СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ДИСПЕТЧЕРСКОГО КРУГА
METHOD OF CONTROLLING TRAIN TRAFFIC OF DISPATCHING RANGE TRAIN

Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики, связи и может быть использовано для регулирования движения поездов.
Уровень техники
Известен способ регулирования движения поездов, который осуществляет поездной диспетчер ДНЦ с использованием системы диспетчерской централизации ДЦ [Устройства автоматики телемеханики и связи. Часть I. Шалягин Д.В., Цыбуля Н.А., Косенко С.С., Волков А.А. и др. - М.: Маршрут, 2006 (стр. 314-322)]. Машинист получает информацию от напольных светофоров, по сигналам которых осуществляет регулирование движения поезда.
Недостатком способа является то, что машинист должен самостоятельно, на основании показаний поездных светофоров, своего опыта и графика движения осуществлять регулирование движения поездов.
Наиболее близким техническим решением к заявленному способу является способ регулирования движения поездов, который осуществляет поездной диспетчер ДНЦ с использованием системы диспетчерской централизации ДЦ [Устройства автоматики телемеханики и связи. Часть I. Шалягин Д.В., Цыбуля Н.А., Косенко С.С., Волков А.А. и др. - М.: Маршрут, 2006 (стр. 314-322)]. Машинист получает информацию от локомотивного светофора, по сигналам, которого осуществляет регулирование движения поезда.
Недостатком способа является то, что на локомотив не передается информация о времени прибытия и отправления поезда с учетом складывающейся поездной ситуации (опоздания поездов и т.д.), о скорости поезда в соответствии с планом и профилем пути, весом и длиной поезда. Упомянутые проблемы должны решаться с участием машиниста.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное техническое решение, является восстановление нарушенного графика движения поездов, определение оптимальной скорости движения поездов с учетом заданного времени хода поезда по перегонам и станциям, повышение безопасности движения поездов и пропускной способности, снижение затрат электроэнергии на тягу поездов.
Технический результат достигается тем, что регулирования движения поездов диспетчерского круга, заключающийся в передаче на локомотив информации о количестве свободных впередилежащих путевых участков, конфигурации маршрута, марки крестовин маршрутных, дополняется тем, что для автоматического регулирования движения поездов следующих по графику вычислительная машина диспетчерского круга формирует сигналы управления поездами в соответствии с графиком, при нарушении графика движения поездов коррекцию движения осуществляет эта же вычислительная машина с учетом категорий поездов, которые подразделяют на скорые, пассажирские, пригородные и грузовые, сначала осуществляют коррекцию скорых поездов, затем - пассажирских, пригородных и грузовых, коррекцию движения осуществляют циклически с интервалом 1-3 минуты до полной нормализации движения всех поездов, при коррекции скорых поездов могут быть искажены графики движения пассажирских, пригородных и грузовых поездов, при коррекции пассажирских поездов - пригородных и грузовых поездов, при коррекции пригородных поездов - грузовых поездов, в последующих циклах коррекции проводят аналогичные операции, для коррекции скорых поездов диспетчерский круг делят на участки, границами которых являются станции с большим пассажиропотоком, где останавливаются скорые поезда, действия по коррекции движения начинают с участка, который является первым по ходу движения скорого поезда после формирования поезда, затем осуществляют коррекцию движения на участке между следующими станциями остановки по всему пути следования скорого поезда, процесс коррекции заключается в следующем: от места начала движения скорого поездом до станции первой остановки отмечают поезда, которые могут быть приняты на станции остановки скорого поезда без помех для упомянутого поезда, эти поезда должны следовать с установленной скоростью, остальные поезда ставят под обгон скорому поезду, или пассажирскому поезду, если это не мешает нормализации движения скорому поезду, нормализацию движения пассажирских поездов осуществляют аналогично скорым поездам за исключением того, что границами участков коррекции являются станции остановок пассажирских и скорых поездов, нормализацию движения пригородных поездов осуществляют с учетом продвижения по резервным ниткам или ниткам грузовых поездов, которые отстают или не отстают от графика движения, нормализацию движения грузовых поездов осуществляют с учетом продвижения по резервным нитка или ниткам грузовых поездов, которые отстают от графика движения, перечисленные действия не сокращают время отставания опаздывающих поездов, а только позволяют не увеличить это время, для сокращения времени отставания сокращают стоянки поездов или увеличить скорость движения, если это не создает опасной ситуации, после выполнения выше перечисленных действий по всем видам поездов, информацию о времени приема на станции и отправления с них, и номера путей приема и отправления передают на локомотивы комбинированным способом: от вычислительной машины диспетчерского круга до вычислительных машин линейных станций по проводным каналам, а от вычислительных машин линейных станций до локомотивных вычислительных машины - по радиоканалам.
Действие способа регулирования движения поездов описано ниже.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен путевой план участка с поездами нечетного направления, на фиг. 2 дополнительно изображены кривые скорости для скорых, пассажирских и грузовых поездов, кривые набора скорости и торможения, а также шкалы времени и скорости.
Осуществление изобретения
Условные обозначения на фиг. 1-2:
1 - станция категории А с большим пассажиропотоком, останавливаются все пассажирские поезда;
2 - станция категории Б со средним пассажиропотоком, останавливаются пассажирские и пригородные поезда;
3 - станция категории В с малым пассажиропотоком, останавливаются пригородные поезда;
4, 5 и 6 - перегоны Г, Д и Е;
7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 и 17 - поезда;
18, 19, 20, 21, 22 и 23 - нечетные и четные границы станций А, Б и В;
24, 25, 26, 27, 28 и 29 - нечетные и четные границы приемоотправочных путей станций А, Б и В;
30 - шкала времени скорого поезда;
31 - шкала времени пассажирского поезда;
32 - шкала времени пригородного поезда;
33 - шкала скорости;
34 - кривые набора скорости;
35 - кривые торможения.
Регулирование движения поездов диспетчерского круга осуществляет вычислительная машина ЭВМК поста диспетчерской централизации ДЦ, которая на основании графика движения поездов, поездной обстановки, путевого развития станций и перегонов, плана и профиля пути, параметров поездов определяет время прибытия и отправления поездов по станциям. Параметры пути и подвижного состава, кривые скорости для разных режимов ведения поезда, а также информация о позициях локомотивного контроллера и крана машиниста хранятся в памяти локомотивной вычислительной машины ЭВМЛ для возможных ситуаций на всем пути следования локомотива. Это снижает риск ошибки при передаче информации.
На участке железной дороги расположены станции категории А (фиг. 1), обслуживающие большой пассажиропоток - пересадочные узлы; станции категории Б - средний пассажиропоток; станции категории В - малый пассажиропоток.
При движении поездов по графику вычислительная машина ЭВМК формирует сигналы управления поездами в соответствии с графиком. При нарушении графика движения поездов последовательность нормализации графика движения осуществляется с учетом категории поездов. К первой категории относятся скорые поезда, ко второй - пассажирские, к третьей -пригородные, к четвертой - грузовые. Все расчеты по нормализации движения осуществляются циклически через заданный интервал времени (1-3 мин). Вначале нормализуют движение скорых поездов, затем пассажирских, пригородных и грузовых. При коррекции скорых поездов может искажаться движение пассажирских, пригородных и грузовых поездов, при коррекции пассажирских поездов - пригородных и грузовых поездов, при коррекции пригородных поездов - грузовых поездов. В последующих циклах проводят аналогичные операции.
Для коррекции скорых поездов диспетчерский круг делят на участки обгона, границами которых являются станции категории А с большим пассажиропотоком, где останавливаются все поезда. Действия по коррекции движения начинают с участка, который является первым по ходу движения скорого поезда куда входят: перегон 4 (фиг. 1), станция 1, перегон 5, станция 2, перегон 6, станция 3. Затем коррекцию движения скорых поездов осуществляют на участке между следующими смежными станциями категории А по всему пути следования скорых поездов (на фиг. 1 они не показаны). Процесс коррекции заключается в следующем: на участке перед скорым поездом до станции категории А отмечают поезда, которые принимают на станции категории А без помех для скорого поезда, остальные поезда ставят под обгон скорому поезду.
Коррекцию движения пассажирских поездов осуществляют аналогично коррекции скорых поездов за исключением того, что границами участков обгона являются станции категории Б и А.
Коррекция движения пригородных поездов заключается в том, что отправление поездов со станций осуществляется по резервным ниткам или ниткам, предусмотренным для грузовых поездов, которые отстают или не отстают графика.
Коррекция грузовых поездов заключается в том, что отправление поездов со станций осуществляется по резервным ниткам или по ниткам других грузовых поездов, которые отстают от графика. При необходимости выполняют коррекцию в ручном режиме.
После коррекции по всем видам поездов информацию о времени приема и отправлении со станций и номера путей приема и отправления передают на локомотивы комбинированным способом: от вычислительной машины ЭВМК до станционной вычислительной машины ЭВМС по проводным каналам, а от вычислительной машины ЭВМС до локомотивной вычислительной машины ЭВМЛ - по радиоканалам.
Ниже приведен пример регулирования (ввод в график) движения скорого 7 (П1), пассажирских 9, 13 и 14 (П3, П7, П8) и грузовых поездов 8, 10, 11, 12, 15, 16 и 17 (П2, П4, П5, П6, П9, П10 и П11) на участке (фиг. 1) с одностороннем движением (один путь двухпутного участка).
Кроме того на фиг. 1 изображены: 1, 2 и 3 - станции В, Б и А; 4, 5 и 6 - перегоны Г, Д и Е; 18, 19, 20, 21, 22 и 23 - нечетные и четные границы станций В, Б и А; 24, 25, 26, 27, 28 и 29 - нечетные и четные границы приемоотправочных путей станций В, Б и А.
На фиг. 2 дополнительно изображены: 30 - шкала времени движения скорого поезда; 31 - шкала времени движения пассажирского поезда; 32 -шкала времени движения грузового поезда; 33 - шкала скорости; 34 - кривые набора скорости; 35 - кривые торможения.
Движение поездов осуществляется по графикам, которые хранятся в памяти вычислительных машин диспетчерских кругов ЭВМК. В каждой вычислительной машине хранится информация о времени приема и отправления поездов, путях приема и отправления поездов, а также параметры подвижного состава и верхнего строения пути. Информацию о параметрах графика движения поездов (время приема и отправления поездов, номер пути приема и отправления) вычислительная машина ЭВМК передает по линейным цепям на станционные вычислительные машины ЭВМС. Вычислительные машины ЭВМС корректируют полученную информацию с учетом фактического состояния станционных устройств (поврежден стрелочный перевод, ложно занят путь, повреждены кабельные цепи, и т.д.). Затем по радиоканалу информация поступает на локомотивы, где локомотивная вычислительная машина ЭВМЛ формирует информацию о кривой скорости движения поезда, которая отражается на локомотивном пульт-табло для контроля за движением поезда машинистом локомотива МЛ, кроме того, локомотивная вычислительная машина ЭВМЛ воздействует на электромеханические устройства управления ЭМУУ, которые переключают положение крана машиниста и контроллера с целью поддержания расчетной скорости поезда. В памяти вычислительной машины ЭВМЛ хранится информация о кривых скорости при следовании поездов по этим участкам с различными временными интервалами (временами хода).
При движении поезда по прогнозируемому графику движения вычислительная машина ЭВМК формирует информацию о времени приема и отправления поездов, номера путей приема и отправления в соответствии с графиком движения поездов.
При отклонении от графика движения поездов необходимо учесть следующие положения:
1. Все опаздывающие поезда можно разделить на категории А, Б и В (А - скорые, Б - пассажирские, В - грузовые) и осуществить их продвижение в соответствием с категориями.
2. Расстояния между пунктами остановок поездов категории А может колебаться от 30 до 300 км. Для этих поездов необходимо определить время хода до ближайшей остановки и установить время хода до этой же остановки других впередиидущих поездов. Если время хода части впередиидущих поездов меньше времени хода скорого поезда, и их прием на станцию остановки не помешает приему скорого поезда, то эти поезда должны следовать с установленной скоростью. Остальные впередиидущие поезда должны быть поставлены под обгон с таким расчетом, чтобы не мешать движению других поездов.
3. Расстояния между пунктами остановок пассажирских поездов может колебаться от 10 до 100 км. Для поездов категории Б необходимо определить время хода до их ближайшей остановки, в остальном регулирование движения этих поездов аналогично скорым поездам.
4. Для грузовых поездов сокращение опоздания возможно с участием поездного диспетчера ДНЦ, например, формированием пакетов грузовых поездов. Вмешательство поездного диспетчера ДНЦ необходимо и для пропуска аварийно-восстановительных поездов, воинских составов и др.
5. Сокращению времени опоздания пассажирских поездов способствуют проложенные резервные нити графика с нарушением или без нарушения графиков движения пассажирских поездов. Для сокращения времени опоздания грузовых поездов можно воспользоваться резервными нитками или воспользоваться нитками графика грузовых поездов, которые отстали на больший интервал времени.
6. Операции пунктов 1-5 должны циклически повторяться с малым интервалом, например, одна - три минуты.
7. Вначале цикла все операции осуществляются на участках, прилегающих к станции, где размещается поездной диспетчер ДНЦ, затем - на более удаленных участках до конца диспетчерского круга.
8. Между вычислительными машинами диспетчерских кругов осуществляют связь для своевременной передачи оперативной информации.
Рассмотрим ситуацию с поездной обстановкой, которая сложилась на участке (фиг. 2), где на путевом плане расположены три станции 1, 2, 3, три перегона, в пути находятся одиннадцать поездов 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, два из которых 10 и 14 стоят на станциях 1 и 2 соответственно, остальные движутся по перегонам 4, 5, 6. Скорый поезд 7 значительно опаздывает, к примеру, на 30 мин, ближайшая станция остановки этого поезда является станция 3. Между поездом 7 и станцией 3 на перегонах два пассажирских поезда 9, 13 и шесть грузовых 8, 11, 12, 15, 16, 17.
Если скорый поезд 7 будет идти к станции 3 с установленной скоростью (шкала 30), то он будет в пути 35 мин. С учетом торможения перед границей пути 29 ГПАЧ (на станциях со светофорной сигнализацией это место установки выходного светофора) станции 3 в четном направлении (фиг. 1 и 2) время в пути поезда 7 увеличится на 8 мин (- 5 + 3 + 4 +6 мин) (см. кривую торможения перед границей ГПАЧ 29 на фиг. 2). Таким образом, опоздание поезда не уменьшается, даже в случае, если на перегонах 4, 5, 6 не будет поездов. Сократить опоздание поезда можно за счет сокращения стоянок и увеличения скорости движения, если это допустимо по условиям безопасности движения поездов.
Наличие поездов на перегонах усугубляет ситуацию с опозданием поезда 7. Необходимо исключить негативное влияние поездов 8-17 на передвижение поезда 7. Для этого необходимо выбрать из перечня этих поездов те, которые не мешают передвижению поезда 7 на перегонах 4, 5 и 6. Это те поезда, прибытие которых на станцию 3 произойдет до прихода поезда 7, в отсутствии помех со стороны других поездов. К ним относятся поезда 13, 15, 16 и 17. Время прибытия этих поездов на станцию 3 не превышает 32 мин (см. фиг. 2). Поезда 8, 9, 11 и 12, если будут следовать по своему графика, будут создавать помеху поезду 7, т.к. они прибудут на станцию 3 не менее, чем через 43 минуты. Поэтому поезда 8 и 9 ставят под обгон на станции 1, а поезда 11 и 12 - на станции 2.
На фиг. 2 приведены кривые скорости (прямые линии для упрощения пояснений) 31, 32, кривые ускорения и замедления 34 и 35, шкала скорости 33, для определения времени хода поездов до станции 3. Поезда 10 и 14 показаны для демонстрации того, что в реальной ситуации не все приемоотправочные пути могут быть свободны, что изменит порядок пропуска поездов.