УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ КОЛИЧЕСТВА ПАССАЖИРОВ

Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики для пассажирского транспорта, и предназначена для автоматической регистрации количества пассажиров в пригородных электропоездах и в поездах метрополитена.
Известна система Поток-6 производства «ЗАО «ПромСервис», применяемая для подсчета пассажиров, перевезенных на автобусах ПАЗ, ЛиАЗ, Газель.
Система Поток-6 осуществляет регистрацию пассажиров при их поодиночном прохождении через дверной проем в транспортное средство во время посадки. Система непригодна для использования ни на пригородных электропоездах железных дорог, ни на поездах метрополитена, т.к. при ее использовании увеличивается время посадки и высадки, что не согласуется с необходимостью сокращения интервалов движения поездов. Коме того, дверные проемы вагонов электропоездов гораздо шире, чем у автобусов и через них одновременно проходит несколько пассажиров.
Регистрацию количества пассажиров можно реализовать при помощи устройства, основанного на измерении величин электрического тока тяговых двигателей моторных вагонов.
Таким устройством является УСАВП, разработанное ЗАО ОЦВ и OOO «АВП Технология». УСАВП не потребует больших капитальных затрат для реализации его в качестве устройства регистрации количества пассажиров. Электропоезд, идущий резервом без пассажиров, имеет вес (вес тары) на 20% меньше, чем вес того же электропоезда (вес брутто) при перевозке пассажиров в часы «пик». Нетто - разница веса брутто (вагон наполненного пассажирами) и веса тары (вес порожних вагонов) будет являться весом пассажиров и багажа
На электропоездах, оборудованных системами УСАВП, регистрировать количество пассажиров в поезде при движении его от станции отправления до конечной можно путем расшифровки записи в АРМ РПДА токов электродвигателей.
Однако погрешность этого способа определения количества пассажиров может быть значительной. Точность определения количества пассажиров можно повысить, обеспечив высокую стабильность характеристик моторных вагонов электропоезда. Кроме того, использование такого средства создает неудобства, поскольку для осуществления точной регистрации необходимо выбирать участки, на которых поезд движется в режиме тяги с постоянной скоростью.
Техническим результатом, на достижение которого направлена разработка данной полезной модели, является повышение точности регистрации без изменения характеристик моторных вагонов электропоезда и независимо от конрисурации участка движения электропоезда.
Для регистрации количества пассажиров электропоезда может использоваться известное устройство - весы вагонные тензометрические ВВЭ-СД, состоящее из 1 - моста весового, 2 - весоизмерительных тензометрических датчиков, 3 - узлов въезда, 4 - персонального компьютера ПК, 5 - монитора, 6 - принтера, 7 - радиомодема, 8 - устройства подключения к сети Ethernet (www.mega-mialan.ru)..
Схема устройства представлена на рис.1. Об означения на рис.1 следующие:
1 - мост весовой,
2 - весоизмерительные тензометрические датчики,
3 - узел въезда,
4 - персональный компьютер ПК,
5 - монитор,
6 - принтер,
7 - радиомодем,
8 - устройство подключения к сети Ethernet.
Мост весовой 1, весоизмерительные тензометрические датчики 2, узлы въезда 3 размещаются стационарно на железнодорожном рельсовом пути. На расстоянии до 1000 м от них в служебном помещении может размещаться АРМ оператора (ПК, монитор, клавиатура, радиомодем).
Весы вагонные тензометрические (весы железнодорожные) для взвешивания в статике и в движении ВВЭ-СД, ВВД-160М и др. изготавливаются ЗАО «Измерительная техника» (www.mega-mialan.ru). Это устройство обеспечивает взвешивание повагонно без расцепки состава в статике и при двустороннем движении со скоростью от 3 до 8 км/ч, отображение и регистрацию в базе данных веса тары, брутто и нетто, разность масс по тележкам и сторонам вагонов, время и дату взвешивания, передачу информации в информационные сети.
При определении количества пассажиров вес нетто делится на средний вес одного пассажира. В документах РАО РЖД средний вес пассажира принимается равным 700Н (масса 70 кг).
Недостатком прототипа (весов ВВД-160М как устройства регистрации количества пассажиров) в том, что он является стационарным устройством. Его применение потребует значительных капитальных и эксплуатационных затрат, т.к. устанавливать прототип необходимо на всех остановках от станции отправления до конечной.
Техническим результатом, на достижение которого направлена разработка данной полезной модели, является повышение точности регистрации без изменения характеристик моторных вагонов электропоезда и независимо от конрисурации участка движения электропоезда.
Технический результат обеспечивается за счет того, что устройство регистрации количества пассажиров, содержащее процессор, к которому подключены поездная линия передачи информации, датчик скорости движения электропоезда, сигнализатор положения дверей, индикатор количества пассажиров в поезде и радиомодем, снабжено бесконтактным датчиком расстояния подключенным к поездной линии передачи информации и установленным на днище кузова вагона электропоезда, пластиной, кронштейном для жесткого крепления пластины к буксе оси колесной пары электропоезда, обеспечивающем фиксацию пластины относительно оси колесной пары в положении перпендикулярном лучу датчика расстояния с возможностью регулировки расстояния между пластиной и датчиком расстояния.
Схема устройства регистрации количества пассажиров представлена на рис.2. Обозначения на рис.2 следующие:
1 - бесконтактный датчик расстояния,
2 - пластина, отражающая сигнал датчика расстояния,
3 - кронштейн крепления отражателя сигнала датчика расстояния,
4 - букса оси колесной пары,
5 - поездная линия передачи информации,
6 - процессор,
7 - датчик скорости движения поезда,
8 - сигнализатор положения дверей поезда,
9 - индикатор отображения информации о количестве пассажиров в поезде,
10 - радиомодем.
Заявляемое устройство регистрации количества пассажиров, содержит бесконтактный датчик расстояния 1, установленный на днище кузова вагона, пластину 2, отражающую сигнал датчика 1, кронштейн 3 для жесткого крепления пластины 2 к буксе оси 4 колесной пары, поездную линию передачи информации 5, процессор 6, датчик скорости движения поезда 7, сигнализацию положения дверей поезда 8, индикатор отображения информации о количестве пассажиров в поезде 9, радиомодем 10.
Бесконтактный датчик расстояния 1 укреплен на днище кузова вагона, отражающая пластина 2 жестко фиксирована относительно колесной пары 4 с помощью кронштейна 3. Конструкция кронштейна 3 позволяет устанавливать отражающую пластину 2 перпендикулярно лучу бесконтактного датчика 1, а также производить регулировку оптимального расстояния между датчиком 1 и пластиной 2.
В качестве бесконтактных датчиков 1 можно использовать, в частности, лазерные триангуляционные датчики GS 733 для измерения расстояний от 20 до 300 мм, оптические датчики Balluff BILL с диапазоном измерения от 0 до 160 мм, ультразвуковые датчики PS230A, PIL Sensoren, Р42Т и другие.
Использование вместо моста весового, тензометрических датчиков и узлов въезда (поз.1, 2, 3 на рис.1) бесконтактного датчика расстояния, пластины, отражающей сигнал датчика расстояния, кронштейна 3 (поз.1, 2, 3 на рис.2) обеспечивает ряд преимуществ. Устройство измеряет вес неподрессоренной части вагонов. Вес подрессоренной части меньше веса брутто на величину веса неподрессоренной части поезда (веса тележек). При количестве пассажиров в поезде N=1000 человек вес нетто (вес пассажиров) равен примерно 28%, а в «часы пик» может достигать 33% веса подрессоренной части поезда. У второго указанного выше аналога при том же количестве пассажиров в час «пик» вес нетто составляет 20% брутто поезда. Поэтому заявляемое устройство точнее, чем второй аналог.
Заявляемое устройство значительно дешевле прототипа. Технический результат в заявляемом устройстве достигается тем, что измеряется величина L - расстояние от датчика 1 до отражающей пластины 2. При порожнем неподвижном вагоне L имеет максимальное значение Lo.
Чем больше количество пассажиров находится в вагоне, тем меньше расстояние значение L и больше разность ΔL=Lo-L. Минимального значения расстояния L=Lмин и максимальное значение разности ΔLмакс достигаются в «часы пик», когда количество пассажиров в вагоне электропоезда наибольшее и может достигать примерно N=200-250 человек. В поездках электропоезда заявляемое устройство регистрирует текущее значение расстояния Lтек и вычисляет разность расстояний ΔL=Lo-Lтек.
Путем тарировки заявляемого устройства определяется зависимость ΔL от N - количества пассажиров, находящихся в вагоне.
Производить регистрацию пассажиров непрерывно в течение рейса нецелесообразно по двум причинам.
Во-первых, при движении двери вагонов закрыты и количество пассажиров до следующей остановки электропоезда не изменяется.
Во-вторых, вследствие действующих во время движения поезда динамических нагрузок на сцепки, тележки и кузова вагонов амплитуда колебаний расстояния между датчиком 1 и пластиной 2 будет изменяться в широких пределах и по модулю может значительно превышать ΔLмакс, что не позволит получать точную информацию от датчика 1.
При работе заявляемого устройства информация от датчиков 1 по поездной линии 5 передается в процессор 6, размещенный в кабине машиниста головного вагона электропоезда. Разрешающие команды от датчика скорости движения 7 и сигнализатора положения дверей вагонов 8 поступают в процессор 6 только после остановки поезда, когда скорость движения равна нулю и двери вагонов открыты. После получения этих двух разрешающих команд процессор 6 включается, обрабатывает получаемую 1 информацию, суммирует показания датчиков 1 каждого вагона, вычисляет количество пассажиров и выводит информацию о количестве пассажиров в каждом вагоне и поезде на индикатор 9 для машиниста поезда и в радиомодем 10 для передачи.