканал связи соединены со стационарными приемопередатчиками 24 и 25 цифрового радиоканала связи, которые подключены к аппаратуре соответствующих постов ЭЦ и соединены между собой проводной линией 26 связи. Вход блока 27 контроля достоверности кодового сигнала соединен с выходами приемников 12, 13 автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа, соответственно систем АЛС-ЕН и АЛСН, а выход подключен к дополнительному информационному входу модуля 18 центральной обработки информации.

Централизованная система интервального регулирования движения поездов на перегоне работает следующим образом.

В комплексном локомотивном устройстве 11 безопасности каждого локомотива 10 модули взаимодействуют друг с другом посредством межмодульного системного CAN интерфейса 17. Модуль 18 центральной обработки информации является основным модулем, реализующим технологический алгоритм системы, в частности, осуществляет взаимодействия с каналами поступления первичной информации от первичных датчиков (на чертеже не показаны), локомотивных приемников 12, 13 автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа соответственно систем АЛС-ЕН и АЛСН, приемника 14 точечного канала, приемника 15 спутниковой навигации и приемопередатчика 16 цифрового радиоканала связи. Модуль 18 также взаимодействует с модулем 19 памяти карты маршрута, модулем 20 индикации, модулем 21 регистрации, модулем 22 контроля бдительности машиниста и модулем 23 управления исполнительными цепями локомотива.

Модуль 18 центральной обработки информации реализует контроль различных модулей системы, включение или выключение их из конфигурации по результатам контроля, контроль входных и выходных данных, формируемых в его двух каналах обработки и последующую выдачу этих данных на элемент безопасности и элемент управление клапаном экстренного торможения, входящими в модуль 23 управления исполнительными цепями локомотива (на чертеже не показаны).

При отсутствии поездов, контроль рельсовых цепей блок участков 3.1-3.n, осуществляется за счет того, что передатчики 9 кодовых сигналов тональной частоты через кабельную сеть 7 подают свои кодовые сигналы тональных частот в напольные устройства 5 сопряжения общих передающих концов, откуда они поступают в рельсовые цепи. Эти сигналы, при свободности и исправности рельсовых цепей, проходят через устройства сопряжения 6 и через кабельную сеть 7 в соответствующие приемники 8 кодовых сигналов тональной частоты, которые фиксируют свободность и исправность рельсовых путевых участков.

При вступлении локомотива 10 на приемный конец рельсовой цепи очередного блок участка 3.i, на вход его локомотивного приемника 12 или 13 автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа, от передатчика автоматической локомотивной сигнализации (соответствующей системы АЛС-ЕН или АЛСН) навстречу движению локомотива 10 поступают коды с информацией о показаниях путевых светофоров 4, ограждающих следующий по ходу движения поезда блок участок 3.1+1. Разрешающие показания светофоров 4 свидетельствуют, в том числе, об исправности рельсового пути соответствующих блок участков. Передатчики кодов АЛС (на чертеже отдельно не показаны, так как могут быть совмещены схемно и конструктивно с передатчиками 9) входят в состав аппаратуры на постах ЭЦ и работают через кабельную сеть 7, аналогично передатчикам 9 кодовых сигналов тональной частоты, для контроля рельсовых цепей.

Локомотивный приемник 12 или 13 преобразует кодовый сигнал, поступающий из рельсов, в логические информационные сигналы, которые обрабатываются модулем центральной обработки информации 18 наряду с информацией о текущей координате локомотива, которая поступает от приемника 15 спутниковой навигации. Эта информация используется совместно с информацией от модуля 19 памяти карты маршрута для управления движением поезда. Информация с выхода локомотивных приемников 12 или 13 поступает также на вход блока 27 контроля достоверности кодового сигнала, который контролирует (например, на наличие служебных признаков) кодового сигнала и при отказах и сбоях в работе аппаратуры контроля рельсовых цепей блок 27 контроля достоверности кодового сигнала формирует сигнал, поступающий на дополнительный информационный вход модуля 18 центральной обработки информации.

При каждом прохождении каждым локомотивом 10 очередной границы между смежными рельсовыми цепями, на локомотиве 10 формируются цифровые телеграммы. Прохождение границы между смежными рельсовыми цепями на локомотиве при нормальной работе устройств кодирования рельсовых цепей определяется по смене кодового признака сигналов АЛС и одновременно по измеренному значению координаты приемником 15 спутниковой навигации, с определением границы модулем 19 памяти карты маршрута.

Телеграммы передаются через приемопередатчики 16 цифрового радиоканала связи по дополнительному радиоканалу цифровой связи в стационарные приемопередатчики 24 и 25 цифрового радиоканала связи, входящие в состав аппаратуры соответствующих постов ЭЦ. Этот канал используется только для этой цели, чтобы быть всегда доступным. Телеграммы содержат текущие координаты местонахождения локомотива, номер его поезда, маршрута его следования и признак целостности состава и передаются приемопередатчиками 24 и 25 в компьютеры автоматизированных рабочих мест дежурных по станции. При отсутствии радиосвязи с одним из приемопередатчиков 24 и 25 из-за большого расстояния он получает данные принятые другим приемопередатчиком, по проводной линии 26 связи.

В этом режиме проезд поездом участков пути осуществляется по разрешению, получаемому машинистом по радиосвязи от дежурного по станции отправления или от поездного диспетчера. Дежурный по станции в компьютере своего автоматизированного рабочего места, входящего в состав аппаратуры ЭЦ своего поста, имеет достоверную информацию о номере каждого поезда, целостности его состава и координате местонахождения. Поэтому дежурный по станции может передавать на поезд разрешения проезда участков пути, путевая аппаратура которых выдает недостоверные сведения, без опасений, что разрешения будут использованы поездами на других маршрутах. Разрешения могут передаваться машинистам по речевой поездной радиосвязи с подтверждением номера поезда, который получил разрешение.