Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАЧЕЙ СООБЩЕНИЙ ПО ПОЕЗДНОЙ РАДИОСВЯЗИ

Изобретение относится к системам поездной радиосвязи и может быть использовано для централизованного диспетчерского управления на железнодорожном транспорте.

Известна система поездной радиосвязи, содержащая распорядительную стационарную радиостанцию на центральном посту диспетчерского управления, соединенную через проводной канал диспетчерской связи со стационарными радиостанциями промежуточных станций участка, причем каждая из упомянутых стационарных радиостанций через аналоговые радиоканалы частотного диапазона 2 МГц соединена с бортовыми радиостанциями локомотивов, находящихся с ними в зоне надежной радиосвязи («Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи» под ред. Д.В.Шалягина, с.169). Недостатком известной системы является ограниченность функциональных возможностей в отношении управления передачей сообщений, обусловленная аналоговыми методами модуляции и тем, что между машинистами и диспетчером обеспечена речевая связь только в симплексном режиме.

Наиболее близкой из известных систем управления передачей сообщений по поездной радиосвязи является принятая в качестве прототипа система управления передачей сообщений по поездной радиосвязи из системы Транспорт («Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи» под ред. Д.В.Шалягина, с.171), содержащая на центральном посту диспетчерского управления автоматизированное рабочее место поездного диспетчера, персональный компьютер которого через локальный цифровой интерфейс связи соединен со стационарной распорядительной радиостанцией, которая через проводной канал диспетчерской связи соединена со стационарными радиостанциями промежуточных станций, причем каждая из стационарных радиостанций через цифровые радиоканалы (в данном случае частотного диапазона 330 МГц) соединена с бортовыми радиостанциями локомотивов, находящихся в зоне устойчивой радиосвязи, а бортовая радиостанция на локомотиве через бортовой цифровой интерфейс связи соединена с бортовым устройством управления локомотива.

Известная система имеет расширенные функциональные возможности за счет дуплексного режима связи между машинистами и диспетчером и возможности передачи цифровых кодированных информационных сообщений. Недостаток системы заключается в том, что ответственные речевые сообщения от машинистов поездному диспетчеру (например, сообщения о месте экстренной остановки поезда) носят произвольный характер, а групповые сообщения доводятся до сведения избыточного количества участников связи с излишним или наоборот недостаточным для распознавания сообщений количеством повторений. Отсутствует также возможность параллельной во времени передачи (в случае чрезвычайной ситуации: экстренная остановка, падение груза и т.д.) речевых сообщений, адресованных машинистам соседних поездов, и одновременно ведения необходимых переговоров с поездным диспетчером. Это замедляет распространение срочной информации, порождает распространение неточной и лишней информации и в конечном итоге создает предпосылки для нарушений технологической дисциплины диспетчерского управления движением поездов.

Технический результат изобретения заключается в повышении технологической дисциплины за счет повышения оперативности и достоверности формирования и передачи ответственных сообщений по поездной радиосвязи.

Технический результат изобретения достигается тем, что в системе управления передачей сообщений по поездной радиосвязи, содержащей на центральном посту диспетчерского управления автоматизированное рабочее место поездного диспетчера, персональный компьютер которого соединен через цифровой интерфейс связи со стационарной распорядительной радиостанцией, которая посредством проводного канала диспетчерской связи соединена со стационарными радиостанциями промежуточных станций, причем каждая из стационарных радиостанций через цифровой радиоканал соединена с бортовыми радиостанциями локомотивов, находящихся в зоне устойчивой радиосвязи, а бортовая радиостанция локомотива через бортовой цифровой интерфейс связи соединена с бортовым устройством управления, согласно изобретению на локомотиве установлены блок определения границ местонахождения поезда и блок формирования сообщений, которые через бортовой цифровой интерфейс связи соединены с бортовым устройством управления, а на центральном посту диспетчерского управления установлен сервер сообщений, который через цифровой интерфейс связи соединен с персональным компьютером автоматизированного рабочего места поездного диспетчера.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемой системы управления передачей сообщений по поездной радиосвязи.

Система управления передачей сообщений по поездной радиосвязи содержит на центральном посту 1 диспетчерского управления автоматизированное рабочее место 2 поездного диспетчера, персональный компьютер 3 которого соединен через цифровой интерфейс 4 связи со стационарной распорядительной радиостанцией, которая посредством проводного канала 6 диспетчерской связи соединена со стационарными радиостанциями 7 промежуточных станций, причем каждая из стационарных радиостанций 7 через цифровой радиоканал 8 соединена с бортовыми радиостанциями 9 локомотивов 10, находящихся в зоне устойчивой радиосвязи, а бортовая радиостанция 9 локомотива 10 через бортовой цифровой интерфейс 11 связи соединена с бортовым устройством 12 управления, на локомотиве 10 установлены блок 13 определения границ местонахождения поезда и блок 14 формирования сообщений, которые через бортовой цифровой интерфейс 11 связи соединены с бортовым устройством 12 управления, а на центральном посту 1 диспетчерского управления установлен сервер 15 сообщений, который через цифровой интерфейс 4 связи соединен с персональным компьютером 3 автоматизированного рабочего места 2 поездного диспетчера.

Система управления передачей сообщений по поездной радиосвязи работает следующим образом.

По мере перемещения локомотивов 10 бортовая радиостанция 9 каждого локомотива 10 прослушивает эфир на разных частотах (предназначенных для каналов связи) для выбора стационарной радиостанции, с которой может быть организована наилучшая связь. Для вызова поезда поездной диспетчер с помощью клавиатуры (на чертеже не показано) на автоматизированном рабочем месте 2 набирает соответствующий номер. Кодовое сообщение содержит номер локомотива 10, которому оно адресовано. В системе также предусмотрен групповой вызов машинистов локомотивов 10. Адресная кодограмма поочередно передается всеми стационарными радиостанциями 5 и 7 на всех частотах цифровых радиоканалов 8. Она принимается бортовыми радиостанциями 9 каждого локомотива 10 и сопоставляется с номером, набранным машинистом перед поездкой на пульте управления бортовой радиостанции 9 локомотива 10. При совпадении на определенной частоте передачи передаваемого номера с номером бортовой радиостанции 9 она передает сигнал подтверждения принятия кодограммы для соответствующей стационарной радиостанции 5 или 7. Далее сигнал подтверждения через проводной канал 6 диспетчерской связи передается в стационарную распорядительную радиостанцию 5, и она обеспечивает дальнейшую связь только между соответствующей парой стационарной и локомотивной радиостанций, установивших соединение. В процессе переговоров машинист для вызова поездного диспетчера нажимает на пульте бортового устройства 12 управления вызывную функциональную клавишу, а затем (при необходимости) может нажать функциональную клавишу для автоматической генерации нужного сообщения из стандартного набора сообщений. На дисплее автоматизированного рабочего места 2 поездного диспетчера появляется номер вызываемого поезда и текст передаваемого сообщения. Поездной диспетчер в зависимости от вида и содержания сообщения передает в ответ на него команду на локомотив 10 или вступает в переговоры с машинистом. Если в период занятости канала возникает необходимость срочной передачи информации для поездного диспетчера, машинист может воспользоваться функциональной клавишей экстренного вызова. В этом случае в независимости от местоположения локомотива организуется его канал связи с поездным диспетчером, и машинист голосом сообщает о причине экстренного вызова. В случае экстренной необходимости, одновременно с вызовом поездного диспетчера, по групповому для всех локомотивов каналу экстренной связи машинист может передать экстренное речевое сообщение предопределенного вида из заданного набора сообщений. Сообщения автоматически синтезируются блоком 14 формирования сообщений в зависимости от нажатия соответствующей функциональной клавиши на пульте бортового устройства 12 управления. Каждое такое сообщение представляет собой стандартную фразу с вставленными в нее по необходимости переменными данными, полученными из бортового устройства 12 управления.

Например, после экстренной остановки локомотива бортовое устройство 12 управления посредством блока 13 определения границ местонахождения поезда определяет координаты местоположения головы и хвоста поезда. Для этого используются все подсистемы бортового устройства 12 управления, позволяющие вместе вычислить точную и достоверную информацию. Например, если бортовое устройство 12 управления включают в себя известную подсистему КЛУБ-У (см. RU 2248899), то для определения координат блоком 13 определения границ местонахождения поезда используется информация от бортового приемника GPS, колесного датчика пройденного пути, а также информация о длине поезда и информация о плане пути из электронной карты маршрута.

Вычисленные значения координат используются блоком 14 формирования сообщений для определения по электронной карте маршрута в бортовом устройстве 12 управления названия ближайшего пункта и расстояния от него в километрах и пикетах по железнодорожной системе идентификации для головы и для хвоста поезда.

Например, сообщение может выглядеть на дисплее бортового устройства 12 управления следующим образом: "Поезд №111, следующий в направлении от станции «Лесная» к станции «Озерная», остановлен системой экстренного торможения на 21-ом километре возле 4-го пикета в 16 часов 12 минут. Конец состава находится на 20-ом километре возле 8-го пикета от станции «Лесная»». Если машинист поезда подтверждает информацию, представленную в сформированном стандартизированном сообщении, то сообщение снабжается признаком подтверждения и немедленно отсылается бортовым устройством 12 управления через бортовую радиостанцию 9 по групповому каналу всем ближайшим локомотивам (обычно радиус прямой связи между радиостанциями 9 составляет не менее 10 км) и отдельно через стационарные радиостанции 7 промежуточных станций, проводной канал диспетчерской связи 6, стационарную распорядительную радиостанцию 5 и через локальный цифровой интерфейс 4 связи на сервер 15 сообщений. Отсылка сообщения запоминается с помощью устройства регистрации бортового устройства 12 управления. Если машинист поезда не нажимает функциональную клавишу или не подтверждает информацию, то через короткий промежуток времени экстренные сообщения формируются системой и автоматически отсылаются и регистрируются с признаком отсутствия участия машиниста. В зависимости от категории поезда содержание экстренных сообщений может отличаться. Например, при экстренной остановке грузового поезда необходимо предупредить поезда, следующие по соседним путям, о возможности падения на эти пути груза, возможно сорвавшегося с поезда при экстренном торможении.

При необходимости сервер 15 сообщений на основании первичного текстового сообщения может синтезировать соответствующее речевое сообщение. Текстовое и речевое сообщения передаются в персональный компьютер 3 автоматизированного рабочего места 2 поездного диспетчера для последующего воспроизведения. Для воспроизведения речевого сообщения в составе автоматизированного рабочего места 2 имеется устройство для воспроизведения звука. В соответствии с приоритетом по важности персональный компьютер 3 выводит сообщения из очереди сообщений и отображает для поездного диспетчера очередь текстовых сообщений. Поездной диспетчер отсылает на локомотив 10 сигнал распознавания очередного сообщения и далее принимает решение о ретрансляции его другим участникам технологического процесса с дополнениями и изменениями, которые он может ввести посредством клавиатуры автоматизированного рабочего места 2. Сообщения могут быть направлены машинистам соседних с поездом №111 поездов, список которых может быть сформирован автоматически в персональном компьютере 3, например запросом к подсистеме контроля исполнения графика движения (ГИД УРАЛ), или же бригадам технического обслуживания. Ответное текстовое и речевое сообщение от поездного диспетчера, предшествующее началу диалога с машинистом вызывающего поезда, может быть сформировано автоматически в автоматизированном рабочем месте 2 нажатием соответствующей функциональной клавиши. После этого оно может быть автоматически отправлено на поезд №111. Это может быть ответ следующего содержания: "Машинисту поезда №111, поездной диспетчер Вас понял, ждите своей очереди для сеанса голосовой связи в течение 2 минут". Это сообщение воспроизводится на локомотиве в виде текста и/или речевого сообщения с помощью бортового устройства 12 управления, имеющего в своем составе речевой информатор. Факт получения сообщения от поездного диспетчера машинистом локомотива 10 и последующего его распознавания может быть подтвержден для поездного диспетчера посылкой ответного стандартного сообщения с локомотива, каждый раз после нажатия машинистом функциональной клавиши подтверждения в бортовом устройстве 12 управления. Например, это может быть ответ вида: "Машинист поезда №111 сообщение от поездного диспетчера понял".

Далее одновременно с автоматической рассылкой стандартизированных сообщений машинист и поездной диспетчер могут вести необходимые переговоры по отдельному каналу связи.

Таким образом, в предлагаемой системе обеспечены: параллельная передача экстренных сообщений с данного локомотива на другие локомотивы и поездному диспетчеру, точные формулировки места и причины событий. Важные части диалога между участниками движения происходят автоматически и протоколируются в ясной стандартной форме. Все вместе это способствует ускорению действий по управлению движением и повышению технологической дисциплины.