CZ284985B6 - Přejezdové zabezpečovací zařízení aktivované v reálném čase - Google Patents

Abstract

U zařízení je prostředek časově podmíněné výstrahy (CPV) přejezdového zabezpečovacího zařízení (PZS) připojen přejezdovým komunikačním kanálem (PKK) k centrále (C) umístěné v první stanici (100), která vypravuje vlak. Centrála (C) je připojena k vozidlovému zařízení (VZ) prostřednictvím radiového komunikačního kanálu (RKK). Výstraha signalizovaná přejezdovým zabezpečovacím zařízením (PZS) je vypočítána centrálou (C) na základě vzdálenosti přejezdu (P) od první stanice (100), která vypravuje vlak a na dalších parametrech a reálný čas této výstrahy je bezpečně sdělen centrálou (C) přejezdovému zabezpečovacímu zařízení (PZS), které zahájí výstrahu poté, až nastane reálný čas výstrahy. Vlaku je povoleno odjet z první stanice (100) v souladu s jízdním řádem, případně s přihlédnutím ke vzniklému zpoždění až po bezpečném zaregistrování povelu zahájení výstrahy přejezdovým zabezpečovacím zařízením (PZS) v souladu s vypočítaným reálným časem zahájení výstrahy. Výstraha se ukončí po průjezdu vlaŕ

Description

(57) Anotace:

U zařízení je prostředek časově podmíněné výstrahy (CPV) přejezdového zabezpečovacího zařízení (PZS) připojen přejezdovým komunikačním kanálem (PKK) k centrále (C) umístěné v prvé stanici (100), která vypravuje vlak. Centrála (C) je připojena k vozidlovému zařízení (VZ) prostřednictvím radiového komunikačního kanálu (RKK). Výstraha signalizovaná přejezdovým zabezpečovacím zařízením (PZS) je vypočítána centrálou (C) na základě vzdálenosti přejezdu (P) od první stanice (100), která vypravuje vlak a na dalších parametrech a reálný čas této výstrahy Je bezpečně sdělen centrálou (C) přejezdovému zabezpečovacímu zařízení (PZS), které zahájí výstrahu poté, až nastane reálný čas výstrahy. Vlaku je povoleno odjet z první stanice (100) v souladu s jízdním řádem, případně s přihlédnutím ke vzniklému zpoždění až po bezpečném zaregistrování povelu zahájení výstrahy přejezdovým zabezpečovacím zařízením (PZS) v souladu s vypočítaným reálným časem zahájení výstrahy. Výstraha se ukončí po průjezdu vlaku přejezdem (P) poté, až jej vyhodnotí anulační soubor (AS).

Přejezdové zabezpečovací zařízení aktivované v reálném čase

Oblast techniky

Vynález se týká zapojení automatického přejezdového zabezpečovacího zařízení na železničních tratích aktivovaného v reálném čase, bez použití prostředků pro zjišťování přítomnosti vlaku přejezdových zabezpečovacích zařízení dle vynálezu se používá pouze prostředek časově podmíněné výstrahy přejezdu pracující v reálném čase ve spolupráci s prostředkem pro zjištění průjezdu vlaku.

Dosavadní stav techniky

Dosud známá automatická přejezdová zabezpečovací zařízení využívala mimo prostředky pro zjišťování průjezdu vlaku anulačním úsekem vždy prostředky pro zjišťování přítomnosti vlaku v přibližovacích úsecích daného přejezdového zabezpečovacího zařízení. Ve většině případů k tomuto způsobu vyhodnocení přítomnosti vlaku slouží dlouhé paralelní kolejové obvody s nízkým fritovacím napětím nebo bodové prostředky, jako jsou čidla počítačů náprav a podobně, což výrazně zdražuje jak investiční, tak provozní náklady na dané zabezpečovací zařízení zejména pokud se spotřeby elektrické energie týká, nehledě k tomu, že u paralelních kolejových obvodů dochází v posledních letech v souvislosti se zhoršenými emisemi nečistot v ovzduší ke zvýšenému výskytu koroze pojížděných ploch kolejnic a tím ke zhoršeným šuntovacím schopnostem vlaku, což výrazně ohrožuje bezpečnost funkce takto koncipovaného přejezdového zabezpečovacího zařízení. Paralelní kolejové obvody lze rovněž odstranit použitím automatického přejezdového zabezpečovacího zařízení, které nevyžaduje prostředky pro zjišťování přítomnosti vlaku u něhož prostředek podmíněné výstrahy je tvořen bezpečným časovým souborem a navazující logikou. Nevýhodou tohoto řešení je požadavku na pevná vedení.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny tak, že první svorka centrály je připojena na první svorku přijímače reálného času centrály, kdežto druhá svorka centrály je připojena na druhou svorku přijímače reálného času centrály, zatímco třetí svorka centrály je připojena na první svorku přejezdového komunikačního kanálu, kdežto čtvrtá svorka centrály je připojena na druhou svorku přejezdového komunikačního kanálu, přičemž třetí svorka přejezdového komunikačního kanálu je připojena k první svorce přejezdového zabezpečovacího zařízení, přičemž čtvrtá svorka přejezdového komunikačního kanálu je připojena ke druhé svorce přejezdového zabezpečovacího zařízení, zatímco třetí svorka přejezdového zabezpečovacího zařízení je připojena k první svorce přijímače reálného času přejezdu, přičemž čtvrtá svorka přejezdového zabezpečovacího zařízení je připojena ke druhé svorce přijímače reálného času přejezdu.

Výhody zapojení podle vynálezu spočívají vtom, že lze pro spojení mezi centrálou a přejezdovým zabezpečovacím zařízením využít například satelitních spojů nebo jiných komutovaných sítí bez hmotových vedení, u nichž je dopravní zpoždění stochasticky závislé. Další výhodou je skutečnost, že se používají pouze prostředky pro zjištění průjezdu vlaku a prostředek časově podmíněné výstrahy přejezdu, kterým se podmíněná výstraha bezpečně mění na skutečnou výstrahu v reálném čase výstrahy, který je vypočítán na základě vzdálenosti přejezdu od stanice vypravující vlak, na sklonových poměrech trati, na maximální traťové rychlosti, na jízdním řádu a na případném zpoždění vlaku. U zařízení podle vynálezu již není zapotřebí používat jednak prostředky pro bezpečné zpoždění času, jednak prostředků, které

- 1 CZ 284985 Β6 zjišťují přítomnost vlaku v kolejových úsecích přilehlých k přejezdu, tedy v přibližovacích úsecích. Ve většině případů k tomuto bezpečnému způsobu vyhodnocení přítomnosti vlaku slouží až dosud paralelní kolejové obvody nebo bezpečné bodové prostředky, jako jsou čidla počítačů náprav a podobně, což výrazně zdražuje jak investiční, tak provozní náklady na dané zabezpečovací zařízení, zejména pokud se spotřeby elektrické energie týká. Využitím vynálezu dojde i k úsporám souvisejícím s dimenzováním napájecích systémů akabelizace pro paralelní kolejové obvody v přibližovacích úsecích, což představuje podstatné zlevnění přejezdového zabezpečovacího zařízení. Pokrok dosažený vynálezem spočívá dále v tom, že odstraněním paralelních kolejových obvodů je odstraněna zhoršená šuntovací schopnost vlaku, ke které docházelo v posledních letech v souvislosti se zvýšenou existencí korozitvomých nečistot v ovzduší a tím se souvisejícím zvýšeným výskytem koroze kolejnic. Aplikací zapojení dle vynálezu bude proto výrazně zvýšena bezpečnost funkce přejezdového zabezpečovacího zařízení ve srovnání s dosud známým řešením využívajícím paralelní kolejové obvody.

Přehled provedení vynálezu

Na obrázku 1 je jednak uveden příklad konfigurace stanic a přejezdového zabezpečovacího zařízení aktivovaného v reálném čase, jednak je uveden příklad provedení automatického přejezdového zabezpečovacího zařízení dle vynálezu. Na obrázku 2 je uveden příklad konfigurace stanic, přejezdového zabezpečovacího zařízení aktivovaného v reálném čase a vozidla na které jsou přenášeny informace z centra, jednak je uveden příklad provedení automatického přejezdového zabezpečovacího zařízení dle vynálezu, kdy jsou přenášeny jízdu povolující nebo zakazující informace i na vedoucí vozidlo vlaku.

Příklady provedení vynálezu

Na obrázku 1 je uveden příklad zapojení přejezdového zabezpečovacího zařízení aktivovaného v reálném čase, kde první svorka Cl centrály C je připojena na první svorku RCC1 přijímače reálného času centrály RCC, kdežto druhá svorka C2 centrály C je připojena na druhou svorku RCC2 přijímače reálného času centrály RCC, zatímco třetí svorka C3 centrály C je připojena na první svorku PKK1 přejezdového komunikačního kanálu PKK, kdežto čtvrtá svorka C4 centrály C je připojena na druhou svorku PK.K2 přejezdového komunikačního kanálu PKK, přičemž třetí svorka PKK3 přejezdového komunikačního kanálu PKK je připojena k první svorce PZS1 přejezdového zabezpečovacího zařízení PZS, přičemž čtvrtá svorka PKK4 přejezdového komunikačního kanálu PKK je připojena ke druhé svorce PZS2 přejezdového zabezpečovacího zařízení PZS, kdežto třetí svorka PZS3 přejezdového zabezpečovacího zařízení je připojena k první svorce RCP1 přijímače reálného času přejezdu RCP, přičemž čtvrtá svorka PZS4 přejezdového zabezpečovacího zařízení PZS je připojena ke druhé svorce RCP2 přijímače reálného času přejezdu RCP. Na témže obrázku je uvedeno dále blokové uspořádání rozhodujících funkčních celků dle vynálezu, přičemž první stanice 100 je stanice vypravující vlak, kdežto druhá stanice 200 je stanice, do které je vlak vypravován. Znakem PZS je označeno přejezdové zabezpečovací zařízení, kdežto znakem P je označen přejezd. Znakem L je označeno odjezdové návěstidlo pro lichý směr jízdy. Centrála C je vybavena prvním komunikačním blokem centrály 1KC, druhým komunikačním blokem centrály 2KC, obslužným pracovištěm centrály případně dispečera O a automatickým zadavačem jízdních cest AJC, které jsou připojeny k řídicímu bloku centrály RBC. Přejezdové zabezpečovací zařízení PZS je vybaveno anulačním souborem AS, periferním zařízením PZ a prostředkem časově podmíněné výstrahy přejezdu CPV, který především obsahuje komunikační blok přejezdu KP, vnitřní hodiny počítače přejezdu HP a paměť přejezdu MP.

Na obrázku 2 je pátá svorka C5 centrály C připojena na první svorku RKK1 radiového komunikačního kanálu RKK, přičemž šestá svorka C6 centrály C je připojena na druhou svorku

-2CZ 284985 B6

RKK2 radiového komunikačního kanálu RKK. zatímco třetí svorka RKK3 radiového komunikačního kanálu RKK je připojena na první svorku VZ1 vozidlového zařízení VZ, přičemž čtvrtá svorka RKK.4 radiového komunikačního kanálu RKK je připojena na druhou svorku VZ2 vozidlového zařízení VZ, avšak první svorka RCV1 přijímače reálného času vozidla RCV je připojena ke třetí svorce VZ3 vozidlového zařízení VZ, zatímco druhá svorka RCV2 přijímače RCV reálného času vozidla je připojena ke čtvrté svorce VZ4 vozidlového zařízení VZ. Vozidlové zařízení VZ je vybaveno komunikačním blokem KV vozidla, pamětí MV vozidla a vnitřními hodinami počítače HV vozidla, které jsou korigovány údajem přijmutého reálného času z přijímače RCV reálného času vozidla.

Z obrázků 1 je zřejmý princip činnosti přejezdového zabezpečovacího zařízení aktivovaného v reálném čase. Za situace, kdy z první stanice 100 je vypravován vlak do druhé stanice 200, tedy směrem k přejezdu P na základě podnětu výpravčího, který je zprostředkován obslužným pracovištěm centrály případně dispečera O, eventuálně na podnět automatického zadávače jízdních cest AJC, je vypočítán v řídicím bloku centrály RBC reálný čas, kdy má být periferním zařízením PZ na přejezdovém zabezpečovacím zařízení PZS zahájena výstraha. Tento časový údaj je vypočítán na základě vzdálenosti přejezdu P od prvé stanice 100, jakož i na základě maximální traťové rychlosti a na sklonových poměrech trati a především na základě jízdního řádu a případného zpoždění vlaku, kdy je nutno uvažovat i maximální možnou akceleraci vlaku. V řídicím bloku centrály RBC je reálný čas generován vnitřními hodinami HC počítače centrály, které jsou korigovány příjmem informace o reálném čase prostřednictvím přijímače reálného času centrály RCC. Žádost k zahájení podmíněné výstrahy je vyslána do prostředku časově podmíněné výstrahy přejezdu CPV prostřednictvím prvního komunikačního bloku centrály 1KC, dále prostřednictvím přejezdového komunikačního kanálu PKK, který může být například i radiový a prostřednictvím komunikačního bloku přejezdu KP. V prostředku časově podmíněné výstrahy přejezdu CPV je dočasně uchována. Příjem této žádosti je potvrzen tím, že je doručen zpětný telegram vyslaný z prostředku časově podmíněné výstrahy přejezdu CPV do řídicího bloku centrály RBC. V druhém krokuje na základě kladného výsledku ověření realizace prvního kroku přenesen povel k zahájení podmíněné výstrahy z řídicího bloku centrály RBC do prostředku časově podmíněné výstrahy přejezdu CPV. Jak tento povel, tak první žádost k zahájení podmíněné výstrahy jsou vyjádřeny vypočteným reálným časem zahájení výstrahy s přijatelnou časovou tolerancí. Reálný čas je měřen vnitřními hodinami přejezdu HP prostředku časově podmíněné výstrahy přejezdu CPV a tyto hodiny jsou korigovány údajem reálného času přijmutým přijímačem reálného času přejezdu RCP. Po porovnání správnosti obou údajů uložených dočasně v prostředku časově podmíněné výstrahy přejezdu CPV, tedy po porovnání správnosti obsahu obou zpráv je kladný výsledek tohoto porovnání zaznamenán do paměti přejezdu MP. Podstatným obsahem výsledku tohoto porovnání je reálný čas, který uvádí, kdy má být zahájena výstraha na přejezdovém zabezpečovacím zařízení PZS. Z paměti přejezdu MP je vyslána do řídicího bloku centrály RBC potvrzující informace o tom, že bude v tomto čase zahájena na přejezdu P výstraha. Vypočtený reálný čas odjezdu vlaku z prvé stanice 100 do druhé stanice 200 respektuje ještě údaje jízdního řádu a případné zpoždění vlaku.

Na obrázku 2 je uveden příklad provedení vynálezu kdy jsou ve srovnání s řešením dle obrázku 1 navíc přenášeny jízdu povolující nebo zakazující informace ještě na vedoucí vozidlo vlaku. Princip činnosti spočívá v tom, že například první předběžný souhlas k odjezdu vlaku se z řídicího bloku centrály RBC přenáší do vozidlového zařízení VZ prostřednictvím druhého komunikačního bloku centrály 2KC, radiového komunikačního kanálu RKK a komunikačního bloku vozidla KV. Tato informace je ve vozidlovém zařízení VZ dočasně uchována. Příjem této žádosti je potvrzen tím, že je doručen zpětný telegram vyslaný z vozidlového zařízení VZ do řídicího bloku centrály RBC. Návazně probíhá komunikace s přejezdovým zabezpečovacím zařízením PZS, která uděluje prvou podmíněnou výstrahu přejezdu, jak bylo vysvětleno u zařízení dle obrázku 1. V dalším kroku je na základě kladného výsledku ověření realizace prvního kroku přenesen druhý podmíněný souhlas k odjezdu z řídicího bloku centrály RBC do vozidlového zařízení VZ. Jak tento souhlas, tak první podmíněný souhlas k odjezdu jsou

-3 CZ 284985 B6 vyjádřeny vypočteným reálným časem odjezdu s přijatelnou časovou tolerancí. Reálný čas na vozidle je generován vnitřními hodinami počítače HV vozidla a tyto hodiny jsou korigovány údajem přijmutého reálného času přijímačem RCV reálného času vozidla.

V případně kladného výsledku porovnání obsahů obou zpráv uložených dočasně ve vozidlovém zařízení VZ je výsledek tohoto porovnání zaznamenán do paměti MV vozidla. Podstatným obsahem této výsledné zprávy je reálný čas, který uvádí, kdy smí být zahájen odjezd vozidla. Tento odjezd je možno uskutečnit teprve až nastane reálný čas, který je v této paměti zaznamenán. O záznamu této informace, tedy reálného času odjezdu vozidla do paměti vozidla MV je vyslána z vozidlového zařízení VZ do řídicího bloku centrály RBC a do prostředku časově podmíněné výstrahy přejezdu CPV potvrzující informace. Pokud nebude doručena tato informace, nedojde k další komunikaci mezi řídicím blokem centrály RBC a prostředkem časově podmíněné výstrahy přejezdu CPV, čímž se zamezí povolení k odjezdu vozidla směrem k přejezdu P. Alternativně se omezeným počtem opakovaných komunikačních cyklů mezi řídicím blokem centrály RBC a vozidlovým zabezpečovačem VZ může podařit docílit souladu porovnávaných zpráv, čímž se zmíněná porucha odstraní. Při bezporuchovém režimu dojde k odjezdu vlaku ve vypočteném čase a na přejezdu P bude včas signalizována uživatelům silničního provozu výstraha. Tato výstraha bude automaticky ukončena po průjezdu vlaku přejezdem, který vyhodnocuje anulační soubor AS, případně jiný známý prostředek, který indikuje průjezd a směr průjezdu vlaku. Na základě činnosti anulačního prostředku zjišťujícího průjezd a směr průjezdu vlaku dojde k nastavení prostředku časově podmíněné výstrahy přejezdu CPV do základního stavu. Tím je přejezdové zabezpečovací zařízení PZS připraveno pro uskutečnění výstrahy při jízdě dalšího vlaku. S cílem zajistit bezpečnost funkce zařízení dle vynálezu je jak centrála C, tak prostředek časově podmíněné výstrahy přejezdu CPV, jakož i vozidlové zařízení VZ realizován mikroprocesorovými prostředky s využitím známých konjuktivních nebo majoritních principů redundance. Například dvoukanálovým uspořádáním hardware všech mikroprocesorových prostředků daného celku. Jakákoliv porucha jednoho z kanálů těchto zařízení je převedena bezpečnějším směrem, kterým je nesouhlas k odjezdu vlaku směrem k přejezdu P v případě, že nejsou vytvořeny podmínky pro včasné udělení výstrahy. V případě, že již dojde k odjezdu vlaku směrem k přejezdu a poté nastane porucha některého z kanálů zařízení, musí být zahájena výstraha okamžitě po vzniku této situace, tedy i dříve než jak stanovuje vypočítaný čas výstrahy. Vzhledem k tomu, že pravděpodobnost vzniku takového případu je velice nízká, je tento postup v zájmu bezpečnosti funkce zařízení nezbytný i za cenu, že bude v tomto výjimečném případě udílena uživatelům silničního provozu nadměrná výstraha.

Průmyslová využitelnost

Automatické přejezdové zabezpečovací zařízení podle vynálezu lze použít při nové výstavbě, zejména však při rekonstrukcích přejezdových zabezpečovacích zařízení na železnici. Značný ekonomický efekt bude mít aplikace automatického přejezdového zabezpečovacího zařízení podle vynálezu na vedlejších a méně zatížených železničních tratích, kde není vybudováno automatické traťové zabezpečovací zařízení a kde nebude nutné budovat a udržovat paralelní kolejové obvody v přibližovacích a ve vzdalovacích úsecích.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Přejezdové zabezpečovací zařízení aktivované v reálném čase vyznačené tím, že první svorka (Cl) centrály (C) je připojena na první svorku (RCC1) přijímače reálného času centrály (RCC), kdežto druhá svorka (C2) centrály (C) je připojena na druhou svorku (RCC2) přijímače reálného času centrály (RCC), zatímco třetí svorka (C3) centrály (C) je připojena na první svorku (PKK1) přejezdového komunikačního kanálu (PKK), kdežto čtvrtá svorka (C4) centrály (C) je připojena na druhou svorku (PKK2) přejezdového komunikačního kanálu (PKK), přičemž třetí svorka (PKK3) přejezdového komunikačního kanálu (PKK) je připojena k první svorce (PZS1) přejezdového zabezpečovacího zařízení (PZS), přičemž čtvrtá svorka (PKK4) přejezdového komunikačního kanálu (PKK) je připojena ke druhé svorce (PZS2) přejezdového zabezpečovacího zařízení (PZS), zatímco třetí svorka (PZS3) přejezdového zabezpečovacího zařízení (PZS) je připojena k první svorce (RCP1) přijímače reálného času přejezdu (RCP), přičemž čtvrtá svorka (PZS4) přejezdového zabezpečovacího zařízení (PZS) je připojena ke druhé svorce (RCP2) přijímače reálného času přejezdu (RCP).
2. 2. Přejezdové zabezpečovací zařízení aktivované v reálném čase podle nároku 1 vyznačené tím, že pátá svorka (C5) centrály (C) je připojena na první svorku (RKK1) radiového komunikačního kanálu (RKK), přičemž šestá svorka (C6) centrály (C) je připojena na druhou svorku (RKK2) radiového komunikačního kanálu (RKK), zatímco třetí svorka (RKK3) radiového komunikačního kanálu (RKK) je připojena na první svorku (VZ1) vozidlového zařízení (VZ), přičemž čtvrtá svorka (RKK4) radiového komunikačního kanálu (RKK) je připojena na druhou svorku (VZ2) vozidlového zařízení (VZ), avšak první svorka (RCV1) přijímače (RCV) reálného času vozidla je připojena ke třetí svorce (VZ3) vozidlového zařízení (VZ), zatímco druhá svorka (RCV2) přijímače (RCV) reálného času vozidla je připojena ke čtvrté svorce (VZ4) vozidlového zařízení (VZ).