СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ПЕРЕЕЗДЕ
METHOD OF CONTROLLING MOVEMENT AT RAILWAY CROSSING

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к устройствам автоматического управления движением на железнодорожных переездах, и может также быть использовано на перегонах железных дорог для определения состояния их занятости или свободности.
Прототипом является способ определения свободности от подвижного состава железнодорожного перегона, оборудованного полуавтоматической блокировкой, по которому сравнивают количество осей колесных пар единиц подвижного состава при вступлении его на перегон и количество осей колесных пар единиц подвижного состава при уходе его с перегона и при совпадении количества осей колесных пар принимают решение о незанятости перегона, при этом одновременно со счетом осей колесных пар идентифицируют проходящие единицы подвижного состава поезда, формируют ожидаемые последовательности импульсов от единиц подвижного состава поезда и сравнивают их с соответствующими последовательностями импульсов, формируемыми счетчиками, по результатам сравнения корректируют ошибки счета, возникающие при сбоях в работе счетчиков осей колесных пар подвижного состава поезда [Пат. РФ 2536999, МПК B61L 21/06, 1/16, 2014].
Недостатками прототипа являются:
- неудобство в эксплуатации, вызванное необходимостью хранения в базе данных оперативного управления перевозками параметров идентифицируемой единицы подвижного состава (числа осей и расстояния между ними), по которым формируется ожидаемая последовательность импульсов от этой единицы состава;
- ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью работы в автоматическом режиме в штатных ситуациях движения поездов;
- сложность конструкции, обусловленная наличием разнообразной аппаратуры.
Задачей изобретения является устранение этих недостатков, а именно, упрощение конструкции, расширение функциональных возможностей и повышение эксплуатационных характеристик.
Задача решается тем, что в способе управления движением на железнодорожном переезде, включающем счет и сравнивание количества осей колесных пар единиц подвижного состава при вступлении его на участок приближения к переезду и количества осей колесных пар единиц подвижного состава за переездом и принятие решения о занятости переезда, одновременно со счетом осей колесных пар производят измерение скорости движения подвижного состава и принимают решение о незанятости переезда: при отсутствии снижения скорости, если разность в количествах счета осей на участке приближения к переезду и за ним не превышает по величине двух, а при значительном снижении скорости, характерном для экстренного торможения, а также остановке - величине, равной нулю.
После принятия решения продолжают счет осей, после которого производят повторное сравнивание количества осей колесных пар. При вступлении подвижного состава на участок приближения к переезду изменяют время до начала закрывания переезда обратно пропорционально значению измеренной скорости, при количестве осей, характерном для грузового подвижного состава, а также меньшем шести. Сравнивание количества осей колесных пар начинают после регистрации числа осей колесных пар единиц подвижного состава за переездом, равного двум.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Измерение скорости движения подвижного состава одновременно со счетом осей колесных пар и принятие решения о незанятости переезда при отсутствии снижения скорости, если разность в количествах счета осей на участке приближения к переезду и за ним не превышает по величине двух, позволяет в автоматическом режиме выявить свободность переезда даже при сбое аппаратуры в процессе процедуры подсчета. При этом не снижается безопасность движения железнодорожного и автомобильного транспорта. Это упрощает конструкцию, расширяет ее функциональные возможности и улучшает эксплуатационные характеристики.
Принятие решения о незанятости переезда при значительном снижении скорости, характерном для экстренного торможения (или служебного до полной остановки), при разности в количествах счета осей, равной нулю, позволяет ужесточить контроль положения последнего вагона поезда и в автоматическом режиме выявить свободность переезда в нештатной ситуации, что расширяет функциональные возможности и улучшает эксплуатационные характеристики.
Продолжение после принятия решения счета осей и проведение после этого повторного сравнивания количества осей колесных пар позволяет автоматизировать процесс контроля исправности аппаратуры и датчиков счета колес. При совпадении показаний или относительно редком расхождении показаний на 1-2 единицы можно считать аппаратуру исправной. Такой контроль снижает эксплуатационные расходы и дает возможность заблаговременно привести аппаратуру в надлежащий порядок, что также расширяет функциональные возможности.
Изменение времени до начала закрывания переезда обратно пропорционально значению измеренной скорости при количестве осей, характерном для грузового подвижного состава, а также меньшем шести, при вступлении подвижного состава на участок приближения к переезду, позволяет оптимально рассчитать момент закрывания переезда, увеличивая тем самым пропускную способность последнего, путем уменьшения времени закрытого состояния переезда. Грузовой подвижной состав не может быстро изменить скорость на участке приближения к переезду, поэтому время его подхода к переезду можно спрогнозировать относительно точно. Аналогичным образом происходит движение подвижной единицы с малым числом осей, например дрезины или небольшого тепловоза. Динамика пассажирского (особенно скорого) поезда значительно выше грузового, поэтому, если не ограничивать скоростной режим пассажирского состава на указанном участке, то сложно точно спрогнозировать время прохождения им данного участка, вследствие чего целесообразно закрывать переезд по времени, которое необходимо для безопасного следования состава через железнодорожный переезд. Это расширяет функциональные возможности и улучшает эксплуатационные характеристики.
Сравнивание количества осей колесных пар после регистрации числа осей колесных пар единиц подвижного состава за переездом, равного двум, позволяет исключить ложный сигнал на открывание шлагбаума в случае сбоя аппаратуры, подсчитывающей импульсы датчика после переезда. Например, при вступлении на участок приближения к переезду первой оси и ее регистрации, случайная помеха в аппаратуре после переезда может вызвать ложный сигнал в виде одного счетного импульса, сравнение которого с подсчитанным до переезда вызвало бы ошибочное открывание шлагбаума. Это повышает надежность и безопасность работы.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена схема железнодорожного переезда. На фиг. 2 изображена диаграмма работы счета осей колесных пар подвижного состава.
Железнодорожный переезд 1 пересекает рельсовый путь 2 с участками 3, 4 соответственно приближения к переезду и за ним, в начале которых размещены датчики 5, 6 прохода колеса.
Способ реализуют следующим образом.
1
2
3
4
Вступление подвижного состава на участок 3 приближения к переезду 1 вызывает срабатывание датчика 5 прохода колеса после перемещения над ним колесной пары (фиг. 1). В процессе следования состава на выходе датчика 5 появляются пачки из двух импульсов, возникающих, например, от колес задней двухосной тележки предыдущего вагона в моменты времени t, t и от передней тележки последующего вагона в моменты t, t (фиг. 2,а). Аналогичная последовательность импульсов будет появляться и на выходе датчика 6 при проследовании через него соответствующих вагонов. При этом отношения временных промежутков между пачками импульсов будут приблизительно одинаковыми в штатном режиме движения, когда скорость будет изменяться незначительно. Кроме того, при определенном методе формирования импульсов датчика их длительность будет относительно постоянной. В случае экстренного торможения время между пачками импульсов, а также их длительность будут увеличиваться (фиг. 2,б).
Если подвижной состав движется через переезд в штатном режиме, то при разности содержимого накопителей импульсов датчиков 5 и 6, например счетчиков, не превышающей двух, выдается команда на открывание шлагбаума. При этом положение хвостовой части состава относительно датчика 6 может быть следующим.
Предположим, что на участок приближения к переезду входит состав с общим числом осей колесных пар 240, при этом датчик 5 и обслуживающая его аппаратура сработали без сбоев, в результате чего было подсчитано ровно 240 импульсов. Предположим, что обслуживающая датчик 6 аппаратура также точно производит счет проходящих над датчиком колесных пар. Тогда при поступлении 238 импульсов разность между подсчитанными количествами колесных пар не будет превосходить двух, что сформирует команду на открывание шлагбаума. Поскольку команда подается на 238-м импульсе, соответствующем прохождению датчика 6 последним колесом передней двухосной тележки последнего вагона, то приблизительно ¾ вагона окажутся сзади этого датчика. Однако переезд можно считать свободным, так как оставшиеся за датчиком ¾ вагона благополучно минуют датчик.
Наибольшее выступание состава сзади датчика 6 будет в случае, когда подсчет в силу ряда причин окажется неточным, причем на входе участка приближения к переезду будет подсчитано 239 импульсов, а аппаратура датчика 6 будет вести подсчет количества на единицу больше фактического значения. Тогда уже на 236 оси показания будут составлять 237 импульсов, а разность между количествами будет равна двум, что также вызовет команду на открывание шлагбаума. При этом сзади датчика окажется последний вагон, отодвинутый на расстояние, равное промежутку между тележками. Однако переезд также можно считать свободным, так как в штатном режиме движения последний вагон проследует за составом.
В случае экстренного торможения (или служебного с остановкой), при этом последний вагон может оказаться даже перед датчиком 6, команда на открывание шлагбаума не будет выдана, так как в этом случае меняются условия подачи команды - разность между количествами импульсов должна быть равна нулю. Переезд будет считаться занятым. При возобновлении движения и прохода передней тележки последнего вагона над датчиком 6 указанные количества совпадут, будет подана команда на открывание шлагбаума, а сзади датчика 6 в этот момент окажется ¾ последнего вагона, как и в первом случае, когда подсчет производился без ошибок.
Аналогичным образом переезд будет считаться занятым, если по какой-то причине на участке приближения к переезду от состава отцепится хвостовой вагон. При этом произойдет обрыв соединительного рукава между последним и предпоследним вагонами, что вызовет экстренное торможение состава и, следовательно, изменение условий подачи команды на открывание шлагбаума, т.е. уменьшение разности с двух до нуля.
Во всех возможных случаях подсчета импульсов до момента подачи команды на открывание нельзя определить исправность работы датчиков и аппаратуры с точки зрения их точности. Поэтому после принятия решения о незанятости переезда и подачи команды на открывание шлагбаума продолжают подсчет импульсов аппаратурой датчика 6. Если расхождение в количествах импульсов будет часто повторяться, то необходимо выявить и устранить причины неправильного счета.
Если количество осей, подсчитанное датчиком 5, характерно для грузового поезда, например 80 осей, время до начала закрывания переезда изменяют обратно пропорционально значению измеренной скорости. Аналогичным образом поступают и при малом числе осей, свойственном, например дрезине или тепловозу.
Внедрение изобретения позволит создать простое устройство для управления движением на железнодорожном переезде.