Способ и система автоматизированного вождения грузовых поездов повышенной массы и длины с распределенными по длине состава локомотивами
METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMATED DRIVING OF FREIGHT TRAINS OF INCREASED WEIGHT AND LENGTH WITH LOCOMOTIVES DISTRIBUTED THROUGHOUT THE LENGTH OF TRAIN

Изобретение относится к железнодорожной технике и может быть использовано для автоматизированного вождения грузовых поездов повышенной массы и длины, в которых для тяги используется несколько локомотивов, распределенных по длине поезда, в том числе соединенных поездов.
Известен способ автоматизированного вождения грузовых поездов повышенной массы и длины с распределенными по длине состава локомотивами, реализующий асинхронное (свое для каждого локомотива в составе) автоматическое ведение длинносоставного поезда, приведенный в патенте РФ №2238860, МПК:В61С 17/12, опубл. 27.10.2004 г. - аналог.
Недостатком известного решения является невозможность обеспечения требуемой надежности автоматизированного вождения поездов при временных пропаданиях связи между локомотивами. Временные пропадания связи между локомотивами состава одновременно по двум каналам (основному и резервному) приводят в данном решении к невозможности передачи обобщенного режима на ведомые локомотивы.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение в части способа, является повышение надежности автоматизированного вождения грузовых поездов повышенной массы и длины с распределенными по длине состава локомотивами при пропадании между локомотивами связи.
Указанный технический результат, достигается тем, что в способе автоматизированного вождения грузовых поездов повышенной массы и длины с распределенными по длине состава локомотивами при наличии связи между ведущим и ведомыми локомотивами по основному или резервному каналам, обобщенные режимы ведения поезда определяют на ведущем локомотиве с передачей их через каналы связи на ведомые локомотивы в виде задания, а при отсутствии связи между ведущим и ведомыми локомотивами по основному и резервному каналам в течение времени превышающем суммарную длительность двух приемных посылок, ведомые локомотивы переходят на автономную работу с самостоятельным выбором обобщенных режимов ведения поезда и с использованием собственных баз данных и показаний своих приборов, и осуществляют автономную работу до восстановления связи.
Известна система автоматизированного вождения грузовых поездов повышенной массы и длины с распределенными по длине состава локомотивами, каждый из которых содержит центральный процессор, блок датчиков, блок памяти, блок ввода данных, блок индикации, блок управления исполнительными элементами системы, блок приема-передачи данных с основным и резервным каналами связи и блок автоведения, выполненный с возможностью обеспечения как синхронного, так и асинхронного управления локомотивами на основе информации получаемой от блока датчиков, блока памяти и блока приема-передачи данных реализованная системой автоматизированного вождения грузовых поездов повышенной массы и длины с распределенной тягой, известная из патента РФ №2238860, МПК:В61С 17/12, опубл. 27.10.2004 г. -  прототип.
Недостатком известного решения является невозможность обеспечения требуемой надежности работы системы автоматизированного вождения поездов при временных пропаданиях связи между локомотивами. Это обусловлено тем, что известное решение становится неработоспособным в случае временного пропадания связи между локомотивами состава одновременно по двум каналам (основному и резервному).
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение в части устройства является повышение надежности работы системы автоматизированного вождения грузовых поездов повышенной массы и длины с распределенными по длине состава локомотивами при пропадании между локомотивами связи.
Указанный технический результат достигается тем, что в системе автоматизированного вождения грузовых поездов повышенной массы и длины с распределенными по длине состава локомотивами каждый из которых содержит центральный процессор, блок датчиков, блок памяти, блок ввода данных, блок индикации, блок управления исполнительными элементами, блок приема-передачи данных с основным и резервным каналами связи и блок автоведения, выполненный с возможностью обеспечения как синхронного, так и асинхронного управления локомотивами на основе информации получаемой от блока датчиков, блока памяти и блока приема-передачи данных, каждый локомотив дополнительно содержит блок контроля связи, связанный с блоком формирования команд, несущих информацию об обобщенных режимах движения, с центральным процессором и приемо-передающим устройством локомотива.
Временные пропадания связи между локомотивами обусловлены особенностями рельефа местности, наличием искусственных сооружений и мешающим влиянием предприятий работающих на близких частотах связи. Координаты мест возможного пропадания связи, как правило, известны. Они определяются до начала эксплуатации соединенных поездов на участке обращения при помощи встроенных программ диагностики прохождения радиосигналов между локомотивами состава и вагон-лабораториями радиосвязи и уточняются в процессе эксплуатации.
При пропадании связи по основному каналу, блоки приема-передачи переходят на работу по резервному каналу связи, но при пропадании связи между локомотивами состава одновременно по двум каналам (основному и резервному) становится невозможной передача сигнала нового обобщенного режима на ведомые локомотивы при изменении профиля пути, что негативно сказывается на продольной динамике состава, а также приводит, в соответствии с действующими требованиями к остановке поезда на перегоне, его расформированию и выводу по частям, непредвиденным задержкам поездов. Заявляемые способ и устройство позволяют избежать указанных недостатков.
Функциональная схема системы автоматизированного вождения грузовых поездов повышенной массы и длины с распределенными по длине состава локомотивами, реализующая заявленный способ представлена на фиг. 1.
Заявляемая система содержит установленные на каждом локомотиве 1, 2, 3 блок 4 центрального процессора, к которому подключены блок 5 индикации, блок 6 памяти, датчики 7 давления, датчик 8 пути и скорости, блок 9 автоведения, реализующий на каждом локомотиве собственную программу ведения, датчик 10 тока и датчик 11 напряжения, блок 12 автоматической локомотивной сигнализации, блок 13 диагностики основных узлов, блок 14 формирования сигналов управления исполнительными элементами системы, приемопередающее устройство 15 (блок приема-передачи данных), блок 16 клавиатуры; блок 4 центрального процессора головного локомотива подключен к передатчику приемопередающего устройства 15 через блок 17 формирования, несущих информацию об обобщенных режимах движения команд и блок 18 контроля связи, который подключен к приемопередающему устройству 15, блоку 4 центрального процессора и блоку формирования команд 17.
При работе системы автоматизированного вождения грузовых поездов повышенной массы и длины с распределенной тягой организован постоянный циклический обмен посылками между блоками приема-передачи локомотивов состава. Это позволяет постоянно контролировать наличие связи между локомотивами. В штатном режиме работы блоков приема-передачи связь между локомотивами состава осуществляется по основному каналу связи. Переход на резервный канал связи осуществляется при отсутствии связи, в течение установленного нормами времени, по основному каналу связи. Критерием перехода ведомых локомотивов на автономный режим работы является отсутствие (пропадание) связи одновременно по двум каналам связи по информации, получаемой от блока контроля связи 18 (см. фиг. 1), в течение времени превышающего суммарное время двух приемных посылок.
Под приемной посылкой в данном случае понимается пакет данных, как правило, размерностью 8 или 20 байт, содержащий сетевой адрес поезда и информацию о режимах работы силовой схемы локомотивов и передаваемый при наличии связи по основному или дополнительному каналам связи с ведущего локомотива на ведомые и обратно.
Предлагаемые способ и система обеспечивают надежную работу грузового состава с соединенными поездами как в случае, наличия связи между ведущим и ведомыми локомотивами по основному или резервному каналам, так и при отсутствии (пропадании) связи по обоим каналам. В первом случае - обобщенные режимы ведения поезда (тяга, выбег, торможение и т.д.) определяются на ведущем локомотиве с передачей их в блок центрального процессора ведущего локомотива и через каналы связи в блоки центральных процессоров ведомых локомотивов в виде задания, а во втором случае - при отсутствии связи между ведущим и ведомыми локомотивами по основному и резервному каналам в течение времени превышающем суммарную длительность двух приемных посылок, в блоки центральных процессоров ведомых локомотивов передаются в виде задания обобщенные режимы ведения поезда, определенные в собственных блоках автоведения с использованием собственных баз данных и показаний своих блоков датчиков, до восстановления связи, отслеживаемого блоком 18 контроля связи.
Блок 18 контроля связи отслеживает наличие связи по основному и резервному каналу и в случае наличия хотя бы одной из них, обобщенные режимы ведения поезда передаются на ведомые локомотивы. При отсутствии связи между ведущим и ведомыми локомотивами по основному и резервному каналам блок 18 контроля связи информирует об этом блок 4 центрального процессора и блок 9 автоведения и в блоки центральных процессоров ведомых локомотивов передаются в виде задания обобщенные режимы ведения поезда, определенные в собственных блоках автоведения с использованием собственных баз данных и показаний своих блоков датчиков, до восстановления связи.