УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА

Полезная модель относится к устройствам для управления движением поездов и может использоваться на отдельных блок-участках железной дороги с учетом местоположения поезда.
Известно устройство для регулирования скорости движения поезда, содержащее на пути датчик номера участка пути, путевые проходные светофоры, ограждающие блок-участки и устанавливаемые на границах блок-участков, 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 сигнальных показаний, выход которого соединен со светофором, блок кодирования, подключенный входом к первому выходу блока контроля рельсовых цепей, а первым и вторым выходом соответственно к первому и второму входу первого блока согласования и второго блока согласования, соединенных соответственно с началом и концом рельсовой цепи защитного участка светофора, блок формирования управляющих сигналов, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с выходами блока контроля рельсовых цепей: разомкнутости блок-участка, ограждаемого светофором, свободности блок-участка, ограждаемого светофором, разомкнутости блок-участка, ограждаемого следующим по ходу движения светофором, свободности блок-участка, ограждаемого следующим по ходу движения светофором, занятости защитного участка следующего по ходу движения светофора, занятости защитного участка второго по ходу движения светофора, блок формирования и передачи дополнительных кодовых сигналов, подключенный первым и вторым выходами соответственно к второму и первому входам первого блока согласования и второго блока согласования, а первым и вторым входами соответственно к первому и второму выходу блока формирования управляющих сигналов, на локомотиве устройство содержит блок обнаружения границ блок-участков, входом подключенный к выходу признака числового кодового сигнала блока локомотивной сигнализации, а выходом к первому входу блока памяти параметров блок-участков и определения текущей координаты, второй и третий входы которого, а также его первый и второй выходы подключены соответственно к выходам датчика пройденного пути и приемника точечного канала связи, управляющему входу ключевого элемента и первому входу блока определения допустимой скорости, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, соединенного выходом с первым входом блока сравнения, подключенного выходом к блоку торможения, а вторым входом к выходу измерителя скорости, вход которого подключен к датчику пройденного пути, снабжено на локомотиве индикатором дополнительных сигнальных знаков, приемником сигналов рельсовых цепей защитных участков, приемником дополнительных кодовых сигналов, дешифратором дополнительных сигнальных знаков, первый и второй вход которого, а также его первый и второй выход подключены соответственно к приемнику сигналов рельсовых цепей защитных участков и к приемнику дополнительных кодовых сигналов, а также второму входу блока определения допустимой скорости и входу индикатора дополнительных сигнальных знаков, при этом третий вход дешифратора дополнительных сигнальных знаков подключен к выходу признака ограничения скорости поезда при проезде границы блок-участка блока локомотивной сигнализации, соединенному с сигнальным входом ключевого элемента, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ (RU 2283255. B61L 3/20, B60L 15/20, 2006 г.)
Недостатком устройства является уменьшение пропускной способности участка железной дороги вследствие того, что 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.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для управления скоростью движения поезда, содержащее размещенные на локомотиве и связанные через CAN интерфейс модуль центральной обработки информации и модуль измерителя параметров движения, в котором выходы двухканальных датчиков пути и скорости соединены с входами модуля вычислителя параметров движения, порт связи которого через CAN интерфейс соединен с портом связи модуля маршрута («Унифицированное комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ-У)», В.И.Астрахан, В.И.Зорин и др. М., 2008 Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте., с.39).
Недостатком известного устройства является то, что при восстановлении нормальной работы модуля маршрута после сбоев во время нахождения какой-либо части поезда в пределах очередного места ограничения скорости (цели) кривые допустимой скорости для оптимального управления движением поезда в пределах текущей цели отсутствуют. Это связано с тем, что существующая аппаратура рассчитывает эти кривые только для целей, находящихся впереди по ходу движения поезда. Ведение поезда без использования кривых допустимой скорости, рассчитанных для оптимального управления движением поезда в пределах текущей цели, снижает пропускную способность, так как поезд не может разгоняться до максимально допустимой скорости пока не доедет до границы участка маршрута.
Технический результат полезной модели заключается в повышении пропускной способности участка железной дороги за счет выбора оптимальной скорости движения поезда.
Технический результат достигается тем, что в устройство для управления скоростью движения поезда, содержащее размещенные на локомотиве и связанные через CAN интерфейс модуль центральной обработки информации и измеритель параметров движения, в состав которого входят модуль вычислителя параметров движения с подключенными к нему двухканальными датчиками пути и скорости и модуль маршрута, включающий приемник спутниковой навигационной системы, выход которого соединен с входом модуля электронной карты, согласно предложению введен модуль инициализации, который через CAN интерфейс соединен с модулем маршрута.
На чертеже приведена функциональная схема устройства для управления скоростью движения поезда.
Устройство для управления скоростью движения поезда содержит размещенные на локомотиве и связанные через CAN интерфейс 1 модуль 2 центральной обработки информации и измеритель 3 параметров движения. В состав измерителя 3 параметров движения входят модуль 4 вычислителя параметров движения с подключенными к нему двухканальными датчиками 5, 6 пути и скорости и модуль 7 маршрута, включающий приемник 8 спутниковой навигационной системы, выход которого соединен с входом модуля 9 электронной карты.
В устройство введен модуль 10 инициализации, который через CAN интерфейс 1 соединен с модулем 7 маршрута.
Устройство для управления скоростью движения поезда функционирует следующим образом.
Данные от модуля 7 маршрута поступают в оба канала двухканального модуля 2 центральной обработки информации. Из модуля 7 маршрута в модуль 2 центральной обработки информации передаются следующие данные: тип цели (станция, светофор, опасное место, мост, переезд, платформа, переход, путепровод, ПОНАБ, стрелка, тупик и т.д.); координата начала местоположения цели; длина цели и значение допустимой скорости проследования.
Координатная информация обо всех объектах по маршруту движения поезда хранится в модуле 9 электронной карты, куда эта информация заносится перед поездкой поезда по заданному маршруту.
Измеритель 3 параметров движения осуществляет прием информационных сигналов от двухканальных датчиков 5, 6 пути и скорости и производит по этим данным вычисление фактической скорости движения локомотива и пройденного им пути, которые затем передает через CAN интерфейс 1 в другие модули. В режиме движения с электронной картой значение пройденного пути принимается также из CAN интерфейса 1 от модуля 7 маршрута, который вычисляет пройденный путь периодически по данным, поступающим от приемника 8 спутниковой навигационной системы GPS/ГЛОНАСС. Данные от приемника 8 обрабатывает процессор (на чертеже не показан) модуля 9 электронной карты.
Модуль 2 центральной обработки информации в процессе движения на основании данных, приходящих от модулей 3 измерения параметров движения, приемника 8 спутниковой навигационной системы GPS/ГЛОНАСС и модуля 9 электронной карты, рассчитывает значение допустимой скорости движения поезда. Модуль 2 сравнивает значения допустимой и фактической скоростей движения поезда и вырабатывает команды по снижению фактической скорости поезда, если она начинает превышать допустимую скорость. При режиме движения локомотива с использованием данных от модуля 9 электронной карты и при обнаружении в модуле 7 маршрута, когда локомотив находится внутри участка, модуль 7 маршрута передает через CAN интерфейс 1 в другие модули данные о десяти ближайших целях, расположенных перед локомотивом по ходу его движения.
Кроме этого, модуль 7 маршрута контролирует прохождение границы целей хвостом поезда и только после этого прекращает передавать данные о движении поезда в пределах цели. Погрешность определения места нахождения поезда в пределах цели составляет 100 м. Модуль 2 обеспечивает снижение фактической скорости поезда до допустимой для проследования соответствующей цели к моменту достижения головой поезда начальной координаты этой цели. В отличие от прототипа в момент после обновления информации о местонахождении поезда и перерасчета кривых допустимой скорости модуль 10 инициализации через порт связи и CAN интерфейс 1 посылает команду в модуль 2 центральной обработки информации. В процессе движения поезда в модуле 10 последовательно сохраняется информация об объектах и целях на пути, которые проехал поезд. Модуль 10 после сбоя работы и потери кривых допустимой скорости восстанавливает потерянные данные. При этом поезд должен следовать с минимальной скоростью. После возобновления работы поезд набирает оптимальную скорость.
По этим данным модуль 2 центральной обработки информации рассчитывает кривые оптимального движения поезда, включающие случаи, когда поезд начинает движение, находясь в пределах очередной цели. Таким образом, в любой точке пути обеспечивается возможность движения поезда с оптимальной скоростью и, тем самым, в заявляемом устройстве решается поставленная техническая задача повышения пропускной способности.
Эффективность устройства заключается в обеспечении оптимального регулирования скорости и безопасного движения поезда по железной дороге.