СПОСОБ СОЗДАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ КОРИДОРОВ НА ОДНОПУТНОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ С ДВУХПУТНЫМИ ВСТАВКАМИ
METHOD TO MAKE ALLEYWAYS ON SINGLE-TRACK RAILWAY WITH TWO-TRACK SECTIONS

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в автоматизированных системах диспетчерского управления на однопутных железных дорогах.
Известны способ и реализующая его система для создания транспортных коридоров на однопутных железных дорогах при диспетчерской централизации, в которых обгон или скрещение поездов осуществляют во время нахождения поездов на вставках, имеющих более одного железнодорожного пути. Прием поезда на пути вставки и отправление с них на примыкающие к вставке однопутные перегоны, осуществляют путем открытия соответствующего входного или выходного светофоров (WO 0128839, B61L 23/00, 26.04.01). Известные способ и реализующая его система имеют недостаточную эксплуатационную надежность при использовании двухпутных вставок. Это связано с тем, что при отказах хотя бы одного стрелочного перевода, ограничивающего двухпутную вставку, исключается возможность движения в одном из направлений.
При вставках с большим, чем два, количеством пути недостатком является возрастание ограничений в области применения. Если железная дорога проходит в горном ущелье или вдоль берега моря у подножия крутых склонов возвышенностей, по мосту или в тоннеле, то расширение дороги, под дополнительные пути, может потребовать слишком больших капитальных затрат на строительство.
Строительство двух путей на протяжении всей дороги, для увеличения числа резервирующих друг друга транспортных коридоров, также не всегда экономически целесообразно из-за малых размеров движения и/или невозможно из-за наличия узких мест с ограничениями, не позволяющими проложить второй путь, при допустимых капитальных затратах.
Известны способ и реализующая его система для интервального регулирования движения при диспетчерской централизации, в которых безопасные скорость и интервал между поездами, следующими по транспортным коридорам, автоматически поддерживается локомотивными бортовыми устройствами, получающими исходную информацию о координатах своего и соседних поездов на участке управления из диспетчерского центра управления, а также от соседних поездов по спутниковым каналам навигации и связи (JP 2000318613, B61L 27/00, 21.11.2000).
Недостатком известных способа и реализующей его системы является отсутствие контроля излома рельсов, что ограничивает область их применения.
Известны способ и реализующая его система для интервального регулирования движения при диспетчерской централизации, в которых безопасные скорость и интервал между поездами, следующими по транспортным коридорам, автоматически поддерживаются локомотивными бортовыми устройствами, получающими исходную информацию о координатах своего и соседних поездов на участке управления из диспетчерского центра управления по цифровому каналу радиосвязи, а также от бортового устройства спутниковой навигации. При этом поезда оборудованы устройствами контроля прибытия поезда, а интервальное регулирование осуществляется координатным способом (Ходжаев У., журнал «Автоматика, Связь, Информатика» №8 2006, статья «Система ITCS», рис.1).
Недостатком известных способа и реализующей его системы также является отсутствие контроля излома рельсов, что ограничивает область их применения.
Наиболее близким к заявляемому изобретению из известных является выбранное в качестве прототипа техническое решение (способ и реализующая его система создания транспортных коридоров), согласно которому на однопутной железной дороге, с двухпутными вставками, при диспетчерской централизации, обгон или скрещение поездов осуществляют во время нахождения поездов на двухпутных вставках. Прием поезда на пути двухпутной вставки и отправление с них на примыкающие к двухпутной вставке однопутные перегоны осуществляют путем открытия соответствующего входного или выходного светофора, а свободность и целостность участков железнодорожного пути контролируют с помощью рельсовых цепей и устройств автоблокировки и электрической централизации (А.А.Казаков «Автоматика регулирует движение поездов», М., Транспорт, 1986, рис.11).
Известные способ и реализующая его система имеют недостаточную эксплуатационную надежность, обусловленную тем, что при отказах хотя бы одного стрелочного перевода на границах двухпутной вставки или невозможности отправления поезда с одного из путей из-за каких-либо угроз безопасности или поломок блокируется весь транспортный коридор одного из направлений движения.
Предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной надежности и пропускной способности транспортных коридоров.
В части способа технический результат достигается тем, что в способе создания транспортных коридоров на однопутной железной дороге с двухпутными вставками, при диспетчерской централизации, в котором обгон или скрещение поездов осуществляют во время нахождения поездов на двухпутных вставках, а прием поезда на пути двухпутной вставки и отправление с них на примыкающие к двухпутной вставке однопутные перегоны осуществляют при открытии соответствующего входного или выходного светофора, при этом свободность и целостность участков железнодорожного пути контролируют с помощью рельсовых цепей устройств автоблокировки и электрической централизации, согласно изобретению в середине всех двухпутных вставок размещают перекрестные съезды, а, по крайней мере, один из путей каждой двухпутной вставки оборудуют тупиковым путем, причем минимальную длину изолированных отрезков путей между границами двухпутной втавки и границами перекрестного съезда, а также минимальную длину изолированных тупиковых путей выбирают больше максимальной длины составов, обращающихся по данной железной дороге.
В части устройства технический результат достигается тем, что в системе для создания транспортных коридоров на однопутной железной дороге, включающей двухпутные вставки, оборудованные устройствами автоблокировки с рельсовыми цепями и централизованными стрелками, и связанный с ними через линию магистральной связи диспетчерский центр управления, согласно изобретению диспетчерский центр управления через радиоканал цифровой связи соединен с бортовыми устройствами управления локомотивов поездов, вовлеченных в диспетчерское управление, а на каждом из упомянутых локомотивов бортовые устройства управления соединены с бортовыми приемниками спутниковой навигации, причем в середине всех двухпутных вставок размещены перекрестные съезды, а, по крайней мере, один из путей каждой двухпутной вставки оборудован тупиковым путем.
На чертеже приведена структурная схема системы для создания транспортных коридоров на однопутной железной дороге.
Система для создания транспортных коридоров на однопутной железной дороге содержит двухпутные вставки 1, оборудованные устройствами автоблокировки с рельсовыми цепями и централизованными стрелками, и связанный с ними через линию 2 магистральной связи диспетчерский центр 3 управления. Диспетчерский центр 3 управления через радиоканал 4 цифровой связи соединен с бортовыми устройствами 5 управления локомотивов поездов 6, вовлеченных в диспетчерское управление, а на каждом из упомянутых локомотивов бортовые устройства 5 управления соединены с бортовыми приемниками 7 спутниковой навигации. В середине всех двухпутных вставок 1 размещены перекрестные съезды 8, а, по крайней мере, один из путей каждой двухпутной вставки оборудован тупиковым путем 9.
Способ создания транспортных коридоров на однопутной железной дороге с двухпутными вставками при диспетчерской централизации реализуется следующим образом.
При нормальном осуществлении движения, например, скрещении двух встречных поездов на духпутную вставку 1, за счет взаимодействия бортовых устройств 5 управления локомотивов поездов 6 с диспетчерским центром 3 управления поезда 6 подходят к станции одновременно или с допустимым расхождением по времени. Диспетчер заранее устанавливает маршруты приема каждому поезду 6 и открывает входные светофоры. Поезда для повышения безопасности движения входят на двухпутную вставку 1 с уменьшенной скоростью и движутся по ее путям. Если, например, за время движения поезда п1 до выходного светофора нечетного направления поезд п2 полностью освобождает входную стрелку четного направления двухпутной вставки, а при движении поезда п2 до выходного светофора четного направления поезд п1 полностью освобождает входную стрелку нечетного направления двухпутной вставки, то поезда могут проследовать через двухпутную вставку 1 безостановочно, что повышает пропускную способность трпанспортных коридоров. При этом для дополнительного повышения пропускной способности диспетчерский центр 3 управления может передать на поезда 6 разрешение на увеличение скорости движения сразу после освобождения стрелок, использованных в маршруте встречного поезда 6.
Аналогичным образом осуществляют обгоны поездов 6, следующих в попутном направлении.
При нормальной работе системы безопасные скорости и интервалы между попутно и встречно следующими поездами поддерживаются локомотивными бортовыми устройствами 5 управления совместно с устройствами автоматической блокировки (АБ) и с диспетчерским центром 3 управления. При АБ с проходными светофорами напольные светофоры являются основным средством регулирования. Бортовые устройства 5 управления локомотивов поездов 6 имеют в своем составе локомотивные устройства непрерывной АЛС с автостопом (не показаны), и устройства автоведения (не показаны). Освобождение изолированных участков пути при прохождении поездов фиксируется рельсовыми цепями и передается аппаратурой АБ через линию 2 магистральной связи в диспетчерский центр 3 управления. Диспетчерский центр 3 управления взаимодействует по цифровому радиоканалу 4 связи с бортовыми устройствами 5 управления локомотивов поездов 6 для обмена цифровой управляющей информацией. На каждом из локомотивов поездов 6 его бортовое устройство 5 управления непрерывно вычисляет текущие координаты местонахождения и скорость движения поезда. Определение координат осуществляется на основе данных, получаемых от бортовых приемников 7 спутниковой навигации, с учетом поправок от имеющихся в бортовом устройстве 5 управления датчиков пройденного пути и данных из электронной топографической карты участков пути по маршруту следования поезда (на фиг.1 не показаны). Протокол связи по цифровому радиоканалу 4 связи основан на известных диспетчерскому центру 3 управления уникальных адресах, присвоенных бортовым устройствам 5 управления каждого локомотива поезда 6.
Бортовые устройства 5 управления с заданной периодичностью и при каждом изменении рабочих режимов ведения поезда осуществляют тестирование участвующих в этом изменении компонентов и подсистем. Например, если в процессе тестирования выявляется состояние предотказа буксового узла, для исключения поломки во время пути следования поезда бортовые устройства управления 5 задают режим движения с пониженной скоростью, с остановкой на ближайшей двухпутной вставке 1. На двухпутной вставке 1 машинист может поставить поезд 6 на тупиковый путь 9 для осмотра и/или профилактического ремонта. При этом остановка поезда 6 не будет мешать пропускать остальные поезда. Если диспетчерским центром 3 управления выявляется невозможность перевода какой-либо из стрелок двухпутной вставки из-за неисправности, центр 3 вырабатывает команды, направляющие поезд по вариантному маршруту, который создается за счет перевода исправных стрелок перекрестного съезда 8 или же стрелок по границам двухпутной вставки 1. Поскольку длина тупикового пути 9 и путей двухпутной вставки 1 по обе стороны от перекрестного съезда 8 достаточна для размещения самого длинного состава, всегда можно остановить поезд 6 любого направления на этих участках пути и осуществить пропуск встречного поезда по вариантному маршруту. При выбранных длинах изолированных участков и расположении стрелок достигается минимальная общая длина двухпутной вставки 1, что способствует снижению капитальных затрат на строительство.
Таким образом, заявляемый способ создания транспортных коридоров на однопутной железной дороге с двухпутными вставками, при диспетчерской централизации, и система для его использования обеспечивают повышение надежности и пропускной способности транспортных коридоров при снижении капитальных затрат и расширении области применения.