Система для управления движением поездов Российский патент 2025 года по МПК B61L23/16 B61L3/24 H04B10/25 

Изобретение относится к области автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте и может быть использовано в системах управления интервальным движением поездов на участках пути, оборудованных автоматической локомотивной сигнализацией АЛСН и оптоволоконным кабелем.

Известна система для управления рельсовым транспортным средством, содержащая бортовое устройство рельсового транспортного средства, в котором выход блока контроля безопасности соединен через усилитель с входом электропневматического клапана, входы блока контроля безопасности соединены с выходами модулей центральной обработки информации, которые первыми портами соединены между собой непосредственно, а вторыми портами подключены к межмодульному интерфейсу, к которому подключены два модуля измерения параметров движения и два модуля непрерывных каналов внешних устройств, входы которых соединены с блоком приемных катушек систем автоматической локомотивной непрерывной сигнализации и автоматической локомотивной единой непрерывной сигнализации, входы модулей измерения параметров движения соединены с модулем датчиков пути и скорости, подключенные к межмодульному интерфейсу модуль маршрута и модуль радиоканала, которые своими портами соединены соответственно с портом приемника спутниковой навигации, к входу которого подключена антенна спутниковой навигации, и с портом радиомодема, соединенного с радиоантенной, блок переключения технологических алгоритмов управления торможением и проверки бдительности машиниста, подключенный к межмодульному интерфейсу, путевые электрические рельсовые цепи, к каждой из которых подключен путевой передатчик кодового сигнала, сигнальный вход которого соединен с выходом блока контроля свободности и исправности рельсового пути, блок задания направления и маршрута движения по соответствующему пути перегона и по числу путевых электрических рельсовых цепей, блоки формирования числовых значений идентификации, управляющие входы которых подключены к соответствующим входам блока задания направления движения по соответствующему пути перегона, а выходы - к входу задания значений идентифицирующих кодовых сигналов соответствующего путевого передатчика кодового сигнала.

В известной системе на каждом блок-участке контролируют свободность рельсового пути, передают в рельсовую цепь кодовые сигналы о свободности блок-участка. В передаваемые сигналы вводят монотонно возрастающие в направлении против установленного направления движения числовые значения, начиная от границы станции приема с перегоном приближения поезда. Подсчитывают число блок-участков до занятого блок-участка, по которому определяют расстояние до занятого блок-участка (RU 2518670, B61L 3/10, 27.01.2014).

Недостатком известной системы управления является невозможность определения количества свободных блок-участков/рельсовых цепей впереди головы поезда в местах, не оборудованных непрерывным единым каналом автоматической локомотивной сигнализации АЛС-ЕН.

В качестве прототипа принято устройство для системы автоматического регулирования скорости движения поездов, содержащее поочередно подключенные к границам контролируемых участков рельсовой линии через согласующие трансформаторы питающие узлы, каждый из которых включает блок формирования сигналов частот автоматического регулирования скорости (АРС) и блок формирования частот тональных рельсовых цепей (ТРЦ), и приемные узлы, каждый из которых включает блок формирования сигналов частот АРС и приемник сигналов частот ТРЦ, в устройство введены блок управления, подключенное к нему автоматизированное рабочее место и блоки увязок, а блоки формирования сигналов частот АРС и блоки формирования сигналов частот ТРЦ выполнены в виде универсальных генераторов синусоидальных сигналов частот АРС и ТРЦ с регулируемым уровнем напряжения, при этом универсальные генераторы синусоидальных частот АРС и ТРЦ, блоки управления, блоки увязок и приемники сигналов частот ТРЦ объединены шинным интерфейсом. Устройство реализует автоматическое регулирование скоростью движения поездов на основе цифрового синтеза аналоговых сигналов управления допустимой скоростью движения на контролируемых участках универсальным генератором синусоидальных сигналов частот автоматического регулирования скорости (АРС) по результатам цифровой обработки сигналов приемников частот тональных рельсовых цепей (ТРЦ). Универсальный генератор сигналов частот АРС и генератор сигналов частот ТРЦ образуют питающий узел, а генератор сигналов частот АРС и универсальный приемник частот ТРЦ - приемный узел, они подключены поочередно к границам контролируемых участков рельсовой линии. Взаимодействие всех узлов устройства осуществляется через шинный интерфейс. Универсальный приемник содержит две цепи преобразования и обработки сигналов, каждая из которых подключена к двум схемам управления потенциальными выходами (RU 2400388, B61L 23/00, 27.09.2010).

Недостатком известного устройства является невозможность его использования на железнодорожных участках пути, не оборудованных аппаратурой тональных рельсовых цепей.

Технический результат изобретения заключается в повышении пропускной способности участка пути и определении местоположения поезда за счет расширения передаваемой информации на борт поезда по каналу непрерывной автоматической локомотивной сигнализации АЛСН.

Технический результат достигается тем, что система для управления движением поездов содержит на каждом контролируемом участке пути анализаторы рельсовых цепей, каждый из которых состоит из приемного оптоэлектронного модуля, соединенного с модулем опроса состояния рельсовых цепей, выход которого подключен ко входу модуля выделения заданного интервала в кодовом сигнале, выход которого и вход/выход модуля опроса состояния рельсовых цепей соединены соответственно с входом и выходом/входом модуля управления, подключенного к управляющему входу генератора синусоидальных сигналов, выход которого соединен с передающим оптоэлектронным модулем, подключенным к волоконно-оптической линии связи, с которой соединены приемный оптоэлектронный модуль и модуль опроса состояния рельсовых цепей, к путевому приемнику каждой рельсовой цепи подключены модуль контроля состояния рельсовой цепи и модуль приема кодовых сигналов, которые через соответствующие передающие оптоэлектронные модули и волоконно-оптическую линию связи соединены с анализатором рельсовых цепей, к рельсовой цепи подключено устройство сопряжения с рельсовой цепью, которое посредством приемного оптоэлектронного модуля соединена с волоконно-оптической линией связи, а на каждом поезде, вовлеченном в систему для управления движением установлен дешифратор, входом подключенный к локомотивным приемным катушкам, а выходом соединенный с модулем формирования допустимой скорости и модулем формирования данных для определения местоположения поезда.

На чертеже (фиг.1) приведена схема системы для управления движением поездов. На фиг. 2 показаны формируемые кодовые сигналы.

Система для управления движением поездов содержит на каждом контролируемом участке пути анализаторы 1 рельсовых цепей, каждый из которых состоит из приемного оптоэлектронного модуля 2, соединенного с модулем 3 опроса состояния рельсовых цепей (РЦ), выход которого подключен ко входу модуля 4 выделения заданного интервала в кодовом сигнале, выход которого и вход/выход модуля 3 опроса состояния рельсовых цепей соединены соответственно с входом и выходом/входом модуля 5 управления, подключенного к управляющему входу генератора 6 синусоидальных сигналов, выход которого соединен с передающим оптоэлектронным модулем 7, подключенным к волоконно-оптической линии 8 связи, с которой соединены приемный оптоэлектронный модуль 2 и модуль 3 опроса состояния рельсовых цепей, к путевому приемнику каждой рельсовой цепи подключены модуль 9 контроля состояния рельсовой цепи и модуль 10 приема кодовых сигналов, которые через соответствующие передающие оптоэлектронные модули (ОЭ) 11, 12 и волоконно-оптическую линию 8 связи соединены с анализатором 1 рельсовых цепей, к рельсовой цепи подключено устройство 13 сопряжения с рельсовой цепью, которое посредством приемного оптоэлектронного модуля 14 соединена с волоконно-оптической линией 8 связи, а на каждом поезде 15, вовлеченном в систему для управления движением установлен дешифратор 16, входом подключенный к локомотивным приемным катушкам 17, а выходом соединенный с модулем 18 формирования допустимой скорости и модулем 19 формирования данных для определения местоположения поезда.

Система для управления движением поездов функционирует следующим образом.

Для реализации предлагаемого технического решения участок пути с рельсовыми цепями оборудованы анализаторами 1 рельсовых цепей. В энергонезависимой памяти анализатора 1 рельсовых цепей (на чертеже не показано) хранятся значения номера пути, участка, и рельсовой цепи, характеризующие фактическое расположение рельсовой цепи и соответствующие значениям, внесенным в электронную карту устройства безопасности поезда (КЛУБ/БЛОК). Каждый анализатор рельсовых цепей 1 связан с помощью волоконно-оптической линии 8 связи с двумя соседними, а также с пятью рельсовыми цепями, расположенными последовательно на пути. К путевому приемнику каждой рельсовой цепи подключен модуль 9 контроля состояния рельсовой цепи, который через передающий оптоэлектронный модуль 11 и волоконно-оптическую линию 8 связи соединен с анализатором 1 рельсовых цепей. Анализатор 1 рельсовых цепей отдельно определяет количество свободных рельсовых цепей до занятой и после, на контролируемом им участке. Данные о вычисленном количестве свободных рельсовых цепей, освобожденных поездом, анализатор 1 передает в соседний анализатор 1, находящийся в направлении навстречу движения поездов. Вычисленное количество свободных рельсовых цепей, находящихся впереди занятой, анализатор 1 складывает с количеством свободных рельсовых цепей, полученным от соседнего, находящегося впереди по ходу движения поездов. Суммарное значение свободных рельсовых цепей перед поездом передается в модуль 5 управления генератором 6 синусоидальных сигналов, который управляет выработкой генератором 6 сигналов заданной частоты в зависимости от количества рельсовых цепей из ряда заданных частот. Возможно использование значений частот тональных рельсовых цепей. Также каждый анализатор 1 получает сигналы АЛСН от приемников рельсовых цепей через модуль 10 приема кодовых сигналов и оптоэлектронный модуль 12. Модуль 4 выделения заданного интервала в кодовом сигнале системы автоматической локомотивной сигнализации вычисляет время передачи дополнительных данных в рельсовую цепь. Сигнал с выхода генератора 6 синусоидальных сигналов передается во временной интервал длительностью 0,57 с или более сигналов АЛСН, в зависимости от передаваемого сигнала светофора. Информационно сигнал от генератора 6 условно разделен на 28 частей длительностью 20 мс каждая. Каждая часть сформированного с выхода генератора 6 сигнала отвечает за бит информации, при этом единица передается импульсами с заданной частотой, ноль – отсутствием импульсов (см. фиг.2). В начале информационной последовательности передаются два бита вычисленной частотой, характеризующей количество свободных блок-участков рельсовых цепей впереди поезда. Восемь бит интервала занимает номер участка, восемь – номер пути и десять – номер рельсовой цепи. Возможны различные принципы кодирования информации. В данном случае предложено кодирование шестнадцатеричным кодом. Сигнал от генератора 6, через передающий оптоэлектронный модуль 2 и приемный оптоэлектронный модуль 12, а также устройство 13 сопряжения с рельсовой цепью, передается в занятую рельсовую цепь в точке кодирования.

Сформированный сигнал с помощью локомотивных приемных катушек 17 и фильтра принимается на борту поезда, преобразовывается дешифратором 16 и поступает в модуль 18 формирования допустимой скорости и модуль 19 формирования данных для определения местоположения поезда. Каждому значению заданной сформированной частоты соответствует значение количества свободных рельсовых цепей впереди поезда (0, 1, 2, 3, 4 и более). Одновременно с этим сигналом на борту принимаются сигналы АЛСН, которые являются приоритетными при вычислении допустимой скорости. Также для определения местоположения поезда и определения актуальных объектов пути, в условиях работы без навигационных данных, на борту принимается информация о номере пути, участка и рельсовой цепи, по которому движется поезд. Получение дополнительной информации о поездной ситуации на большем расстоянии, по сравнению с данными от АЛСН, расширяет функциональные возможности, обеспечивается определение местоположения поезда по электронной карте без приема данных навигационным приемником, расширение информации о количестве свободных рельсовых цепей и/или блок-участков перед головой поезда на участках оборудованных системой АЛСН, повышает безопасность и увеличивает пропускную способность движения поездов на участке.

Изобретение относится к области автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте. Система для управления движением поездов содержит на каждом контролируемом участке пути анализаторы рельсовых цепей, каждый из которых состоит из приемного оптоэлектронного модуля, модуля опроса состояния рельсовых цепей, модуля выделения заданного интервала в кодовом сигнале, модуля управления, генератора синусоидальных сигналов и передающего оптоэлектронного модуля, подключенного к волоконно-оптической линии связи, путевые приемники, к которым подключены модуль контроля состояния рельсовой цепи и модуль приема кодовых сигналов, которые через соответствующие передающие оптоэлектронные модули и волоконно-оптическую линию связи соединены с анализатором рельсовых цепей. К рельсовой цепи подключено устройство сопряжения с рельсовой цепью, которое посредством приемного оптоэлектронного модуля соединено с волоконно-оптической линией связи. На каждом поезде, вовлеченном в систему, установлены приемные катушки, дешифратор, модуль формирования допустимой скорости и модуль формирования данных для определения местоположения поезда. Технический результат изобретения заключается в повышении пропускной способности участка пути и определении местоположения поезда за счет расширения передаваемой информации на поезд. 2 ил.

Система для управления движением поездов, содержащая на каждом контролируемом участке пути анализаторы рельсовых цепей, каждый из которых состоит из приемного оптоэлектронного модуля, соединенного с модулем опроса состояния рельсовых цепей, выход которого подключен ко входу модуля выделения заданного интервала в кодовом сигнале, выход которого и вход/выход модуля опроса состояния рельсовых цепей соединены соответственно с входом и выходом/входом модуля управления, подключенного к управляющему входу генератора синусоидальных сигналов, выход которого соединен с передающим оптоэлектронным модулем, подключенным к волоконно-оптической линии связи, с которой соединены приемный оптоэлектронный модуль и модуль опроса состояния рельсовых цепей, к путевому приемнику каждой рельсовой цепи подключены модуль контроля состояния рельсовой цепи и модуль приема кодовых сигналов, которые через соответствующие передающие оптоэлектронные модули и волоконно-оптическую линию связи соединены с анализатором рельсовых цепей, к рельсовой цепи подключено устройство сопряжения с рельсовой цепью, которое посредством приемного оптоэлектронного модуля соединено с волоконно-оптической линией связи, а на каждом поезде, вовлеченном в систему для управления движением, установлен дешифратор, входом подключенный к локомотивным приемным катушкам, а выходом соединенный с модулем формирования допустимой скорости и модулем формирования данных для определения местоположения поезда.