УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
DEVICE FOR AUTOMATIC TRAFFIC CONTROL

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах интервального регулирования движения поездов для логического контроля проследования перегона поездом.
Известно устройство для автоматического интервального регулирования движения поездов (система интервального регулирования движения поездов АБТЦ), содержащее приемники участков пути, входы которых соединены с рельсовой линией, а выходы их связаны с входами блоков замыкания и размыкания блок-участков и с входами блоков освобождения и занятия участков пути. Выходы блоков замыкания и размыкания блок-участков связаны с входами блоков управления огнями путевых светофоров. Выходы блоков освобождения и занятия участков пути связаны с входами блоков управления кодами автоматической локомотивной сигнализации (В.Ю. Виноградова и др. «Перегонные системы автоматики». М.: Маршрут, 2005, с. 92-93).
Недостатками известного устройства являются:
- перечисленные функциональные блоки в нем выполнены на релейной элементной базе и имеют сложные схемные зависимости, затрудняющие поиск неисправностей;
- логика контроля проследования поезда по перегону, основанная на выявлении последовательного занятия и освобождения участков пути, использует два стандартных значения состояния участка пути (по уровню контрольного сигнала на выходе приемника участка пути) - свободен, занят.
Это отражает пониженную эффективность устройства в случаях появления неисправностей, вызывающих «ложную» занятость участка пути и, как следствие, задержку в движении поездов из-за запрещающей для них сигнальной информации.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков и функциональным возможностям является устройство для автоматического интервального регулирования движения поездов, содержащее датчики наличия подвижного состава на участках перегона, связанные с блоком формирования управляющих и контрольных сигналов (блоком управления БУ), который соединен со стационарными радиоустройствами, связанными с локомотивными радиоустройствами.
(Журнал «Автоматика, Связь, Информатика» №2, 2006, стр. 18)
Недостатком известного устройства являются:
- наличие большого объема оборудования участка пути, техническое содержание и ремонт которого требует значительных материальных затрат;
- логика контроля проследования поезда по участку пути перегона основывается на выявлении двух значений состояния участка пути - свободен, занят. Это отражает пониженную эффективность устройства в случаях организации подвижных блок-участков между поездами, когда необходимы данные о местоположении головного и хвостового вагонов поезда.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание устройства для автоматического интервального регулирования движения поездов за счет введения виртуальных участков пути на базе волоконно-оптического кабеля и алгоритмов контроля проследования поездов по перегону.
Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в устройство для автоматического интервального регулирования движения поездов, содержащее датчики наличия подвижного состава на участках перегона, связанные с блоком формирования управляющих и контрольных сигналов, который соединен со стационарными радиоустройствами, связанными с локомотивными радиоустройствами, согласно изобретению введены модуль преобразования оптического сигнала в цифровые сигналы и блок логического определения состояния датчиков наличия подвижного состава на участках перегона, а в качестве датчиков наличия подвижного состава на участках перегона использован волоконно-оптический кабель, проложенный вдоль пути перегона, который через модуль преобразования оптического сигнала в цифровые сигналы соединен с блоком логического определения состояния датчиков наличия подвижного состава на участках перегона, выход/вход которого соединен с блоком формирования управляющих и контрольных сигналов.
На чертеже представлена блок-схема устройства для автоматического интервального регулирования движения поездов.
Устройство для автоматического интервального регулирования движения поездов содержит датчики 1 наличия подвижного состава на участках перегона, связанные с блоком 2 формирования управляющих и контрольных сигналов, который соединен со стационарными радиоустройствами 3, связанными с локомотивными радиоустройствами 4. В устройство введены модуль 5 преобразования оптического сигнала в цифровые сигналы и блок 6 логического определения состояния датчиков 1 наличия подвижного состава на участках перегона. В качестве датчиков 1 наличия подвижного состава на участках перегона использован волоконно-оптический кабель, проложенный вдоль пути 7 перегона, который через модуль 5 преобразования оптического сигнала в цифровые сигналы соединен с блоком 6 логического определения состояния датчиков 1 наличия подвижного состава на участках перегона, выход/вход которого соединен с блоком 2 формирования управляющих и контрольных сигналов.
Функциональные блоки устройства выполнены на микропроцессорной основе.
Устройство для автоматического интервального регулирования движения поездов работает следующим образом.
При свободности пути 7 перегона и при проследовании по нему поезда модуль 5 преобразования оптического сигнала в цифровые сигналы оценивает отраженную световую волну, поступающую из оптического волокна волоконно-оптического кабеля вследствие ввода от одного входа/выхода модуля 5 в упомянутое волокно коротких оптических импульсов с заданной частотой.
На другом входе/выходе модуля 5 формируется текущая информация о виртуальных участках пути (волоконно-оптического кабеля) по двум значениям их состояния - свободен, занят, которая поступает на один вход/выход блока 6 логического определения состояния датчиков 1 наличия подвижного состава на участках перегона.
Блоком 6 логического определения состояния датчиков 1 наличия подвижного состава на участках перегона обрабатываются для фиксирования в режиме реального времени как при свободном от движения поездов перегоне, так и при его занятии, следующие состояния виртуального участка пути:
С - свободен;
З - занят;
ЗГ - занят головой поезда;
ЗХ - занят хвостом поезда.
При свободности пути 7 перегона и исправном состоянии технических средств виртуальных участков пути сигнал распределения отраженной световой волны находится в пределах значений, требуемых для фиксирования свободности виртуальных участков пути.
Информация о свободности виртуальных участков пути с другого входа-выхода модуля 5 поступает на один вход/выход блока 4, который определяет статус одного из вышеприведенных состояний виртуальных участках пути в соответствии со следующим алгоритмом:
- первым шагом является фиксирование состояния каждого (i) участка пути (при свободности перегона состояние каждого участка пути - С);
- вторым шагом является фиксирование состояния предыдущего (i-1) по принятому направлению движения участка пути относительно тестируемого участка (состояние также - С);
- третьим шагом является фиксирование состояния следующего (i+1) по принятому направлению движения участка пути относительно тестируемого участка (состояние также - С).
В результате сравнения значений собственного состояния отдельного участка пути и состояния смежных с ним участков пути блоком 2 формирования управляющих и контрольных сигналов формируется идентификационный сигнал «С» (свободен) по каждому участку пути перегона. Последнему участку пути перегона присваивается идентификатор «С» по информационному сигналу о его свободности.
Информация о состоянии «С» всех виртуальных участков пути блоком 6 формируется при отсутствии идентификации ложной свободности виртуальной участков пути, отсутствии идентификации нештатного сближения поездов и отсутствии идентификации о местоположении головы поезда при занятии виртуальных участков пути.
В поездных ситуациях для виртуальных участков пути в случае исправного состояния технических средств виртуальных участков пути блоком 6 могут быть сформированы следующие идентификаторы:
З - занята;
ЗГ - занята головой поезда;
ЗХ - занята хвостом поезда;
С - свободен.
Идентификаторы З и ЗГ присваиваются виртуальному участку пути при условии совпадения по времени информационного сигнала от модуля 5 о его занятости и занятости предыдущего по направлению движения виртуального участка пути. Присвоение виртуальному участку пути идентификатора ЗГ ведет к потере предыдущего виртуального участка пути по направлению движения идентификатора ЗГ.
К первому виртуальному участку пути перегона относятся идентификаторы З и ЗГ по информационному сигналу о занятости.
Идентификаторы З и ЗХ присваиваются виртуальному участку пути при условии совпадения по времени информационного сигнала от модуля 5 о его занятости, занятости следующего и свободности предыдущей по направлению движения виртуального участка пути.
От локомотивных радиоустройств 4 в стационарные устройства 3 передается информация о местоположении поезда, сформированной на базе информации спутниковой навигационной системы. Переданная от стационарных радиоустройств 3 на другой вход/выход блока 2 формирования управляющих и контрольных сигналов информация о местоположении поезда сопоставляется блоком 2 с аналогичной информацией от блока 6 для формирования точного местоположения поезда.
С использованием информации о местоположении поезда блоком 2 формируется сообщение о поездной ситуации на перегоне (управляющие команды по движению) и передается с другого входа-выхода на стационарные радиоустройства 3 для передачи по радиоканалу на локомотивные радиоустройства 4, посредством которых бортовые устройства поезда переводятся в состояние безопасности.
Таким образом, реализуя логический контроль состояний виртуальных участков пути, обеспечивается повышение эффективности устройства при организации подвижных блок-участков.
Эффективность устройства для автоматического интервального регулирования движения поездов заключается в создании виртуального участка пути, позволяющего формировать подвижные блок-участки на перегоне, и алгоритмов контроля проследования поездов по перегону для увеличения пропускной способности железной дороги.