СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПОЕЗДА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к локомотивным устройствам управления и обеспечения безопасности движения поездов и может быть использована на участках железных дорог с высоким заполнением их расчетной пропускной способности.
Известно (RU 2003132095, B61L 1/00, 27.04.05.) устройство контроля за управлением локомотивом и бдительностью машиниста, содержащее внешние устройства в виде колесных датчиков пути и скорости, датчиков давления в тормозной магистрали, приемных катушек блоков автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа (АЛСН) и многозначной автоматической локомотивной сигнализации (АЛС-ЕН), радиоантенны с радиомодемом, антенны спутниковой навигации, электропневматический клапан, определяющие максимально допустимый скоростной режим и осуществляющие контроль за его соблюдением за счет возможности осуществления экстренного торможения поезда при несоблюдении скоростного режима.
Устройство определяет количество свободных блок-участков впереди по ходу движения поезда, расстояние до препятствия и максимально допустимую скорость проследования этого препятствия посредством дешифрации сигналов рельсовой цепи, встроенной электронной карты участков пути, а также информации из радиоканала.
Недостатком устройства является отсутствие системы оптимизации управления локомотивом поезда на участке движения на основании показаний аппаратуры АЛСН и АЛС-ЕН.
Известно локомотивное устройство управления движением поезда, при котором скорость движения поддерживается не более скорости, разрешаемой кодовыми сигналами, принимаемыми на локомотиве от путевых устройств блоков автоматической локомотивной сигнализации АЛСН числового кода (см Леонов А.А "Техническое обслуживание автоматической локомотивной сигнализации". М.: Транспорт, 1982, с.256).
Недостатком известного устройства является невозможность реализации предельной пропускной способности, обусловленная большими интервалами между передаваемой на локомотив информации о допустимых скоростях, что связано с ограниченными объемами информации, поступающими от автоматической локомотивной сигнализации.
Известно комплексное локомотивное устройство безопасности (RU 2248899, B61L 25/04, 27.03.2005), посредством которого осуществляют контроль скорости движения локомотива, расшифровку сигналов числового кода АЛСН и АЛС-ЕН, координатную привязку местонахождения поезда через спутниковую навигационную систему и автостопное (экстренное) торможение поезда.
Известное устройство повышает безопасность движения поезда, но не обеспечивает максимальной пропускной способности железнодорожного участка.
В качестве прототипа принято устройство для автоматического управления торможением поезда (RU 2283786, В60Т 8/172, B61L 3/12, 20.09.2006), обеспечивающее повышенную точность регулирования скорости и остановки поезда, осуществляющее автоматический выбор и корректировку алгоритмов управления служебным торможением поезда, а также расширение функциональных возможностей за счет реализации тормозной траектории с определением фактического тормозного коэффициента, обеспечивающего заданное снижение скорости на заданном тормозном пути или прицельной остановки у запрещающего сигнала с учетом фактических условий движения (массы поезда, скорости движения, профиля пути и др.)
Недостаток известного технического решения заключается в невозможности обеспечения максимальной пропускной способности на участках, где наблюдаются сбои в работе системы АЛС-ЕН.
Технический результат полезной модели заключается в повышении пропускной способности участков за счет оптимизации скорости движения поездов при сбоях в работе многозначной автоматической локомотивной сигнализации.
Технический результат системы управления движением поезда, включающей комплексное локомотивное устройство безопасности с блоком автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа и блоком многозначной автоматической локомотивной сигнализации, блок определения скорости движения локомотива, блок автоматического управления торможением поезда, входы которого соединены с выходами блоков автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа и многозначной автоматической локомотивной сигнализации, достигается тем, что в нее введены вычислитель и анализатор работы блоков автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа и многозначной автоматической локомотивной сигнализации, при этом входы анализатора подключены к выходам блоков автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа и многозначной автоматической локомотивной сигнализации, а его выход соединен с первым входом вычислителя, ко второму входу которого подключен блок определения скорости движения локомотива, вход/выход вычислителя соединен с выходом/входом блока автоматического управления торможением поезда.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена структурная схема предлагаемой системы управления движением поезда.
Система управления движением поезда содержит, комплексное локомотивное устройство безопасности 1 с блоком 2 автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа и блоком 3 многозначной автоматической локомотивной сигнализации, блок 5 определения скорости движения локомотива, блок 8 автоматического управления торможением поезда, входы которого соединены с выходами блоков 2, 3 автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа и многозначной автоматической локомотивной сигнализации, вычислитель 6 и анализатор 7 работы блоков 2, 3 автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа и многозначной автоматической локомотивной сигнализации, входы анализатора 7 подключены к выходам блоков 2, 3 автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа и многозначной автоматической локомотивной сигнализации, а его выход соединен с первым входом вычислителя 6, ко второму входу которого подключен блок 5 определения скорости движения локомотива, вход/выход вычислителя 6 соединен с выходом/входом блока 8 автоматического управления торможением поезда.
Система управления движением поезда используется следующим образом.
В рельсовых цепях, кодируемых одновременно сигналами АЛСН и АЛС-ЕН существует определенное отрицательное влияние сигналов системы АЛСН на систему АЛС-ЕН, обусловленное паразитной амплитудной модуляцией сигнала АЛС-ЕН сигналом АЛСН. Это влияние усиливается при относительно больших уровнях тока АЛСН по сравнению с током АЛС-ЕН и может приводить к фазовым искажениям сигнала АЛС-ЕН, которые в свою очередь могут вызывать сбои в работе системы АЛС-ЕН. (см. Некоторые вопросы совместимости систем АЛСН и АЛС-ЕН. Инженерная записка. ЗАО «РРК», Рязань, 2006 г.). Другими причинами искажения сигналов АЛС-ЕН является то, что в диапазоне частот от 50 до 350 Гц сосредоточен наиболее энергетически мощный спектр помех, особенно сильных при электротяге переменного тока (см. Труды ЦНИИ МПС вып.420, изд. «Транспорт», М. 1970, с.25-32, рис.4).
В системе прием сигналов АЛСН и АЛС-ЕН осуществляется параллельно и если сигнал в приемных катушках АЛС-ЕН пропадает вообще, то блок коммутации локомотивных цепей осуществляет автоматический переход с алгоритма системы АЛС-ЕН на АЛСН. Если сигнал АЛС-ЕН существует, но принимается со сбоями, то комплексное локомотивное устройство безопасности полностью переключается на работу по алгоритму АЛСН. Алгоритм АЛСН не позволяет реализовать максимальную скорость движения поезда из-за малого количества градаций допустимой скорости движения, что приводит к торможениям поезда и соответственно к снижению пропускной способности на участках со сбоями в работе АЛС-ЕН.
Суть заявляемой системы состоит в том, что при сбоях в работе канала АЛС-ЕН и получении по каналу АЛСН кода, соответствующего большему ограничению скорости сближения с препятствием по сравнению с ограничением скорости, принимаемым до сбоя по каналу АЛС-ЕН, торможение поезда откладывают до момента, когда до препятствия остается расстояние, равное минимальному расчетному тормозному пути с использованием максимального разрешенного темпа служебного торможения, при этом в случае, если за время задержки торможения, происходит восстановление нормальной работы канала АЛС-ЕН и получение по нему кода, разрешающего движение с большей скоростью, упомянутое отложенное торможение поезда отменяют.
Сигналы блоков 2 АЛСН и 3 АЛС-ЕН поступают в блок 8 автоматического управления торможением, обеспечивая безопасное управление работой движущегося локомотива скоростного поезда. Одновременно информация блоков 2 и 3 поступает в анализатор 7, в котором осуществляется контроль передаваемых сигналов. Блок 3 АЛС-ЕН контролирует свободность до пяти блок участков впереди поезда, что необходимо для обеспечения скоростного движения, блок 2 АЛСН передает информацию сразу о сигналах по пути следования, по которым машинист может заранее оценивать обстановку по выполняемому маршруту и своевременно увеличивать или уменьшать скорость, благодаря чему поезд может двигаться со значительно большей скоростью, не прибегая к резкому торможению. При одновременной работе блоков 2 и 3 выход анализатора 7 находится в отключенном положении и не посылает импульса на включение вычислителя 6. При пропадании сигнала блока 3 АЛС-ЕН, анализатор 7 выдает сигнал на включение вычислителя 6, который по показаниям блока 2 начинает рассчитывать в каждой точке пути максимально возможную скорость движения, определяемую максимально допустимой интенсивностью прицельного служебного торможения локомотива до конца блок участка, по которому движется поезд. С этой целью в вычислитель 6 из блока 5 определения скорости движения локомотива поступает информация о мгновенной скорости движения поезда, а из блока 8 автоматического управления торможением поступают информация о расстоянии до конца блок-участка (препятствия). Вычисленное в вычислителе 6 значение допустимой скорости движения поступает в блок 8 автоматического управления торможением. Если требуемое снижение скорости обеспечивается с запасом по расстоянию до конца данного блок участка, то начало служебного торможения поезда задерживается на время, за которое этот запас исчерпывается.
Таким образом, за счет исключения лишних подтормаживаний, заявляемая система обеспечивает повышение пропускной способности при сбоях в работе канала АЛС-ЕН.