СИСТЕМА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПОЕЗДОВ

Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использована на железнодорожном транспорте.
Известна система централизованного контроля движения железнодорожного транспорта, включающая центральный компьютер, связанный с передатчиками, установленными на поездах, с которого непосредственно посылаются инструкции составам, а от них в базу данных сведения о скорости, географических данных местоположения составов. Этот же компьютер управляет перемещением всех составов на путях, посылая инструкции каждому составу индивидуально об уменьшении скорости или об остановке (GB 2353127, B61L 25/02, 14.02.2001).
Недостатком данной системы централизованного контроля движения железнодорожного транспорта является отсутствие разделения сбора и обработки информации, за счет чего снижается надежность диспетчерского управления.
Наиболее близкой по своей технической сущности к заявленной полезной модели является выбранная в качестве прототипа (RU 23 07041, B61L 25/00, 27.09.2007) система контроля технологической дисциплины процесса управления движением поездов, включающая центральный web-портал, по меньшей мере, один центральный обрабатывающий комплекс, по меньшей мере, одно автоматизированное рабочее место контроля выполнения технологических норм управления движением поездов, автоматическую систему управления железнодорожным транспортом, по меньшей мере, один управляющий вычислительный комплекс, двухконтурную систему взаимодействия с тяговым подвижным составом, в которой автоматическая система управления железнодорожным транспортом содержит базу исходных данных, а также осуществляет сбор данных с технических средств железнодорожной автоматики и телемеханики и их передачу на центральный обрабатывающий комплекс, совокупность центрального обрабатывающего комплекса, осуществляющего сбор, обработку, анализ данных, связь с автоматизированными рабочими местами, и автоматизированных рабочих мест выполняет функции контроля технологической дисциплины, обучения персонала, оперативной системы поддержки принятия решений на уровне дорожного центра управления перевозками, первый контур системы взаимодействия с тяговым подвижным составом, обеспечивающий безопасность движения поездов, включает технические средства железнодорожной автоматики и телемеханики, комплексное локомотивное устройство безопасности, взаимодействующее с тяговым подвижным составом по радиоканалу с использованием радиомодемов, и межконтурную систему взаимодействия, при этом сбор данных с комплексного локомотивного устройства безопасности и с технических средств железнодорожной автоматики и телемеханики, их обработку и подготовку к передаче на тяговый подвижной состав осуществляют при помощи управляющего вычислительного комплекса, далее информация посредством межконтурной системы взаимодействия поступает в центральный обрабатывающий комплекс, второй технологический контур системы взаимодействия с тяговым подвижным составом, включает бортовые приборы управления за исключением комплексного локомотивного устройства безопасности, устройство цифрового взаимодействия, обеспечивающее взаимодействие с автоматической системой управления железнодорожным транспортом, с одной стороны, и с бортовыми приборами - с другой, перевозную радиостанцию, систему цифровой радиосвязи, обеспечивающую связь с центральным обрабатывающим комплексом, управляющим тяговым подвижным составом, центральный web-портал осуществляет анализ представленных из центрального обрабатывающего комплекса данных в наглядном виде.
Недостатком известной системы является недостаточность получаемых данных для бесперебойного диспетчерского управления движением поездов железнодорожного подвижного состава, что снижает надежность принятия решений соответствующего авторизованного оператора.
Задача, на решение которой направлена данная полезная модель, является повышение качества диспетчерского управления железнодорожными перевозками и безопасности движения железнодорожного транспорта, путем детализации данных радиообмена стационарных систем с бортовыми системами управления и системами безопасности тягового подвижного состава.
Технический результат, достигаемый при реализации предложенной полезной модели, заключается в повышении точности данных системы для обеспечения технологической дисциплины диспетчерского управления движением, за счет установки измерительного инерциального блока на тяговый подвижной состав.
Указанный технический результат достигается тем, что в систему для обеспечения технологической дисциплины диспетчерского управления движением, содержащая центральный обрабатывающий комплекс, размещенный в дорожном центре управления перевозками, сервер центрального обрабатывающего комплекса, включающий web-портал, соединенный с вычислительными устройствами, по меньшей мере, двух автоматизированных рабочих мест управления движением поездов, автоматическую систему управления железнодорожным транспортом, в блоке памяти, которой содержатся исходные данные по управлению железнодорожным транспортом, двухконтурную систему взаимодействия с тяговым подвижным составом, первый контур которой, включает управляющий вычислительный комплекс, технические средства железнодорожной автоматики и телемеханики, комплексное локомотивное устройство безопасности, установленное на тяговым подвижным составом, второй контур системы взаимодействия с тяговым подвижным составом, включает бортовые системы управления тяговым подвижным составом, блок цифрового взаимодействия с автоматической системой управления железнодорожным транспортом и с бортовыми приборами подвижного состава и межконтурную систему взаимодействия, согласно предложению в первый контур системы введен и установлен на тяговом подвижном составе измерительный инерциальный блок, предназначенный для измерения и записи параметров движения тягового подвижного состава, при этом измерительный инерциальный блок соединен с комплексным локомотивным устройством безопасности по межконтурной системе взаимодействия и с управляющим вычислительным комплексом, посредством цифрового канала связи, через технические средства железнодорожной автоматики и телемеханики.
Основные функции системы контроля технологической дисциплины процесса управления движением поездов заключаются:
- в контроле и оперативном влиянии на поездное положение по участкам и по дороге в целом на основании информации, получаемой от локомотивов и внешних автоматизированных и информационно-управляющих и информационных систем о прибытии, отправлении и проследовании поездов для принятия решений;
- в введении каждого из поездов по энергооптимальному графику, что влечет за собой увеличение технической скорости, пропускной способности, снижение времени простоя локомотивов, вагонов и т.п.;
- в принудительной остановке поезда в режиме служебного торможения в случае возникновения аварийной ситуации;
- в контроле технических средств и технологических процессов при движении поездов.
Управление движением поездов осуществляют поездные диспетчеры дорожного центра управления перевозками. Диспетчеры управляют процессом перевозок на основании информации, получаемой со станций и непосредственно от машинистов (по радиосвязи), а также с использованием данных автоматических систем. Таким образом, наряду с контуром обеспечения безопасности создается технологический контур, который за счет контроля технологической дисциплины и оперативного взаимодействия работников дорожного центра управления перевозками с локомотивом повышает эффективность управления и дополнительно повышает уровень безопасности.
Непосредственное управление движением поезда осуществляет машинист локомотива (тягового подвижного состава), взаимодействие с которым (информационный обмен) происходит посредством следующих средств:
- напольные светофоры, сигналы ограждения, сигнальные указатели и знаки;
- ручные сигналы, подаваемые работниками дорог (дежурными по станциям, осмотрщиками подвижного состава, путейцами, дежурными по переездам и др.) при помощи флагов, фонарей, дисков или руками;
- звуковые сигналы (свистки, звуковые рожки, петарды и др.);
- сигналы автоматической сигнализации;
- система автоматического управления торможением поезда (САУТ);
- автоматическая идентификация подвижного состава (САИ "Пальма");
- системы теленаблюдения за подвижным составом, и другие системы контроля продвижения поезда.
- голосовая радиосвязь, посредством которой машинисту передается необходимая для ведения поезда информация.
Комплексное локомотивное устройство безопасности обеспечивает определение координат от устройств спутниковой навигации, датчиков угла поворота, инерциального измерительного блока и электронной карты участка. Указанные данные поступают в комплексное локомотивное устройство безопасности по межконтурной системе связи (шлюз), в которой происходит согласование информационных потоков.
Инерциальный измерительный блок измеряет 3 линейных и 3 вращательных ускорения по осям X, Y, Z. Эти данные используются как для повышения точности и качества навигационной системы так и одновременно вычисляются динамические характеристики локомотива такие как вертикальные и боковые ускорения, раскачка локомотива. Эти данные совместно с информацией комплексного локомотивного устройства безопасности передаются по каналам связи в базу данных для оперативной обработки и выявления аномалий поведения локомотива.
Управление тяговым подвижным составом и ведение поезда в целом осуществляется с использованием бортовых приборов и систем управления, обеспечения безопасности, навигации, измерения, диагностирования и выдачи рекомендаций по оптимальному движению поезда.
На чертеже показана функциональная схема системы для обеспечения технологической дисциплины диспетчерского управления движением поездов.
Функционирование системы происходит следующим образом.
Основным прибором безопасности на локомотиве является комплексное локомотивное устройство безопасности 14, взаимодействующее с системой по каналам цифровой связи, по которым поступают кодовые сигналы автоматической локомотивной сигнализации (АЛС различной модификации). Цифровая связь с комплексным локомотивным устройством безопасности 14 осуществляется через специальный наземный управляющий вычислительный комплекс 7, который обеспечивает двухстороннюю связь тягового подвижного состава 8 с центральным обрабатывающим комплексом 2. В управляющий вычислительный комплекс 7, также, поступают данные с бортовых систем управления 11, с измерительного инерциального блока 13, которые установлены на локомотиве, с технических средств 10 железнодорожной автоматики и телемеханики. Обратный сигнал на тяговый подвижной состав 8 отправляется после обработки и сверки поступающих в центральный обрабатывающий комплекс 2 с исходными данными 9 по управлению железнодорожным транспортом, поступающими в центральный обрабатывающий комплекс 2 из автоматической системы 6 управления железнодорожным транспортом. На основании полученных данных от центрального обрабатывающего комплекса 2, комплексное локомотивное устройство безопасности 14 обеспечивает, через проводную связь с бортовыми системами управления 11, формирование значения допустимой скорости тягового подвижного состава 8 или его остановку. Это первый контур - контур обеспечения безопасности.
Второй контур - технологическое взаимодействие с тяговым подвижным составом 8. Взаимодействие происходит через приборы, непосредственно не являющиеся приборами безопасности, т.е. через бортовые системы управления 11, которые могут включать: систему автоматического управления торможением поездов (САУТ), систему автоведения поезда (УСАВП), микропроцессорную систему управления локомотивом (МСУЛ) или другие системы управления. От бортовых систем управления 11 блок 12 цифрового взаимодействия передает данные с локомотива на автоматическую систему 6 управления железнодорожным транспортом. Автоматическая система 6 управления железнодорожным транспортом в блоке 9 памяти содержит исходные данные по управлению железнодорожным транспортом и получает, также, текущие данные с технических средств 10 железнодорожной автоматики и телемеханики. После обработки и сопоставления данных бортовых систем управления 11 и данных технических средств 10 железнодорожной автоматики и телемеханики с исходными данными по управлению железнодорожным транспортом, автоматическая система 6 управления железнодорожным транспортом передает сигнал на центральный обрабатывающий комплекс 2.
Данные, поступающие в центральный обрабатывающий комплекс 2 от управляющего вычислительного комплекса 7 и автоматизированной системы 6 управления железнодорожным транспортом, обрабатывается и анализируется. На основании анализа данных в центральном обрабатывающем комплексе 2 вырабатываются информационные решения, подтверждаемые или отрицаемые посредством автоматизированных рабочих мест 5, которые передаются по первому контуру системы посредством цифровой радиосвязи на бортовые системы управления 11, (система САУТ) локомотива, выступающей в качестве элемента, воспринимающего и отрабатывающего информацию от центрального обрабатывающего комплекса, за счет чего повышается безопасность движения железнодорожного транспорта
Совокупность центрального обрабатывающего комплекса 2 и автоматизированных рабочих мест 5 (по числу рабочих мест оперативного персонала диспетчерского центра управления перевозками) реализует функции контроля технологической дисциплины на уровне диспетчерского центра 1 и работает как оперативная система поддержки принятия решений.
Вся работа системы отображается в виде отчетных форм, на web-портале 4 системы, работающего на базе сервера 3. Web-портал 4 выполняет задачу анализатора действий оперативного персонала диспетчерских центров, станций и т.п. (сведения, поступающие от автоматизированных рабочих мест 5), правильности функционирования технических средств 10 железнодорожной автоматики и телемеханики и локомотивной аппаратуры и т.п. При этом web-портал 4 может выдавать рекомендации на основе комплексного анализа взаимосвязанных событий. Например, из анализа частых задержек у сигналов входных светофоров следует решение, в совокупности несущее рекомендации об укладке дополнительных путей по главному ходу, подготовленности инфраструктуры и т.п.
Подтвержденные решения, требующие непосредственного воздействия на локомотив, транслируются по сети передачи данных общего пользования через управляющий вычислительный комплекс 7. Кроме того, посредством блока передачи данных TDP и цифровой радиосвязи стандарта TETRA на частоте диапазона 460 МГц также передается в локомотивную аппаратуру системы САУТ, выступающую в качестве элемента, воспринимающего и отрабатывающего информацию от центрального обрабатывающего комплекса.
Внедрение в первый контур системы для обеспечения технологической дисциплины диспетчерского управления движением измерительного инерциального блока, с установкой его на локомотив, позволяет повысить качество диспетчерского управления перевозочного процесса путем детализации данных радиообмена стационарных систем с бортовыми системами управления и системами безопасности тягового подвижного состава.