СПОСОБ ПОПУТНОГО ОТПРАВЛЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РАДИОКАНАЛА Российский патент 2023 года по МПК B61L27/00 

Изобретение относится к способам управления поездами при попутном отправлении.

Известен способ отправления на основе виртуального светофора (патент CN 112590870, МПК B61L 23/16, B61L 23/18, опубл. 02.04.2021), суть которого заключается в том, чтобы отправить второй поезд до освобождения и перевода конфликтующей стрелки за счет установки виртуального светофора перед стрелкой и регулирования кривой скорости второго поезда при движении до виртуального светофора. Интервал отправления второго поезда рассчитывается по кривой скорости разгона второго поезда, построенной таким образом, чтобы второй поезд мог выполнить прицельное торможение к виртуальному светофору в случае отказа устройств автоматики или замедления первого поезда.

Недостатки известного способа отправления на основе виртуального светофора заключаются в следующем:

1. Ограниченность применения, поскольку установку виртуального светофора производят только в случае наличия конфликтующей стрелки в конце маршрута отправления.

2. Отсутствие защиты от отказов систем автоведения поезда. В случае неоправданно высокого ускорения второго поезда возможен выезд за виртуальный светофор.

3. Применение только виртуального светофора как точки остановки. В случае отказа систем автоведения, машинисту непонятно, где именно необходимо остановить поезд.

В качестве прототипа выбран известный способ управления поездами при их последовательном отправлении со станции (патент RU 2757131 С1, МПК B61L 27/00, B61L 23/16, опубл. 11.10.2021 Бюл. №29), включающий 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.

Однако известный способ управления поездами при их последовательном отправлении со станции имеет следующие недостатки:

1. Отсутствие защиты от отказа устройств центра радиоуправления передвижениями на станции в тот момент, когда второй поезд движется в горловине станции, а первый находится на участке удаления. В такой ситуации машинист второго поезда потеряет информацию о том, как движется первый поезд и в какой точке необходимо выполнить остановку, а значит в случае отказа устройств, при активном маневровом режиме работы локомотивных устройств машинист вынужден будет выполнить полную остановку поезда, до восстановления работоспособности устройств.

2. Зависимость интервала попутного отправления второго и последующих поездов от времени освобождения выходной горловины первым поездом. Поскольку в данном известном способе отправление второго и последующих поездов предполагается только после того, как впередиидущий поезд освободит выходную горловину и займет участок удаления, то время между отправлениями поездов будет зависеть от того какой длины выходная горловина и с какой скоростью движется впередиидущий поезд. В таком случае при необходимости уменьшения времени занятия выходной горловины придется увеличивать скорости движения поездов, что приведет к увеличению тормозного пути, снижению безопасности движения и повышенному износу оборудования.

Технической задачей изобретения является создание способа попутного отправления поездов при использовании радиоканала, позволяющего сократить интервал попутного отправления поездов со станций.

Технический результат - повышение пропускной способности выходной горловины и участка железных дорог.

Для решения технической задачи и достижения указанного технического результата в способе попутного отправления поездов при использовании радиоканала, включающем подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления с одного пути станции ведущего поезда, открытие выходного светофора с этого пути для ведущего поезда и отправление ведущего поезда на перегон с включенной локомотивной бортовой аппаратурой управления в режиме автоматического управления движением поезда по сигналам автоматической локомотивной сигнализации, принимаемым из рельсовых цепей путевых участков маршрута движения ведущего поезда, подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления ведомого поезда с другого пути станции и последующее его отправление, согласно изобретению, определяют координаты мест установки дополнительных светофоров, исходя из необходимого интервала попутного отправления по кривым скорости, полученным по тяговым расчетам, после чего устанавливают дополнительные светофоры, контролирующие положение ведущего поезда в маршруте отправления ведомого поезда, а также обозначающие места прицельного торможения ведомого поезда в случае возникновения отказа устройств автоматики или устройств радиосвязи, при этом подготовку маршрута для отправления ведомого поезда осуществляют замыканием секций пути в автоматическом режиме за хвостом ведущего поезда, затем после вступления ведущего поезда на участок пути за дополнительным светофором происходит открытие выходного светофора для ведомого поезда и одновременное включение дополнительного светофора, установленного в горловине станции, затем после выезда ведомого поезда за выходной светофор происходит получение кодов из рельсовых цепей по алгоритму кодирования, при котором каждая рельсовая цепь кодируется индивидуально вслед за хвостом ведущего поезда, далее после освобождения хвостом ведущего поезда участка пути, ограждаемого дополнительным светофором в горловине станции происходит выключение этого светофора, при этом дополнительные светофоры, установленные на участках удаления включаются при вступлении ведомого поезда на участок пути, ограждаемый этим светофором, и выключаются после его освобождения.

На чертежах приведены схемы, поясняющие реализацию предлагаемого способа попутного отправления поездов со станции.

На фиг. 1 представлена исходная ситуация попутного отправления ведущего 1 и ведомого 2 поездов; на фиг. 2 - момент отправления ведомого поезда 2; на фиг. 3 - момент переключения дополнительного светофора в горловине станции; на фиг. 4 - момент приближения ведомого поезда к дополнительному светофору в горловине станции;

На фигурах использованы следующие обозначения:

1 - ведущий поезд;

2 - ведомый поезд;

3 - выходной светофор для ведущего поезда;

4 - выходной светофор для ведомого поезда;

5 - стрелочная секция в выходной горловине;

6 - бесстрелочная секция, образованная после установки дополнительного светофора 7 в горловине станции;

7 - дополнительный светофор, установленный в горловине станции;

8 - бесстрелочная секция за входным светофором 9, образованная после установки дополнительного светофора 7 в горловине станции;

9 - входной светофор;

10 - участок пути в пределах первого участка удаления, образованный после установки дополнительного светофора 11 на первом участке удаления;

11 - дополнительный светофор, установленный на первом участке удаления;

12 - участок пути в пределах первого участка удаления, образованный после установки дополнительного светофора 11 на первом участке удаления;

13 - первый проходной светофор;

14 - второй участок удаления;

15 - второй проходной светофор;

16 - связь между локомотивами ведущего и ведомого поездов по радиоканалу.

Пример осуществления способа попутного отправления поездов при использовании радиоканала.

Отправляемые со станции поезда оборудуются программно-аппаратными средствами, обеспечивающими передачу между локомотивами по радиоканалу 16 информацию о параметрах движения поезда, на основании принимаемой информации локомотивные устройства корректируют кривую допустимой скорости поезда, за счет чего можно добиться уменьшения межпоездного интервала без снижения скорости движения поездов. При этом впередиидущий поезд называется «ведущим» 1, а следующий за ним - «ведомым» 2.

Станцию и участки удаления оборудуют дополнительными светофорами.

Места установки дополнительных светофоров 7 и 11 определяют следующим образом. По кривой скорости расчетного поезда, полученной по тяговым расчетам, определяют координату хвоста ведущего поезда 1 в моменты времени, кратные интервалу попутного отправления, необходимому по технологии работы железнодорожного участка. Первая засечка будет соответствовать месту установки первого дополнительного светофора 7. Количество необходимых дополнительных светофоров определяют из необходимости сохранения при попутном отправлении между поездами не менее двух свободных участков пути, длина которых достаточна для выполнения торможения ведомым поездом. Если при достижении головой ведомого поезда 2 места установки дополнительного светофора между поездами нет двух свободных участков пути то, необходима установка еще одного дополнительного светофора. В рассматриваемом примере необходима установка двух дополнительных светофоров: первого 7 - в горловине станции, а второго 11- на первом участке удаления.

Установка дополнительного светофора может разделить существующий изолированный участок пути на две части (секции). Точка установки дополнительного светофора может совпадать с местом существующих станционных светофоров, в таком случае новых участков пути не образуется.

Дополнительный светофор 7 в горловине станции предназначен для сигнализации о свободности/занятости секции 8 (первой изолированной секции за дополнительным светофором 7) в маршруте отправления ведомого поезда 2, а также для определения места остановки ведомого поезда 2 в случае отказа устройств автоматики или автоведения.

Дополнительный светофор 11 на первом участке удаления предназначен для сигнализации о свободности/занятости участка пути 12 от ведущего поезда 1, а также для определения места остановки ведомого поезда 2 в случае отказа устройств автоматики или автоведения.

Включение в работу дополнительных светофоров 7 и 11 происходит только в маршрутах отправления ведомых поездов 2 (фиг. 3), это обеспечивается алгоритмами работы электрической централизации.

В исходной ситуации (фиг. 1) ведущий 1 и ведомый 2 поезда находятся на приемо-отправочных путях перед выходными светофорами 3 и 4 соответственно, между локомотивами установлена радиосвязь, программно-аппаратные средства исправны, локомотивные устройства настроены, дополнительные светофоры 7 и 11 выключены. После подготовки маршрута отправления средствами существующей электрической централизации открывается выходной светофор 3 для ведущего поезда 1, поезд трогается и продолжает свое движение по существующей системе интервального регулирования (автоблокировке), получая коды автоматической локомотивной сигнализации из рельсовых цепей в режиме автоматического движения по сигналам автоматической локомотивной сигнализации. За хвостом ведущего поезда 1 осуществляется автоматический перевод стрелок, замыкание путевых секций 5 и 6 средствами электрической централизации для подготовки маршрута ведомому поезду 2.

Открытие выходного светофора 4 для ведомого поезда 2 происходит после освобождения хвостом ведущего поезда 1 путевой секции 6 и занятии секции 8 (фиг. 2), одновременно с этим происходит включение дополнительного светофора 7 в горловине станции. Ведомый поезд 2 получает из рельсовых цепей коды автоматической локомотивной сигнализации и начинает движение (фиг. 3) в автоматическом режиме благодаря программно-аппаратным средствам, обеспечивающим передачу между локомотивами по радиоканалу 16 информации о параметрах движения ведущего поезда 1. Машинист ведомого поезда 2 контролирует исправность локомотивных устройств и положение ведущего поезда 1, а также состояние дополнительного светофора 7 в горловине станции. Выключение дополнительного светофора 7 в горловине станции происходит после освобождения хвостом ведущего поезда 1 секции 8.

В случае исправно продолжающегося разгона поездов, при приближении ведомого поезда 2 к дополнительному светофору 7 в горловине станции (фиг. 4), хвост ведущего поезда 1 будет находиться на участке пути 12, за дополнительным светофором 11 на участке удаления. В этот момент времени происходит включение дополнительного светофора 11. Выключение дополнительного светофора 11 на первом участке удаления произойдет после освобождения хвостом ведущего поезда 1 участка пути 12. После того как ведомый поезд 2 достигает точки установки дополнительного светофора 11 на участке удаления, поезда 1 и 2 продолжают движение в автоматическом режиме по сигналам автоматической локомотивной сигнализации по существующим системам автоблокировки.

Кодирование маршрута отправления ведомого поезда 2 осуществляют следующим образом. Для обеспечения безопасности при отправлении поездов при использовании радиоканала необходимо чтобы между ведущим поездом 1 и ведомым поездом 2 в процессе движения по станции и участкам удаления в каждый момент времени сохранялось не менее двух свободных изолированных участка пути, кодируемых индивидуально за хвостом ведущего поезда 1. В момент открытия выходного светофора ведомого поезда 4 хвост ведущего поезда 1 находится на бесстрелочной секции 8, при этом бесстрелочная секция 6 кодируется кодом «КЖ», а стрелочная секция 5 - кодом «Ж» (фиг. 2). Локомотив ведомого поезда 2, находясь на приемо-отправочном пути, получает код «3» и выезжает на стрелочную секцию 5, кодируемую кодом «Ж» (либо некодируемую - в случае затруднения организации кодирования на коротких рельсовых цепях стрелочной улицы). В случае исправного отправления ведущего поезда 1 к моменту вступления ведомым поездом 2 на бесстрелочную секцию 6 ее кодирование переключается на код «Ж», а бесстрелочной секции 8 - на код «КЖ», так как ведущий поезд 1 освободил бесстрелочную секцию 8 и занял участок пути 10 на первом участке удаления (фиг. 3). В случае остановки ведущего поезда 1 при возникновении нештатной ситуации на бесстрелочной секции 8, длины бесстрелочной секции 6 должно быть достаточно для осуществления прицельного торможения ведомого поезда 2 к дополнительного светофору 7. Данное условие проверяют при расчетах мест установки дополнительных светофоров 7 и 11. Своевременное переключение кодирования секций обеспечивается тем, что поезда при отправлении со станции набирают скорость, при этом расстояние между ведомым 2 и ведущим 1 поездами увеличивается.

Таким образом, отправление со станции ведущего поезда 1 происходит по разрешающему показанию выходного светофора 3 согласно действующим нормам, а отправление ведомых поездов 2 происходит по разработанным алгоритмам работы дополнительных светофоров 7 и 11 и кодирования секций маршрута отправления. Перевод стрелок, замыкание секций маршрута, а также кодирование секций маршрута отправления ведомых поездов 2 происходит за хвостом ведущего поезда 1. Для обеспечения безопасности движения ведомых поездов 2 в случае отказа устройств автоматики или систем управления движением поезда с применением радиоканала необходима установка дополнительных светофоров 7 или 7 и 11, состояние которых будет информировать о числе свободных участков пути за светофором, а также будет обозначать места остановки поезда. При этом дополнительные светофоры 7 и 11 функционируют только при отправлении ведомых поездов 2, а места их установки определяют из необходимости выполнения заданного интервала попутного отправления.

Применение заявленного изобретения позволит уменьшить интервал попутного отправления на определенное заказчиком время, тем самым получить требуемое увеличение пропускной способности выходной горловины станции. Внедрение изобретения не окажет влияния на транзитные поезда, проходящие по станции без остановки или на поезда, которые не оборудованы программно-аппаратными средствами, обеспечивающими передачу между локомотивами по радиоканалу информацию о параметрах движения поезда. При этом за счет кодирования секций и наличия дополнительных светофоров обеспечивается повышение пропускной способности выходной горловины и участка железных дорог.

Изобретение относится к методам управления поездами при попутном отправлении со станции. Способ включает подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления с одного пути станции ведущего поезда, открытие выходного светофора с этого пути для ведущего поезда и отправление ведущего поезда на перегон с включенной локомотивной бортовой аппаратурой управления в режиме автоматического управления движением поезда по сигналам автоматической локомотивной сигнализации, принимаемым из рельсовых цепей путевых участков маршрута движения ведущего поезда, подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления ведомого поезда с другого пути станции и последующее его отправление. Кроме того, определяют координаты мест установки дополнительных светофоров исходя из необходимого интервала попутного отправления по кривым скорости, полученным по тяговым расчетам, после чего устанавливают дополнительные светофоры. При этом подготовку маршрута отправления ведомого поезда осуществляют замыканием секций пути в автоматическом режиме за хвостом ведущего поезда. Затем после вступления ведущего поезда на участок пути за дополнительным светофором происходит открытие выходного светофора для ведомого поезда и одновременное включение дополнительного светофора, установленного в горловине станции. После выезда ведомого поезда за выходной светофор происходит получение кодов из рельсовых цепей по алгоритму кодирования, при котором каждая рельсовая цепь кодируется индивидуально вслед за хвостом ведущего поезда, далее после освобождения хвостом ведущего поезда участка пути, ограждаемого дополнительным светофором в горловине станции, происходит выключение этого светофора. Дополнительные светофоры, установленные на участках удаления, включаются при вступлении ведомого поезда на участок пути, ограждаемый этим светофором, и выключаются после его освобождения. Достигается повышение пропускной способности выходной горловины. 4 ил.

Способ попутного отправления поездов при использовании радиоканала, включающий подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления с одного пути станции ведущего поезда, открытие выходного светофора с этого пути для ведущего поезда и отправление ведущего поезда на перегон с включенной локомотивной бортовой аппаратурой управления в режиме автоматического управления движением поезда по сигналам автоматической локомотивной сигнализации, принимаемым из рельсовых цепей путевых участков маршрута движения ведущего поезда, подготовку с помощью средств электрической централизации маршрута для отправления ведомого поезда с другого пути станции и последующее его отправление, отличающийся тем, что определяют координаты мест установки дополнительных светофоров исходя из необходимого интервала попутного отправления по кривым скорости, полученным по тяговым расчетам, после чего устанавливают дополнительные светофоры, контролирующие положение ведущего поезда в маршруте отправления ведомого поезда, а также обозначающие места прицельного торможения ведомого поезда в случае возникновения отказа устройств автоматики или устройств радиосвязи, при этом подготовку маршрута для отправления ведомого поезда осуществляют замыканием секций пути в автоматическом режиме за хвостом ведущего поезда, затем после вступления ведущего поезда на участок пути за дополнительным светофором происходит открытие выходного светофора для ведомого поезда и одновременное включение дополнительного светофора, установленного в горловине станции, затем после выезда ведомого поезда за выходной светофор происходит получение кодов из рельсовых цепей по алгоритму кодирования, при котором каждая рельсовая цепь кодируется индивидуально вслед за хвостом ведущего поезда, далее после освобождения хвостом ведущего поезда участка пути, ограждаемого дополнительным светофором в горловине станции, происходит выключение этого светофора, при этом дополнительные светофоры, установленные на участках удаления, включаются при вступлении ведомого поезда на участок пути, ограждаемый этим светофором, и выключаются после его освобождения.