Система для регулирования движения поездов Российский патент 2023 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, в частности, к устройствам для регулирования движения поездов и может быть использовано в микропроцессорных системах автоблокировки и централизации для сокращения интервала попутного следования поездов.

Известно устройство для регулирования движения поездов, содержащее соединенные входами и выходами через CAN-интерфейс приемопередатчик сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации перегонных рельсовых цепей, приемопередатчик радиоканала и блок управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки, приемопередатчик интерфейса централизации, первые вход и выход которого соединен через CAN-интерфейс соответственно с выходом и входом блока управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки и вторые вход и выход которого соединены через релейный интерфейс соответственно с первыми выходом и входом устройства обработки логических зависимостей централизации, второй выход которого соединен с входом блока включения выходных светофоров, а к третьему выходу подключен вход блока включения дополнительного сигнального показания выходных светофоров, при этом вход и выход приемопередатчика сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации рельсовых цепей маршрутов отправления через CAN-интерфейс соединен соответственно с выходом и входом блока управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки (RU 116446, B61L 23/16, 27.05.2012).

Известное устройство не полностью использует возможности сокращения интервалов между поездами при их отправлении со станции, так как для приготовления очередного маршрута отправления система ждет полного освобождения всех станционных путевых участков, задействованных в текущем маршруте отправления.

В качестве прототипа принято устройство для регулирования движения поездов, содержащее соединенные входами и выходами через CAN-интерфейс стационарной аппаратуры приемопередатчик сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации перегонных рельсовых цепей, приемопередатчик радиоканала, приемопередатчик сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации рельсовых цепей маршрутов отправления, блок управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки и приемопередатчик интерфейса централизации, вторые вход и выход которого соединены через релейный интерфейс соответственно с первыми выходом и входом устройства обработки логических зависимостей централизации, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом блока включения выходных светофоров и входом блока включения дополнительного сигнального показания выходных светофоров, при этом приемопередатчики сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации перегонных рельсовых цепей и рельсовых цепей маршрутов отправления соединены с рельсовой линией через путевые согласующие устройства, в стационарную аппаратуру введены и подключены своими входами и выходами к CAN-интерфейсу блок управления посекционным размыканием маршрутов отправления поездов, блок посекционного включения кодов автоматической локомотивной сигнализации в секциях маршрутов отправления поездов и блок привязки координат границ секций маршрутов отправления поездов к координатам путевой инфраструктуры на электронной карте маршрутов станции, а на локомотиве каждого поезда установлен модуль управления движением по секциям его маршрута отправления, вход и выход которого подключены к CAN-интерфейсу бортового устройства безопасности (RU 2679795, B61L 23/16, 12.02.2019).

В известной системе пропускная способность ограничена тем, что на каждый путь приема на станцию разрешен въезд только одному поезду. И до того, как поезд полностью освободит этот путь, въезд на это путь последующим поездам запрещен входным светофором с красным сигнальным показанием.

Технический результат изобретения заключается в повышении пропускной способности станции, за счет сокращения интервала попутного следования поездов, как при приеме, так и при отправлении со станции.

Технический результат достигается тем, что в системе для регулирования движения поездов содержащей, соединенные входами и выходами через CAN-интерфейс стационарной аппаратуры, приемопередатчик сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации, станционный приемопередатчик цифровой связи, приемопередатчик сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации рельсовых цепей маршрутов приема и отправления, блок управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки, блок управления посекционным размыканием маршрутов отправления поездов, блок посекционного включения кодов автоматической локомотивной сигнализации в секциях маршрутов отправления поездов, блок привязки координат границ секций маршрутов отправления поездов к координатам путевой инфраструктуры на электронной карте маршрутов станции и приемопередатчик интерфейса централизации, вторые вход и выход, которого соединены через релейный интерфейс соответственно с первыми выходом и входом устройства обработки логических зависимостей централизации, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом блока включения выходных светофоров и входом блока включения дополнительного сигнального показания выходных светофоров, при этом приемопередатчики сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации перегонных рельсовых цепей и рельсовых цепей маршрутов отправления соединены с рельсовой линией через путевые согласующие устройства, а на локомотиве каждого поезда установлен модуль управления движением по секциям его маршрута отправления, вход и выход которого подключен к CAN-интерфейсу бортового устройства безопасности согласно изобретению четвертый и пятый выходы устройства обработки логических зависимостей централизации соединены соответственно с входами блока включения входных светофоров и блока включения дополнительного сигнального показания входных светофоров маршрутов приема поездов на станцию, при этом стационарная аппаратура снабжена блоком контроля следования поездов в полном составе посредством счета осей, который своим входом/выходом подключен к CAN-интерфейсу, рядом с соответствующим входным светофором установлен блок счета осей, вход которого подключен к рельсовой линии, а выход - соединен с входом приемопередатчика цифровой связи, который по радиоканалу соединен с приемопередатчиком бортового устройства безопасности локомотива поезда, вовлеченного в управление системой, а через второй радиоканал цифровой связи приемопередатчик бортового устройства безопасности соединен со станционным приемопередатчиком цифровой связи.

На чертеже представлена схема системы для регулирования движения поездов.

Система для регулирования движения поездов содержит соединенные входами и выходами через CAN-интерфейс 1 стационарной аппаратуры 2 приемопередатчик 3 сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации, станционный приемопередатчик 4 цифровой связи, приемопередатчик 5 сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации рельсовых цепей маршрутов приема и отправления, блок 6 управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки, блок 7 управления посекционным размыканием маршрутов отправления поездов, блок 8 посекционного включения кодов автоматической локомотивной сигнализации в секциях маршрутов отправления поездов, блок 9 привязки координат границ секций маршрутов отправления поездов к координатам путевой инфраструктуры на электронной карте маршрутов станции и приемопередатчик 10 интерфейса централизации, вторые вход и выход которого соединены через релейный интерфейс 11 соответственно с первыми выходом и входом устройства 12 обработки логических зависимостей централизации, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом блока 13 включения выходных светофоров и входом блока 14 включения дополнительного сигнального показания выходных светофоров, при этом приемопередатчики (3 и 5) сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации перегонных рельсовых цепей и рельсовых цепей маршрутов отправления соединены с рельсовой линией через путевые согласующие устройства 15, а на локомотиве 16 каждого поезда установлен модуль 17 управления движением по секциям его маршрута отправления, вход и выход которого подключен к CAN-интерфейсу 18 бортового устройства 19 безопасности, четвертый и пятый выходы устройства 12 обработки логических зависимостей централизации соединены соответственно с входами блока 20 включения входных светофоров и блока 21 включения дополнительного сигнального показания входных светофоров маршрутов приема поездов на станцию, при этом стационарная аппаратура 2 снабжена блоком 22 контроля следования поездов в полном составе посредством счета осей, который своим входом/выходом подключен к CAN-интерфейсу 1, рядом с соответствующим входным светофором установлен блок 23 счета осей, вход которого подключен к рельсовой линии, а выход - соединен с входом приемопередатчика 24 цифровой связи, который по радиоканалу соединен с приемопередатчиком бортового устройства 19 безопасности локомотива поезда, вовлеченного в управление системой, а через второй радиоканал цифровой связи приемопередатчик бортового устройства 19 безопасности соединен со станционным приемопередатчиком 4 цифровой связи.

Система для регулирования движения поездов работает следующим образом.

В соответствии с поездной ситуацией, блок 6 управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки (опционально интегрированной в микропроцессорную централизацию) формирует управляющий сигнал настройки приемопередатчика 3 на кодовый сигнал автоматической локомотивной сигнализации АЛС (систем АЛСН или АЛС-ЕН). Этот кодовый сигнал, при занятии рельсовой цепи, с выхода блока 6 передается через CAN-интерфейс 1 стационарной аппаратуры 2 на вход приемопередатчика 3, осуществляющего непосредственно передачу сигнала в рельсовую линию. Блок 6 управления и обработки логических зависимостей оценивает поездную ситуацию, свободность и занятость рельсовых цепей и показания светофоров. В частности, при формировании кодов для маршрутов отправления блок 6 через CAN-интерфейс 1 стационарной аппаратуры 2 взаимодействует с блоками 7, 8 и 15 для посекционного включения кодов АЛС в секциях маршрутов отправления.

Блок 7 управления посекционным размыканием маршрутов отправления поездов разрешает размыкание секции маршрута определенной длины, зависящей от режима попутного отправления поездов со станции, после освобождения этой секции предыдущим поездом для возможности использования данной секции в маршрутах отправления последующих поездов.

Блок 8 посекционного включения кодов АЛС в секциях маршрутов отправления разрешает включение кодов АЛС в соответствующих секциях маршрутов отправления после того, как поезд санкционировано вступает на начала этих секций.

Если следующим впереди поездом занята часть секций горловины станции, через которую проходит маршрут отправления или участок удаления, то сигналы об их занятости поступают с выхода приемопередатчика 5 на вход блока 6. С выхода блока 6 управления и обработки логических зависимостей через CAN-интерфейс 1 стационарной аппаратуры 2 сигналы передаются на вход приемопередатчика 10 интерфейса централизации.

Приемопередатчик 10 транслирует этот сигнал со своего выхода через релейный интерфейс 11 на вход устройства 12 обработки логических зависимостей централизации. В соответствии с поездной ситуацией устройство 12 обработки логических зависимостей централизации осуществляет контроль и установку маршрутов отправления со станции на перегон поездов.

Минимальный интервал времени между отправлениями поездов достигается, когда следующий впереди поезд освободил в горловине станции, или на участке удаления секции своего маршрута отправления настолько, чтобы отправляющий за ним поезд мог двигаться по вновь приготовленному маршруту отправления с максимально разрешенной скоростью движения по стрелочным секциям своего маршрута отправления.

Информация, ограничивающая скорость движения соответствующих поездов по освободившимся от поезда секциям его маршрута отправления, передается по радиоканалу в его бортовое устройство 19 безопасности через приемопередатчик 4 цифровой связи.

В бортовых устройствах 19 безопасности вся информация об ограничениях скорости движения по освободившимся секциям маршрута отправления первого поезда через бортовой CAN-интерфейс 18, поступает в соответствующий модуль 17 управления движением по освободившимся секциям станционного маршрута отправления, где вместе с бортовыми данными о текущих координатах места нахождения локомотива поезда, привязанными к бортовой электронной карте маршрутов данной станции, используется для расчета кривых прицельного торможения.

Модули 17 управления движением по освободившимся секциям станционного маршрута отправления во время движения поездов по маршрутам отправления вырабатывают команды ограничения допустимой скорости движения, приоритетные по отношению к другим командам управления скоростью движения, формируемым в бортовых устройствах 19 безопасности. Секции, на которые устройство 12 обработки логических зависимостей централизации разделяет маршруты отправления, для гибкости управления движением могут иметь переменные границы. Поэтому при приготовлении каждого маршрута блоком 9 привязки границ секций маршрутов отправления к координатам по электронной карте маршрутов станции обеспечивается формирование данных о координатах, назначенных устройством 12 обработки логических зависимостей централизации, границ секций маршрутов отправления для посылки по радиоканалу этих данных в бортовые устройства 19 безопасности перед тем, как эти поезда вступают на эти секции маршрута. Это делается для того, чтобы модуль 17 управления движением в реальном времени мог рассчитать соответствующие кривые прицельного торможения.

Для повышения безопасности движения вместе с информацией об ограничениях скорости станционные устройства АЛС передают также в рельсовые цепи свободных секций маршрутов отправления информацию об идентификации пути, занимаемого поездом и о номере поезда, которому эти сигналы предназначены.

По периодическому управляющему сигналу бортовое устройство 19 безопасности через приемопередатчик бортового устройства передает в станционный приемопередатчик 4 цифровой связи сообщение о содержании принимаемых сигналов АЛС.

Информация от приемопередатчика 4 поступает с его выхода через CAN-интерфейс 1 стационарной аппаратуры на вход блока 6, на который также поступает информация с выхода приемопередатчика 5 о текущем освобождении секций маршрута отправления поезда для следующих за ним поездов.

Блок 6 на основе полученной информации формирует управляющий сигнал для изменения сигнальных показаний соответствующих светофоров, ограничивающих освободившиеся секции маршрута отправления на специальное сигнальное показание.

Этот сигнал с выхода блока 6 поступает через CAN-интерфейс 1 стационарной аппаратуры 2, на первый вход приемопередатчика 10, со второго выхода которого через релейный интерфейс 11 передается на вход устройства 12 обработки логических зависимостей централизации. С третьего выхода устройства 12 сигнал передается на вход блока 14 включения дополнительного сигнального показания выходных светофоров с целью разрешения движения по секциям, ограниченным этими светофорами только по сигналам вырабатываемым бортовым устройством 19 безопасности поезда, например, с допустимой скоростью 25 км/ч с обеспечением остановки поезда перед защитным участком пути, ограничивающим допустимое сближение с впереди идущим поездом.

Устройство 12 обработки логических зависимостей централизации осуществляет, также, контроль и установку маршрутов приема на станцию с перегона. При этом его четвертый и пятый выходы, соответственно, управляют блоком 20 включения входных светофоров и блоком 21 включения дополнительного сигнального показания входных светофоров маршрутов приема поездов. Во время въезда поезда на станцию, при приближении его локомотива 16 к входному светофору, через радиоканал цифровой связи устанавливается сеанс связи между локомотивным приемопередатчиком и приемопередатчиком стационарной аппаратуры 2. От локомотивного приемопередатчика в приемопередатчик стационарной аппаратуры 2 поступает информация, хранящаяся в памяти бортового устройства 19 безопасности поезда, о количестве осей в составе этого поезда, длине его состава и также информация о маршруте следования поезда по станции.

Затем происходит сеанс радиообмена информацией между приемопередатчиком 24, который подключен к блоку 23 счета осей и приемопередатчиком бортового устройства 19 безопасности локомотива 16, приближающегося к блоку 23.

Сеанс происходит в течение нескольких секунд, до того как локомотив 16 проследует входной светофор. Для связи по радиоканалу цифровой связи с приемопередатчиком 24, его адрес приемопередатчик локомотива 16 загружает из электронной карты маршрута, находящейся в электронной памяти бортового устройства 19 безопасности. Во время радиообмена информацией приемопередатчик локомотива 16 загружает в буфер памяти приемопередатчика 24 число априорно известного количества осей в составе поезда. По мере прохождения каждого колеса состава поезда над датчиком фиксации прохода колеса блока 23 счета осей происходит уменьшение числа в буфере памяти приемопередатчика 24 на единицу и при достижении числом нулевого значения вырабатывается сигнал правильного завершения счета осей. Этот сигнал приемопередатчик 24 передает по радиоканалу цифровой связи в приемопередатчик бортового устройства 19 безопасности локомотива 16 и далее от него по второму радиоканалу цифровой связи в приемопередатчик 4 станционной аппаратуры и служит в системе признаком следования данного поезда в полном составе. В процессе счета осей для снижения вероятности ошибок используется информационная избыточность.

Блок 23 счета осей выполняет функцию виртуального маршрутного светофора без вмешательства в переделку электрической централизации. Локомотив 16 первого поезда въезжает на путь под желтый сигнал входного светофора, который затем меняется на красный сигнал, и далее этот локомотив 16 едет по сигналам АЛС из рельсовых цепей, а локомотив 16 следующего за ним поезда въезжает на этот путь под сигнал белый крест на входном светофоре и передвигается отрезками маршрута, разрешенными приказами, выделенными бортовым устройством 19 безопасности поезда из цифровых сообщений, принимаемых по второму радиоканалу цифровой связи от станционного приемопередатчика 4. Включение на светофоре сигнального показания в виде белого креста производится каждый раз после того, как очередной поезд проследовал этот светофор в полном составе и удалился от светофора на расстояние, позволяющее безопасный въезд на этот же путь следующего за ним поезда. Расчет этого расстояния удаления выполняет стационарная аппаратура 2, которая использует данные о текущей координате локомотива 16 поезда, определяемой спутниковым навигатором бортового устройства 19 безопасности поезда, а также данные о длине состава поезда. Крестообразный вид сигнала на входном светофоре, указывает машинистам поездов на разрешенный режим движения по пути за входным светофором, по сигналам вырабатываемым бортовым устройством безопасности своего поезда, при этом кривая торможения поезда, в пределах каждой секции маршрута приема, рассчитывается его бортовым устройством безопасности 19 с учетом исходной информации, извлеченной бортовым устройством безопасности из цифровых сообщений, принимаемых по второму радиоканалу цифровой связи.

Сигнал входного светофора в виде белого креста получает энергию от того же источника питания что и красный сигнал светофора. При этом переключение цепей питания этих сигналов производится в электрической централизации. Этой же энергией запитываются блок 23 счета осей и приемопередатчик 24. По второму радиоканалу цифровой связи из электрической централизации на локомотив 16 передается признак для отображения на дисплее бортового устройства 19 безопасности поезда ситуации, когда входной светофор выполняет роль виртуального маршрутного светофора вместе с блоком 23 счета осей. Местоположение блока 23 счета осей на карте маршрута отображается при этом в виде виртуального маршрутного светофора.

Таким образом, предлагаемая система обеспечивает дальнейшее повышение пропускной способности за счет сокращения интервалов попутного следования между поездами при приеме и отправлении поездов на станции.

Изобретение относится к средствам интервального регулирования движения поездов. Система имеет бортовую часть, установленную на локомотивах каждого поезда (16), содержащую модуль (17) управления движением по секциям его маршрута отправления, подключенный к CAN-интерфейсу 18 бортового устройства 19 безопасности; и стационарную аппаратуру (2), включающую CAN-интерфейс (1), приемопередатчик (3) сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации, станционный приемопередатчик (4) цифровой связи, приемопередатчик (5) сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации рельсовых цепей маршрутов приема и отправления, блок (6) управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки, блок (7) управления посекционным размыканием маршрутов отправления поездов, блок (8) посекционного включения кодов автоматической локомотивной сигнализации в секциях маршрутов отправления поездов, блок (9) привязки координат границ секций маршрутов отправления поездов к координатам путевой инфраструктуры на электронной карте маршрутов станции, приемопередатчик (10) интерфейса централизации, релейный интерфейс (11), устройство (12) обработки логических зависимостей централизации, блок (13) включения выходных светофоров, блок (14) включения дополнительного сигнального показания выходных светофоров, блок (20) включения входных светофоров, блок (21) включения дополнительного сигнального показания входных светофоров маршрутов приема поездов на станцию, блок (22) контроля следования поездов в полном составе посредством счета осей, рядом с соответствующим входным светофором установлен блок (23) счета осей с приемопередатчиков (24) цифровой связи. Достигается повышение пропускной способности станции за счет сокращения интервала попутного следования поездов как при приеме, так и при отправлении со станции. 1 ил.

Система для регулирования движения поездов, содержащая соединенные входами и выходами через CAN-интерфейс стационарной аппаратуры приемопередатчик сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации, станционный приемопередатчик цифровой связи, приемопередатчик сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации рельсовых цепей маршрутов приема и отправления, блок управления и обработки логических зависимостей централизованной автоблокировки, блок управления посекционным размыканием маршрутов отправления поездов, блок посекционного включения кодов автоматической локомотивной сигнализации в секциях маршрутов отправления поездов, блок привязки координат границ секций маршрутов отправления поездов к координатам путевой инфраструктуры на электронной карте маршрутов станции и приемопередатчик интерфейса централизации, вторые вход и выход которого соединены через релейный интерфейс соответственно с первыми выходом и входом устройства обработки логических зависимостей централизации, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом блока включения выходных светофоров и входом блока включения дополнительного сигнального показания выходных светофоров, при этом приемопередатчики сигналов контроля рельсовых линий и автоматической локомотивной сигнализации перегонных рельсовых цепей и рельсовых цепей маршрутов отправления соединены с рельсовой линией через путевые согласующие устройства, а на локомотиве каждого поезда установлен модуль управления движением по секциям его маршрута отправления, вход и выход которого подключен к CAN-интерфейсу бортового устройства безопасности, отличающаяся тем, что четвертый и пятый выходы устройства обработки логических зависимостей централизации соединены соответственно с входами блока включения входных светофоров и блока включения дополнительного сигнального показания входных светофоров маршрутов приема поездов на станцию, при этом стационарная аппаратура снабжена блоком контроля следования поездов в полном составе посредством счета осей, который своим входом/выходом подключен к CAN-интерфейсу, рядом с соответствующим входным светофором установлен блок счета осей, вход которого подключен к рельсовой линии, а выход соединен с входом приемопередатчика цифровой связи, который по радиоканалу соединен с приемопередатчиком бортового устройства безопасности локомотива поезда, вовлеченного в управление системой, а через второй радиоканал цифровой связи приемопередатчик бортового устройства безопасности соединен со станционным приемопередатчиком цифровой связи.