Устройство для регулирования движения поездов
DEVICE FOR TRAIN TRAFFIC REGULATION

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности, к устройствам для регулирования движения поездов и может быть использовано в микропроцессорных системах автоблокировки и централизации для сокращения интервала попутного следования поездов при отправлении со станции.
Известно устройство для регулирования движения поездов, содержащее микропроцессорные приемопередатчики сигналов контроля состояния рельсовой линии и автоматической локомотивной сигнализации, связанные с рельсовой линией, с огнями путевых светофоров, со схемами электрической централизации и между собой, а также с автоматическим рабочим местом электромеханика, которое принимает и отображает диагностическую информацию о техническом состоянии аппаратуры сигнальных точек и информацию о поездном положении, автоматическое рабочее место дежурного по станции, CAN-интерфейсы, станционный и перегонный приемопередатчики сигналов управления автоматической переездной сигнализации, приемопередатчик радиоканала и управляющий приемопередатчик сигналов взаимодействия компонентов системы, один вход-выход которого через один CAN-интерфейс подключен к входу-выходу автоматического рабочего места дежурного по станции, а другой вход-выход через другой CAN-интерфейс соединен с одним входом-выходом станционного приемопередатчика сигналов управления автоматической переездной сигнализации, с входом-выходом приемопередатчика радиоканала, с входом-выходом автоматического рабочего места электромеханика и с входами-выходами вышеупомянутых приемопередатчиков сигналов контроля состояния рельсовой линии и автоматической локомотивной сигнализации, а другой вход-выход станционного приемопередатчика сигналов автоматической переездной сигнализации соединен с входом-выходом перегонного приемопередатчика сигналов автоматической переездной сигнализации, выход которого связан с аппаратурой переезда (RU 2354574, B61L 23/16, B61L 27/04, 10.05. 2009).
Известное устройство не обеспечивает требуемый уровень межпоездных интервалов на участках с перегонами, оборудованными микропроцессорной системой централизованной автоблокировки, и станциями, оборудованными системой релейной централизации. Организация движения и система сигнализации на станциях при применении этого устройства обеспечивает минимальный расчетный межпоездной интервал попутного следования поездов 4 минуты, а фактически реализуемый составляет 6 минут из-за полной выборки резерва пропускной способности станций.
В качестве прототипа выбрано устройство для регулирования движения поездов, содержащее соединенные входами и выходами через CAN-интерфейс приемопередатчик сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации перегонных рельсовых цепей, приемопередатчик радиоканала, приемопередатчик сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации рельсовых цепей маршрутов отправления, блок управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки и приемопередатчик интерфейса централизации, вторые вход и выход которого соединены через релейный интерфейс соответственно с первыми выходом и входом устройства обработки логических зависимостей централизации, второй и  третий выходы которого соединены соответственно с входом блока включения выходных светофоров и входом блока включения дополнительного сигнального показания выходных светофоров (RU116446, B61L 23/16, B61L 27/04, 27.05.2012).
В известном устройстве возможность сокращения интервалов между поездами при их отправлении со станции ограничена тем, что для приготовления очередного маршрута отправления система ожидает полного освобождения всех станционных путевых участков, задействованных в текущем маршруте отправления.
Технический результат изобретения заключается в сокращении интервала попутного следования поездов при отправлении со станции.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для регулирования движения поездов, содержащем соединенные входами и выходами через CAN-интерфейс стационарной аппаратуры приемопередатчик сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации перегонных рельсовых цепей, приемопередатчик радиоканала, приемопередатчик сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации рельсовых цепей маршрутов отправления, блок управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки и приемопередатчик интерфейса централизации, вторые вход и выход которого соединены через релейный интерфейс соответственно с первыми выходом и входом устройства обработки логических зависимостей централизации, второй и  третий выходы которого соединены соответственно с входом блока включения выходных светофоров и входом блока включения дополнительного сигнального показания выходных светофоров, при этом приемопередатчики сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации перегонных рельсовых цепей и рельсовых цепей маршрутов отправления соединены с рельсовой линией через путевые согласующие устройства, согласно изобретению в стационарную аппаратуру введены и подключены своими входами и выходами к  CAN-интерфейсу блок управления посекционным размыканием маршрутов отправления поездов, блок  посекционного  включения кодов автоматической локомотивной сигнализации в секциях маршрутов отправления поездов и блок  привязки координат границ секций маршрутов отправления поездов к координатам путевой инфраструктуры на электронной карте маршрутов станции, а на локомотиве каждого поезда установлен модуль управления движением по секциям его маршрута отправления, вход и выход которого подключен к  CAN-интерфейсу бортового устройства безопасности.
На чертеже представлена схема устройства для регулирования движения поездов.
Устройство для регулирования движения поездов содержит соединенные входами и выходами через CAN-интерфейс 1 стационарной аппаратуры 2 приемопередатчик 3 сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации перегонных рельсовых цепей, приемопередатчик 4 радиоканала, приемопередатчик 5 сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации рельсовых цепей маршрутов отправления, блок 6 управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки и приемопередатчик 7 интерфейса централизации, вторые вход и выход которого соединены через релейный интерфейс 8 соответственно с первыми выходом и входом устройства 9 обработки логических зависимостей централизации, второй и  третий выходы которого соединены соответственно с входом блока 10 включения выходных светофоров и входом блока 11 включения дополнительного сигнального показания выходных светофоров, при этом приемопередатчики сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации перегонных рельсовых цепей и рельсовых цепей маршрутов отправления соединены с рельсовой линией через путевые согласующие устройства 12, в стационарную аппаратуру введены и подключены своими входами и выходами к  CAN-интерфейсу 1 блок 13 управления посекционным размыканием маршрутов отправления поездов, блок 14 посекционного  включения кодов автоматической локомотивной сигнализации в секциях маршрутов отправления поездов и блок 15 привязки координат границ секций маршрутов отправления поездов к координатам путевой инфраструктуры на электронной карте маршрутов станции, а на локомотиве 16 каждого поезда установлен модуль 17 управления движением по секциям его маршрута отправления, вход и выход которого подключен к  CAN-интерфейсу 18 бортового устройства 19 безопасности (например, КЛУБ, КЛУБ-У, БЛОК или аналогичное).
Устройство для регулирования движения поездов работает следующим образом.
В соответствии с поездной ситуацией блок 6 управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки (опционально интегрированной в микропроцессорную централизацию) формирует управляющий сигнал настройки приемопередатчика 3 (или 5) на кодовый сигнал автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) систем АЛСН или АЛС-ЕН. Этот кодовый сигнал, при занятии рельсовой цепи, с выхода блока 6 передается через CAN-интерфейс 1 стационарной аппаратуры 2 на вход приемопередатчика 3 (или 5), осуществляющего непосредственно передачу сигнала в рельсовую линию. Блок 6 управления и обработки логических зависимостей оценивает поездную ситуацию (свободность и занятость рельсовых цепей и показания светофоров). В частности, при формировании кодов для маршрутов отправления блок 6 через CAN-интерфейс 1 стационарной аппаратуры 2 взаимодействует с блоками 13,14 и 15 для посекционного  включения кодов АЛС в секциях маршрутов отправления.
Блок 13 управления посекционным размыканием маршрутов отправления поездов разрешает размыкание секции маршрута  определенной длины, зависящей от режима попутного отправления поездов со станции, после освобождения этой секции предыдущим поездом для возможности использования данной секции в маршрутах отправления последующих поездов.
Блок 14 посекционного  включения кодов АЛС в секциях маршрутов отправления разрешает включение кодов АЛС в соответствующих секциях маршрутов отправления после того, как поезд санкционировано вступает на начала этих секций.
Если следующим впереди поездом занята часть секций горловины станции, через которую проходит  маршрут отправления, или участок удаления, то сигналы об их занятости поступают с выхода приемопередатчика 3 на вход блока 6. С выхода блока 6 управления и обработки логических зависимостей через CAN-интерфейс 1 стационарной аппаратуры 2 сигналы передаются на первый вход приемопередатчика 7 интерфейса централизации. Приемопередатчик 7 передает этот сигнал со своего второго выхода через релейный интерфейс 8 на вход устройства 9 обработки логических зависимостей централизации. В соответствии с поездной ситуацией устройство 9 обработки логических зависимостей централизации осуществляет контроль и установку маршрутов отправления поездов со станции на перегон.
Минимальный интервал времени между отправлениями поездов достигается, когда следующий впереди поезд освободил в горловине станции или на участке удаления секции своего маршрута отправления настолько, чтобы отправляющий за ним поезд мог двигаться по вновь приготовленному маршруту отправления с максимально разрешенной скоростью движения по стрелочным секциям своего маршрута отправления.
Информация, ограничивающая скорость движения соответствующих поездов по освободившимся от упомянутого  поезда секциям его маршрута отправления, передается по радиоканалу  в его бортовое устройство 19  безопасности посредством приемопередатчика 4 радиоканала.
В бортовых устройствах 19 безопасности вся информация об ограничениях скорости движения по упомянутым освободившимся секциям маршрута отправления первого поезда через бортовой CAN-интерфейс 18 поступает в модуль 17 управления движением по освободившимся секциям станционного маршрута отправления, где вместе с бортовыми данными о текущих координатах места нахождения локомотива поезда, привязанными к бортовой электронной карте маршрутов данной станции, используется для расчета кривых прицельного торможения.
Модуль 17 управления движением по освободившимся секциям станционного маршрута отправления, во время движения поезда по маршрутам отправления вырабатывает команды ограничения допустимой скорости движения, приоритетные по отношению к другим командам управления скоростью движения, формируемым в бортовом устройстве 19 безопасности.  Секции, на которые устройство 9 обработки логических зависимостей централизации разделяет маршруты отправления, для гибкости управления движением могут иметь переменные границы. Поэтому при приготовлении каждого маршрута блоком 15 привязки координат границ секций маршрутов отправления к координатам по электронной карте маршрутов станции обеспечивается формирование данных о координатах, назначенных устройством 9 обработки логических зависимостей централизации границ секций маршрутов отправления для их передачи по радиоканалу в бортовые устройства 19 безопасности перед тем, как эти поезда вступают на эти секции маршрута. Это делается для того, чтобы модуль 17 управления движением в реальном времени мог рассчитать соответствующие кривые прицельного торможения.
По периодическому управляющему сигналу бортовое устройство 19  безопасности посредством приемопередатчика радиоканала бортового устройства (на чертеже не показан) передает в стационарный приемопередатчик 4 радиоканала сообщение о содержании принимаемых сигналов АЛС.
Информация от приемопередатчика 4 поступает с его выхода через CAN-интерфейс 1 стационарной аппаратуры 2 на вход блока 6, на который также поступает информация с выхода приемопередатчика 3 о текущем освобождении секций маршрута отправления поезда для  следующих за ним поездов.
На основе полученной информации блок 6 формирует управляющий сигнал для изменения сигнальных показаний соответствующих светофоров, ограничивающих освободившиеся секции маршрута отправления, на специальное сигнальное показание. У маршрутных и выходных светофоров, относящихся к секциям маршрутов отправления, дополнительные световые сигналы имеют крестообразный вид, указывающий машинистам поездов на разрешенный режим движения по соответствующим секциям маршрутов отправления только по командам, вырабатываемым бортовым устройством безопасности своего поезда, при этом кривая торможения каждого поезда, в пределах каждой секции маршрута его отправления, рассчитывается его бортовым устройством безопасности с учетом  исходной информации, извлеченной бортовым устройством безопасности из кодовых сигналов  АЛС, принимаемых из рельсовых цепей и исходной информации, извлеченной из цифровых сообщений, принимаемых из радиоканала связи от  стационарного приемопередатчика радиоканала.
Этот сигнал с выхода блока 6 через CAN-интерфейс 1 поступает на вход приемопередатчика 7, а с его выхода через релейный интерфейс 8 передается на вход устройства 9 обработки логических зависимостей централизации. С третьего выхода устройства 9 сигнал поступает на вход блока 11 включения дополнительного показания  светофоров для разрешения движения по секциям ограниченным этими светофорами только по сигналам, вырабатываемым бортовым устройством 19 безопасности поезда, например, с допустимой скоростью 25 км/ч, с обеспечением остановки поезда перед защитным участком пути, ограничивающим допустимое сближение с впереди идущим поездом.
По сравнению с прототипом предлагаемое устройство за счет ускорения приготовления маршрутов управления обеспечивает уменьшение минимальных временных интервалов попутного следования между поездами, отправляющимися со станции на прилегающий к ней перегон, с 4÷6 минут до 3 минут.