АВТОМАТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА "СИГНАЛ" Российский патент 1997 года по МПК B61L25/02 H04B7/26 

Изобретение относится к специальной радиосвязи, в частности, к способам и устройствам для оповещения пассажиров железнодорожного транспорта.

Известна автоматическая информационная система, состоящая из бортового и стационарного комплектов, бортовой комплект содержит бортовой передатчик, выход которого подключен к бортовой антенне, а стационарный комплект содержит стационарную антенну, выход которой подключен к входу стационарного приемника, и стационарный усилитель, выход которого связан с громкоговорителем.

Недостатками устройства являются необходимость участия экипажа локомотива в процессе формирования информационных сообщений (что ведет к дополнительной утомляемости экипажа), низкая помехоустойчивость непосредственной передачи информационных сообщений в телефонном режиме по радиоканалу, а в конечном итоге снижение достоверности информационных сообщений и безопасности пассажирских перевозок.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является высвобождение экипажа локомотива из процедуры формирования информационных сообщений, исключение необходимости передачи содержания информационных сообщений по радиоканалу, повышение достоверности информационных сообщений и повышение безопасности пассажирских перевозок.

Технический результат достигается тем, что автоматическая информационная система, состоит из бортового и стационарного комплектов, бортовой комплект содержит бортовой передатчик, выход которого подключен к бортовой антенне, а стационарный комплект содержит стационарную антенну, выход которой подключен к входу стационарного приемника, и стационарный усилитель, выход которого связан с громкоговорителем, имеет в бортовом комплекте блок ввода номера маршрута, формирователь кодовых команд, блок памяти, синтезатор речи и бортовой приемник, а стационарный комплект снабжен стационарным передатчиком, формирователем кодовых команд, блоком памяти и синтезатором речи, причем в бортовом комплекте выход бортовой антенны соединен с входом бортового приемника, выход которого подключен к входу восприятия кода остановочного пункта формирователя кодовых команд, вход восприятия номера маршрута которого соединен с выходом блока ввода номера маршрута, выход выдачи номера маршрута формирователя кодовых команд подключен к входу бортового передатчика, а выход выдачи кода сообщения соединен с входом блока памяти, выход которого подключен к информационному входу синтезатора речи, управляющий вход которого подключен к выходу разрешения работы синтезатора речи формирователя кодовых команд, вход запуска которого является входом запуска бортового комплекта, а в стационарном комплекте вход стационарной антенны подключен к выходу стационарного передатчика, вход которого соединен с выходом выдачи кода остаточного пункта формирователя кодовых команд, вход восприятия кода номера маршрута которого соединен с выходом стационарного приемника, выход разрешения работы синтезатора речи формирователя кодовых команд подключен к управляющему входу синтезатора речи, выход которого соединен с входом стационарного усилителя, а информационный вход синтезатора речи подключен к выходу блока памяти, вход которого соединен с выходом задания кода сообщения формирователя кодовых команд, при этом бортовая и стационарная антенна выполнены направленными и обращены друг к другу при подходе подвижного объекта к остановочному пункту.

Для реализации известного способа бортовой комплект аппаратуры заявленного устройства размещают в локомотивном вагоне электропоезда, а стационарный комплект в помещении билетного кассира.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Система содержит бортовой комплект аппаратуры, включающий в себя передатчик 1, связанный с антенной 2, приемник 3, формирователь 4 кодовых команд, блок 5 ввода номера маршрута, блок 6 памяти и синтезатор 7 речи, и стационарный включающий в себя передатчик 8, связанный с антенной 9, формирователь 10 кодовых команд, приемник 11, блок 12 памяти, синтезатор 13 речи, усилитель 14, громкоговоритель 15.

Система работает следующим образом.

Инициирующей стороной в формировании информационных сообщений в обеспечении согласованного взаимодействия бортовой и стационарной аппаратуры заявляемого устройства является бортовой комплект аппаратуры.

Перед началом движения электропоезда по заданному маршруту машинист поезда с помощью переключателя в блоке 5 устанавливает код номера маршрута, заданный по графику движения. После выключения электропитания формирователь 4 бортового комплекта производит по заданной программе контроль работоспособности всех составных частей бортовой аппаратуры. Получив подтверждение о работоспособности составных частей бортовой аппаратуры, формирователь 4 выбирает в блоке 6 коды информации о первом сообщении, которые по команде контроллера 4 поступают с блока 6 на вход синтезатора 7 речи. В синтезаторе 7 поступившие в него коды первого информационного сообщения преобразуются в аналоговые сигналы. Аналоговые сигналы с выхода синтезатора 7 поступают на вход штатной аппаратуры электропоезда (усилитель и громкоговорители), с помощью которой эти сигналы преобразуются в речевые информационные сообщения. В данном случае пассажиры в салонах электропоезда будут оповещены о пункте назначения электропоезда и об остановках по пути следования (в соответствии с заданным маршрутом). Первоначальное информационное сообщение может быть повторено (количество повторов определяется программой, заложенной в формирователь 4). По поступлении на вход формирователя 4 (от внешней цепи от датчика закрывания двери или кнопки управления) сигнала о закрывании дверей формирователь 4 с помощью блока 6 и синтезатора 7 (аналогично уже рассмотренной процедуре) формирует очередное информационное сообщение о закрытии двери электропоезда и об очередном остановочном пункте по маршруту следования электропоезда. Формирование первого сообщения (перед отправлением поезда по маршруту следования) не требует радиообмена между стационарным и бортовым комплектом заявленного устройства.

Через заданный по программе интервал времени (который отрабатывается внутри формирователя 4 на основе меток времени) бортовая аппаратура переходит в режим взаимодействия по радиоканалу с аппаратурой остановочного пункта. С этой целью формирователь 4 преобразует код номера маршрута, поступающий с блока 5, в модулирующие сигналы, которые поступают с выхода формирователя 4 на вход модулятора бортового передатчика 1. В бортовом передатчике код номера маршрута с помощью помехоустойчивой модуляции преобразуется в соответствующие радиосигналы, которые через бортовую антенну 2 периодически излучаются вперед по ходу движения электропоезда в направлении ближайшего остановочного пункта. Параметры прямого и обратного радиоканалов (передатчик антенна антенна приемник) подобраны таким образом, чтобы между электропоездом и ближайшим остановочным пунктом установилась надежная радиосвязь при расстоянии между ними, начиная с 300-400 м и менее. Это исключает ложный захват радиосигналов следующим остановочным пунктом. Данное условие обеспечивается применением направленных (бортовой 2 и стационарной 9) антенн, регулировкой чувствительности стационарного приемника 11 и мощности стационарного передатчика 8 при их первоначальной настройке.

В обычном состоянии формирователь 10 стационарного комплекта периодически опрашивает выход стационарного приемника 11, на котором в исходном состоянии (при отсутствии радиосигналов от приближающегося электропоезда) отсутствуют коды номера маршрута прибывающего поезда.

При вхождении прибывающего электропоезда в зону устойчивой радиосвязи радиосигналы с кодом номера маршрута электропоезда через стационарную антенну 9 поступают на вход стационарного приемника 11. Приемник 11 усиливает радиосигналы, демодулирует код номера маршрута прибывающего поезда и выдает его на вход формирователя 10. Формирователь 10 при очередном цикле опроса выхода приемника 11 по заданной программе принимает на свой вход код номера маршрута прибывающего поезда. В соответствии с используемым способом, контроллер 10 анализирует принятый код номера маршрута и определяет, имеет ли прибывающий поезд остановку на данном остановочном пути или проследует без остановки. Если установлено, что поезд должен останавливаться, то формирователь 10 по хранящейся в нем кодовой таблице определяет очередные остановочные пункты по данному маршруту следования поезда. На основе этого анализа формирователь 10 выбирает из блока 12 соответствующие коды информации, которые с выхода блока 12 под управлением формирователя 10 поступают на вход синтезатора речи 13. С выхода синтезатора 13 аналоговые сигналы сформированных информационных сообщений поступают на вход станционного усилителя 14. Усиленные сигналы с выхода усилителя 14 поступают на станционный громкоговоритель 15, с помощью которого они преобразуются в речевые информационные сообщения. Громкоговоритель 15 транслирует сформированные сообщения на перрон остановочного пункта, оповещая тем самым о прибытии поезда, пункте назначения поезда и ближайших его остановках по маршруту следования (а также другие сообщения, предусмотренные в программе формирователя 10 и заложенные в него при монтаже).

После приема и расшифровки кода номера маршрута формирователь 10 через установленное по программе время задержки формирует и выдает на вход модулятора стационарного передатчика 8 код номера данного остановочного пункта. Код остановочного пункта закладывается в формирователь 10 при его настройке на данный остановочный пункт и является постоянным параметром каждого экземпляра контроллера. Поступивший с выхода формирователя 10 код номера остановочного пункта преобразуется в передатчике 8 в промодулированные соответствующим образом радиосигналы, которые через стационарную антенну 9 излучаются в сторону прибывающего поезда.

Излученные со стороны остановочного пункта радиосигналы (с кодом номера остановочного пункта) поступают на антенну 2 бортового комплекта прибывающего поезда). С выхода антенны 2 эти радиосигналы поступают на вход бортового приемника 3. В бортовом приемнике 3 радиосигналы усиливаются, демодулируются и выделенный код остановочного пункта поступает на вход формирователя 4. В паузах между излучением радиосигналов с кодом номера маршрута формирователь 4 опрашивает выход бортового приемника 3. При обнаружении на выходе приемника 3 кода номера остановочного пункта формирователь 4 принимает его и анализирует на принадлежность данного остановочного пункта к своему маршруту. Если в результате анализа формирователь 4 устанавливает, что графиком движения поезда по данному маршруту предусмотрена остановка в данном остановочном пункте, то формирователь 4 формирует соответствующее информационное сообщение, выбирает коды информационного сообщения из блока 6 и управляет передачей этих кодов из блока 6 на синтезатор 7. В результате, ранее рассмотренным способом, в салонах поезда транслируется речевое информационное сообщение о прибытии поезда на данный остановочный пункт. В программе формирователя 9 может быть заложен однократный или многократный (для повышения надежности) обмен кодовыми радиопосылками между поездом и остановочным пунктом.

Бортовой формирователь 4 прекращает излучение кода номера маршрута после уверенного приема кода номера остановочного пункта и формирования сообщения, транслируемого в салонах электропоезда. Излучение радиосигналов с кодом номера маршрута возобновляется через заданный интервал времени после поступления на формирователь 4 очередного сигнала о закрытии дверей (что соответствует отправлению поезда с данного остановочного пункта к следующему).

Излучение радиосигналов с кодом номера остановочного пункта возобновляется формирователем 10 данного остановочного пункта только после приема радиосигналов с кодом номера другого (очередного) маршрута следования поезда (т.е. радиосигналов от следующего поезда).

Исключение взаимных помех при взаимодействии поездов и остановочных пунктов на разных направлениях движения обеспечивается использованием на разных направлениях частотно разнесенных радиоканалов (в соответствии с используемым способом).

Таким образом, заявленное устройство обеспечивает оперативность и высокую достоверность формирования информационных сообщений. В отличие от устройства-прототипа в заявленном устройстве по радиосигналу передаются короткие кодовые посылки номера маршрута (от поезда в сторону остановочного пункта) и номера остановочного пункта (в сторону прибывающего поезда). Это позволяет обеспечить помехоустойчивую передачу данных кодов. Сами информационные сообщения формируют с помощью синтезаторов речи непосредственно в месте их трансляции (на борту или на остановочном пункте), что обеспечивает их высокую достоверность и хорошую разборчивость.

Формирование бортовых и стационарных информационных сообщений производится полностью автоматически (по программе, под управлением контроллеров) без участия экипажа локомотива или какого-либо другого персонала. Этим исключается дополнительная утомляемость экипажа локомотива (по сравнению с устройством-прототипом) и повышается безопасность пассажирских перевозок.

Общественно-полезный эффект от заявленного устройства заключается в повышении качества информационного обслуживания пассажиров, снижении травматизма и повышении безопасности пассажирских перевозок. Экономический эффект будет обусловлен снижением потерь рабочего времени пассажиров, снижением потерь от возможных происшествий при железнодорожных перевозках из-за утомляемости экипажей локомотивов, а также из-за отсутствия своевременной и достоверной информации о графиках движения прибывающих поездов. Кроме того, снижение трудоемкости работы экипажа за счет автоматического формирования информационных сообщений является одной из дополнительных предпосылок к вождению локомотивов пригородных поездов одним человеком.

Использование: в области радиосвязи в системах для оповещения пассажиров железнодорожного транспорта. Сущность изобретения: устройство содержит бортовой и стационарный комплекты аппаратуры, каждый из которых включает в себя соответствующие передатчик и приемник, связанные с антенной, формирователь кодовых команд, блок памяти и синтезатор речи. В бортовой комплект входит также блок ввода номера маршрута. 1 ил.

Автоматическая информационная система, состоящая из бортового и стационарного комплектов, бортовой комплект содержит бортовой передатчик, выход которого подключен к бортовой антенне, а стационарный комплект содержит стационарную антенну, выход которой подключен к входу стационарного приемника, и стационарный усилитель, выход которого связан с громкоговорителем, отличающаяся тем, что в бортовой комплект введены блок ввода номера маршрута, формирователь кодовых команд, блок памяти, синтезатор речи и бортовой приемник, а стационарный комплект снабжен стационарным передатчиком, формирователем кодовых команд, блоком памяти и синтезатором речи, причем в бортовом комплекте выход бортовой антенны соединен с входом бортового приемника, выход которого подключен к входу восприятия кода остановочного пункта формирователя кодовых команд, вход восприятия номера маршрута которого соединен с выходом блока ввода номера маршрута, выход выдачи номера маршрута формирователя кодовых команд подключен к входу бортового передатчика, а выход выдачи кода сообщения соединен с входом блока памяти, выход которого подключен к информационному входу синтезатора речи, управляющий вход которого подключен к выходу разрешения работы синтезатора речи формирователя кодовых команд, вход запуска которого является входом запуска бортового комплекта, а в стационарном комплекте вход стационарной антенны подключен к выходу стационарного передатчика, вход которого соединен с выходом выдачи кода остановочного пункта формирователя кодовых команд, вход восприятия кода номера маршрута которого соединен с выходом стационарного приемника, выход разрешения работы синтезатора речи формирователя кодовых команд подключен к управляющему входу синтезатора речи, выход которого соединен с входом стационарного усилителя, а информационный вход синтезатора речи подключен к выходу блока памяти, вход которого соединен с выходом задания кода сообщения формирователя кодовых команд, при этом бортовая и стационарная антенны выполнены направленными и обращены друг к другу при подходе подвижного объекта к остановочному пункту.