СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПОЕЗДОВ ПРИ ДИСПЕТЧЕРСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована в системах централизованного управления железнодорожным транспортом.
Известна система для управления движением поездов, в которой на локомотивах установлена бортовая ЭВМ, соединенная первым портом с дисплеем, вторым портом, через бортовой радиомодем с бортовым антенным блоком цифрового радиоканала связи, а третьим портом, через блок приемника спутниковой навигационной системы, с приемной антенной спутниковой системы связи, при этом в памяти бортовой ЭВМ размещена электронная карта станции, на станции размещена контрольно корректирующая станция спутниковой связи, в памяти которой записана, электронная карта станции, по которой определяется положение границ защитных зон, предохраняющих подвижные составы от столкновения на станции (RU 2288856, B61L 23/34, 10.12.2006).
Недостатком известной системы является ограниченность области применения, обусловленная отсутствием связи с центром диспетчерского управления движением поездов.
Наиболее близкой по своей технической сущности к заявленной полезной модели является выбранная в качестве прототипа (RU 104137, B61L 27/04, 10.05.2011) система для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи, содержащая центральный пункт управления, в котором стационарная радиостанция и ЭВМ, установленная на автоматизированном рабочем месте поездного диспетчера, соединены через магистральную проводную линию связи соответственно со стационарными радиостанциями и ЭВМ автоматизированных рабочих мест дежурных по станции, установленных на постах электрической централизации распределенных контролируемых пунктов, при этом через каналы аналоговой радиосвязи все стационарные радиостанции связаны с радиостанциями локомотивов, находящихся в соответствующих зонах устойчивой радиосвязи, центральный пункт управления и локомотивы снабжены спутниковыми навигационными приемниками, соединенными соответственно с ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера и бортовым устройством управления локомотивом, при этом к ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера и бортовому устройству управления локомотивом подключены дополнительные блоки памяти с базой данных, включающей перечень кодовых слов, присвоенных железнодорожным объектам с соответствующими координатами, а выход ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера через цифроаналоговый преобразователь соединен с входом передатчика стационарной радиостанции.
Система имеет недостаточную надежность, так как при нарушениях в работе магистральной линии связи между центральным пунктом управления и распределенными контролируемыми пунктами, происходят задержки в процессе составления маршрутов поездов, проходящих через эти пункты или совершающих там маневровые передвижения. В особенности это проявляется на малодеятельных пунктах, где периодически может отсутствовать персонал для местного управления движением поездов.
Технический результат полезной модели заключается в исключении задержек в процессе приготовления маршрутов движения поездов через пункты, при нарушениях связи локомотивов с центральным пунктом диспетчерского управления.
Технический результат достигается тем, что в системе управления движением поездов при диспетчерской централизации содержащей центральный пункт управления, включающий стационарную радиостанцию с блоком приемопередатчика аналоговой радиосвязи, ЭВМ, установленную на автоматизированном рабочем месте поездного диспетчера, к которой подключены спутниковый навигационный приемник, блок памяти с базой данных, включающей перечень кодовых слов, присвоенных железнодорожным объектам с соответствующими координатами, и цифроаналоговый преобразователь, соединенный с входом приемопередатчика стационарной радиостанции, посты электрической централизации распределенных контролируемых пунктов, каждый из которых включает стационарную радиостанцию с блоком приемопередатчика и ЭВМ, установленную на автоматизированном рабочем месте дежурного по станции, размещенное на локомотиве бортовое устройство управления, к которому подключены радиостанция с блоком приемопередатчика, спутниковый навигационный приемник, блок памяти с базой данных, при этом блок приемопередатчика аналоговой радиосвязи и ЭВМ центрального пункта управления соединены через магистральную проводную линию связи, соответственно, с блоком приемопередатчика стационарной радиостанции и ЭВМ каждого поста электрической централизации, стационарные радиостанции постов электрической централизации и стационарная радиостанция центрального пункта управления связаны по каналам аналоговой радиосвязи с блоками приемопередатчиков радиостанций локомотивов, находящихся в зонах устойчивой радиосвязи, согласно предложению радиостанция центрального пункта управления и радиостанция поста электрической централизации снабжены блоками приемопередатчиков локальных каналов цифровой связи, соединенные соответственно с ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера и с ЭВМ дежурного по станции, на локомотиве установлены и подключены к бортовому устройству управления блок приемопередатчика локальных каналов цифровой связи и блок моделирования работы аппаратуры постов электрической централизации пунктов, контролирующих текущее местонахождения локомотивов, а база данных блока памяти локомотива содержит базовые цифровые модели сигналов от постов электрической централизации станций находящихся в зоне перемещения локомотивов.
На чертеже приведена схема системы управления движением поездов при диспетчерской централизации.
Система управления движением поездов при диспетчерской централизации, содержит центральный пункт 1 управления, включающий стационарную радиостанцию 2 с блоком 3 приемопередатчика аналоговой радиосвязи, ЭВМ 4, установленную на автоматизированном рабочем месте 5 (АРМ) поездного диспетчера, к которой подключены спутниковый навигационный приемник 15 и блок 18 памяти с базой данных, включающей перечень кодовых слов, присвоенных железнодорожным объектам с соответствующими координатами, и цифроаналоговый преобразователь 21 (ЦАП), соединенный с входом приемопередатчика 3 стационарной радиостанции 2. Посты 11 электрической централизации распределенных контролируемых пунктов, каждый из которых включает стационарную радиостанцию 8 с блоком 7 приемопередатчика и ЭВМ 9, установленную на автоматизированном рабочем месте 10 дежурного по станции.
На локомотиве 14 установлено бортовое устройство 17 управления, к которому подключены радиостанция 13 с блоком 20 приемопередатчика, спутниковый навигационный приемник 16, блок 19 памяти с базой данных. Блок 3 приемопередатчика аналоговой радиосвязи и ЭВМ 4 центрального пункта 1 управления соединены через магистральную проводную линию 6 связи соответственно с блоком 7 приемопередатчика стационарной радиостанции 8 и ЭВМ 9 каждого поста 11 электрической централизации (ЭЦ). Стационарные радиостанции 8 постов 11 электрической централизации и стационарная радиостанция 2 центрального пункта 1 управления связаны по каналам 12 аналоговой радиосвязи с блоками 20 приемопередатчиков радиостанций 13 локомотивов 14, находящихся в зонах устойчивой радиосвязи.
Радиостанция 2 центрального пункта 1 управления и радиостанция 8 поста 11 электрической централизации снабжены блоками 22, 23 приемопередатчиков локальных каналов 26 цифровой связи, соединенные соответственно с ЭВМ 4 автоматизированного рабочего места 5 поездного диспетчера и с ЭВМ 9 дежурного по станции 10. На локомотиве 14 установлены и подключены к бортовому устройству 17 управления блок 24 приемопередатчика локальных каналов 26 цифровой связи и блок 25 моделирования работы аппаратуры постов 11 электрической централизации пунктов, контролирующих текущее местонахождения локомотивов 14. База данных блока 19 памяти локомотива 14 содержит базовые цифровые модели сигналов от постов 11 электрической централизации станций находящихся в зоне перемещения локомотивов 14.
Система управления движением поездов при диспетчерской централизации работает следующим образом:
При движении локомотивов оператор центрального поста 1 (поездной диспетчер) осуществляет установку и отмену маршрутов, открытие и закрытие светофоров и другие действия по пропуску поездов. Процесс управления локомотивами оператор осуществляет через ЭВМ 4, установленной на автоматизированном рабочем месте 5. Для изменения состояний напольных объектов электрической централизации, оператор передает с автоматизированного рабочего места кодовые сигналы управления. Для учета и отображения поездной ситуации и текущего состояния напольных объектов электрической централизации на автоматизированное рабочее место 5 дежурного по станции из аппаратуры постов электрической централизации передают кодовые сообщения сигнализации о состоянии контролируемых объектов.
Обмен информацией управления и сигнализации между ЭВМ 4 и ЭВМ 9 постов электрической централизации происходит по каналам магистральной проводной линии связи 6, которая обеспечивает передачу и прием цифровых данных в соответствии с требованиями безопасности движения поездов.
Через стационарную радиостанцию 2, по каналам 12 аналоговой радиосвязи, оператор голосом или посредством набора на клавиатуре ЭВМ 4 формирует приказы и сообщения для взаимодействия с машинистами поездов и дежурными по станциям, которые находятся в пределах зоны его контроля и управления. Аппаратура аналоговой радиосвязи обеспечивает дальность связи до 20 км между блоками 3 и 7 приемопередатчиков аналоговой радиосвязи стационарных радиостанций 2, 8 и блоками 20 приемопередатчиков аналоговой радиосвязи бортовых радиостанций 13 локомотивов 14.
Основной объем цифровой кодовой информации приходится на управление и контроль объектов электрической централизации. Из ЭВМ 4 автоматизированного рабочего места 5 поездного диспетчера, через цифроаналоговый преобразователь 21 и блок 3 приемопередатчика аналоговой радиосвязи стационарной радиостанции 2 центрального пункта управления 1 по каналам 12 аналоговой радиосвязи могут передаваться небольшие блоки цифровой информации для управления локомотивами 14. Например, поездной диспетчер может передавать на локомотив 14 приказ остановки перед светофором с заданной координатой по электронной карте маршрута. Текущая координата местонахождения локомотива 14 определяется бортовым устройством управления 17 по спутниковому навигационному приемнику 16, с учетом поправок дифференциальной коррекции в соответствии с координатами спутниковых навигационных приемников 15 на станциях. В случае нарушений в работе магистральной линии 6 связи между центральным пунктом 1 управления и некоторыми или всеми контролируемыми пунктами постов 11 электрической централизации, происходит переход на резервное местное управление электрической централизации с локомотивов 14 по локальным каналам 26 цифровой связи. Это позволяет ускорить процесс приготовления маршрутов поездов, проходящих через эти пункты или совершающих там маневровые передвижения, особенно на малодеятельных пунктах, где периодически может отсутствовать персонал для местного управления движением поездов.
Все блоки 22, 23, 24 приемопередатчиков локальных каналов 26 цифровой связи могут содержать приемопередатчики таких систем цифровой связи, как например, DECT, Wi-Fi, Wi-Max или специализированные радиомодемы защищенной цифровой технологической связи диапазонов 160 МГц и 900 МГц. Посредством радиообмена по локальным каналам 26 цифровой связи, обладающим способностью быстрой передачи больших блоков цифровых данных на локомотивах 14 производится программная настройка блоков 25 моделирования работы аппаратуры постов электрической централизации контролируемых пунктов 11. Настройка производится автоматически, во время нахождения локомотива 14 в пределах диапазона координат соответствующих зоне ответственности конкретного распределенного контролируемого пункта 11. Из базы данных дополнительного блока памяти 19 локомотива 14, в оперативную память блока 25 моделирования работы аппаратуры постов 11 электрической централизации загружаются базовые цифровые модели сигналов поста электрической централизации станции текущего местонахождения локомотива и дополняются данными по текущей версии модели аппаратуры электрической централизации и данными о текущем состоянии объектов управления электрической централизации данного пункта 11. Такой подход уменьшает объемы передаваемой информации и соответственно повышает надежность сеансов радиообмена. На основании моделирования машинист может автономно управлять приготовлением маршрута движения своего поезда по путям пункта 11 текущего местонахождения локомотива 14.
Блоки 25 моделирования, перед посылкой команд управления в аппаратуру поста электрической централизации, осуществляют всестороннюю программно-алгоритмическую проверку возможности ее выполнения. Программно-алгоритмическая проверка, в частности включает:
контроль положения стрелок, контроль логики проследования, контроль пригласительного сигнала светофора, контроль проезда запрещающего сигнала светофора, контроль направления на перегоне и. т.п.
В результате программно-алгоритмической проверки исключается формирование команд на установку пересекающихся маршрутов, встречных маршрутов на путь, маневровых встречных маршрутов на бесстрелочные участки, маршрутов через заблокированные стрелки, секции, пути, перегоны. В случае обнаружения причины, по которой маршрут нельзя задать, выводится соответствующее сообщение и команда управления на установку маршрута не передается. Такую же проверку, перед исполнением команды осуществляет и аппаратура поста электрической централизации. Это позволяет обеспечить уровень безопасности такой же, как при управлении с автоматизированного рабочего места 5 поездного диспетчера, с возможностью автоматически обнаруживать появляющиеся логические несоответствия устройств электрической централизации и автоблокировки, в том числе, и под влиянием «человеческого фактора».
В системе предусмотрены меры обеспечения безопасности доступа к управлению, такие как исключение несанкционированного подключения к каналам и локальным сетям обмена информацией между ЭВМ 4, ЭВМ 9 и локомотивами 14.
План станции с ее маршрутами отображается машинисту на дисплее (на чертеже не показан) бортового устройства управления 17. Бортовое устройство управления 17 имеет средство ввода информации (на чертеже не показано), для ввода команд посредством функциональных клавиш, набора команд посредством буквенно-цифровой клавиатуры или посредством сенсорных устройств ввода.
Перед каждой посылкой команд управления от локомотивов 14 в аппаратуру поста электрической централизации запрашивается обновление переменных данных из аппаратуры электрической централизации, чтобы при формировании команды бортовым устройством управления 17 локомотива 14 учесть все текущие изменения условий движения по станции. Команды, формируемые на локомотиве 14, могут относиться как к поездным, так и к маневровым передвижениям. При маневровых передвижениях основой для определения координат начала и конца маршрута является информация от приемника спутниковой навигации 16 увязанная с электронной картой станции в памяти бортового устройства управления 17.
Система обеспечивает ускорение процесса приготовления маршрутов движения поездов через пункты, при нарушениях их связи с центральным пунктом диспетчерского управления.