Способ интервального регулирования движения поездов Российский патент 2024 года по МПК B61L23/18 B61L25/02 B61L27/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для децентрализованного интервального регулирования поездов.

Известен способ децентрализованного интервального регулирования движения поездов, состоящий в том, что находящееся на ведомом локомотиве вычислительное устройство получает информацию, обработанную в блоке построения траектории, как от собственного навигационного приемника, так и от приемника радиосигнала, получающего сигнал по линии радиосвязи от навигационного устройства, расположенного на хвостовом вагоне ведущего поезда, при этом данные с хвостового навигационного устройства обрабатываются с учетом кривизны и профиля пути, и вычисляет координаты локомотива и хвостового вагона ведущего поезда, определяет расстояние между ними и вырабатывает управляющие и/или информационные сигналы, при прекращении связи по каналу ближней радиосвязи РСБ производится перевод в режим передачи данных по каналу дальней радиосвязи РСД, причем по этому каналу передается сигнал об изменении скорости движения ведущего поезда на некоторую фиксированную величину, сигнал формируется по данным скоростемерного устройства ведущего поезда и передается на ведомый локомотив, где в зависимости от знака изменения скорости ± происходит корректировка скоростного режима (RU 2763015 С1, B61L 23/00, 24.12.2021).

Недостатком данного способа является отсутствие возможность управления движения по обработке сигналов АЛСН(-ЕН), что снижает уровень безопасности движения и делает невозможным оперативное управление процессом движения со стороны диспетчерского персонала, что в свою очередь не позволяет осуществлять движения с минимальным интервалом попутного следования. Информация, передаваемая по каналам радиосвязи не зашифрована и не защищена, что делает возможным как вмешательство злоумышленников, так и некорректную работу при увеличении количества поездов на перегоне. Использование двух разных радиоканалов передачи данных (ближний и дальний) не оптимально с точки зрения их взаимного влияния, что негативно сказывается на дальности и качестве передачи данных. Отсутствует обработка и передача на позади идущий локомотив информации о состоянии ЭПК, поскольку при снятии напряжения с ЭПК выполняется экстренное (высокоинтенсивное) торможение, поэтому отсутствие данной информации может привести к нагону и столкновению поездов.

Известен способ децентрализованного интервального регулирования движением поездов, заключающийся в одновременном приеме на локомотиве позади идущего поезда сигналов от размещенного на нем навигационного приемника и по радиоканалу сигналов от навигационного приемника, размещенного на хвостовом вагоне впереди идущего поезда, определении координат локомотива позади идущего поезда и хвостового вагона впереди идущего поезда, вычислении расстояния между ними и выработке по вычисленному расстоянию управляющих и/или информационных сигналов на локомотиве позади идущего поезда, при этом с локомотива впереди идущего поезда по дополнительному радиоканалу передают на локомотив позади идущего поезда информацию о количестве осей поезда и о координате его локомотива, полученной от размещенного на нем навигационного приемника, по принятой информации вычисляют координату хвостового вагона впереди идущего поезда, которую сравнивают с координатой, полученной от навигационного приемника, размещенного на хвостовом вагоне впереди идущего поезда, и в случае их несовпадения, формируют сигнал о нарушении целостности состава впереди идущего поезда и передают его в диспетчерский пункт для принятия оперативных мер, а при выходе из строя навигационного приемника, размещенного на хвостовом вагоне впереди идущего поезда, вырабатывают управляющие и/или информационные сигналы по результатам вычисленной координаты хвостового вагона впереди идущего поезда (RU 2722780 C1, B61L 25/00, 03.06.2020).

Недостатком известного способа является отсутствие обработки сигналов АЛСН(-ЕН), что снижает уровень безопасности движения и делает невозможным оперативное управление процессом движения со стороны диспетчерского персонала, что в свою очередь не позволяет осуществлять движения с минимальным интервалом попутного следования. Информация, передаваемая по каналам радиосвязи не зашифрована и не защищена, что делает возможным, как вмешательство злоумышленников, так и некорректную работу при увеличении количества поездов на перегоне. Отсутствует обработка и передача на позади идущий локомотив информации о состоянии ЭПК. При снятии напряжения с ЭПК выполняется экстренное (высокоинтенсивное) торможение. Отсутствие данной информации может привести к нагону и столкновению поездов.

Технический результат изобретения заключается в повышении безопасности движения и пропускной способности за счет сокращения интервала попутного следования между поездами путем увеличения скорости движения и выбора наиболее оптимального ручного режима управления поездом с учетом информации о расстоянии до хвоста и параметрах движения впереди идущего поезда с безусловным соблюдением требований и норм безопасности на основе данных АЛС, а также в использовании защищенного канала передачи данных.

Технический результат достигается тем, что способ интервального регулирования движения поездов характеризуется тем, что на станции формирования поездов устанавливают режим работы парных поездов для впередиидущего поезда - ведущий, а для следующего за ним - ведомый, локомотивному устройству безопасности ведомого и ведущего поездов присваивают соответствующий сетевой адрес, после включения питания бортовых устройств безопасности ведомого и ведущего поездов до их отправления со станции осуществляют проверку связи с использованием присвоенного сетевого адреса путем передачи/приема по радиоканалу соответствующих сообщений, установление связи локомотивные устройства безопасности ведомого и ведущего поездов отображают на блоке индикации, при этом во время движения как по станции, так и по перегону режим управления поездами обеспечивают по сигналам АЛС, бортовые устройства безопасности ведущего и ведомого поездов в режиме реального времени определяют направление движения своего поезда, допустимую и фактическую скорость движения и регистрируют состояние электропневматического клапана автостопа своего поезда, причем бортовое устройство безопасности ведущего поезда дополнительно определяет железнодорожную координату хвоста поезда, при этом бортовое устройство безопасности ведущего поезда периодически по радиоканалу передает данные о направлении своего движения локомотивному устройству безопасности ведомого поезда, который сравнивает полученные данные с данными своего направления движения и при их совпадении направляет в ответ сообщение бортовому локомотивному устройству безопасности ведущего поезда, подтверждающее совпадения направлений движения поездов, получив которое бортовое локомотивное устройство безопасности ведущего поезда формирует пакет данных, включающий железнодорожную координату своего хвоста, значения допустимой и фактической скоростей движения, данные о коде АЛС и состоянии своего электропневматического клапана автостопа, и передает его по радиоканалу бортовому локомотивному устройству безопасности ведомого поезда, который проверяет сетевой адрес и контрольную сумму пакета данных, и при совпадении сетевых адресов и соответствии контрольной суммы заданной обрабатывает полученные данные для их индикации соответствующим образом, на основании полученных данных в режиме ручного управления ведомого поезда осуществляют проезд светофора с показанием «желтый» с повышенной скоростью, причем обмен информации по радиоканалу осуществляют в гектометровом диапазоне частот предварительно обеспечивая защиту информации.

Способ интервального регулирования реализуется следующим образом.

На станции формирования поездов поездной диспетчер устанавливает режим работы парных поездов для впередиидущего поезда - ведущий, а для следующего за ним - ведомый и присваивает локомотивному устройству безопасности ведомого и ведущего поездов соответствующий сетевой адрес.

Для реализации предлагаемого способа на поездах, следующих друг за другом в паре, на локомотивы поездов в качестве бортовых локомотивных устройств безопасности используют КЛУБ-У, модуль радиоканала которого выполнен в виде многофункционального приемопередающего устройства локомотивного с индикатором, в высокочастотный тракт передачи которого включены последовательно соединенные средство криптозащиты и радиостанция ГМВ диапазона, или БЛОК или БЛОК-М, в высокочастотный тракт передачи данных которых включены последовательно соединенные средство криптозащиты и радиостанция ГМВ диапазона.

В обоих вариантах исполнения бортовых локомотивных устройств безопасности радиостанция ГМВ диапазона, например, РМЦ/2.150 подключаются в высокочастотный тракт радиосвязи и осуществляют передачу данных в диапазоне частот 2 МГц без установки дополнительного антенно-фидерного оборудования на локомотив, а средство криптозащиты обеспечивает защиту данных, передаваемых по радиоканалу.

После включения питания бортовые устройства безопасности ведомого и ведущего поездов до отправления поездов со станции осуществляют проверку связи с использованием присвоенного сетевого адреса. Бортовое локомотивное устройство безопасности ведущего поезда, используя сетевой адрес, формирует соответствующий запрос-сообщение, которое с помощью средств криптозащиты шифрует и через радиостанцию ГМВ предает в радиоканал передачи данных. Данные, полученные радиостанцией ГМВ ведомого поезда, дешифрируют в средстве криптозащиты и передают в модуль радиоканала бортового локомотивного устройства безопасности и при совпадении сетевых адресов факт установления связи локомотивные устройства безопасности ведомого и ведущего поездов отображают соответствующей световой индикацией.

Перед поездкой машинист в соответствии с инструкцией вводит в бортовое устройство безопасности следующие данные: номер машиниста, номер поезда, длину и массу поезда, сетевой адрес и режим работы (ведущий или ведомый).

Во время движения как по станции, так и по перегону режим управления поездами обеспечивают по сигналам АЛС. При использовании БЛОК или БЛОК-М при управлении движением поезда дополнительно используют сигналы путевых генераторов системы автоматического управления торможением САУТ.

Во время движения поездов бортовые устройства безопасности ведущего и ведомого поездов в режиме реального времени определяют направление движения своего поезда по данным модуля спутниковой навигации на основе электронной карты, допустимую и фактическую скорость движения и регистрируют состояние электропневматического клапана автостопа своего поезда.

При этом центральный обработчик бортового локомотивного устройства безопасности ведущего поезда дополнительно определяет железнодорожную координату хвоста поезда на основе карты маршрута следования по данным железнодорожных координат локомотива поезда и его длины.

Модуль радиоканала бортового локомотивного устройства безопасности ведущего поезда периодически по радиоканалу передает данные о направлении своего движения бортовому локомотивному устройству безопасности ведомого поезда. Передаваемые данные предварительно шифруются средством криптозащиты.

Получив сообщение, радиостанция ведомого поезда направляет его в средство криптозащиты, которое дешифрует его и передает в модуль радиоканала. Модуль радиоканала на основе информации из внутренней CAN шины сравнивает полученные данные с данными своего направления движения и при их совпадении направляет в ответ подтверждающее сообщение о совпадении направлений движения, которое аналогичным образом с помощью средства криптозащиты шифруется и через радиостанцию передается в радиоканал связи.

Получив ответное сообщение, радиостанция ведущего поезда направляет его через средство криптозащиты в модуль радиоканала бортового локомотивного устройства безопасности ведущего поезда, который на основе информации из внутренней CAN шины бортового локомотивного устройства безопасности формирует пакет данных, включающий железнодорожную координату своего хвоста, значения допустимой и фактической скоростей движения, данные о состоянии своего электропневматического клапана автостопа и коде АЛС, и направляет его в модуль радиоканала.

Сформированный пакет информации шифруют в средстве криптозащиты и через радиостанцию по радиоканалу передают на борт локомотива ведомого поезда.

Радиостанция ведомого поезда принимает пакет данных и передает его в средство криптозащиты, которое осуществляет его дешифрацию и направляет в модуль радиоканала, который проверяет сетевой адрес и контрольную сумму пакета данных, и при совпадении сетевых адресов и соответствии контрольной суммы заданной обрабатывает полученные данные и направляет их по внутренней CAN шине в блок индикации для информирования машиниста.

Кроме того, центральный обработчик бортового локомотивного устройства безопасности ведомого поезда на основе электронной карты и значений железнодорожных координат хвоста ведущего поезда рассчитывает расстоянии до хвоста впередиидущего поезда и передает его по внутренней CAN шине в блок индикации.

Машинист, ведомого поезда видя на блоке индикации бортового локомотивного устройства безопасности информацию о расстоянии до хвоста впередиидущего поезда, параметрах его движения, состояние его электропневматического клапана автостопа и данные о коде АЛС впереди идущего поезда, в режиме ручного управления осуществляет проезд светофора с показанием «желтый» с повышенной скоростью.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить безопасность движения следующих друг за другом в парном режиме поездов, а также повысить пропускную способность за счет сокращения интервала попутного следования между поездами путем увеличения скорости движения и выбора наиболее оптимального ручного режима управления следующего позади поезда.

Изобретение относится к управлению движением на железных дорогах. Способ интервального регулирования движения поездов заключается в том, что устанавливают режим работы парных поездов для впередиидущего поезда – ведущий, а для следующего за ним – ведомый, устройству безопасности поездов присваивают соответствующий сетевой адрес, до отправления поездов осуществляют проверку связи. Во время движения режим управления поездами обеспечивают по сигналам АЛС, бортовые устройства безопасности определяют направление движения своего поезда, допустимую и фактическую скорость и регистрируют состояние клапана автостопа своего поезда. Причем бортовое устройство ведущего поезда дополнительно определяет координату хвоста поезда и по радиоканалу передает данные о направлении своего движения устройству безопасности ведомого поезда, при их совпадении бортовое устройство безопасности ведущего поезда формирует пакет данных и передает его по радиоканалу бортовому устройству безопасности ведомого поезда, который при совпадении сетевых адресов и соответствии контрольной суммы пакета данных обрабатывает полученные данные. В режиме ручного управления ведомого поезда осуществляют проезд светофора с показанием «желтый» с повышенной скоростью. Технический результат заключается в повышении безопасности движения и пропускной способности.

Способ интервального регулирования движения поездов, характеризующийся тем, что на станции формирования поездов устанавливают режим работы парных поездов для впередиидущего поезда – ведущий, а для следующего за ним – ведомый, локомотивному устройству безопасности ведомого и ведущего поездов присваивают соответствующий сетевой адрес, после включения питания бортовых устройств безопасности ведомого и ведущего поездов до их отправления со станции осуществляют проверку связи с использованием присвоенного сетевого адреса путем передачи/приема по радиоканалу соответствующих сообщений, установление связи локомотивные устройства безопасности ведомого и ведущего поездов отображают на блоке индикации, при этом во время движения как по станции, так и по перегону, режим управления поездами обеспечивают по сигналам АЛС, бортовые устройства безопасности ведущего и ведомого поездов в режиме реального времени определяют направление движения своего поезда, допустимую и фактическую скорость движения и регистрируют состояние электропневматического клапана автостопа своего поезда, причем бортовое устройство безопасности ведущего поезда дополнительно определяет железнодорожную координату хвоста поезда, при этом бортовое устройство безопасности ведущего поезда периодически по радиоканалу передает данные о направлении своего движения локомотивному устройству безопасности ведомого поезда, который сравнивает полученные данные с данными своего направления движения и при их совпадении направляет в ответ сообщение бортовому локомотивному устройству безопасности ведущего поезда, подтверждающее совпадения направления движения, получив которое бортовое локомотивное устройство безопасности ведущего поезда формирует пакет данных, включающий железнодорожную координату своего хвоста, значения допустимой и фактической скоростей движения, данные о коде АЛС и состоянии своего электропневматического клапана автостопа, и передает его по радиоканалу бортовому локомотивному устройству безопасности ведомого поезда, который проверяет сетевой адрес и контрольную сумму пакета данных, и при совпадении сетевых адресов и соответствии контрольной суммы заданной обрабатывает полученные данные для их индикации соответствующим образом, на основании полученных данных в режиме ручного управления ведомого поезда осуществляют проезд светофора с показанием «желтый» с повышенной скоростью, причем обмен информации по радиоканалу осуществляют в гектометровом диапазоне частот, предварительно обеспечивая защиту информации.