СИСТЕМА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПРИ ДИСПЕТЧЕРСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ
SYSTEM TO INCREASE TRAFFIC SAFETY IN DISPATCHER CENTRALISATION

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в автоматизированных системах диспетчерского управления железнодорожным транспортом.
Известна централизованная диспетчерская система, содержащая центральный пункт управления с рабочим местом поездного диспетчера и распределенные контролируемые пункты, объединенные магистральной линией связи. Резервированный центральный блок управления каждого распределенного контролируемого пункта управления состоит из основного комплекта, резервного комплекта и модуля диагностики, которые связаны между собой. Каждый из упомянутых модулей состоит из модуля управления и модуля связи. Модуль управления содержит ЭВМ, запоминающие устройства, устройства индикации, устройство сброса, устройство отображения, буфер ввода-вывода, устройство ввода, устройство согласования с локальной сетью, датчик температуры, счетчик времени, устройство преобразования интерфейса, устройство управления упомянутым комплектом и преобразователь напряжения (RU 2240245 C1, B61L 27/04, 07.02.03).
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по своей технической сущности является централизованная диспетчерская система (Кравцов Ю.А. Системы железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1996, с.255, рис.8.1, с.304, рис.8.25), содержащая 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.
Все указанные системы имеют ограничения в безопасности движения поездов из-за возможности возникновения ложной информации о местонахождении какого-либо железнодорожного подвижного объекта в пределах диспетчерского круга. В основном это становится возможным при сбоях и отказах в работе автоматических устройств. В этом случае поездной диспетчер вынужден запрашивать информацию о реальном месте нахождения транспортного средства у его машиниста по голосовой радиосвязи. При этом резко возрастает вероятность ошибок и как следствие случаются аварийные ситуации.
В качестве бортовых устройств подвижных единиц рельсового транспорта при известных системах диспетчерской централизации используются системы, перечисленные ниже.
Известна система для повышения безопасности движения маневровых локомотивов на станции, обеспечивающая прицельную остановку подвижного состава перед закрытым станционным светофором, содержащая блок вычисления программной скорости, соединенный с блоком приемника спутниковой навигационной системы и электронной картой (RU 2284275 C1, B61L 3/20, 18.02.05).
Известна система для повышения безопасности движения поездов на станции, в которых на локомотивах, вовлеченных в систему управления, установлена бортовая ЭВМ, соединенная первым портом с дисплеем, а вторым портом через бортовой радиомодем с бортовым антенным блоком цифрового радиоканала связи, а третьим портом через блок приемника спутниковой навигационной системы с приемной антенной спутниковой системы связи, при этом в памяти бортовой ЭВМ размещена электронная карта станции, а на станции размещена контрольно корректирующая станция спутниковой связи, в памяти которой также размещена электронная карта станции и по сигналам которой определяется положение границ защитных зон, предохраняющих подвижные составы от столкновения на станции (RU 2004132400/11, B61L 1/00, 10.11.04).
Недостатком известных бортовых устройств является отсутствие увязки с диспетчерской централизацией и связанное с этим ограничение зоны контроля и управления и отсутствие дублирования и резервирования, что ограничивает функциональные возможности и снижает безопасность и надежность системы в целом.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение безопасности движения при диспетчерской централизации.
Технический результат изобретения заключается в повышении достоверности информации, поступающей к диспетчеру, о местонахождении подвижных единицах рельсового транспорта на участке при снижении психофизиологической нагрузки на машинистов и диспетчеров.
При проведении патентных исследований не обнаружено источников информации, опровергающих новизну и изобретательский уровень предлагаемого устройства.
Технический результат по первому варианту изобретения достигается тем, что в системе для повышения безопасности движения при диспетчерской централизации, содержащей центральный пункт управления и распределенные контролируемые пункты с размещенными на них устройствами постов ЭЦ и связанные с ними устройства 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, причем на подвижных единицах рельсового транспорта, вовлеченных в систему управления, имеются бортовые ЭВМ, соединенные с дисплеями и 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, а на центральном пункте управления и распределенных контролируемых пунктах размещены стационарные радиомодемы цифрового радиоканала связи, соединенные со стационарными антенными блоками цифрового радиоканала связи, согласно изобретению на центральном пункте управления и распределенных контролируемых пунктах установлены контроллеры связи, которые своими первыми портами через модемы подключены к магистральной линии связи, а вторыми портами соединены со стационарными радиомодемами цифрового радиоканала связи, причем на центральном пункте управления контроллер связи соединен со стационарной ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера.
Технический результат по второму варианту изобретения достигается тем, что в вышеприведенной совокупности признаков дополнительно на пограничных станциях диспетчерского круга размещены стационарные приемники спутниковой навигационной системы, входом соединенные с антенными блоками спутниковой связи, а своими портами подключенные к третьим портам контроллеров связи.
На Фиг.1 приведена структурная схема устройств центрального пункта управления и распределенных контролируемых пунктов (Стационарные устройства системы), а на Фиг.2 - структурная схема бортовых устройств, вовлеченных в систему подвижных единиц рельсового транспорта (Бортовые устройства системы).
Система для повышения безопасности движения при диспетчерской централизации содержит центральный пункт управления и распределенные контролируемые пункты с размещенными на них устройствами 1 постов ЭЦ и связанные с ними устройства 2 телеуправления и телесигнализации диспетчерской централизации, объединенные магистральной линией связи 3, при этом на центральном пункте управления размещена стационарная ЭВМ 4 автоматизированного рабочего места поездного диспетчера АРМ-ДНЦ, соединенная через первый интерфейсный модуль 5 с устройствами 2 телеуправления и телесигнализации диспетчерской централизации. На подвижных единицах рельсового транспорта, вовлеченных в систему управления, имеются бортовые ЭВМ 6, соединенные с дисплеями 7, а также подключенные к бортовым ЭВМ 6 бортовые радиомодемы 8 цифрового радиоканала связи, соединенные с бортовыми антенными блоками 9 цифрового радиоканала связи, и бортовые приемники 10 спутниковой навигационной системы, входом соединенные с антенными блоками 11 спутниковой связи. На центральном пункте управления и распределенных контролируемых пунктах размещены стационарные радиомодемы12 цифрового радиоканала связи, соединенные со стационарными антенными блоками 13 цифрового радиоканала связи. На центральном пункте управления и распределенных контролируемых пунктах также размещены контроллеры 14 связи, которые своими первыми портами через модемы 15 подключены к магистральной линии связи 3, а вторыми портами соединены со стационарными радиомодемами 12 цифрового радиоканала связи, при этом на центральном пункте управления контроллер 14 связи соединен со стационарной ЭВМ 4 автоматизированного рабочего места поездного диспетчера АРМ-ДНЦ.
Для определения координат на перегонах в пределах диспетчерского круга на подвижных единицах используется цифровая модель перегонов участка и приемник спутниковой навигационной системы. Цифровая модель перегонов создается путем обработки данных, записанных на регистраторе локомотива, оборудованного устройствами спутниковых навигационных систем определения местоположения, например GPS/ГЛОНАСС. Эта модель позволяет использовать менее мощную бортовую ЭВМ. При этом точность достаточна для дублирования информации о занятости перегонных рельсовых цепей. При необходимости большей точности, например при дублировании информации о положении подвижных единиц на станции, используются цифровые модели путевого развития железнодорожных станций, построенные с учетом требований по габариту приближения. Такие модели создаются на основе инженерно-геодезических работ с использованием электронно-оптических систем и требуют больше вычислительных ресурсов на борту подвижных единиц рельсового транспорта.
Бортовые ЭВМ 6 на основе данных о глобальных координатах от систем GPS/ГЛОНАСС, приходящих через бортовые приемники 10 спутниковой навигационной системы, и на основе цифровой модели перегонов диспетчерского участка, хранящейся в памяти ЭВМ 6, периодически вычисляют местонахождение подвижной единицы рельсового транспорта на перегонах в пределах диспетчерского круга.
Периодически ЭВМ 6 через бортовые радиомодемы 8 и бортовые антенные блоки 9 цифрового радиоканала связи отсылают эти данные на ЭВМ 4 АРМ-ДНЦ.
Путь, по которому эта информация поступает в ЭВМ 4, включает радиоканал связи (не показан), стационарные антенные блоки 13, стационарные радиомодемы 12 цифрового радиоканала связи, а также контроллеры 14 связи.
Контроллеры 14 связи накапливают информацию, поступающую от подвижных единиц рельсового транспорта, находящихся в пределах устойчивой радиосвязи с данным пунктом ДЦ. Имеющийся в настоящее время на железнодорожном транспорте канал диапазона 160 МГц обеспечивает возможность цифровой связи в пределах до 20 километров, а обычная протяженность диспетчерского круга - 100-150 километров. Накопленная в контроллерах 14 связи распределенных контролируемых пунктов информация далее преобразуется ими и передается через модемы 15 и магистральную линию связи 3 системы диспетчерской централизации в контроллер 14 связи центрального пункта управления. Контроллер 14 связи центрального пункта управления принимает также и информацию от близко расположенных поездов непосредственно через свои стационарный антенный блок 13 и стационарный радиомодем 12 цифрового радиоканала связи. Далее от контроллера 14 связи центрального пункта информация о месте нахождения подвижных единиц поступает в ЭВМ 4 АРМ-ДНЦ, где эта информация сопоставляется с соответствующей по смыслу информацией о занятости путевых участков, полученной системой диспетчерской централизации от аппаратуры рельсовых цепей. Если данные, полученные двумя различными способами, соответствуют, ЭВМ 4 отображает их для диспетчера в нормальном виде. В нормальном режиме, когда все исправно функционирует, диспетчер имеет информацию с повышенной степенью достоверности. Если данные, полученные двумя различными способами, не соответствуют, то преимущество отдается данным от рельсовых цепей. При этом достоверность предоставляемой системой информации сохраняется на уровне достоверности в существующих системах ДЦ, и одновременно диспетчер имеет информацию о ненадежной работе, вероятней всего, канала, связанного со спутниковой навигационной системой. Это диспетчер может проверить, в частности, по голосовой радиосвязи с машинистами и далее временно перейти в резервный режим использования только одного канала информации.
Если выясняется, что исправен как раз канал, связанный со спутниковой навигационной системой, то и он, также временно, может использоваться для работы в резервном режиме. При этом у диспетчера всегда есть возможность проверки достоверности данных, сообщаемых машинистами об их местонахождении, и при этом достоверность контроля будет сохранена на более высоком уровне, чем в существующей системе ДЦ при ее отказах.
С целью дальнейшего повышения точности определения местоположения единицы подвижного рельсового транспорта система может быть дополнена на пограничных станциях диспетчерского круга стационарными приемниками спутниковой навигационной системы, входом соединенными со своими стационарными антенными блоками спутниковой связи, а своими портами подключенными к третьим портам контроллеров связи. Точность в этом случае повышается за счет взаимной компенсации погрешностей стационарных приемников спутниковой связи.
Система обеспечивает повышение безопасности движения при диспетчерской централизации за счет повышения достоверности поступающей к диспетчеру информации о местоположении подвижных единиц рельсового транспорта как при нормальной работе, так и при большинстве отказов в аппаратуре ДЦ.