Устройство для передачи управляющих команд автоматической локомотивной сигнализации в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки Российский патент 2024 года по МПК B61L23/16 

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах интервального регулирования движения поездов на перегонах, в том числе в системах интервального регулирования движения с подвижными блок-участками.

Известно устройство передачи управляющих команд автоматической локомотивной сигнализации в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки, содержащее управляющий блок сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования, первый выход/вход которого подключен через первый CAN-интерфейс к входу/выходу автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а второй выход/вход подключен через второй CAN-интерфейс к блоку логической реконфигурации рельсовых цепей и к первому входу/выходу приемопередатчика сигналов контроля рельсовой линии и автоматической локомотивной сигнализации, второй вход/выход которого соединен с рельсовой линией, блок временного переключения устройства формирования кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации, вход/выход которого через второй CAN-интерфейс соединен с третьим выходом/выходом управляющего блока сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования (RU 2644049, B61L 23/16, 07.02.2018).

Недостатком известного устройства является возможность возникновения опасной ситуации, обусловленной не обнаружением на ложно занятой рельсовой цепи отсоединенной части состава поезда при потере его полносоставности во время движения по участку перегона с этой рельсовой цепью.

В качестве прототипа принято устройство для передачи управляющих команд автоматической локомотивной сигнализации в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки, содержащее управляющий блок сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования, первый выход/вход которого подключен через первый CAN-интерфейс к входу/выходу компьютера автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а второй выход/вход подключен через второй CAN-интерфейс к блоку логической реконфигурации рельсовых цепей, к входу/выходу блока временного переключения устройства формирования кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации и к первому входу/выходу приемопередатчика сигналов контроля рельсовой линии и автоматической локомотивной сигнализации, второй вход/выход которого соединен с рельсовой линией, приемопередатчик цифровой связи через первый CAN-интерфейс соединен с компьютером автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а по радиоканалу соединен с приемопередатчиком цифровой связи бортового устройства управления поезда, следующего по ложно занятой рельсовой цепи перегона, при этом в состав бортового устройства управления поезда входит средство спутниковой навигации, а компьютер автоматизированного рабочего места дежурного по станции снабжен блоком моделирования (RU 2783559, B61L 23/16, 14.11.2022).

Известное устройство имеет недостаточную надежность в определении текущей координаты локомотива поезда на основе сигналов спутниковой навигации, например, в местах плохой связи со спутниками, в частности, в гористой местности, тоннелях и. т. д.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности определения текущей координаты локомотива поезда.

Технический результат достигается тем, что устройство для передачи управляющих команд автоматической локомотивной сигнализации в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки, содержащее управляющий блок сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования, первый выход/вход которого подключен через первый CAN-интерфейс к входу/выходу компьютера автоматизированного рабочего места (АРМ) дежурного по станции, а второй выход/вход подключен через второй CAN-интерфейс к блоку логической реконфигурации рельсовых цепей, к входу/выходу блока временного переключения устройства формирования кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации и к первому входу/выходу приемопередатчика сигналов контроля рельсовой линии и автоматической локомотивной сигнализации, второй вход/выход которого соединен с рельсовой линией, приемопередатчик цифровой связи через первый CAN-интерфейс соединен с компьютером автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а по радиоканалу соединен с приемопередатчиком цифровой связи бортового устройства управления поезда, следующего по ложно занятой рельсовой цепи перегона, при этом в состав бортового устройства управления поезда входит средство спутниковой навигации, а к компьютеру автоматизированного рабочего места дежурного по станции подключен блок моделирования, согласно изобретению снабжено блоком электронной карты, который подключен к компьютеру автоматизированного рабочего места дежурного по станции, при этом блок электронной карты сконфигурирован с использованием данных электронной карты бортового устройства поезда и данных об участках пути с привязкой к рельсовым цепям, светофорам, границам станций и перегонов.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для передачи управляющих команд автоматической локомотивной сигнализации в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки.

Устройство для передачи управляющих команд автоматической локомотивной сигнализации в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки содержит управляющий блок 1 сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования, первый выход/вход которого подключен через первый CAN-интерфейс 2 к входу/выходу компьютера 3 автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а второй выход/вход подключен через второй CAN-интерфейс 4 к блоку 5 логической реконфигурации рельсовых цепей, к входу/выходу блока 6 временного переключения устройства формирования кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации и к первому входу/выходу приемопередатчика 7 сигналов контроля рельсовой линии (КРЛ) и автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), второй вход/выход которого соединен с рельсовой линией 8, приемопередатчик 9 цифровой связи через первый CAN-интерфейс 2 соединен с компьютером автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а по радиоканалу соединен с приемопередатчиком 10 цифровой связи бортового устройства управления поезда, следующего по ложно занятой рельсовой цепи перегона, при этом в состав бортового устройства управления поезда входит средство 11 спутниковой навигации, а к компьютеру 3 автоматизированного рабочего места дежурного по станции подключен блок 12 моделирования и блок 13 электронной карты, при этом блок 13 электронной карты сконфигурирован с использованием данных электронной карты бортового устройства поезда и данных об участках пути с привязкой к рельсовым цепям, светофорам, границам станций и перегонов.

Устройство для передачи управляющих команд автоматической локомотивной сигнализации в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки работает следующим образом.

Для сохранения возможности движения поездов по ложно занятой рельсовой цепи 8, с предотвращением сбоя в работе автоматической локомотивной сигнализации, сразу после фиксации состояния ложной занятости рельсовой цепи 8 и еще до выполнения переключений реконфигурации передают сигнал включения кодирования ложно занятой рельсовой цепи кодами, соответствующими поездной обстановке за ложно занятой рельсовой цепью, из следующей (по ходу движения поезда) рельсовой цепи, расположенной за ложно занятой рельсовой цепью, с достаточным уровнем для нормальной работы локомотивного приемника автоматической локомотивной сигнализации приближающегося поезда на протяжении длины участка рельсовой линии, состоящего из двух последовательных рельсовых цепей (неисправной и следующей за ней исправной). В центре диспетчерского управления движением поезда по перегону на основе виртуального объединения трех последовательных рельсовых цепей в виртуальный блок-участок перегона, в середине которого расположена ложно занятая рельсовая цепь, и моделирования посредством блока 12 моделирования в компьютере 3 АРМ дежурного по станции движения каждого поезда, проходящего по этому участку перегона, используют искусственное формирование последовательности занятия и освобождения рельсовых цепей этого виртуального блок-участка так, чтобы после освобождения его составом рассматриваемого поезда надежно определить, что поезд проследовал по ложно занятой рельсовой цепи в полном составе, причем этот режим работы устройства сохраняют и для всех последующих поездов, вплоть до момента времени выполнения диспетчером стандартной логической реконфигурации рельсовых цепей перегона после устранения ложной занятости в упомянутой средней рельсовой цепи виртуального блок участка перегона, причем моделирование осуществляют с использованием данных о текущей координате локомотива поезда, вычисляемой с использованием блока 13 электронной карты по данным об идентификаторе рельсовой цепи в электронной карте и о расстоянии, которое проследовал локомотив по этой рельсовой цепи, а также, при наличии сигнала спутниковой навигационной системы, с использованием непосредственно данных о текущей координате локомотива поезда, привязанной к времени по спутниковому навигатору его блока локомотивных бортовых устройств управления и данных о координатах границ этих трех последовательных рельсовых цепей, привязанных к электронной карте перегона, а также данных априорно известной длине состава поезда, причем все эти данные с заданной периодичностью запрашиваются от блока локомотивного бортового устройства управления поездом из центра диспетчерского управления движением по цифровому радиоканалу связи посредством приемопередатчиков, установленных, соответственно, в центре диспетчерского управления движением и на локомотиве поезда.

Проверку следования поезда в полном составе определяют после момента времени освобождения составом поезда последней из трех рельсовых цепей виртуального блок-участка. Этот момент времени фиксируется в системе по возбуждению путевого приемника третьей рельсовой цепи, после его обесточивания, когда голова поезда вступала на эту рельсовую цепь. В момент времени, когда снова возбуждается путевой приемник третьей рельсовой цепи, длина поезда вычисляется как разница между текущей координатой головы поезда и длиной этой третьей рельсовой цепи, взятой из электронной карты перегона. Если вычисленная таким образом длина состава поезда с точностью до половины длины последнего вагона состава поезда совпадает с априорно известной длиной состава поезда, то диспетчер делает вывод о проследовании поездом виртуального блок-участка, включающего ложно занятую рельсовую цепь, в полном составе. Запрос на определение текущей координаты головы поезда в момент времени, когда снова возбуждается путевое реле третьей рельсовой цепи, передается в приемопередатчик 10 цифровой связи бортового устройства управления поезда из приемопередатчика 9 по радиоканалу цифровой связи из АРМ дежурного по станции посредством приемопередатчика 9. Временные задержки тракта приема передачи информации компенсируются за счет меток системного времени спутниковой навигации, которые присваиваются всем данным, используемым в трактах приема и передачи.

Приемопередатчик 7 сигналов КРЛ и АЛС фиксирует исправное/неисправное состояние рельсовой линии, элементов рельсовой цепи и свободность/занятость перегона. В алгоритме функционирования устройства наличие неисправности или занятости рельсовой цепи фиксируется по обесточиванию ее путевого приемника, входящего в приемопередатчик 7 (путевые приемники на чертеже не показаны). Состояние «ложная занятость» определяется и регистрируется компьютером 3 АРМ дежурного по станции по признаку отсутствию поезда на рельсовой цепи с обесточенным путевым приемником и наличия данных диагностики об отсутствии аппаратных неисправностей типа обрыва рельсовой линии, отказа передающих устройств АЛС и подобных.

Управляющим блоком 1 сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования по поступающим на его второй выход/вход сигналам, передаваемым по сети передачи данных через второй CAN-интерфейс 4 с первого входа/выхода приемопередатчика 7, осуществляется контроль состояния (занятость/свободность) рельсовой линии перегона с раздельным контролем состояния каждого блок-участка и каждой рельсовой цепи. Эта информация через первый CAN-интерфейс 2 с первого выхода/входа управляющего блока 1 поступает на вход/выход компьютера 3 АРМ дежурного по станции и со второго выхода/входа через второй CAN-интерфейс 4 поступает в блок 5 логической реконфигурации рельсовых цепей.

При выявлении ложно занятой рельсовой цепи блок 1 формирует сигнал запроса на использование режима логической реконфигурации данной рельсовой цепи, который через первый CAN-интерфейс 2 с первого выхода/входа этого блока поступает на вход/выход компьютера 3 АРМ дежурного по станции и со второго выхода/входа через второй CAN-интерфейс 4 поступает в блок 5 логической реконфигурации рельсовых цепей.

В предлагаемом устройстве подача сигнала в рельсовую цепь от формирователя кодового сигнала АЛС своего приемопередатчика 7 сигналов КРЛ и АЛС, при выключенном состоянии своего путевого приемника, блокируется. Однако, для сохранения возможности движения поездов по ложно занятой рельсовой цепи с предотвращением сбоя в работе АЛС предусмотрено, что сразу после фиксации состояния ложной занятости рельсовой цепи (еще до выполнения переключений реконфигурации) блок 6 временного переключения воздействует через второй CAN-интерфейс 4 на приемопередатчик 7, который передает сигнал включения кодирования ложно занятой рельсовой цепи тем же кодом, который был в ней до неисправности, на устройство формирования кодовых сигналов АЛС в рельсовой цепи приемопередатчика 7 следующей по ходу движения за ложно занятой рельсовой цепью. Прохождение кодового сигнала АЛС от приемопередатчика 7 сигналов КРЛ и АЛС следующей исправной и свободной рельсовой цепи в ложно занятую рельсовую цепь обеспечивается приемопередатчиком 7 увеличенной мощностью этого сигнала, которая устанавливается на уровне достаточном для нормальной работы локомотивного приемника АЛС приближающегося поезда на протяжении участка рельсовой линии, теперь уже состоящего из двух последовательных рельсовых цепей. Этот режим работы приемопередатчика 7 сигналов КРЛ и АЛС сохраняется до выполнения логической реконфигурации рельсовых цепей.

Реконфигурация происходит следующим образом.

После поступления команды с компьютера 3 АРМ дежурного по станции на использование режима логической реконфигурации блок 1 передает со своего второго выхода/входа через второй CAN-интерфейс 4 сигнал о включении указанного режима в блок 5 логической реконфигурации рельсовых цепей. Алгоритмом, программно заложенным в блоке 5, ложно занятой рельсовой цепи присваивается состояние логической (искусственной) свободности, при условии свободности смежных с ней рельсовых цепей (одной до несправной рельсовой цепи и одной после неисправной рельсовой цепи).

Сигнал о логически свободной рельсовой цепи с блока 5 поступает через второй CAN-интерфейс 4 в блок 1. В системах интервального регулирования АЛСО при фиксации занятости поездом предыдущей (по направлению движения) рельсовой цепи через 5-10 секунд блоком 1 формируется сигнал о включении кодирования сигналами АЛС в логически свободную рельсовую цепь. В системах интервального регулирования с путевыми светофорами при фиксации занятости поездом предыдущей (по направлению движения) рельсовой цепи через 5-10 секунд блоком 1 формируется сигнал о включении кодирования сигналами АЛС в логически свободную рельсовую цепь при отсутствии проезда поездом светофора с запрещающим показанием. Этот сигнал АЛС передается со второго выхода/входа блока 1 через второй CAN-интерфейс 4 на первый вход/выход приемопередатчика 7, со второго входа/выхода которого сигнал АЛС поступает в рельсовую линию 8.

Если в блок 1 от компьютера 3 АРМ дежурного по станции не поступает сигнал о сохранении режима логической реконфигурации после освобождения рельсовой цепи, следующей за рельсовой цепью с измененным состоянием, формируется сигнал отмены режима логической реконфигурации. Этот сигнал со второго выхода/входа блока 1 через второй CAN-интерфейс 4 поступает в блок 5, который состояние логической свободности неисправной рельсовой цепи преобразует в состояние ложно занятой рельсовой цепи с возможностью продолжения ее кодирования сигналами АЛС от устройства формирования кодовых сигналов АЛС из рельсовой цепи следующей (по ходу движения) за ложно занятой рельсовой цепью.

В случае фиксации устройством неисправного состояния рельсовой цепи из-за обрыва рельсовой линии или отказа передающих устройств АЛС, также может выполняться алгоритм режима логической реконфигурации рельсовой цепи, но кодирование сигналами АЛС такой рельсовой цепи с компьютера 3 АРМ дежурного по станции запрещается.

В предлагаемом устройстве блок 13 электронной карты, подключенный к компьютеру 3 АРМ дежурного по станции, конфигурируется с использованием данных электронной карты бортовых устройств и данных об участках пути с привязкой к рельсовым цепям, светофорам, границам станций и перегонов. Устройство работает так, что данные о координате головы поезда, получаемые от борта на основе данных от средств 10-11 спутниковой навигации, дополняются данными об идентификаторах участков пути в электронной карте бортовых устройств и данными о расстоянии, пройденном по этому участку пути, рассчитанному по количеству оборотов колеса поезда (локомотива или головного вагона моторвагонного поезда). Описанные выше действия по разблокировке рельсовой цепи и включению логической реконфигурации в предлагаемом изобретении основаны именно на приоритете координаты, полученной по данным об идентификаторе участка пути в электронной карте и о расстоянии с момента захода локомотива на этот участок, что повышает надежность и безопасность движения. Блок 13 электронной карты и блок моделирования 12 имеют данные для сопоставления с данными от бортовых устройств и данными системы действующей автоблокировки, в части соответствия идентификаторов участков из карты конкретным рельсовым цепям стационарной системы.

Таким образом, предлагаемое устройство, по сравнению с прототипом, имеет более высокую надежность в определении текущей координаты локомотива поезда в местах с ненадежной работой спутниковой навигации.

Изобретение относится к средствам интервального регулирования движения с подвижными блок-участками. Устройство содержит управляющий блок 1 сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования, первый выход/вход которого подключен через первый CAN-интерфейс 2 к входу/выходу компьютера 3 автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а второй выход/вход подключен через второй CAN-интерфейс 4 к блоку 5 логической реконфигурации рельсовых цепей, к входу/выходу блока 6 временного переключения устройства формирования кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации и к первому входу/выходу приемопередатчика 7 сигналов контроля рельсовой линии (КРЛ) и автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), второй вход/выход которого соединен с рельсовой линией 8, приемопередатчик 9 цифровой связи через первый CAN-интерфейс 2 соединен с компьютером автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а по радиоканалу соединен с приемопередатчиком 10 цифровой связи бортового устройства управления поезда, следующего по ложно занятой рельсовой цепи перегона, при этом в состав бортового устройства управления поезда входит средство 11 спутниковой навигации, а к компьютеру 3 автоматизированного рабочего места дежурного по станции подключен блок 12 моделирования и блок 13 электронной карты, при этом блок 13 электронной карты сконфигурирован с использованием данных электронной карты бортового устройства поезда и данных об участках пути с привязкой к рельсовым цепям, светофорам, границам станций и перегонов. Достигается повышение надежности определения текущей координаты локомотива поезда в местах плохой связи со спутниками. 1 ил.

Устройство для передачи управляющих команд автоматической локомотивной сигнализации в рельсовые цепи централизованной системы автоблокировки, содержащее управляющий блок сигналов взаимодействия компонентов системы интервального регулирования, первый выход/вход которого подключен через первый CAN-интерфейс к входу/выходу компьютера автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а второй выход/вход подключен через второй CAN-интерфейс к блоку логической реконфигурации рельсовых цепей, к входу/выходу блока временного переключения устройства формирования кодовых сигналов автоматической локомотивной сигнализации и к первому входу/выходу приемопередатчика сигналов контроля рельсовой линии и автоматической локомотивной сигнализации, второй вход/выход которого соединен с рельсовой линией, приемопередатчик цифровой связи через первый CAN-интерфейс соединен с компьютером автоматизированного рабочего места дежурного по станции, а по радиоканалу соединен с приемопередатчиком цифровой связи бортового устройства управления поезда, следующего по ложно занятой рельсовой цепи перегона, при этом в состав бортового устройства управления поезда входит средство спутниковой навигации, а к компьютеру автоматизированного рабочего места дежурного по станции подключен блок моделирования, отличающееся тем, что оно снабжено блоком электронной карты, который подключен к компьютеру автоматизированного рабочего места дежурного по станции, при этом блок электронной карты сконфигурирован с использованием данных электронной карты бортового устройства поезда и данных об участках пути с привязкой к рельсовым цепям, светофорам, границам станций и перегонов.