×
10.04.2019
219.017.0800

Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЛЬСОВЫМ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕГО ПОЗИЦИИ НА РЕЛЬСОВОМ ПУТИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области железнодорожной автоматики телемеханики и связи и может быть использовано на локомотивах и моторвагонных подвижных составах, а также в системах интервального регулирования движения поездов. Система содержит два токовихревых датчика обнаружения неоднородностей рельсового пути, подключенных к входам блока вычисления взаимной корреляции сигналов от датчиков с образцовыми сигналами, выход которого через блок масштабирования соединен с первым входом блока идентификации элементов рельсового пути, второй вход которого соединен с первым выходом блока памяти. Второй выход блока памяти соединен со вторым входом вычислительного блока, первый вход которого подключен к выходу блока идентификации элементов рельсового пути. В систему введен приемник идентифицирующих кодовых сигналов, соединенный через дешифратор с третьим входом вычислительного блока, выход которого соединен с блоком управления движением рельсового транспортного средства. Вход приемника идентифицирующих кодовых сигналов индуктивно связан с электрическими рельсовыми цепями, каждая из которых включает в себя путевой передатчик идентифицирующего кодового сигнала и блок контроля свободности и исправности рельсового пути. Достигается повышение пропускной способности при сбоях в точном определении позиции рельсового транспортного средства. 1 ил.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики телемеханики и связи и может быть использовано на локомотивах и моторвагонных подвижных составах, а также в системах интервального регулирования движения поездов.

Известна система для управления рельсовым транспортным средством и определения его позиции на рельсовом пути, в которой сопоставление реальной координаты места нахождения поезда, полученной путем измерения пройденного пути и текущей координаты, полученной приемником спутниковой навигации, с координатой местоположения поезда на электронной карте маршрута производят по сигналам от радиомаяков (бализов), установленных на пути и передающих на проходящие локомотивы координаты своего местоположения (CA 2520605, B61L 25/02, 30.03.06).

Известная система имеет относительно сложные путевые устройства и недостаточную защищенность от повреждающих факторов внешней среды, а также от вандализма. Кроме того, известная система не может правильно функционировать в местах, где нет приема сигнала, например в тоннелях.

Путь определения позиции, не требующий внешних сгнальных устройств, заключается в измерении скорости и ее интегрировании. Скорость может быть измерена с помощью тахометров, связанными с колесами. Однако проскальзывание колес, например, во время торможения приводит к ошибкам в измерениях. Проблема интегрирования скоростей состоит в интегрировании систематических погрешностей, обусловленных нарушениями калибровки, что приводит к непрерывному возрастанию ошибки.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является принятая в качестве прототипа система для управления рельсовым транспортным средством и определения его позиции на рельсовом пути, содержащая в бортовом устройстве рельсового транспортного средства идентичные первый и второй токовихревые датчики обнаружения неоднородностей рельсового пути, блок масштабирования сигналов, блок вычисления взаимной корреляции принимаемых сигналов с образцовыми сигналами, блок идентификации элементов рельсового пути, блок памяти образцовых сигналов и координат элементов рельсового пути и блок вычисления, причем выход первого из упомянутых датчиков соединен с первым входом блока вычисления взаимной корреляции принимаемых сигналов с образцовыми сигналами, второй вход которого соединен с выходом второго из упомянутых датчиков, а выход соединен с первым входом блока масштабирования сигналов, выход которого соединен с первым входом блока идентификации элементов рельсового пути, второй вход которого соединен с первым выходом блока памяти образцовых сигналов и координат элементов рельсового пути, а выход соединен с первым входом блока вычислений, второй вход которого соединен со вторым выходом блока памяти образцовых сигналов и координат элементов рельсового пути (WO 0166401 A1, B61L 25/02, 13.09.01).

В известной системе посредством предварительного запоминания позиции и особенностей ряда топологических неоднородностей рельсового пути, образуемых такими его элементами, как стрелки, рельсовые крепления и направляющие рельсы вдоль возможных маршрутов следования, и идентификации этих элементов в процессе движения позиция определяется с высокой точностью и независимо от внешних сигнальных систем, что обеспечивает работоспособность даже при движении в тоннелях.

Высокая точность определения позиции достигается интерполяцией позиции между зафиксированными элементами пути посредством интегрирования скорости поезда. Поскольку дистанция между такими элементами, как крепления рельсов к шпалам, мала, ошибка интегрирования получается незначительной. Необходимо также обеспечивать точность подсчета количества креплений и интерполяции позиции поезда между ними. Недостатком известной системы является плохая устойчивость к сбоям и электромагнитным помехам. Например, при сбое из-за помех электропитания или грозовых разрядов может произойти сбой в подсчете количества элементов креплений. Поскольку эти элементы не различимы существенно друг от друга по сигналам, которые они вызывают в токовихревых датчиках, будет надолго потеряна привязка местоположения транспортного средства к правильной координате на электронной карте рельсовой сети. Восстановление правильного идентифицирования будет возможно только после прохождения транспортным средством над очередным элементом рельсового пути с выраженными индивидуальными характеристиками, таким как, например, стрелочный перевод. Эта ситуация требует немедленного снижения скорости до минимально разрешенной по всему участку и продолжения движения с малой скоростью до восстановления правильного позиционирования. Например, в случае движения поезда по перегону с бесстыковым путем очередная стрелка может встретиться только на следующей станции, и каждый подобный сбой будет приводить к существенному снижению пропускной способности.

Технический результат изобретения заключается в повышении пропускной способности при сбоях в точном определении позиции рельсового транспортного средства.

Технический результат достигается тем, что в систему для управления рельсовым транспортным средством и определения его позиции на рельсовом пути, содержащую два токовихревых датчика обнаружения неоднородностей рельсового пути, подключенных к входам блока вычисления взаимной корреляции сигналов от датчиков с образцовыми сигналами, выход которого через блок масштабирования соединен с первым входом блока идентификации элементов рельсового пути, второй вход которого соединен с первым выходом блока памяти, предназначенного для хранения образцовых сигналов и координат элементов рельсового пути, второй выход которого соединен со вторым входом вычислительного блока, первый вход которого подключен к выходу блока идентификации элементов рельсового пути, согласно изобретению введены приемник идентифицирующих кодовых сигналов, соединенный через дешифратор с третьим входом вычислительного блока, выход которого соединен с блоком управления движением рельсового транспортного средства, при этом вход приемника идентифицирующих кодовых сигналов индуктивно связан с электрическими рельсовыми цепями, каждая из которых включает в себя путевой передатчик идентифицирующего кодового сигнала и блок контроля свободности и исправности рельсового пути.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемой системы для управления рельсовым транспортным средством и определения его позиции на рельсовом пути.

Система для управления рельсовым транспортным средством и определения его позиции на рельсовом пути содержит два токовихревых датчика 1 и 2 обнаружения неоднородностей рельсового пути, подключенных к входам блока 3 вычисления взаимной корреляции сигналов от датчиков с образцовыми сигналами, выход которого через блок 4 масштабирования соединен с первым входом блока 5 идентификации элементов рельсового пути, второй вход которого соединен с первым выходом блока 6 памяти, предназначенного для хранения образцовых сигналов и координат элементов рельсового пути, второй выход которого соединен со вторым входом вычислительного блока 7, первый вход которого подключен к выходу блока 5 идентификации элементов рельсового пути, приемник 8 идентифицирующих кодовых сигналов через дешифратор 9 соединен с третьим входом вычислительного блока 7, выход которого подключен к блоку 10 управления движением рельсового транспортного средства, вход приемника 8 идентифицирующих кодовых сигналов индуктивно связан с электрическими рельсовыми цепями 11, каждая из которых включает в себя путевой передатчик 12 идентифицирующего кодового сигнала и блок 13 контроля свободности и исправности рельсового пути.

Система для управления рельсовым транспортным средством и определения его позиции на рельсовом пути функционирует следующим образом.

Определение координаты местонахождения рельсового транспортного средства основано на сравнении характеристических особенностей для множества различных типов рельсовых элементов, записанных в блоке 6 памяти образцовых сигналов и координат элементов рельсового пути, с характеристическими особенностями сигналов от первого 1 и второго 2 токовихревых датчиков обнаружения неоднородностей рельсового пути. Сравнение позволяет идентифицировать тип элементов, над которыми последовательно во времени проходят датчики 1 и 2. Знание типа и порядкового номера элементов, встретившихся по пути следования рельсового транспортного средства, позволяет по карте, которая хранится в блоке 6 памяти образцовых сигналов и координат элементов рельсового пути, определить позицию очередного и следующего ожидаемого элемента рельсового пути.

Характеристические особенности индивидуальных рельсовых компонентов по маршруту, например, таких как стрелки, позволяют всегда их определить однозначно. Однако повторяющиеся типовые элементы (например, элементы креплений рельсов к шпалам) однозначно идентифицируются при условии отсутствия сбоев при подсчете их общего числа, определяющего порядковый номер очередного элемента.

Для устранения зависимости от скорости поезда сигналы от датчиков 1 и 2 перед сравнением масштабируются в блоке 4 масштабирования. Расстояние между поездом и последним определенным элементом рельсового пути вычисляется посредством интегрирования скорости поезда, а скорость поезда вычисляется на основе временного сдвига между сигналами датчиков 1 и 2, которые на рельсовом транспортном средстве размещены на определенном расстоянии по направлению движения. Это позволяет по сравнению с широко распространенным способом измерения скорости и пройденного пути по числу импульсов от колесного датчика исключить ошибки из-за юза и буксования и неточной калибровки диаметра бандажа. Сравнение между полученными от датчиков 1 и 2 сигналами и образцами, хранящимися в памяти, производится в блоке 3 вычисления взаимной корреляции сигналов, принимаемых от датчиков, с образцовыми сигналами.

Высокая точность определения позиции достигается интерполяцией позиции между зафиксированными элементами пути посредством интегрирования скорости поезда. Поскольку дистанция между такими элементами, как крепления рельсов к шпалам, мала, ошибка интегрирования получается незначительной. Совпадение идентификаторов прогнозируемого конструктивного элемента с реально обнаруженным подтверждает с высокой достоверностью соответствие расчетной по карте в электронной памяти и фактической позиции рельсового транспортного средства. Для исключения снижения пропускной способности при сбоях рассмотренного выше точного метода определения координаты рельсового транспортного средства параллельно производится определение координаты с помощью декодирования принятых приемником 8 идентифицирующих кодовых сигналов, поступающих из электрических рельсовых цепей 111-11n. Использование электрических рельсовых цепей приемлемо как для открытой местности, так и для горной местности или тоннелей, поскольку отсутствуют ограничения, например, связанные с условиями распространения, которые имеют место при использовании радиосигналов.

Декодирование сигналов, поступивших из электрических рельсовых цепей 111-11n, осуществляет дешифратор 9, который выделяет из принимаемого кодового сигнала наряду с информацией о расстоянии до места ограничения скорости индивидуальный номер электрической рельсовой цепи 11i участка рельсового пути, на котором в данный момент времени находится рельсовое транспортное средство. Пройденный путь от начала участка с данной рельсовой цепью с момента возникновения и на все время сбоя измеряется от колесного датчика импульсов с присущей этому методу меньшей точностью. Вычислительный блок 7 учитывает эту неточность при расчете тормозной кривой, параметры которой передаются в блок 10 управления движением рельсового транспортного средства для выработки соответствующего режима движения. Если при сбое из-за помех электропитания произойдет сбой в подсчете количества, например, элементов креплений и будет потеряна привязка местоположения транспортного средства к правильной координате на электронной карте рельсовой сети, система немедленно производит восстановление правильного идентифицирования на основе знания идентификационного номера электрической рельсовой цепи и пути, пройденного рельсовым транспортным средством с момента вступления на эту рельсовую цепь.

При этом необходимое снижение скорости для обеспечения безопасного ведения рельсового транспортного средства при меньшей точности измерения пройденного пути незначительно в сравнении с рассмотренным для прототипа случаем временной полной потери информации о местонахождении. Определение точной позиции рельсового транспортного средства осуществляется при каждом вступлении на участок с электрической рельсовой цепью, имеющей другой индивидуальный номер.

Таким образом, предлагаемая система обеспечивает повышение пропускной способности при сбоях в точном определении позиции рельсового транспортного средства.

Система для управления рельсовым транспортным средством и определения его позиции на рельсовом пути, содержащая два токовихревых датчика обнаружения неоднородностей рельсового пути, подключенных к входам блока вычисления взаимной корреляции сигналов от датчиков с образцовыми сигналами, выход которого через блок масштабирования соединен с первым входом блока идентификации элементов рельсового пути, второй вход которого соединен с первым выходом блока памяти, предназначенного для хранения образцовых сигналов и координат элементов рельсового пути, второй выход которого соединен со вторым входом вычислительного блока, первый вход которого подключен к выходу блока идентификации элементов рельсового пути, отличающаяся тем, что в нее введен приемник идентифицирующих кодовых сигналов, соединенный через дешифратор с третьим входом вычислительного блока, выход которого соединен с блоком управления движением рельсового транспортного средства, при этом вход приемника идентифицирующих кодовых сигналов индуктивно связан с электрическими рельсовыми цепями, каждая из которых включает в себя путевой передатчик идентифицирующего кодового сигнала и блок контроля свободности и исправности рельсового пути.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-20 из 134.
27.02.2014
№216.012.a607

Система управления движением поездов

Изобретение относится к системам управления движением поездов. Система управления движением поездов содержит в бортовом устройстве управления каждого локомотива CAN-интерфейс, подсистему автоматического управления служебным торможением, подсистему контроля безопасности движения, устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508218
Дата охранного документа: 27.02.2014
20.03.2014
№216.012.abb5

Способ интервального регулирования движения поездов и система для его реализации

Группа изобретений относится к области диспетчерского управления железнодорожным транспортом. В способе интервального регулирования движения поездов вычисляют расстояние до конца состава следующего впереди поезда суммированием приращений его координаты, и скорость его движения по приращению...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509672
Дата охранного документа: 20.03.2014
27.03.2014
№216.012.ae57

Способ регулирования скорости движения по участку железной дороги и система для его осуществления

Изобретение относится к локомотивным устройствам управления движением поездов. Способ регулирования скорости движения по участку железной дороги включает контроль скорости движения поезда и автоматического управления служебным торможением, а также сравнение текущей скорости поезда с заданным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510346
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.04.2014
№216.012.b09d

Устройство многофункционального пульта связи

Изобретение относится к технике электросвязи, преимущественно цифровой связи, и может найти применение для организации связи и ведения переговоров оперативных работников в цифровых сетях технологической радиосвязи и сетях оперативно-технологической связи на железнодорожном транспорте....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510928
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b1aa

Система диспетчерской централизации

Изобретение относится к автоматике и телемеханике на железнодорожном транспорте. Система диспетчерской централизации содержит блок планирования пропуска поездов с модулем памяти, содержащим базу данных допустимых управляющих приказов, линейные устройства электрической централизации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511197
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b3ca

Способ диспетчерского управления движением поездов при приближении их к занятому путевому участку и система для его осуществления

Группа изобретений относится к диспетчерскому управлению железнодорожным транспортом. В способе диспетчерского управления движением поездов при приближении их к занятому путевому участку рассчитывают и накапливают базу альтернативных графиков движения и формируют прогнозы времени задержки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511742
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b3d0

Система интервального регулирования движения высокоскоростных поездов на перегоне

Изобретение относится к системам для интервального регулирования движения поездов на перегонах. Система интервального регулирования движения высокоскоростных поездов на перегоне содержит на блок-участках путевую аппаратуру автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия, а в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511748
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b3d2

Централизованная система оповещения работающих на железнодорожных путях перегона

Изобретение относится к системам оповещения о приближении поезда. Централизованная система оповещения работающих на железнодорожных путях перегона содержит переносимые оповещатели, соединенные с приемником навигационных сигналов и с сигнальным устройством, а также с приемопередающим устройством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511750
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b3d3

Система контроля и резервирования устройств передачи и воспроизведения оповещения и информирования пассажиров и работающих на железнодорожных путях станции

Изобретение относится к контролю систем оповещения пассажиров. Система контроля и резервирования устройств передачи и воспроизведения оповещения и информирования пассажиров и работающих на железнодорожных путях станции содержит взаимосвязанные между собой формирователь сообщений,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511751
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.bb7f

Приемник частотного сигнала

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики и может быть использовано в аппаратуре автоматической локомотивной сигнализации. Технический результат заключается в повышении достоверности работы приемника. Приемник частотного сигнала содержит входной усилитель, частотный фильтр,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513727
Дата охранного документа: 20.04.2014
Показаны записи 11-20 из 220.
27.10.2013
№216.012.7b1a

Централизованная интегрированная система информирования пассажиров, оповещения работающих на железнодорожных путях и станционной парковой связи

Изобретение относится к системе связи, преимущественно системе связи и оповещения на железнодорожном транспорте, и может быть использовано для информирования пассажиров и оповещения работающих на железнодорожных путях станций, перегонов и управления эксплуатационной работой станций. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497176
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7d1e

Способ управления движением поезда по некодируемым станционным путям и система для его использования

Группа изобретений относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Способ управления движением поезда по некодируемым станционным путям включает передачу информации о номере маршрута движения поезда от поездного диспетчера в бортовую ЭВМ локомотива. С микроЭВМ устройств...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497703
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7d1f

Устройство контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Устройство контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста содержит взаимосвязанные между собой блок контроля безопасности, усилитель, электропневматический клапан, модули центральной обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497704
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.81db

Система для контроля сцеплений локомотивов с составами их поездов

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для контроля освобождения локомотивов от прицепленных к ним составов. Система для контроля сцеплений локомотивов с составами содержит взаимосвязанные между собой монитор отображения состояний автосцепок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498919
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.84f3

Устройство контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Устройство контроля за управлением поезда и бдительностью машиниста содержит блок контроля безопасности, электропневматический клапан, модули центральной обработки информации и межмодульный интерфейс. Также устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499713
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.01.2014
№216.012.93ee

Система интервального регулирования движения поездов на перегоне

Изобретение относится к системам интервального регулирования движения поездов на перегонах. Система интервального регулирования движения поездов на перегоне содержит путевые блок-участки, аппаратура которых включает блок путевых формирователей с передатчиком сигналов. Локомотивы оборудованы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503564
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.01.2014
№216.012.978b

Многоканальный путевой приемник рельсовой цепи

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики. Многоканальный путевой приемник рельсовой цепи содержит два канала обработки кодовых сигналов из своей рельсовой цепи, блок контроля кодовых сигналов, подключенный к блоку фиксации состояния рельсовой цепи и к блоку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504494
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.02.2014
№216.012.a604

Способ контроля нахождения подвижного состава на участке пути и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к контролю нахождения подвижного состава на участке пути. Способ контроля нахождения подвижного состава на участке пути заключается в том, что в рельсовую цепь участка подают сигнал, который измеряют на начальном участке пути, а по изменению принимаемого сигнала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508215
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.02.2014
№216.012.a606

Система для контроля и оперативного управления локомотивным парком

Изобретение относится к системам контроля и управления на железнодорожном транспорте. Система для контроля и оперативного управления локомотивным парком содержит взаимосвязанные между собой персональный компьютер диспетчера, сервер, блок памяти, блок формирования выходных форм, блок обработки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508217
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.02.2014
№216.012.a607

Система управления движением поездов

Изобретение относится к системам управления движением поездов. Система управления движением поездов содержит в бортовом устройстве управления каждого локомотива CAN-интерфейс, подсистему автоматического управления служебным торможением, подсистему контроля безопасности движения, устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508218
Дата охранного документа: 27.02.2014
+ добавить свой РИД