Способ управления поездами при их последовательном отправлении со станции Российский патент 2021 года по МПК B61L27/00 B61L23/16 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах управления поездами при их последовательном отправлении со станции.

В настоящее время последовательное отправление поездов со станции, оборудованной устройствами маневровой автоматической локомотивной сигнализации АЛС (МАЛС) (или аналогичными) с использованием электрической централизации (ЭЦ), в том числе, с микропроцессорной ЭЦ и управление по каналам радиосвязи реализуется следующим образом. Станционная система МАЛС (или аналогичная) во взаимодействии с ЭЦ, при выполнении каждого маршрута по станции формирует логическую последовательность из изолированных участков, соответствующую путевому развитию станции между элементами начала и окончания маршрута. При этом началом маршрута может быть физический или виртуальный светофор, а окончанием светофор, занятый участок или маршрут за пределы станции. Причем станционная система МАЛС (или аналогичная) имеет режим разрешения выезда локомотива на перегон до ограниченной координаты, измеряемой на локомотиве поезда по спутниковому навигатору. Вначале осуществляют проверку свободности участков маршрута по данным, поступающим от приемников рельсовых цепей, их не замкнутость в других маршрутах и не враждебность другим маршрутам, а затем устанавливают стрелочные переводы по маршруту движения, замыкают стрелки и участки в маршруте, исключая их перевод до выполнения маршрута и освобождения стрелочного участка или отмены маршрута. Затем система переключает входной светофор поездного маршрута, переключает другие попутные поездные светофоры на разрешающие показания и переключает попутные светофоры маневрового маршрута на разрешающие показания.

В процессе реализации маршрута, станционная система МАЛС (или аналогичная) во взаимодействии с ЭЦ последовательно контролирует освобождение участков маршрута по данным путевых приемников рельсовых цепей, переключает поездные светофоры на запрещающее показание, после занятия следующего за каждым из них участка, а маневровые светофоры после освобождения участка перед светофором или участка за светофором, если участок перед светофором занят и затем снимает замыкания участков маршрута после их освобождения.

При этом типовые решения по замыканию и размыканию маршрутов в ЭЦ определяют, что отправление очередного поезда на перегон становится возможным с момента освобождения предыдущим поездом, ранее ушедшим на перегон, участка удаления от станции (или двух последовательно расположенных участков удаления от станции).

Станционная система МАЛС (или аналогичная) во взаимодействии с ЭЦ определяет для каждого локомотива зоны допустимого перемещения, с учетом которых формирует телеграмму, содержащую маршрутное задание, включающее наименование границ маршрута в четном и нечетном направлениях, описание всех элементов маршрута и значения допустимых скоростей перемещения по каждому из них. Команды дежурного по станции задающие условия движения передают по станционному радиоканалу передачи данных из станционного аппаратно-программного комплекса в аппаратно-программный комплекс бортового оборудования локомотива. Последний, на основании полученных данных, определяет параметры маршрута и текущую величину допустимой скорости движения, отображает их на мониторе машиниста, а также рассчитывает траекторию движения, и при этом реализацию и контроль траектории движения поезда по заданному маршруту обеспечивают посредством обмена информацией между аппаратно-программными комплексами бортового и станционного оборудования об изменениях координаты, скорости и о факторах, влияющих на условия движения по маршруту.

При реализации траектории движения по маршруту аппаратно-программный комплекс бортового оборудования локомотива осуществляет сравнение допустимых параметров движения локомотива, на каждом изолированном участке заданного маршрута, с его фактическими параметрами движения, а при контроле аппаратно-программный комплекс станционного оборудования осуществляет оценку пути, пройденного локомотивом, его скорости, отслеживает моменты занятия и освобождения изолированных участков маршрута и определяет изменение координаты локомотива и состава поезда (RU 2738779, B61L 27/00, 16.12.2020).

Недостаток известного технического решения заключается в невозможности ускоренного отправления поездов со станции, обусловленной тем, что подготовка маршрута отправления и отправление со станции второго поезда, вслед за первым поездом, занимает слишком большое время из-за того, что подготовка маршрута отправления каждого последующего поезда начинается с момента освобождения предыдущим поездом участков удаления от станции.

В качестве прототипа принят способ управления движением локомотивов с использованием ЭЦ и управления по радиосвязи, включающий подготовку с помощью средств ЭЦ маршрута для отправления первого поезда с первого пути станции при запрещающем показании выходного светофора станции, открытие выходного светофора станции и отправление первого поезда на перегон с включенным поездным режимом работы локомотивной бортовой аппаратуры управления для автоматического управления движением поезда по сигналам АЛС, принимаемым локомотивной бортовой аппаратурой управления из рельсовых цепей путевых участков маршрута движения первого поезда (RU2567099, B61L 27/04, 27.10.2015).

В известном способе отправление поездов со станции существенно замедляется из-за того, что подготовка маршрута отправления и отправление со станции второго поезда, вслед за первым поездом, занимает слишком большое время, так как отправление со станции второго и каждого из последующих поездов начинается после освобождения предыдущими поездами участков удаления. Это особенно сказывается на станциях, имеющих малое путевое развитие и большую протяженность горловины на выходе со станции. Типовым способом повышения пропускной способности таких станций является деление горловины на выходе со станции на дополнительные секции и использование маневровых маршрутов для посекционного ускорения освобождения участков пути в этой горловине. Однако это часто требует неоправданного усложнения станционной путевой инфраструктуры.

Технический результат изобретения заключается в ускорении последовательного отправления поездов со станции, особенно станций, имеющих малое путевое развитие и большую протяженность горловины на выходе со станции.

Технический результат достигается тем, что в способе управления поездами при их последовательном отправлении со станции, включающем подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления первого поезда с первого пути станции, открытие выходного светофора станции и отправление первого поезда на перегон с включенной локомотивной бортовой аппаратурой управления в режиме автоматического управления движением поезда по сигналам АЛС, принимаемым из рельсовых цепей путевых участков маршрута движения первого поезда, согласно изобретению подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления второго поезда со второго пути станции осуществляют сразу после освобождения первым поездом выходной горловины станции и при занятом им участке удаления, при этом из центра радиоуправления передвижениями по станции по радиоканалу передают на второй поезд команду на переключение его локомотивной бортовой аппаратуры управления из поездного режима в маневровый или аналогичный по действию режим управления, продолжающийся до приближения поезда к координате выходной горловины станции, переданной из центра радиоуправления передвижениями по станции, после чего, из центра радиоуправления, передают на второй поезд команду на автоматическое переключение в поездной режим его локомотивной бортовой аппаратуры управления, после начала ею приема сигналов АЛС из рельсовой цепи, причем одновременно с этой командой передают уникальные идентификационные данные для установления на перегоне между первым и вторым поездами связи по локальному радиоканалу для обмена информацией и последующего перехода второго поезда с режима движения по сигналам АЛС на режим приоритетного движения с увеличенной скоростью относительно допустимой скорости движения по сигналам АЛС, при котором локомотивная бортовая аппаратура управления движением второго поезда переходит в режим непрерывного расчета кривой прицельного торможения на координату текущего места положения хвостового вагона первого поезда.

На чертеже приведена схема, поясняющая реализацию способа управления поездами при их последовательном отправлении со станции.

На чертеже показаны выходные светофоры 1 и 2 соответственно с первого 3 и второго 4 путей станции, стрелка 5 стрелочной секции в выходной горловине станции, рельсовые цепи 6 и 7 соответственно первого 3 и второго 4 путей станции, входной светофор 8 и рельсовая цепь 9 участка 10 удаления от станции, первый поезд 11 и второй поезд 12 и центр 13 радиоуправления передвижениями по станции, связанный с бортовым устройством управления (на чертеже не показано) второго 12 поезда посредством станционного радиоканала цифровой радиосвязи, обмен информацией между первым 11 и вторым 12 поездами связи осуществляется по локальному радиоканалу. Опционально приемопередатчики локального радиоканала цифровой радиосвязи первого поезда 11 могут находится не только на локомотиве, но и в его хвостовом вагоне.

Способ управления поездами при их последовательном отправлении со станции осуществляют следующим образом.

После подготовки с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления первого поезда с первого пути станции, открывают выходной светофор 1 станции, после чего первый поезд 11 проследует по первому пути 3 по разрешающему показанию выходного светофора 1 на стрелочную секцию 5 горловины станции и покидает горловину станции, заезжая за входной светофор 8 на рельсовую цепь 9 участка удаления 10 на перегон. Время движения через стрелочные секции в горловине станции при большой протяженности этой горловины (это может быть даже 2 км и более) может быть достаточно большим, что сильно ограничивает пропускную способность станции. При типовой подготовке маршрута отправление второго поезда 12 со второго пути 4 станции на перегон за входной светофор 8 становится возможным после размыкания первым поездом 11 маршрута отправления с первого пути 3 станции и освобождения им рельсовой цепи 9 участка 10 удаления. Размыкание маршрута отправления с первого пути 3 станции происходит после отправления первого поезда 11 со станции и освобождении им рельсовых цепей 6 первого пути 3 станции и стрелки 5 стрелочной секции.

Безопасное прохождение поездов 11, 12 по установленным для них маршрутам обеспечивается их локомотивными бортовыми устройствами управления с использованием сигналов АЛС. Поступающие в рельсовые цепи путевых участков маршрутов сигналы АЛС принимаются и декодируются локомотивными бортовыми устройствами управления (на чертеже не показано) поездов 11 и 12. Для ускорения отправления второго поезда 12 со второго пути 4 станции при закрытом выходном светофоре 1 по команде, передаваемой по радиоканалу в локомотивное бортовое устройство управления из центра 13 радиоуправления передвижениями по станции, уже разрешается следование второго поезда 12 в маневровом или аналогичном по действию режиме вплоть до координаты приближенной к координате места нахождения входного светофора 8.

После освобождения первым поездом 11 рельсовой цепи 6 первого пути 3 станции и стрелки 5 стрелочной секции с помощью средств электрической централизации подготавливают маршрут отправления для второго поезда 12 и из центра 13 радиоуправления передвижениями по станции по радиоканалу передают на второй поезд 12 команду на переключение его локомотивной бортовой аппаратуры управления из поездного режима в маневровый режим управления или режим аналогичный по действию.

При установленном маршруте отправления для второго поезда 12 открывается выходной светофор 2. После этого второй поезд 12 получает возможность приблизиться к границе станции у входного светофора 8, раньше по времени, чем это было при типовом отправлении поездов со станции. Из-за отмены поездного режима локомотивные бортовые устройства управления вторым поездом 12 теперь не воспринимают кодов АЛС из рельсовых цепей маршрута, а работают в режиме выполнения маневровых перемещений. Автоматический контроль безопасной реализации заданной траектории движения по маршруту осуществляется посредством одновременного автоматического обмена цифровой информацией между локомотивом второго поезда 12 и центром 13 радиоуправления передвижениями по станции. При обмене цифровой информацией передаются данные об изменениях координаты локомотива, его скорости и о факторах, влияющих на условия движения по маршруту, в том числе о возникновении любых нештатных ситуаций. Для визуального восприятия машинистом управляющей информации, бортовые устройства управления локомотива его поезда на локомотивном индикаторе (на чертеже не показан), непрерывно отображают схему станции с выделением маршрута отправления и движения по станции с отображением прилегающих к маршруту путей, с обозначением местоположения поезда, значимых железнодорожных объектов, текущего положения стрелок и показаний сигналов, с обозначением особых условий движения по маршруту, занятости прилегающих к маршруту путей и готовности других маршрутов.

Также для машиниста отображают текущую координату и текущую скорость движения поезда, разрешенную максимальную скорость и при необходимости обеспечивают автоматическое торможение поезда, например, при превышении допустимой поездом скорости.

Этот режим управления для второго поезда 12 автоматически переключается на поездной режим управления его движением, после того как локомотив второго поезда 12 достигнет переданной из центра 13 радиоуправления передвижениями по станции координаты места положения в горловине станции. Если, при этом локомотивные бортовые устройства управления вторым поездом 12 принимают сигналы АЛС, то приоритетное управление локомотивом по сигналам АЛС по сравнению с управлением по радиоканалу автоматически восстанавливается. При этом безопасность движения возвращается на уровень, предусмотренный для поездного режима. После освобождения первым поездом 11 участка 10 удаления второму поезду 12, находящемуся в горловине станции за входным светофором 8, поступят разрешающие коды АЛС, которые позволят второму поезду 12 выехать со станции на перегон с уменьшенной (по сравнению с известным способом) задержкой по времени.

После получения сигналов АЛС машинист второго поезда 12 может перейти на децентрализованный способ интервального регулирования за счет установления связи с предыдущим первым поездом 11 по локальному радиоканалу цифровой связи. При этом локомотивное бортовое устройство управления вторым поездом 12 используют идентификационные данные приемопередатчиков бортового устройства управления на первом поезде 11, выделенные из информации, переданной одновременно с командой из центра 13 и полученной до выхода второго поезда 12 на перегон. После установления связи с первым поездом 11 по локальному радиоканалу цифровой связи локомотивные бортовые устройства управления вторым поездом 12 получают возможность перейти на управление вторым поездом 12 с прицельным торможением на хвост первого поезда 11, а режим управления движением второго поезда 12 по сигналам АЛС становится резервным. В режиме прицельного торможения координата хвоста вместе с параметрами движения первого поезда 11 с периодичностью 1-2 сек передаются из локомотивных бортовых устройств управления первым поездом 11 (в том числе и из приемопередатчика хвостового вагона) в локомотивное бортовое устройство управления вторым поездом 12. В результате скорость удаления второго поезда 12 от станции может быть дополнительно увеличена по сравнению со скоростью движения разрешенной по сигналам АЛС, и соответственно, время выхода со станции на перегон для последующих поездов может быть дополнительно сокращено.

В результате использования изобретения процесс освобождения горловины станции вторым и последующими поездами ускоряется, поскольку они не должны ждать освобождения участка удаления и не связаны ограничением скорости маневровых перемещений как в МАЛС, а собственную безопасную скорость движения рассчитывают сами по кривой прицельного торможения на координату хвоста впереди идущего поезда своим собственным локомотивным устройством безопасности, которое в этом режиме имеет приоритет по сравнению с режимом движения по сигналам АЛС принимаемым из рельсовых цепей. При передаче команд центром 13 радиоуправления передвижениями по станции обеспечивается отсутствие между поездами на перегоне любых посторонних единиц рельсового транспорта, например, дрезины.

Таким образом, использование предлагаемого способа управления поездами при их последовательном отправлении со станции обеспечивает безопасность движения на уровне не ниже, чем при типовой маневровой автоматической локомотивной сигнализации МАЛС и одновременно обеспечивается повышение пропускной способности станции без дополнительного усложнения станционной инфраструктуры, делением выходной горловины станции на дополнительные секции маршрутов.

Изобретение относится к способам управления поездами при последовательном отправлении со станции. Способ включает подготовку отправления первого поезда с первого пути станции, подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления второго поезда со второго пути станции сразу после освобождения первым поездом выходной горловины станции и при занятом им участке удаления, при этом из центра радиоуправления передвижениями по станции по радиоканалу передают на второй поезд команду на переключение его локомотивной бортовой аппаратуры управления из поездного режима в маневровый или аналогичный по действию режим управления, продолжающийся до приближения поезда к координате выходной горловины станции, переданной из центра радиоуправления передвижениями по станции, после чего, из центра радиоуправления, передают на второй поезд команду на автоматическое переключение в поездной режим его локомотивной бортовой аппаратуры управления, после начала ею приема сигналов АЛС из рельсовой цепи. Причем одновременно с командой на переключение передают уникальные идентификационные данные для установления на перегоне между первым и вторым поездами связи по локальному радиоканалу для обмена информацией и последующего перехода второго поезда с режима движения по сигналам АЛС на режим приоритетного движения с увеличенной скоростью относительно допустимой скорости движения по сигналам АЛС, при котором локомотивная бортовая аппаратура управления движением второго поезда переходит в режим непрерывного расчета кривой прицельного торможения на координату текущего места положения хвостового вагона первого поезда. Достигается повышение оперативности последовательной отправки поездов со станций имеющих малое путевое развитие и большую протяженность горловины на выходе. 1 ил.

Способ управления поездами при их последовательном отправлении со станции, включающий подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления первого поезда с первого пути станции, открытие выходного светофора станции и отправление первого поезда на перегон с включенной локомотивной бортовой аппаратурой управления в режиме автоматического управления движением поезда по сигналам АЛС, принимаемым из рельсовых цепей путевых участков маршрута движения первого поезда, отличающийся тем, что подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления второго поезда со второго пути станции осуществляют сразу после освобождения первым поездом выходной горловины станции и при занятом им участке удаления, при этом из центра радиоуправления передвижениями по станции по радиоканалу передают на второй поезд команду на переключение его локомотивной бортовой аппаратуры управления из поездного режима в маневровый или аналогичный по действию режим управления, продолжающийся до приближения поезда к координате выходной горловины станции, переданной из центра радиоуправления передвижениями по станции, после чего, из центра радиоуправления, передают на второй поезд команду на автоматическое переключение в поездной режим его локомотивной бортовой аппаратуры управления, после начала ею приема сигналов АЛС из рельсовой цепи, причем одновременно с этой командой передают уникальные идентификационные данные для установления на перегоне между первым и вторым поездами связи по локальному радиоканалу для обмена информацией и последующего перехода второго поезда с режима движения по сигналам АЛС на режим приоритетного движения с увеличенной скоростью относительно допустимой скорости движения по сигналам АЛС, при котором локомотивная бортовая аппаратура управления движением второго поезда переходит в режим непрерывного расчета кривой прицельного торможения на координату текущего места положения хвостового вагона первого поезда.