Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ НА ПЕРЕГОНЕ

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах интервального регулирования движения поездов на перегонах между станциями.

Известна система интервального регулирования движения поездов, содержащая установленный на каждом локомотиве локомотивный дешифратор сигналов АЛСН числового кода, соединенный с электропневматическим клапаном включения экстренного торможения поезда через контакты электромеханического скоростемера и контакты реле локомотивного дешифратора сигналов АЛСН числового кода и соединенный с модулями индикации и регистрации, а на пути установлены блоки формирователей сигналов АЛСН числового кода (Леонов А.А. ″Техническое обслуживание автоматической локомотивной сигнализации″.- М.: Транспорт, 1982, с.256).

Такая система имеет недостаточный уровень обеспечения безопасности движения и позволяет машинисту в нарушение требований ПТЭ и инструкций по движению поездов проехать границу занятого блок-участка без предварительной остановки локомотива и со скоростью до 60 км/час, применяя подтверждение бдительности посредством нажатий рукоятки бдительности, в том числе и путем не осознанных рефлекторных нажатий.

Согласно действующим инструкциям (кроме особых случаев для грузовых поездов на затяжных подъемах) после остановки поезда перед проходным светофором с красным огнем, а также с непонятным показанием или погасшим огнем, если машинист видит или знает, что впереди лежащий блок-участок занят поездом, запрещается продолжать движение до освобождения блок-участка.

Если машинист не знает о нахождении на впередилежащем блок-участке поезда, он должен после остановки отпустить автотормоза и, если за это время на светофоре не появится разрешающий огонь, вести поезд до следующего светофора со скоростью не более 20 км/ч с особой бдительностью и готовностью немедленно остановиться, если встретится препятствие для дальнейшего движения (п.4.1.6 Инструкции ЦТ-ЦШ-889 о порядке пользования автоматической локомотивной сигнализацией непрерывного типа (АЛСН числового кода) и устройствами контроля бдительности машиниста).

Если поезд проследует границу занятого блок-участка со скоростью более 20 км/час, то действует абсолютный контроль скорости, обеспечивающий автоматическое экстренное торможение с использованием электропневматического клапана (ЦРБ-756 Правила технической эксплуатации железных дорог российской федерации п.16.27).

Известно устройство Л-132, обеспечивающие автономно предотвращение проезда локомотивом границы занятого блок-участка со скоростью, превышающей допустимую по условиям безопасности движения. Устройство содержит на локомотиве отдельный осевой датчик, блок автоматики, блок регистрации, блок индикации, кнопки машиниста и помощника машиниста (А.А. Посмитуха «Локомотивные приборы безопасности и контроль за их работой».- М.: Транспорт, 1992, с.11-14).

Это устройство контролирует скорость движения при красно-желтом огне на локомотивном светофоре и сравнивает ее с предельной скоростью, которая выбирается из условия, что через 1100 м после путевого светофора с желтым огнем скорость поезда должна быть не более 4÷6 км/ч. Если устройство определяет, что скорость движения поезда превышает заданную и путь, пройденный поездом до достижения скорости 4÷6 км/ч, окажется больше 1100 м, то раздается свисток ЭПК и загорается предупреждающий сигнал индикатора. Устройство повышает безопасность движения, но из-за отсутствия данных о длине текущего блок-участка снижает пропускную способность, так как при длинных блок-участках перед светофором с запрещающим сигнальным показанием устанавливают движение локомотива со скоростью 4÷6 км/ч задолго до того места, где это необходимо по условиям своевременной остановки перед светофором с запрещающим сигнальным показанием.

Известна система интервального регулирования движения поездов на перегоне, содержащая на пути устройства автоблокировки с тональными рельсовыми цепями, централизованным размещением оборудования и путевыми проходными светофорами, ограждающими блок-участки и рельсовые цепи защитных участков путевых проходных светофоров, рельсовые цепи блок-участков, блок контроля рельсовых цепей, включающий генераторы, соединенные с началами рельсовых цепей и приемники, соединенные с концами рельсовых цепей, блок передачи на локомотив числовых кодовых сигналов, подключенный к первому входу блока согласования, выход которого соединен с началом рельсовой цепи защитного участка светофора, блок сигнальных показаний, выход которого соединен со светофором, и блок включения кодирования, вход которого соединен с пусковым выходом блока контроля рельсовых цепей, а выход соединен с входом блока передачи на локомотив числовых кодовых сигналов (Типовые материалы для проектирования, 410003-ТМП, «Автоблокировка с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования», АБТЦ-2000, Альбом 3, МПС ГТСС, 2000, с.21, 24, 27, 29, 39, 41).

Эта система обладает недостаточной пропускной способностью железнодорожного участка: при нахождении поезда на рельсовой цепи защитного участка запрещающее показание включается не только на проходном светофоре, ограждающем занятый поездом блок-участок, но и на предыдущем проходном светофоре. От путевого светофора, ограждающего занятый поездом защитный участок, в рельсовую цепь предыдущего (свободного) блок-участка кодовые сигналы автоматической локомотивной сигнализации не посылаются. Минимальный пространственный интервал между нормально попутно следующими поездами равен сумме длины двух блок-участков и длины защитного участка.

Современные устройства управления на локомотивах, такие как КЛУБ-У, САУТ и аналогичные, им позволяют автономно полностью исключить проезд границы занятого блок-участка без предварительной остановки локомотива и со скоростью, превышающей допустимую по условиям безопасности движения. При наличии на локомотивах этих устройств нет необходимости в применении автоблокировки с защитными участками. Но в настоящее время еще на значительном количестве локомотивов такие устройства отсутствуют, а их установка требует больших капитальных затрат, поэтому широко применяется автоблокировка с защитными участками.

Из известных систем, предотвращающих проезд границы занятого блок-участка локомотивами с локомотивными дешифраторами сигналов числового или аналогичного кода автоматической локомотивной сигнализации со скоростью, превышающей допустимую по условиям безопасности движения и минимизирующих потери пропускной способности при интервальном регулировании движения поездов, наиболее близка к предлагаемому техническому решению система интервального регулирования движения поездов на перегоне, содержащая на пути устройства автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования, путевые проходные светофоры, ограждающие блок-участки и установленные на границах блок-участков, рельсовые цепи защитных участков соответственно этих путевых проходных светофоров и рельсовые цепи блок-участков, блок контроля рельсовых цепей, включающий генераторы, соединенные с началами рельсовых цепей, и приемники, соединенные с концами рельсовых цепей, блоки передачи на локомотив числовых кодовых сигналов, каждый из которых соединен с началом рельсовой цепи защитного участка соответствующего светофора, подключенного к соответствующему блоку сигнальных показаний, блоки включения кодирования, каждый из которых своими первым и вторым выходами соединены соответственно с входом соответствующего блока передачи на локомотив числовых кодовых сигналов и входом соответствующего блока сигнальных показаний, пусковой вход каждого блока включения кодирования соединен с соответствующим выходом разрешения посылки кода КЖ блока контроля рельсовых цепей, вход конфигурирования блока контроля рельсовых цепей подключен к выходу контроллера, соединенного через канал связи с диспетчерским центром управления (RU 2387562, B61L 23/16, 27.04.10).

Недостатком известной системы является то, что в ней для поездов с локомотивами, не оборудованными устройствами управления типа КЛУБ-У, САУТ и аналогичными, а оборудованными локомотивными дешифраторами сигналов числового или аналогичного кода автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа, автоблокировка по-прежнему работает в режиме с защитными участками, что снижает пропускную способность по сравнению с максимально возможной для этой системы автоблокировки.

Технический результат изобретения заключается в повышении пропускной способности при автоблокировке с защитными участками.

Техническое решение позволяет использовать работу такой автоблокировки в режиме без защитных участков для локомотивов, оборудованных локомотивными дешифраторами сигналов кода автоматической локомотивной сигнализации и имеющих на борту приемники спутниковой навигации и радиомодемы цифровой связи.

Технический результат достигается тем, что в системе интервального регулирования движения поездов на перегоне, содержащей на пути стационарное устройство автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования, путевые проходные светофоры, ограждающие блок-участки и установленные на границах блок-участков, рельсовые цепи защитных участков путевых проходных светофоров и рельсовые цепи блок-участков, блок контроля рельсовых цепей, содержащий генераторы, соединенные с началами рельсовых цепей, и приемники, соединенные с концами рельсовых цепей, блоки передачи на локомотив числовых кодовых сигналов, каждый из которых соединен с началом рельсовой цепи защитного участка соответствующего светофора, подключенного к соответствующему блоку сигнальных показаний, блоки включения кодирования, каждый из которых своими первым и вторым выходами соединены соответственно с входом соответствующего блока передачи на локомотив числовых кодовых сигналов и входом соответствующего блока сигнальных показаний, пусковой вход каждого блока включения кодирования соединен с соответствующим выходом разрешения посылки кода КЖ блока контроля рельсовых цепей, вход конфигурирования которого подключен к выходу контроллера, соединенного через канал связи с диспетчерским центром управления, согласно изобретению в устройство автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования введен приемопередатчик команд, вход/выход которого подключен к выходу/входу аппаратуры диспетчерского центра управления, на каждом локомотиве поезда, вовлеченного в систему интервального регулирования, установлен радиомодем, блок обработки команд, приемник спутниковой навигации, блок локомотивного скоростемера, блок локомотивного дешифратора сигналов кода автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа, блок сопряжения, блок индикации и блок управления электропневматическим клапаном включения экстренного торможения поезда, порт радиомодема подключен к порту блока обработки команд, первый вход которого соединен с приемником спутниковой навигации, второй вход блока обработки команд соединен с первым выходом блока локомотивного скоростемера, второй выход которого через блок локомотивного дешифратора сигналов кода автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа соединен с третьим входом блока обработки команд диспетчерского центра управления, выход блока локомотивного дешифратора сигналов кода автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа через блок сопряжения соединен с входом блока управления электропневматическим клапаном включения экстренного торможения поезда, вход управления конфигурацией блока сопряжения соединен с первым, а вход блока индикации соединен со вторым выходом блока обработки команд из диспетчерского центра управления.

На чертеже приведена схема системы интервального регулирования движения поездов на перегоне.

Система интервального регулирования движения поездов на перегоне содержит на пути стационарное устройство автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования, путевые проходные светофоры 1, 2, 3, ограждающие блок-участки и установленные на границах блок-участков, рельсовые цепи 4, 5, 6 защитных участков путевых проходных светофоров 1, 2, 3, и рельсовые цепи 7, 8, 9 и 10 блок-участков, блок 11 контроля рельсовых цепей, включающий (на чертеже не показано) генераторы, соединенные с началами рельсовых цепей, и приемники, соединенные с концами рельсовых цепей, блоки 12 передачи на локомотив числовых кодовых сигналов, каждый из которых соединен с началом рельсовой цепи защитного участка соответствующего светофора 1 (2 или 3), подключенного к соответствующему блоку 13 сигнальных показаний, блоки 14 включения кодирования, каждый из которых своими первым и вторым выходами соединены соответственно с входом соответствующего блока 12 передачи на локомотив числовых кодовых сигналов и входом соответствующего блока 13 сигнальных показаний, пусковой вход каждого блока 14 включения кодирования соединен с соответствующим выходом разрешения посылки кода КЖ блока 11 контроля рельсовых цепей, вход конфигурирования которого подключен к выходу контроллера 15 через канал 16 связи с диспетчерским центром 17 управления, приемопередатчик 18 команд, вход/выход которого подключен к выходу/входу аппаратуры диспетчерского центра 17 управления, на каждом локомотиве 19 поезда, вовлеченного в систему интервального регулирования, установлен радиомодем 20, блок 21 обработки команд, приемник 22 спутниковой навигации, блок 23 локомотивного скоростемера, блок 24 локомотивного дешифратора сигналов кода автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа, блок 25 сопряжения, блок 27 индикации и блок 26 управления электропневматическим клапаном включения экстренного торможения поезда, порт радиомодема 20 подключен к порту блока 21 обработки команд, первый вход которого соединен с приемником 22 спутниковой навигации, второй вход блока 21 обработки команд соединен с первым выходом блока 23 локомотивного скоростемера, второй выход которого через блок 24 локомотивного дешифратора сигналов кода автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа соединен с третьим входом блока обработки команд диспетчерского центра управления, выход блока 24 локомотивного дешифратора сигналов кода автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа через блок 25 сопряжения соединен с входом блока 26 управления электропневматическим клапаном включения экстренного торможения поезда, вход управления конфигурацией блока 25 сопряжения соединен с первым, а вход блока индикации соединен со вторым выходом блока 21 обработки команд из диспетчерского центра управления.

Система интервального регулирования движения поездов на перегоне работает следующим образом.

Информацию о составе и работоспособности бортовой аппаратуры каждого локомотива 19, вовлеченного в систему интервального регулирования, диспетчерский центр 17 управления (или пост ЭЦ станции, выполняющей функции управления движением поездов, на прилегающих к ней перегонах, в аппаратуре которого имеется электронная карта маршрутов движения поездов), получает по радиоканалу 28. Эта информация в зависимости от поездной ситуации используется при интервальном регулировании движения поездов на перегоне для управления конфигурацией блока 11 контроля рельсовых цепей.

При вступлении локомотива 19 на блок-участок перед светофором с желтым или красным сигнальным показанием диспетчерский центр 17 управления начинает запрашивать от локомотива 19 данные, чтобы при необходимости предотвратить приказом, передаваемым через радиоканал 28, проезд светофора с запрещающим сигнальным показанием. При этом диспетчерский центр 17 управления сохраняет для этого локомотива 19 режим движения по системе К, Ж, 3.

Блок 21 обработки команд диспетчерского центра 17 управления принимает от радиомодема 20 с антенной команды, приходящие через радиоканал 28 из диспетчерского центра 17 управления. По этим командам блок 21 обработки команд диспетчерского центра 17 управления подготавливает пакет данных, содержащих метку времени начала приема на локомотиве 19 кода КЖ, координату местонахождения локомотива 19 на блок участке, текущие координаты и время.

На локомотиве 19 текущие координаты и время каждую секунду определяются по приемнику 22 спутниковой навигации, текущая скорость и расстояние, пройденное от начала текущего блок-участка при движении к светофору с красным (или желтым, которое в любой момент может смениться на красное) сигнальным показанием непрерывно вычисляются по изменению текущих координаты и времени и/или измеряются блоком 23 локомотивного скоростемера. От этих устройств данные поступают в блок 21 обработки команд из диспетчерского центра 17 управления.

Вступление поезда на блок-участок перед светофором с желтым или красным сигнальным показанием фиксирует блок 21 обработки команд по сигналу, формируемому блоком 24 локомотивного дешифратора сигналов кода автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа. В диспетчерском центре 17 управления этот момент фиксируется по сигналу занятия рельсовой цепи соответствующего блок-участка данным локомотивом 19. Блок 21 обработки команд формирует на блоке 27 индикации сигнал, предупреждающий машиниста, что поезд вошел в зону передачи приказов диспетчерского центра 17 управления, по радиоканалу 28.

Перед посылкой пакета данных о параметрах движения локомотива 19 в диспетчерский центр 17 управления блок 21 обработки команд диспетчерского центра 17 управления дополняет данные параметров движения локомотива 19 его индивидуальным идентификационным признаком выполнения предыдущей принятой команды и выполняет помехозащищающее кодирование. Нужная частота запросов данных о параметрах движения от локомотивов 19 рассчитывается в диспетчерском центре 17 управления из условий обеспечения их безопасного приближения к светофорам с запрещающими сигнальными показаниями.

При выработке команд управления диспетчерский центр 17 управления комплексирует данные локомотивов 19 и автоблокировки с данными из своей базы данных о длине и профиле блок-участков, находящихся по маршруту движения локомотивов 19. При приближении локомотива 19 на расстояние 400 м к границе занятого блок-участка диспетчерский центр 17 управления посылает локомотиву 19 команду изменения конфигурации блока 25 сопряжения. Данная команда принимается радиомодемом 20 и через блок 21 обработки команд поступает на вход управления конфигурацией блока 25 сопряжения, который обеспечивает скорость движения не более 20 км/час. Если фактическая скорость движения поезда больше 20 км/час, или увеличится свыше 20 км/час, блок 25 сопряжения выключает питание электропневматического клапана 26, и происходит экстренное торможение поезда. В случае электронного скоростемера для улучшения режима торможения поезда и пропускной способности блоком 25 сопряжения может быть выполнено многоступенчатое изменение максимальной допустимой скорости в зависимости от остающегося расстояния до границы занятого блок-участка.

Если диспетчерский центр 17 управления фиксирует ошибки и противоречия в данных, а также ненадежную работу радиоканала 28, он переключает работу автоблокировки для соответствующего локомотива 19 на режим с защитными участками. В случае прекращения поступления кода КЖ в блок 24 локомотивного дешифратора сигналов кода автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа при скорости движения более 20 км/ч при приближении к светофору с запрещающим сигнальным показанием происходит экстренное торможение поезда.

В режиме работы автоблокировки с защитными участками, применяемом для локомотивов 19, не имеющих возможности включения принудительного автостопного торможения приказом диспетчерского центра 17 управления, блок 11 контроля рельсовых цепей не выдает активный сигнал на своем выходе разрешения. Кодовый сигнал от светофора, ограничивающего занятую рельсовую цепь с запрещающим сигнальным показанием, не посылается, и минимально допустимый интервал попутного следования увеличивается на длину одной рельсовой цепи, а занятая рельсовая цепь ограждается двумя светофорами с красным огнем.

Предлагаемая система обеспечивает без снижения безопасности движения повышение пропускной способности, позволяя следовать по перегону с минимальным интервалом попутного следования.