СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ О ПОЕЗДНОЙ ОБСТАНОВКЕ В КАБИНУ МАШИНИСТА ЛОКОМОТИВА

Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в автоматизированных системах диспетчерского управления для передачи информации о поездной обстановке в кабину машиниста локомотива.
Известно техническое решение по патенту Российской Федерации №2387564, МПК B61L 27/04, приоритет от 5 декабря 2008 года, публикация 27 апреля 2010 года на изобретение: "Система для управления движением поездов при диспетчерской централизации".
Известная система содержит центральный пункт управления и распределенные контролируемые пункты с размещенными на них устройствами постов ЭЦ и связанными с ними устройствами телеуправления и телесигнализации диспетчерской централизации, объединенные магистральной линией связи, при этом на центральном пункте управления размещена стационарная ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, соединенная через первый интерфейсный модуль с устройствами телеуправления и телесигнализации диспетчерской централизации и через второй интерфейсный модуль связанная с автоматизированной системой оперативного управления перевозками, причем на локомотивах, вовлеченных в систему управления, установлена система автоведения состава, включающая в себя бортовую ЭВМ, соединенную с дисплеем, силовой установкой локомотива и устройством автоматической локомотивной сигнализации с автостопом, а также установлены подключенные к бортовой ЭВМ бортовые радиомодемы цифрового радиоканала связи, соединенные с бортовыми антенными блоками, а на центральном пункте управления и распределенных контролируемых пунктах размещены стационарные радиомодемы цифрового радиоканала связи, соединенные со стационарными антенными блоками, при этом на центральном пункте управления и распределенных контролируемых пунктах введены контроллеры связи с функциями накопления и преобразования информации, которые своими первыми портами через модемы подключены к центральной линии связи.
Наиболее близким аналогом к заявляемому в качестве полезной модели техническому решению является патент Российской Федерации №2390456, МПК B61L 27/04, приоритет от 6 декабря 2008 года, публикация 27 мая 2010 года на изобретение: "Система для повышения безопасности движения при диспетчерской централизации".
Система содержит центральный пункт управления, на котором размещена стационарная ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, соединенная через первый интерфейсный модуль с устройством телеуправления и телесигнализации. На подвижных единицах рельсового транспорта имеются бортовые ЭВМ, соединенные с дисплеями, а также подключенные к бортовым ЭВМ бортовые радиомодемы цифрового радиоканала связи, соединенные с бортовыми антенными блоками цифрового радиоканала связи и бортовые приемники спутниковой навигационной системы, входом соединенные с антенными блоками спутниковой связи. На центральном пункте управления и распределенных контролируемых пунктах размещены стационарные радиомодемы цифрового радиоканала связи. На центральном пункте управления также размещены контроллеры связи, которые своими первыми портами через модемы подключены к магистральной линии связи, а вторыми портами соединены со стационарными радиомодемами цифрового радиоканала связи, при этом на центральном пункте управления контроллер связи соединен со стационарной ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера.
В известной системе объем информации, которой располагает машинист подвижной единицы остается неизменным и ограничен возможностями применяемых систем безопасности. Машинисту не предоставляется информация о положении подвижных единиц на участке, расстоянии до идущей впереди подвижной единицы и ее скорости, наличии подвижной единицы по встречному пути, ее скорости и расстоянии до нее, о количестве свободных перегонов по пути следования, о предупреждениях и ограничениях, об окнах по пути следования, о нормативно-справочной информации (НСИ) участка (профиль пути, пикетаж).
Таким образом, известная система не обеспечивает достаточное предоставление машинисту информации о поездной обстановке и не позволяет ему всегда оперативно и точно оценивать реальную ситуацию, что может отрицательно сказываться на безопасности движения поездов железнодорожного транспорта.
Задачей заявляемого в качестве полезной модели технического решения является создание системы, обеспечивающей высокую безопасность движения поездов на железнодорожном транспорте.
Технический результат полезной модели заключается в снижении риска возникновения и развития нештатных ситуаций в движении поездов за счет повышения уровня информационного обеспечения поездной бригады локомотива.
Согласно полезной модели система передачи информации о поездной обстановке в кабину машиниста локомотива, содержащая стационарно установленные интерфейсный модуль, выход которого связан шиной обмена данных с первым входом блока формирования поездной модели, а вход интерфейсного модуля подключен к выходу системы диспетчерской централизации, а также блок сопряжения с радиоканалом, связанный шиной обмена данных со стационарным антенным блоком, причем на подвижной единице рельсового железнодорожного транспорта, вовлеченной в систему управления, имеется бортовая ЭВМ, подключенная первой шиной обмена данных к бортовому радиомодему цифрового радиоканала связи, соединенному шиной обмена данных с бортовым антенным блоком цифрового радиоканала связи, при этом второй шиной обмена данных бортовая ЭВМ подключена к бортовому приемнику спутниковой навигационной системы, связанному шиной обмена данных с антенным блоком спутниковой связи, для достижения указанного технического результата дополнительно содержит стационарно установленные блок подготовки фрагмента поездной модели и блок преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр, первый вход блока подготовки фрагмента поездной модели соединен с выходом блока формирования поездной модели, второй вход блока подготовки фрагмента поездной модели связан со вторым входом блока формирования поездной модели и подключен к выходу блока сопряжения с радиоканалом, вход которого связан с выходом блока преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр, вход которого соединен с выходом блока подготовки фрагмента поездной модели, третий вход которого связан шиной обмена с системой выдачи предупреждений, а на подвижной единице рельсового железнодорожного транспорта установлены соединенные шиной обмена данных ЭВМ машиниста и блок ввода и отображения информации, причем ЭВМ машиниста связана шиной обмена данных с бортовой ЭВМ.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре 1 представлена структурная схема устройств центрального пункта управления, а на фигуре.2 - структурная схема бортового устройства локомотива.
В соответствии с прилагаемыми чертежами (фиг.1-2) система передачи информации о поездной обстановке в кабину машиниста локомотива содержит стационарно установленные интерфейсный модуль 1, связанный шиной обмена данных с первым входом блока формирования поездной модели 2, а вход интерфейсного модуля подключен к выходу системы диспетчерской централизации, а также блок сопряжения с радиоканалом 3, связанный шиной обмена данных со стационарным антенным блоком 4. На подвижной единице рельсового железнодорожного транспорта, вовлеченной в систему управления, имеется бортовая ЭВМ 5, подключенная первой шиной обмена данных к бортовому радиомодему цифрового радиоканала связи 6, соединенному шиной обмена данных с бортовым антенным блоком цифрового радиоканала связи 7, второй шиной обмена данных бортовая ЭВМ 5 подключена к бортовому приемнику спутниковой навигационной системы 8, связанному шиной обмена данных с антенным блоком спутниковой связи 9. Кроме того, система содержит стационарно установленные блок подготовки фрагмента поездной модели 10 и блок преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр 11. Первый вход блока подготовки фрагмента поездной модели 10 соединен с выходом блока формирования поездной модели 2, второй вход блока подготовки фрагмента поездной модели 10 связан со вторым входом блока формирования поездной модели 2 и подключен к выходу блока сопряжения с радиоканалом 3, вход которого связан с выходом блока преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр 11, вход которого соединен с выходом блока подготовки фрагмента поездной модели 10, третий вход которого связан шиной обмена данных с системой выдачи предупреждений. На подвижной единице рельсового железнодорожного транспорта установлены соединенные шиной обмена данных ЭВМ машиниста 12 и блок ввода и отображения информации 13, причем ЭВМ машиниста 12 связана шиной обмена данных с бортовой ЭВМ 5.
Бортовая ЭВМ 5 обеспечивает управление передачей запросов и прием видеокадров в режиме реального времени.
Блок 10 подготовки фрагмента поездной модели обрабатывает полученные от локомотивного устройства запросы и из общей поездной модели формирует фрагменты, соответствующие координатам, указанным в запросе.
Блок 11 преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр предназначен для формирования видеокадра для передачи на подвижной состав по радиоканалу.
ЭВМ машиниста 12 предназначена для решения задач взаимодействия с машинистом локомотива: приема видеокадров поездной обстановки от бортовой ЭВМ, вывода видеокадров на блок 13 ввода и отображения информации и приема параметров запросов, таких как глубина просмотра, степень детализации видеокадров, с блока 13 ввода и отображения информации и передачу их на бортовую ЭВМ.
Блок 13 ввода и отображения информации отображает видеокадры поездной обстановки и обеспечивает ввод машинистом локомотива параметров запросов.
Система работает следующим образом.
На блок формирования поездной модели 2 с выхода системы диспетчерской централизации через интерфейсный модуль 1 в режиме реального времени поступает информация о состоянии устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, в том числе о свободности/занятости путей и участков железной дороги, о показаниях поездных и маневровых светофоров, о положении стрелочных переводов, о наличии установленных и замкнутых маршрутов для движения по станции, о состоянии переездов, а также о неисправности устройств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ). Эта же информация при необходимости может поступать из системы диспетчерского контроля. Блок формирования поездной модели 2 обрабатывает полученные входные данные и генерирует на выходе в реальном масштабе времени поездную модель участка железной дороги, которая представляет упорядоченное описание следующей совокупности данных: расположение поездов на схематическом плане участка железной дороги, направление движения поездов, состояние устройств ЖАТ. На один из входов блока подготовки фрагмента поездной модели 10 с выхода блока формирования поездной модели 2 поступает информация о поездной модели всего участка, на другой вход блока подготовки фрагмента поездной модели 10 с выхода системы выдачи предупреждений (СВП) поступает информация по действующим предупреждениям и ограничениям, на третий вход блока подготовки фрагмента поездной модели 10 поступают запросы от локомотивного устройства. Блок подготовки фрагмента поездной модели 10 обрабатывает полученные от локомотивного устройства запросы и из общей поездной модели формирует актуальные данные о поездной обстановке в данный момент времени в виде фрагмента поездной модели, сформированного для локомотива, от которого поступил запрос. Блок преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр 11 преобразует в видеокадр фрагмент поездной модели, получаемый от блока подготовки фрагмента поездной модели 10, и передает его в блок сопряжения с радиоканалом 3. Видеокадр с данными о поездной обстановке из радиоканала через стационарный антенный блок 4, бортовой антенный блок цифрового радиоканала связи 7, бортовой радиомодем цифрового радиоканала связи 8, поступает в бортовую ЭВМ 5, где сопоставляется с текущими координатами подвижного состава. Затем из бортовой ЭВМ 5 видеокадр поступает на вход ЭВМ машиниста 12 и отображается на экране монитора блока ввода и отображения и информации 13. Бортовой приемник спутниковой навигационной системы GPS/ГЛОНАСС 8 выдает информацию о текущем положении поезда на бортовую ЭВМ 5, которая на основании параметров запроса, получаемых от блока ввода и отображения информации 13 через ЭВМ машиниста 12 с установленной периодичностью, определяемой в том числе и скоростью поезда (чем выше скорость, тем чаще формируются запросы), формирует запросы, которые через бортовой радиомодем цифрового радиоканала связи 6 поступает на вход бортового антенного блока цифрового радиоканала связи 7. Запрос содержит информацию о текущих координатах подвижного состава и о направлении движения кабины локомотива. Таким образом, видеокадр поездной обстановки периодически обновляется на мониторе блока ввода и отображения информации 13 в соответствии с изменением положения подвижного состава на участке железной дороги и изменением состояния устройств ЖАТ. При этом машинисту локомотива предоставляется поездная обстановка на отрезок перегона до впереди идущего поезда, на отрезок перегона и горловину впереди лежащей станции, на горловину станции и отрезок впереди лежащего перегона, на весь перегон при движении малой интенсивности.
Заявляемая полезная модель обеспечивает машиниста максимально полной информацией обо всей поездной обстановке на участке, работая при этом параллельно и независимо с традиционными системами безопасности. В заявляемой полезной модели на подвижную единицу рельсового транспорта передается информация о положении подвижных единиц на участке в районе движения, расстоянии до идущей впереди подвижной единицы и ее скорости, наличии подвижной единицы по встречному пути, ее скорости и расстоянии до нее, о количестве свободных перегонов по пути следования, о предупреждениях и ограничениях, об окнах по пути следования, о нормативно-справочной информации участка, тем самым значительно облегчается ориентирование машиниста в текущей оперативной обстановке.
Таким образом, заявляемая полезная модель снижает риск возникновения и развития нештатных ситуаций в движении поездов, так как позволяет машинисту более точно планировать и прогнозировать свои действия.
Полезная модель может быть выполнена на стандартных блоках ЭВМ и программируемых контроллерах, причем в качестве блоков, предназначенных для монтажа на подвижном составе, могут использоваться ЭВМ в промышленном исполнении, а для блока ввода и отображения информации программируемый информационный терминал и защищенный промышленный монитор с повышенной защитой от внешних воздействий, предназначенные для работы в движущемся транспорте в условиях повышенной вибрации, тряски и температурных перепадов.