EA039798B1 - System to determine track sections free of rolling stock - Google Patents

System to determine track sections free of rolling stock Download PDF

Info

Publication number
EA039798B1
EA039798B1 EA202190098A EA202190098A EA039798B1 EA 039798 B1 EA039798 B1 EA 039798B1 EA 202190098 A EA202190098 A EA 202190098A EA 202190098 A EA202190098 A EA 202190098A EA 039798 B1 EA039798 B1 EA 039798B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
train
board
control device
electronic module
module
Prior art date
Application number
EA202190098A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA202190098A1 (en
Inventor
Иван Николаевич Королев
Павел Дмитриевич Мыльников
Павел Александрович Попов
Ефим Наумович Розенберг
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Priority to EA202190098A priority Critical patent/EA039798B1/en
Publication of EA202190098A1 publication Critical patent/EA202190098A1/en
Publication of EA039798B1 publication Critical patent/EA039798B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L21/00Station blocking between signal boxes in one yard
    • B61L21/06Vehicle-on-line indication; Monitoring locking and release of the route
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or vehicle train, e.g. pedals
    • B61L1/16Devices for counting axles; Devices for counting vehicles

Abstract

The invention relates to railway transport and can be used to determine the railway sections free of rolling stock and to take into account availability and location of trains on the tracks. The technical result of the invention is to expand functionality of the system to determine track sections free of rolling stock. The system to determine track sections free of rolling stock contains points to read identification and diagnostic information from trains passing along the tracks; points to count axles, each including rail sensors to record the passage of train wheelsets connected to a floor electronic module, whose communication port is connected to the communication port of a fixed transceiver, which is connected to the radio channels of long-range mobile communications and linked via a local radio channel of digital communication through an on-board transceiver with an on-board control device of a high-speed electric train passing through the axle counting point; each floor electronic module contains a memory module linked with a microcontroller having three built-in timers, the first of which is connected to the communication port of the floor electronic module, and the second and third timers are connected to the corresponding connections of the floor electronic module with the sensors recording the passage of train wheelsets; while the composition of the on-board control device of a high-speed electric train includes at least two interconnected microprocessor modules for central information processing.

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для определения свободности железнодорожных рельсовых участков от подвижного состава и для учета наличия и места нахождения составов на путях.The invention relates to railway transport and can be used to determine the freedom of railway rail sections from rolling stock and to take into account the presence and location of trains on the tracks.

Известна система для определения свободности от подвижного состава участков пути на железнодорожном перегоне, состоящая из двух полукомплектов аппаратуры, установленной на счетных участках станций, ограничивающих перегон, каждый полукомплект аппаратуры содержит установленные на контрольном путевом участке соответствующего счетного участка рельсовые датчики, которые через формирователь сигналов соединены с входом блока приемников, выход которого через блок интерфейса со счетчиками осей соединен с локальной магистралью связи, к которой подключены блок интерфейса с электрической централизацией, блок управления и блок интерфейса с радиоканалом дальней цифровой радиосвязи, к которому подключен радиомодем с антенной, на каждом из промежуточных участков железнодорожного перегона размещен по крайней мере один промежуточный счетный пункт, включающий стационарный приемопередающий блок маломощного цифрового радиоканала ближней связи, который дополнительно содержит приемопередающий GSM-модуль, порт управления стационарным приемопередающим блоком маломощного цифрового радиоканала ближней связи соединен с первым портом микроконтроллера, второй порт которого через интерфейс сопряжения соединен с пассивным датчиком прохода колеса, входы питания стационарного приемопередающего блока и микроконтроллера подключены к автономному источнику питания, который состоит из двух последовательно соединенных аккумуляторных батарей, подключенных к входу второго стабилизатора напряжения, выход которого предназначен для подключения к входу питания приемопередающего GSM-модуля, первая аккумуляторная батарея соединена с входом первого стабилизатора напряжения, выход которого предназначен для подключения к входам питания стационарного приемопередающего блока и микроконтроллера, который управляющим выходом соединен с входом включения/выключения второго стабилизатора напряжения, на каждом локомотиве подвижного состава установлено приемопередающее устройство каналов дальней и ближней цифровой радиосвязи, которое посредством локальной магистрали соединено с центральным бортовым устройством управления движением подвижного состава (RU 2452644, B61L 21/06, 10.06.12).A known system for determining the freedom from rolling stock of track sections on a railway section, consisting of two semi-sets of equipment installed at the counting sections of stations limiting the stage, each semi-set of equipment contains rail sensors installed on the control track section of the corresponding counting section, which are connected through a signal generator to the input of the receiver unit, the output of which is connected through the interface unit with axle counters to the local communication trunk, to which the interface unit with electrical interlocking, the control unit and the interface unit with a radio channel for long-range digital radio communication are connected, to which a radio modem with an antenna is connected, at each of the intermediate sections railway section there is at least one intermediate counting point, including a stationary transceiver unit of a low-power short-range digital radio channel, which additionally contains a GSM transceiver module, then t for controlling a stationary transceiver unit of a low-power short-range digital radio channel is connected to the first port of the microcontroller, the second port of which is connected through a pairing interface to a passive wheel passage sensor, the power inputs of the stationary transceiver unit and the microcontroller are connected to an autonomous power source, which consists of two batteries connected in series connected to the input of the second voltage stabilizer, the output of which is intended to be connected to the power input of the GSM transceiver module, the first battery is connected to the input of the first voltage stabilizer, the output of which is intended to be connected to the power inputs of the stationary transceiver unit and the microcontroller, which is connected by the control output to the on/off input of the second voltage stabilizer, each locomotive of the rolling stock is equipped with a transceiver for long-range and short-range digital radio communication channels, which is connected by means of a local highway to the central on-board control device for the movement of rolling stock (RU 2452644, B61L 21/06, 10.06.12).

В известной системе для определения свободности от подвижного состава участков пути осуществляют сравнение посчитанных соответствующими напольными электронными модулями количества осей колесных пар при вступлении поезда на очередной участок пути и количество осей колесных пар при уходе поезда с этого участка пути и при совпадении принимают решение об освобождении участка пути, причем на локомотиве поезда устанавливают систему радиообмена данными, обеспечивающую передачу информации о количестве осей колесных пар состава поезда через локальный радиоканал цифровой связи. Недостатком известной системы является ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что она может предоставить информацию только о полных составах, которые проследовали через контролируемые пути и отсутствует информация о наличии и месте нахождения отдельных групп вагонов, накопленных на контролируемых системой путях.In a well-known system for determining the freedom from rolling stock of track sections, the number of axles of wheel sets calculated by the corresponding floor electronic modules is compared when the train enters the next section of the track and the number of axles of wheel sets when the train leaves this section of the track and, in case of coincidence, a decision is made to release the track section , and on the locomotive of the train, a data radio exchange system is installed, which ensures the transmission of information about the number of axles of wheel sets of the train through a local digital radio channel. The disadvantage of the known system is limited functionality due to the fact that it can provide information only about the complete trains that have passed through the controlled tracks and there is no information about the presence and location of individual groups of cars accumulated on the tracks controlled by the system.

В качестве прототипа выбрана система для определения свободности участков пути от подвижного состава, содержащая на станциях, ограничивающих перегоны, пункты считывания идентификационной и диагностической информации с проходящих по перегону поездов, пункты счета осей, каждый из которых включает рельсовые датчики фиксации прохождения колесных пар поезда, соединенные с напольным электронным модулем, порт связи которого подключен к порту связи стационарного приемопередатчика, который подключен к радиоканалам дальней мобильной связи и соединен по локальному радиоканалу цифровой связи через бортовой приемопередатчик с бортовым устройством управления локомотива поезда, проходящего через пункт счета осей, каждый напольный электронный модуль дополнительно содержит модуль памяти, к которому подключен микроконтроллер с тремя встроенными таймерами, первый из которых соединен с портом связи напольного электронного модуля, а второй и третий таймеры подключены к соответствующим соединениям напольного электронного модуля с датчиками фиксации прохождения колесных пар поезда, при этом в состав бортового устройства управления локомотивом входят по крайней мере два соединенных между собой микропроцессорных модуля центральной обработки информации, подключенные выходами к соответствующим входам модуля контроля функционирования микропроцессорных модулей, выход которого соединен с цепью перезапуска бортового устройства управления, при этом к системному CAN интерфейсу подключены и связаны между собой микропроцессорные модули, блок регистрации параметров движения, таймер системного времени бортового устройства, приемник сигналов спутниковой навигации, бортовой приемопередатчик и блок памяти, в котором записаны данные эталонной геометрической модели подвижного состава, содержащие информацию о структуре межосевых расстояний колесных пар (RU 2600175, B61L 21/06, 20.10.2016).As a prototype, a system was chosen for determining the freeness of sections of the track from the rolling stock, containing at stations that limit the hauls, points for reading identification and diagnostic information from trains passing along the haul, points for counting axles, each of which includes rail sensors for fixing the passage of wheel pairs of the train, connected with a floor electronic module, the communication port of which is connected to the communication port of a stationary transceiver, which is connected to the radio channels of long-range mobile communication and is connected via a local digital radio channel through an on-board transceiver to the on-board control device of the locomotive of the train passing through the axle counting point, each floor electronic module additionally contains a memory module to which a microcontroller with three built-in timers is connected, the first of which is connected to the communication port of the floor electronics module, and the second and third timers are connected to the corresponding connections of the floor o an electronic module with sensors for fixing the passage of wheel pairs of a train, while the on-board locomotive control device includes at least two interconnected microprocessor modules for central information processing, connected by outputs to the corresponding inputs of the module for monitoring the functioning of microprocessor modules, the output of which is connected to the restart circuit on-board control device, while microprocessor modules, a motion parameters recording unit, an on-board device system timer, a satellite navigation signal receiver, an on-board transceiver and a memory unit are connected and interconnected to the system CAN interface, in which the data of the reference geometric model of the rolling stock are recorded, containing information about the structure of the center distances of wheel sets (RU 2600175, B61L 21/06, 10/20/2016).

Недостатком известной системы также является ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что она может предоставить информацию только о полных составах, которые проследовали через контролируемые пути и отсутствует информация о наличии и месте нахождения отдельных групп вагонов, накопленных на контролируемых системой путях.The disadvantage of the known system is also limited functionality due to the fact that it can provide information only about the complete trains that have passed through the controlled tracks and there is no information about the presence and location of individual groups of cars accumulated on the tracks controlled by the system.

Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей системы для определения свободности от подвижного состава участков пути.The technical result of the invention is to expand the functionality of the system for determining the freeness from the rolling stock of track sections.

- 1 039798- 1 039798

Технический результат достигается тем, что в системе для определения свободности участков пути от подвижного состава, содержащей пункты считывания идентификационной и диагностической информации с проходящих по путям поездов, пункты счета осей, каждый из которых включает рельсовые датчики фиксации прохождения колесных пар поезда, соединенные с напольным электронным модулем, порт связи которого подключен к порту связи стационарного приемопередатчика, который подключен к радиоканалам дальней мобильной связи и соединен по локальному радиоканалу цифровой связи через бортовой приемопередатчик с бортовым устройством управления скоростного электропоезда, проходящего через пункт счета осей, каждый напольный электронный модуль содержит модуль памяти, к которому подключен микроконтроллер с тремя встроенными таймерами, первый из которых соединен с портом связи напольного электронного модуля, а второй и третий таймеры подключены к соответствующим соединениям напольного электронного модуля с датчиками фиксации прохождения колесных пар поезда, при этом в состав бортового устройства управления скоростным электропоездом входят по крайней мере два соединенных между собой микропроцессорных модуля центральной обработки информации, подключенные выходами к соответствующим входам модуля контроля функционирования микропроцессорных модулей, выход которого соединен с цепью перезапуска бортового устройства управления, при этом к системному CAN интерфейсу подключены и связаны между собой микропроцессорные модули, блок регистрации параметров движения, таймер системного времени бортового устройства, приемник сигналов спутниковой навигации, бортовой приемопередатчик и блок памяти, в котором записаны данные эталонной геометрической модели подвижного состава, содержащие информацию о структуре межосевых расстояний колесных пар, согласно изобретению каждый пункт счета осей снабжен программноаппаратным модулем реконфигурации, вход/выход которого соединен со вторым выходом/входом микроконтроллера, а его выходы подключены к входам управления включением/выключением соответственно первого и второго рельсовых датчиков фиксации прохождения колесных пар поезда.The technical result is achieved by the fact that in the system for determining the freeness of sections of the track from the rolling stock, containing points for reading identification and diagnostic information from trains passing along the tracks, points for counting axles, each of which includes rail sensors for fixing the passage of train wheelsets connected to a floor electronic a module, the communication port of which is connected to the communication port of a stationary transceiver, which is connected to the radio channels of long-range mobile communication and is connected via a local digital radio channel through an on-board transceiver to the on-board control device of a high-speed electric train passing through the axle counting station, each outdoor electronic module contains a memory module, to which is connected a microcontroller with three built-in timers, the first of which is connected to the communication port of the floor electronics module, and the second and third timers are connected to the corresponding connections of the floor electronics module from the sensor and fixing the passage of train wheel pairs, while the on-board control device of a high-speed electric train includes at least two microprocessor modules of central information processing connected to each other, connected by outputs to the corresponding inputs of the microprocessor module functioning control module, the output of which is connected to the restart circuit of the on-board control device , at the same time, microprocessor modules, a block for registering motion parameters, a timer for the system time of an on-board device, a satellite navigation signal receiver, an on-board transceiver and a memory block are connected and interconnected to the system CAN interface, in which the data of the reference geometric model of the rolling stock are recorded, containing information about structure of axle distances of wheel sets, according to the invention, each axle counting point is equipped with a hardware-software reconfiguration module, the input/output of which is connected to the second output/input of the microcontroller, and its The outputs are connected to the on/off control inputs, respectively, of the first and second rail sensors for fixing the passage of the train wheelsets.

На чертеже представлена схема системы для определения свободности от подвижного состава участков пути.The drawing shows a diagram of a system for determining the freedom from rolling stock of track sections.

Система для определения свободности участков пути от подвижного состава содержит пункты 1 считывания идентификационной и диагностической информации с проходящих по путям поездов, пункты 2 счета осей, каждый из которых включает рельсовые датчики 3 фиксации прохождения колесных пар поезда, соединенные с напольным электронным модулем 4, порт связи которого подключен к порту связи стационарного приемопередатчика 5, который подключен к радиоканалам дальней мобильной связи и соединен по локальному радиоканалу цифровой связи через бортовой приемопередатчик 6 с бортовым устройством 7 управления скоростным электропоездом 8, проходящего через пункт 2 счета осей, каждый напольный электронный модуль 4 содержит модуль 9 памяти, к которому подключен микроконтроллер 10 с тремя встроенными таймерами 11, 12 и 13 первый (11) из которых соединен с портом связи напольного электронного модуля 4, а второй (12) и третий (13) таймеры подключены к соответствующим соединениям напольного электронного модуля 4 с датчиками 3 фиксации прохождения колесных пар поезда, при этом в состав бортового устройства 7 управления скоростным электропоездом 8 входят по крайней мере два соединенных между собой микропроцессорных модуля 14 и 15 центральной обработки информации, подключенные выходами к соответствующим входам модуля 16 контроля функционирования микропроцессорных модулей 14 и 15, выход которого соединен с цепью перезапуска бортового устройства управления, при этом к системному CAN интерфейсу 17 подключены и связаны между собой микропроцессорные модули 14 и 15, блок 18 регистрации параметров движения, таймер 19 системного времени бортового устройства, приемник 20 сигналов спутниковой навигации, бортовой приемопередатчик 6 и блок 21 памяти, в котором записаны данные эталонной геометрической модели подвижного состава, содержащие информацию о структуре межосевых расстояний колесных пар, каждый пункт 2 счета осей снабжен программно-аппаратным модулем 22 реконфигурации, вход/выход которого соединен со вторым выходом/входом микроконтроллера 10, а его выходы подключены к входам управления включением/выключением соответственно первого и второго рельсовых датчиков 3 фиксации прохождения колесных пар поезда.The system for determining the freeness of sections of the track from the rolling stock contains points 1 for reading identification and diagnostic information from trains passing along the tracks, points 2 for counting axles, each of which includes rail sensors 3 for fixing the passage of train wheel sets connected to a floor electronic module 4, a communication port which is connected to the communication port of the stationary transceiver 5, which is connected to the radio channels of long-range mobile communications and is connected via a local digital radio channel through the on-board transceiver 6 with the on-board control device 7 of the high-speed electric train 8 passing through the axle counting station 2, each outdoor electronic module 4 contains a module 9 memory, to which the microcontroller 10 is connected with three built-in timers 11, 12 and 13, the first (11) of which is connected to the communication port of the floor electronic module 4, and the second (12) and third (13) timers are connected to the corresponding connections of the floor electronic module 4 s sensors 3 for fixing the passage of wheel pairs of the train, while the on-board device 7 for controlling the high-speed electric train 8 includes at least two interconnected microprocessor modules 14 and 15 of central information processing, connected by outputs to the corresponding inputs of the module 16 for monitoring the functioning of microprocessor modules 14 and 15 , the output of which is connected to the restart circuit of the on-board control device, while the microprocessor modules 14 and 15 are connected and interconnected to the system CAN interface 17, the block 18 for recording motion parameters, the timer 19 of the system time of the on-board device, the receiver 20 of satellite navigation signals, the on-board transceiver 6 and the memory block 21, in which the data of the reference geometric model of the rolling stock is recorded, containing information about the structure of the center distances of wheel sets, each axle counting point 2 is equipped with a software and hardware reconfiguration module 22, the input/output of which is connected to the W the first output/input of the microcontroller 10, and its outputs are connected to the control inputs of the on/off control of the first and second rail sensors 3, respectively, of fixing the passage of the train wheelsets.

Рельсовые датчики 3 фиксации прохождения колесных пар поезда могут быть механического, оптического, радиочастотного или электромагнитного принципа действия, а для определения границ отдельных вагонов состава с двух сторон пути на уровне автосцепок могут быть установлены дополнительные датчики свободных промежутков между вагонами.Rail sensors 3 for fixing the passage of wheel pairs of a train can be of a mechanical, optical, radio frequency or electromagnetic principle of operation, and to determine the boundaries of individual cars of the train on both sides of the track at the level of automatic couplers, additional sensors of free gaps between cars can be installed.

Система для определения свободности участков пути от подвижного состава работает следующим образом.The system for determining the freeness of sections of the track from the rolling stock works as follows.

Расширение функциональных возможностей системы обеспечивается за счет того, что программноаппаратный модуль 22 реконфигурации по командам со скоростного электропоезда 8 адаптирует к работе в различных условиях эксплуатации программно-аппаратную конфигурацию пункта 2 счета осей. Первая конфигурация используется, если в данный интервал времени участок пути, на котором расположен пункт 2 счета осей, используется для пропуска через него поездов. Вторая конфигурация используется, если в данный интервал времени участок пути, на котором находится пункт 2 счета осей, используется для перестановки и накопления вагонов. Управление конфигурациями производится сигналом поThe expansion of the functionality of the system is ensured due to the fact that the hardware and software module 22 reconfiguration commands from the high-speed train 8 adapts to work in different operating conditions, the software and hardware configuration of the axle counting point 2. The first configuration is used if, at a given time interval, the section of track on which the axle counting point 2 is located is used to pass trains through it. The second configuration is used if, at a given time interval, the section of the track on which the axle counting point 2 is located is used for rearranging and accumulating wagons. Configuration management is performed by a signal on

- 2 039798 команде со скоростного электропоезда 8 по маломощной радиосвязи.- 2 039798 command from high-speed train 8 via low-power radio communication.

Работа в первой конфигурации происходит следующим образом.Work in the first configuration is as follows.

Напольные электронные модули 4 осуществляют подсчет количества осей колесных пар при вступлении поезда на очередной участок пути и количества осей колесных пар при уходе поезда с этого участка пути. При дальнейшем сравнении полученных данных определяют свободность (если полученные данные совпадают) или занятость (при несовпадении полученных данных) участка пути, при этом данные о количестве осей колесных пар поезда передают по локальному радиоканалу цифровой связи посредством бортового приемопередатчика 6 скоростного электропоезда 8 движущегося поезда, используя его в качестве носителя указанной информации. Дополнительно с информацией о количестве осей колесных пар в бортовое устройство 7 управления передают данные о временных интервалов между импульсами, формируемыми рельсовыми датчиками 3 фиксации прохождения колесных пар поезда. Эти данные о временных интервалов между импульсами используют в бортовом устройстве 7 управления скоростного электропоезда 8 для построения расчетной геометрической модели состава поезда, а эту расчетную модель используют при определении в бортовом устройстве 7 управления проезда поезда пункта 2 счета осей в полном или в не полном составе. В случае несовпадения подсчитанного количества осей и с априорно известными данными о количестве осей, записанными в блоке 21 памяти, в котором также записаны данные эталонной геометрической модели состава поезда, бортовое устройство 7 управления дополнительно осуществляет сопоставление априорно известных данных из эталонной модели расстояний между колесными парами в составе поезда с соответствующими расстояниями из расчетной геометрической модели состава поезда, причем расстояния между колесными парами в расчетной геометрической модели состава поезда принимают равными расстояниям, которые проходил поезд во временных интервалах, соответствующих интервалам времени между импульсами, формируемыми рельсовыми датчиками 3 фиксации прохождения колесных пар поезда, а величины расстояний определяют по массиву данных, содержащему изменения координаты текущего места нахождения скоростного электропоезда 8, в функции от текущего времени, увязанному с электронной картой маршрута движения поезда и записанному в памяти блока 18 регистрации параметров движения. Таймеры 11, 12 и 13 в микроконтроллере 10, измеряющие временные интервалы между импульсами, формируемыми рельсовыми датчиками 3 фиксации прохождения колесных пар поезда и таймер 19 системного времени бортового устройства 7 управления скоростного электропоезда 8 синхронизируются между собой посредством передачи по локальному радиоканалу цифровой связи синхронизирующих сигналов от бортового устройства 7 управления в пункт 2 счета осей, при приближении скоростного электропоезда 8 к этому пункту 2. Возможна синхронизация таймеров посредством независимой их синхронизации по глобальному времени систем спутниковой навигации ГЛОНАСС, GPS или аналогичных. После сопоставления данных из расчетной и эталонной геометрических моделей в бортовом устройстве 7 управления формируют сигнал, несущий информацию о проследовании поезда очередного пункта 2 счета осей в полном или в неполном составе, и передают его по локальному радиоканалу цифровой связи в пункт 2 счета осей, а по радиоканалам дальней мобильной связи посредством бортового приемопередатчика 6 передают эту информацию в другие системы управления движением поездов (на чертеже не показаны), использующие данные о проследовании поезда мимо этого пункта счета осей. Сообщение для приготовления аппаратуры каждого пункта 2 к началу счета осей очередного поезда передают в пункт 2 счета осей со скоростного электропоезда 8, приближающегося к координате места расположения этого пункта на электронной карте маршрута движения поезда, а сообщение о завершении временного интервала для счета осей передают с этого скоростного электропоезда 8 после расчетного удаления последнего вагона состава поезда от данного пункта 2 счета осей на расстояние, гарантирующее завершение полного проследования состава поезда мимо этого пункта.Floor electronic modules 4 count the number of wheelset axles when the train enters the next track section and the number of wheelset axles when the train leaves this track section. Upon further comparison of the data obtained, the freeness (if the received data matches) or the occupancy (if the received data does not match) of the track section is determined, while the data on the number of axles of the wheel sets of the train are transmitted via a local digital radio channel by means of an on-board transceiver 6 of a high-speed electric train 8 of a moving train using him as a carrier of the specified information. Additionally, with information about the number of axles of wheelsets, the on-board control device 7 transmits data on the time intervals between pulses generated by rail sensors 3 for fixing the passage of wheelsets of the train. These data on the time intervals between pulses are used in the on-board control device 7 of the high-speed electric train 8 to build a computational geometric model of the train composition, and this computational model is used when determining in the on-board control device 7 of the passage of the train point 2 of the axle count in full or incomplete composition. In case of discrepancy between the counted number of axles and the a priori known data on the number of axles recorded in the memory block 21, in which the data of the reference geometric model of the train composition is also recorded, the on-board control device 7 additionally compares the a priori known data from the reference model of distances between wheel pairs in train composition with the corresponding distances from the calculated geometric model of the train composition, and the distances between the wheel sets in the calculated geometric model of the train composition are taken equal to the distances that the train passed in the time intervals corresponding to the time intervals between pulses generated by rail sensors 3 fixing the passage of the train wheel sets, and the distances are determined by the data array containing changes in the coordinates of the current location of the high-speed electric train 8, as a function of the current time, linked to the electronic map of the train route and beyond written in the memory block 18 registration of motion parameters. The timers 11, 12 and 13 in the microcontroller 10, which measure the time intervals between the pulses generated by the rail sensors 3 for fixing the passage of the wheel pairs of the train and the timer 19 of the system time of the on-board device 7 of the control of the high-speed electric train 8 are synchronized with each other by transmitting synchronizing signals from the local digital radio channel. on-board control device 7 to point 2 counting axles, when approaching a high-speed train 8 to this point 2. It is possible to synchronize the timers through their independent synchronization of the global time of satellite navigation systems GLONASS, GPS or similar. After comparing the data from the calculated and reference geometric models in the on-board control device 7, a signal is generated that carries information about the passage of the train of the next axle counting point 2 in full or in part, and it is transmitted via a local digital radio channel to the axle counting point 2, and via radio channels of long-range mobile communication through the on-board transceiver 6 transmit this information to other train control systems (not shown in the drawing) using data on the train passing by this axle counting point. A message for preparing the equipment of each point 2 by the beginning of counting the axles of the next train is transmitted to point 2 of counting axles from a high-speed electric train 8 approaching the coordinate of the location of this point on the electronic map of the train route, and a message about the end of the time interval for counting axles is transmitted from this high-speed electric train 8 after the estimated removal of the last car of the train from this point 2 of the axle count to a distance that guarantees the completion of the full passage of the train past this point.

При движении поезда по станциям бортовое устройство 7 управления скоростного электропоезда 8 по локальному радиоканалу цифровой связи может устанавливать связь с расположенными на станциях пунктами 1 считывания идентификационной и диагностической информации для оперативного получения от них значений параметров эталонной геометрической модели состава поезда.When the train moves through the stations, the on-board control device 7 of the high-speed electric train 8 via a local radio channel of digital communication can establish communication with the points 1 located at the stations for reading identification and diagnostic information to quickly obtain from them the values of the parameters of the reference geometric model of the train composition.

В составе напольного электронного модуля 4 каждого из пунктов 2 счета осей содержится микроконтроллер 10, обеспечивающий первичную обработку сигналов от рельсовых датчиков 3 и взаимодействие этого электронного модуля с другими блоками пункта счета осей.The composition of the floor electronic module 4 of each of the axle counting points 2 contains a microcontroller 10, which provides the primary processing of signals from the rail sensors 3 and the interaction of this electronic module with other units of the axle counting point.

Бортовое устройство 7 управления посредством приемопередатчика 6 устанавливает двухстороннюю радиосвязь с каждым очередным пунктом 2 счета осей, ближайшим по ходу движения поезда по своему маршруту. Данные о координате местоположения пункта 2 счета осей и уникальный адрес известны и записаны в блоке 21 памяти. Данные о текущей координате скоростного электропоезда 8 поступают из приемника 20 сигналов спутниковой навигации и записываются в блоке 18 регистрации параметров движения, который также непрерывно записывает и хранит данные, поступающие от устройств измерения пройденного пути скоростным электропоездом 8 и его скорости (на чертеже не показаны) и увязанные с координатами текущего места нахождения скоростного электропоезда на электронной карте маршрута движения поезда.On-board control device 7 through the transceiver 6 establishes a two-way radio communication with each next point 2 counting axles closest in the direction of the train along its route. Data about the location coordinate of the item 2 counting axles and a unique address is known and recorded in the block 21 of the memory. Data on the current coordinate of the high-speed train 8 comes from the receiver 20 of satellite navigation signals and is recorded in the block 18 of the registration of motion parameters, which also continuously records and stores data coming from devices for measuring the distance traveled by the high-speed train 8 and its speed (not shown in the drawing) and linked to the coordinates of the current location of the high-speed electric train on the electronic map of the train route.

В процессе радиообмена по локальному радиоканалу цифровой связи между скоростным электроIn the process of radio exchange over a local radio channel of digital communication between a high-speed electric

- 3 039798 поездом 8 и пунктом 2 счета осей приемопередатчик 6 передают свой адрес для связи с приемопередатчиком 5 и синхронизирует по времени встроенные таймеры 11, 12 и 13 микроконтроллера 10 с таймером 19 системного времени бортового устройства, что позволяет записанные в модуль 9 памяти данные о последовательности импульсов, формируемых при прохождении колесных пар поезда над рельсовыми датчиками 3, преобразовать в бортовом устройстве 7 управления в данные о расстояниях между осями колесных пар поезда. Микроконтроллер 10 с помощью встроенных таймеров 12 и 13 фиксирует время поступления импульсов от соответствующих рельсовых датчиков 3, определяет длительность интервалов между импульсами и записывает эту информацию в модуль 9 памяти. Для измерения длительности каждого последующего интервала между импульсами таймеры 12 и 13 переносят свои очередные данные в модуль 9 памяти и обнуляются, тем самым уменьшается влияние сбоев от помех на результаты измерений, производимых с помощью таймеров 12 и 13, и улучшается возможность последующего восстановления в бортовом устройстве 7 управления достоверной информации о проследовании осей поезда над рельсовыми датчиками 3. Массивы данных измерений, хранящиеся в модуле 9 памяти, включаются в пакет данных для их передачи в бортовое устройство 7 управления.- 3 039798 by train 8 and axle counting point 2, the transceiver 6 transmits its address for communication with the transceiver 5 and synchronizes the built-in timers 11, 12 and 13 of the microcontroller 10 with the timer 19 of the system time of the on-board device, which allows the data recorded in the memory module 9 about the sequence of pulses generated during the passage of the train wheel pairs over the rail sensors 3 is converted in the on-board control device 7 into data on the distances between the axles of the train wheel pairs. The microcontroller 10 using the built-in timers 12 and 13 fixes the time of arrival of pulses from the corresponding rail sensors 3, determines the duration of the intervals between pulses and writes this information to the memory module 9. To measure the duration of each subsequent interval between pulses, timers 12 and 13 transfer their next data to the memory module 9 and are reset, thereby reducing the effect of interference failures on the measurement results made using timers 12 and 13, and improving the possibility of subsequent recovery in the on-board device 7 management of reliable information about the passage of the axes of the train over the rail sensors 3. The arrays of measurement data stored in the memory module 9 are included in the data packet for transmission to the on-board control device 7.

После того как хвостовой вагон состава поезда удалился от пункта 2 счета осей на расстояние 5+100 м, из бортового устройства 7 управления передают в напольный электронный модуль 4 сообщение о завершении счета осей и запрашивают все данные, записанные в модуле 9 памяти, которые напольный электронный модуль 4 передает с помощью приемопередатчика 5 по локальному радиоканалу цифровой связи в бортовое устройство 7 управления, осуществляющее на основе этих данных проверку проследования поезда через пункт 2 счета осей в полном составе, и результат передает обратно в электронный модуль 4. Расчетное определение того, что хвостовой вагон состава поезда удалился от пункта 2 счета осей на заданное расстояние, осуществляется в бортовом устройстве 7 управления на основе измерения текущей координаты места нахождения скоростного электропоезда, данных из эталонной геометрической модели о длине состава поезда и непрерывной регистрации текущей скорости движения поезда в блоке 18 регистрации параметров движения и координаты местонахождения скоростного электропоезда 8 по электронной карте маршрута движения поезда.After the tail car of the train has moved away from point 2 of counting axles at a distance of 5 + 100 m, a message is transmitted from the on-board control device 7 to the floor electronic module 4 about the completion of the counting of axles and request all the data recorded in the memory module 9, which the floor electronic module 4 transmits with the help of transceiver 5 via a local radio channel of digital communication to the on-board control device 7, which, on the basis of these data, checks the passage of the train through point 2 of the axle count in full, and the result is transmitted back to the electronic module 4. Estimated determination that the tail the wagon of the train set has moved away from point 2 of the axle count at a predetermined distance, is carried out in the on-board control device 7 based on measuring the current coordinate of the location of the high-speed electric train, data from the reference geometric model on the length of the train set and continuous recording of the current train speed in the parameter registration block 18 dv The indications and coordinates of the location of the high-speed electric train 8 on the electronic map of the train route.

Пакет данных, который на скоростном электропоезде 8 принимается бортовым приемопередатчиком 6, содержит информацию об адресе приемопередатчика 5, моментах времени начала счета осей, числе импульсов, полученных от каждого из рельсовых датчиков 3 и длительности временных интервалов между этими импульсами. Бортовое устройство 7 управления осуществляет анализ этих данных и используют их для проверки проследования поезда мимо пункта 2 счета осей в полном или в неполном составе. По радиоканалам дальней мобильной связи эта информация из бортового устройства 7 управления может также передаваться другим устройствам, входящим в системы интервального регулирования и в ЭВМ пункта диспетчерского управления движением (на чертеже не показано).The data packet, which is received by the on-board transceiver 6 on the high-speed train 8, contains information about the address of the transceiver 5, the time points of the start of axle counting, the number of pulses received from each of the rail sensors 3 and the duration of the time intervals between these pulses. The on-board control device 7 analyzes these data and uses them to check whether the train passes the axle counting point 2 in full or in part. This information from the on-board control device 7 can also be transmitted via radio channels of long-range mobile communication to other devices included in the interval control system and to the computer of the dispatching traffic control point (not shown in the drawing).

За счет наличия в принятых данных информационной избыточности и использования независимых априорных данных, имеющихся в бортовом устройстве 7 управления, результаты обработки данных в бортовом устройстве 7 управления скоростным электропоездом 8 являются более достоверными по сравнению с результатами подсчета осей только в самих напольных электронных модулях 4, как это используется в известных решениях. Кроме того, обработка данных в бортовом устройстве 7 управления (по сравнению с напольным электронным модулем) производится в условиях меньшего влияния помех, а само бортовое устройство более надежное и производительное по сравнению со средствами обработки, используемыми в напольных электронных модулях.Due to the presence of information redundancy in the received data and the use of independent a priori data available in the on-board control device 7, the results of data processing in the on-board control device 7 of the high-speed train 8 are more reliable compared to the results of axle counting only in the outdoor electronic modules 4, as this is used in known solutions. In addition, the data processing in the on-board control unit 7 (compared to the floor electronic module) is carried out under conditions of less interference, and the on-board device itself is more reliable and productive compared to the processing means used in the floor electronic modules.

Использование избыточности данных для повышения надежности и безопасности требует достаточно сложной обработки, которая осуществляется независимо и параллельно во времени в модулях 14 и 15 центральной обработки информации бортового устройства управления на скоростном электропоезде 8. Модули 14 и 15 обмениваются между собой информацией и выдают ее на модуль 16 контроля, который при рассогласовании данных по двум каналам обработки данных осуществляет перезапуск устройства. За счет высокого уровня полноты безопасности (УШИ) такой обработки данных и двухстороннего обмена данными с пунктами 2 счета осей значительно снижаются требования к безопасности обработки информации в самих пунктах 2 счета осей. Таким образом, в системе обеспечивается требуемый уровень полноты безопасности УПБ4 при упрощенной аппаратной и программной реализации напольных электронных модулей 4, в которых нет необходимости иметь средства контроля обработки информации с двумя независимыми микроконтроллерами. Это существенно упрощает и удешевляет путевую аппаратуру и повышает надежность ее работы.The use of data redundancy to improve reliability and safety requires rather complex processing, which is carried out independently and in parallel in time in the modules 14 and 15 of the central information processing of the on-board control device on the high-speed electric train 8. Modules 14 and 15 exchange information with each other and issue it to module 16 control, which, in case of data mismatch on two data processing channels, restarts the device. Due to the high level of safety integrity (USI) of such data processing and the two-way data exchange with the axle counting stations 2, the requirements for the safety of information processing in the axle counting stations 2 themselves are significantly reduced. Thus, the system provides the required level of safety integrity UPB4 with a simplified hardware and software implementation of outdoor electronic modules 4, in which there is no need to have information processing control tools with two independent microcontrollers. This significantly simplifies and reduces the cost of track equipment and increases the reliability of its operation.

Каждый из модулей 14 и 15 использует массив данных от одного канала формирования исходных данных, полученных из микроконтроллера 10. Модули 14 и 15 сопоставляют данные геометрической модели состава, хранящейся в блоке 21 памяти, с данными расчетной геометрической модели состава. Эта расчетная модель формируется каждым из модулей 14 и 15 на основе исходных данных, полученных из микроконтроллера 10 и данных, полученных из блока 18 регистрации параметров движения.Each of the modules 14 and 15 uses an array of data from one channel for generating the initial data received from the microcontroller 10. Modules 14 and 15 compare the data of the geometric model of the composition stored in the memory block 21 with the data of the calculated geometric model of the composition. This calculation model is formed by each of the modules 14 and 15 on the basis of the initial data received from the microcontroller 10 and the data received from the block 18 for recording motion parameters.

После получения из бортового устройства 7 управления сигнала проследования поезда и подтверждения в пункте 2, что счет осей прошел нормально, напольный электронный модуль 4 удаляет использованную информацию и передает в бортовое устройство 7 и другим устройствам, входящим в связан- 4 039798 ные системы интервального регулирования, состояние своей исправности и готовности к счету осей следующего поезда.After receiving a signal from the onboard control unit 7 of the train passing signal and confirming in step 2 that the axle counting was normal, the floor electronic module 4 deletes the used information and transmits it to the onboard unit 7 and other devices included in the associated interval control systems, the state of its serviceability and readiness for counting the axles of the next train.

В случае обнаружения бортовым устройством 7 управления ошибок в работе пункта 2 счета осей оно передает информацию об этом в пункт 2 и в центр диспетчерского управления, где предпринимаются возможные действия, по предотвращению дальнейших ошибок и парированию их последствий.In the event that the on-board control device 7 detects errors in the operation of axle counting point 2, it transmits information about this to point 2 and to the dispatch control center, where possible actions are taken to prevent further errors and parry their consequences.

Если в процессе счета осей поезд останавливается или очень медленно движется над рельсовыми датчиками 3, то пункт 2 счета осей фиксируя слишком большой интервал между импульсами не будет передавать на скоростной электропоезд 8 информацию о длительности интервалов между импульсами, а передаст только информацию о числе осей в поезде, чтобы не усложнять алгоритмы обработки данных в бортовым устройством 7 управления для таких очень редких случаев.If in the process of counting the axles the train stops or moves very slowly over the rail sensors 3, then point 2 for counting the axles, fixing too large an interval between pulses, will not transmit information about the duration of the intervals between pulses to the high-speed electric train 8, but will transmit only information about the number of axles in the train in order not to complicate the data processing algorithms in the on-board control device 7 for such very rare cases.

Обработка данных, поступающих из пункта 2 счета осей, осуществляется следующим образом.The processing of the data coming from point 2 of the axle count is carried out as follows.

Модули 14 и 15 на скоростном электропоезде 8 взаимодействуют между собой посредством системного CAN интерфейса 17. Каждый модуль циклически с периодичностью (450-500) мс выдает в системный интерфейс информацию о своем состоянии и результаты своей работы. Вместе с тем каждый модуль выделяет из сообщений других модулей информацию, необходимую ему для обработки данных. Вначале каждый модуль 14 и 15 независимо сравнивает количества осей, посчитанных напольным электронным модулем 4 по импульсам, полученным по каждому из каналов от рельсовых датчиков 3 и переданных в пакете данных из пункта 2 счета осей. Если количество осей совпадает с данными о количестве осей в составе поезда, хранящимися в блоке 21 памяти, то бортовое устройство 7 управления формирует сигнал об исправной работе пункта 2 и проследовании через него поезда в полном составе. Правильность работы модулей 14 и 15 проверяется модулем 16 контроля. Сообщение об успешном завершении счета осей передается бортовым приемопередатчиком 6 в пункт 2 счета осей, а также связанные со счетом осей в другие системы регулирования движения поездов.Modules 14 and 15 on the high-speed train 8 interact with each other via the system CAN interface 17. Each module cyclically with a frequency of (450-500) ms outputs information about its status and the results of its work to the system interface. At the same time, each module extracts from the messages of other modules the information it needs for data processing. First, each module 14 and 15 independently compares the number of axles counted by the floor electronic module 4 from the pulses received on each of the channels from the rail sensors 3 and transmitted in the data packet from the axle count point 2. If the number of axles matches the data on the number of axles in the train, stored in the memory unit 21, then the on-board control device 7 generates a signal about the correct operation of point 2 and the passage of the train in full force through it. The correct operation of the modules 14 and 15 is checked by the control module 16. The message about the successful completion of the counting of axles is transmitted by the onboard transceiver 6 to point 2 of the counting of axles, as well as related to the counting of axles to other train traffic control systems.

Если обнаруживается несоответствие в данных о количестве осей, то бортовым устройством 7 управления выполняется более сложный анализ данных из пакета информации, переданного из пункта 2 счета осей. При этом используется записанные в блоке 21 памяти данные эталонной геометрической модели подвижного состава, содержащие информацию о структуре межосевых расстояний колесных пар, соответствующих типам и порядковому расположению подвижных единиц в составе поезда, а также информацию об общей длине состава. В процессе движения поезда параметры модели могут дополнительно подтверждаться после каждого успешного прохождении поездом пункта 2 счета осей. Модули 14 и 15 используют разной сложности алгоритмы проверки полносоставности поезда, основанные на сопоставлении данных эталонной геометрической модели состава поезда с вычисленными расстояниями между тележками колесных пар вагонов в составе поезда. Модули 14 и 15 осуществляют вычисление этих расстояний на основе данных об интервалах между импульсами от рельсовых датчиков 3, переданных в пакете данных из напольного электронного модуля 4, и приращениях координаты места нахождения за интервалы времени между этими импульсами. Эти приращения координаты X в функции от глобального текущего времени t спутниковых систем навигации ГЛОНАСС, GPS непрерывно вычисляются в бортовом устройстве 7 управления и запоминаются в блоке 18 регистрации параметров движения. По глобальному текущему времени t приемника 20 сигналов спутниковой навигации в бортовом устройстве 7 синхронизируется таймер 19 системного времени.If a discrepancy is found in the data on the number of axles, then the on-board control device 7 performs a more complex analysis of the data from the information packet transmitted from the axle counting point 2. In this case, the data of the reference geometric model of the rolling stock recorded in the memory block 21 is used, containing information about the structure of the center distances of wheel sets corresponding to the types and ordinal arrangement of rolling units in the train, as well as information about the total length of the composition. During the movement of the train, the parameters of the model can be additionally confirmed after each successful passage by the train of point 2 of the axle count. Modules 14 and 15 use algorithms of varying complexity for checking the completeness of the train, based on comparing the data of the reference geometric model of the train composition with the calculated distances between the bogies of wheel pairs of cars in the train. Modules 14 and 15 calculate these distances based on the data on the intervals between pulses from the rail sensors 3, transmitted in the data packet from the floor electronics module 4, and the increments of the location coordinate for the time intervals between these pulses. These increments of the X coordinate as a function of the global current time t of the GLONASS, GPS satellite navigation systems are continuously calculated in the on-board control device 7 and stored in the block 18 for recording motion parameters. According to the global current time t of the receiver 20 of satellite navigation signals in the on-board device 7, the timer 19 of the system time is synchronized.

Когда рельсовые датчики 3 находятся между тележками колесных пар подвижной единицы, то формируется более длинный интервал времени между импульсами прохода колесных пар, следовательно, по количеству этих длинных интервалов уже можно определить количество отдельных подвижных единиц в составе поезда. Это может быть использовано при недостаточной информации о геометрических параметрах состава поезда. Но более защищенной от ошибок система будет при использовании информации о пройденных поездом расстояний в интервалах времени между импульсами и сопоставлении этих расстояний равных расстоянию между колесными парами с их заранее известными величинами из геометрической модели состава поезда.When the rail sensors 3 are located between the bogies of the wheel sets of the rolling unit, a longer time interval is formed between the pulses of the passage of the wheel sets, therefore, by the number of these long intervals it is already possible to determine the number of individual rolling units in the train. This can be used when there is insufficient information about the geometric parameters of the train composition. But the system will be more error-proof when using information about the distances traveled by the train in the time intervals between impulses and comparing these distances equal to the distance between the wheel sets with their previously known values from the geometric model of the train composition.

Микропроцессорные модули 14 и 15 преобразуют данные из блока 18 регистрации параметров движения в массив данных расстояний, пройденных поездом в интервалах времени, значения которых переданы в пакете данных от пункта 2 счета осей, и формирует расчетную геометрическую модель состава поезда. В случае, если возникнет неточность синхронизации по времени таймера 19 бортового устройства 7 управления и таймеров 11, 12 и 13 электронного модуля 4, обусловленная задержкой между моментом времени передачи и приема пакета данных из устройства 7 в пункт 2 счета осей, то она мала (связь между ними осуществляется по маломощному цифровому радиоканалу связи диапазона ISM за время меньше 1 с) и погрешность от нее не значительна, так как скорость поезда за 1 с меняется незначительно. Если связь осуществляется через модули GSM, то синхронизация таймеров производится по глобальному времени спутниковой системы навигации и погрешность синхронизации практически отсутствует.Microprocessor modules 14 and 15 convert data from block 18 for registering movement parameters into an array of data of distances traveled by the train in time intervals, the values of which are transmitted in the data packet from axle counting point 2, and generates a calculated geometric model of the train composition. If there is an inaccuracy in time synchronization of the timer 19 of the on-board control device 7 and the timers 11, 12 and 13 of the electronic module 4, due to the delay between the time of transmission and reception of the data packet from the device 7 to point 2 of the axle counting, then it is small (connection between them is carried out over a low-power digital radio communication channel of the ISM range for a time less than 1 s) and the error from it is not significant, since the speed of the train changes insignificantly in 1 s. If communication is carried out through GSM modules, then the timers are synchronized according to the global time of the satellite navigation system and there is practically no synchronization error.

В процессе работы каждый из модулей 14 и 15, независимо друг от друга, определяет расстояния между соответствующими осями состава поезда в расчетной геометрической модели, которые они обрабатывают и сравнивают полученные данные с данными о расстоянии между соответствующими осямиIn the course of operation, each of the modules 14 and 15, independently of each other, determines the distances between the respective axes of the train in the calculated geometric model, which they process and compare the obtained data with the data on the distance between the respective axes

- 5 039798 состава поезда. Сравнение может производиться по всем геометрическим размерам или по наиболее характерным геометрическим размерам. В простейшем случае каждый из модулей проверяет с заданной точностью совпадение геометрического местоположения и длин больших промежутков между колесными парами поезда, которые соответствуют расстояниям между тележками колесных пар каждой отдельной подвижной единицы в составе поезда. Эти расстояния обычно намного больше остальных расстояний между колесными парами и между тележками колесных пар соседних подвижных единиц в составе поезда. Количество и местоположение относительно местоположения колесных пар скоростного электропоезда 8 этих больших промежутков соответствует количеству подвижных единиц в составе поезда, а измеренная величина этих больших расстояний характеризует типы этих подвижных единиц. Если вычисленная длина этих больших промежутков и их геометрическое место в вычисленной расчетной геометрической модели поезда совпадает с заданной точностью с их длиной и их геометрическим местом в эталонной геометрической модели поезда, то это свидетельствует о том, что поезд проследовал очередной пункт 2 в полном составе.- 5 039798 of the train. Comparison can be made for all geometric dimensions or for the most characteristic geometric dimensions. In the simplest case, each of the modules checks, with a given accuracy, the coincidence of the geometric location and the lengths of large gaps between the train wheel sets, which correspond to the distances between the wheel set bogies of each individual rolling unit in the train. These distances are usually much larger than other distances between wheelsets and between bogies of wheelsets of adjacent vehicles in the train. The number and location relative to the location of the wheelsets of the high-speed electric train 8 of these large gaps corresponds to the number of moving units in the train, and the measured value of these large distances characterizes the types of these moving units. If the calculated length of these large gaps and their geometric location in the computed geometric model of the train coincides with the specified accuracy with their length and their geometric location in the reference geometric model of the train, then this indicates that the train passed the next point 2 in full force.

Такая система определения проследования поезда в полном составе является более защищенной от сбоев по сравнению с простым устройством счета осей и может быть использована для исправления ошибок, допущенных при обычном счете количества осей колесных пар. Если в процессе прохождения колесных тележек поезда над рельсовыми датчиками 3 пропадают некоторые импульсы и/или формируются ложные импульсы, то большие расстояния между тележками колесных пар все равно будут вычислены с точностью, которая позволяет их правильно идентифицировать и, следовательно, обеспечить достоверное определение полносоставности поезда при наличии сбоев.Such a system for determining the progress of a full train is more robust than a simple axle counting device and can be used to correct errors made in the usual counting of the number of axles of wheel sets. If during the passage of the wheeled bogies of the train over the rail sensors 3 some pulses disappear and/or false pulses are formed, then the large distances between the wheeled bogies will still be calculated with an accuracy that allows them to be correctly identified and, therefore, to ensure a reliable determination of the completeness of the train at the presence of failures.

Рассмотренный алгоритм достаточно прост и позволяет обнаруживать и исправлять широкий класс ошибок. При сравнении всех расчетных расстояний между колесными парами с соответствующими расстояниями на эталонной геометрической модели состава поезда используются еще более сложные, но еще более надежные алгоритмы обнаружения и исправления ошибок при определении полносоставности поезда. Эти алгоритмы могут быть использованы для дополнительной проверки, когда первый алгоритм обнаружил одно или несколько несоответствий расстояний для внутренних подвижных единиц в составе поезда. Также такие алгоритмы могут быть использованы, когда в состав поезда входят очень короткие подвижные единицы (например, дрезины и т.п.), не имеющие однозначно определяемых больших расстояний между их тележками колесных пар. Информация о полносоставности поезда, удовлетворяющая требованиям по вероятности опасного отказа УПБ4, в бортовом устройстве 7 управления окончательно формируется при совпадении результатов обоих модулей 14 и 15 с проверкой соответствия их работы модулем 16 контроля. Только после этого бортовое устройство 7 управления передает в пункт 2 счета осей и в другие устройства управления движением поездов информацию о проследовании поездом очередного пункта 2 в полном или в не полном составе.The considered algorithm is quite simple and allows detecting and correcting a wide class of errors. When comparing all calculated distances between wheel sets with the corresponding distances on the reference geometric model of the train composition, even more complex, but even more reliable algorithms for detecting and correcting errors in determining the completeness of the train are used. These algorithms can be used for additional verification when the first algorithm has found one or more distance discrepancies for internal vehicles in the train. Also, such algorithms can be used when the train includes very short moving units (for example, railcars, etc.) that do not have unambiguously large distances between their wheelset bogies. Information about the completeness of the train that satisfies the requirements for the probability of a dangerous failure UPB4, in the on-board control device 7 is finally formed when the results of both modules 14 and 15 match with the verification of the compliance of their work by the control module 16. Only after that, the on-board control device 7 transmits to the axle counting point 2 and to other train traffic control devices information about the train passing the next point 2 in full or in part.

Работа во второй конфигурации аналогична рассмотренной выше работе при первой конфигурации и отличается в основном использованием первого и второго рельсовых датчиков 3.The operation in the second configuration is similar to the operation discussed above in the first configuration and differs mainly in the use of the first and second rail sensors 3.

Информационное сообщение о переходе ко второй реконфигурации выделяется из принимаемой на пункте 2 счета осей команды со скоростного электропоезда 8 и после декодирования микроконтроллером 10 поступает в модуль 22 реконфигурации, который управляет настройкой программы работы микроконтроллера 10. На скоростном электропоезде 8 алгоритм обработки данных от пункта 2 счета осей использует данные приемника 20 сигналов спутниковой навигации и позволяет определить номер пути нахождения состава. Информация после ее интеллектуальной обработки на скоростном электропоезде 8 передается со скоростного электропоезда 8 по дальней радиосвязи в дорожный информационновычислительный центр (ИВЦ) и находящиеся там информационные системы для учета наличия и места нахождения составов на путях при формировании поездов.The information message about the transition to the second reconfiguration is extracted from the command received at the counting point 2 of the axles from the high-speed electric train 8 and, after decoding by the microcontroller 10, enters the reconfiguration module 22, which controls the setting of the microcontroller 10 work program. On the high-speed train 8, the data processing algorithm from the counting point 2 axes uses the data of the receiver 20 satellite navigation signals and allows you to determine the path number of the composition. Information after its intellectual processing on a high-speed electric train 8 is transmitted from a high-speed electric train 8 via long-distance radio communication to the road information and computer center (IVC) and information systems located there to take into account the presence and location of trains on the tracks when forming trains.

При обеих конфигурациях решение микроконтроллера 10 об окончании счета осей принимается, например, через 10 с после последнего срабатывания в непрерывной серии срабатываний датчиков 3 во время движения над ними колесных пар состава. После передачи данных на скоростной электропоезд 8 и завершении самопроверок системы во взаимодействии счетного пункта 2 со скоростным электропоездом 8 и информационной системой со скоростного электропоезда 8 в пункте 2 передается сигнал обнуления старых данных счета осей.With both configurations, the decision of the microcontroller 10 about the end of the count of axles is taken, for example, 10 s after the last trigger in a continuous series of triggers of the sensors 3 during the movement of the wheelsets of the train above them. After the transmission of data to the high-speed train 8 and the completion of the system self-tests, in the interaction of the counting station 2 with the high-speed train 8 and the information system from the high-speed train 8 in point 2, a signal is transmitted to zero the old axle count data.

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Система для определения свободности участков пути от подвижного состава, содержащая пункты считывания идентификационной и диагностической информации с проходящих по путям поездов, пункты счета осей, каждый из которых включает рельсовые датчики фиксации прохождения колесных пар поезда, соединенные с напольным электронным модулем, порт связи которого подключен к порту связи стационарного приемопередатчика, который подключен к радиоканалам дальней мобильной связи и соединен по локальному радиоканалу цифровой связи через бортовой приемопередатчик с бортовым устройством управления скоростного электропоезда, проходящего через пункт счета осей, каждый напольный электронный модуль содержит модуль памяти, к которому подключен микроконтроллер с тремяA system for determining the freeness of track sections from rolling stock, containing points for reading identification and diagnostic information from trains passing along the tracks, points for counting axles, each of which includes rail sensors for detecting the passage of train wheelsets connected to a floor electronic module, the communication port of which is connected to communication port of a stationary transceiver, which is connected to radio channels of long-range mobile communications and is connected via a local digital radio channel through an on-board transceiver with an on-board control device of a high-speed electric train passing through an axle counting station, each floor-mounted electronic module contains a memory module to which a microcontroller with three - 6 039798 встроенными таймерами, первый из которых соединен с портом связи напольного электронного модуля, а второй и третий таймеры подключены к соответствующим соединениям напольного электронного модуля с датчиками фиксации прохождения колесных пар поезда, при этом в состав бортового устройства управления скоростным электропоездом входят по крайней мере два соединенных между собой микропроцессорных модуля центральной обработки информации, подключенные выходами к соответствующим входам модуля контроля функционирования микропроцессорных модулей, выход которого соединен с цепью перезапуска бортового устройства управления, при этом к системному CAN интерфейсу подключены и связаны между собой микропроцессорные модули, блок регистрации параметров движения, таймер системного времени бортового устройства, приемник сигналов спутниковой навигации, бортовой приемопередатчик и блок памяти, в котором записаны данные эталонной геометрической модели подвижного состава, содержащие информацию о структуре межосевых расстояний колесных пар, отличающаяся тем, что каждый пункт счета осей снабжен программно-аппаратным модулем реконфигурации, вход/выход которого соединен со вторым выходом/входом микроконтроллера, а его выходы подключены к входам управления включением/выключением соответственно первого и второго рельсовых датчиков фиксации прохождения колесных пар поезда.- 6 039798 built-in timers, the first of which is connected to the communication port of the floor electronic module, and the second and third timers are connected to the corresponding connections of the floor electronic module with sensors for fixing the passage of train wheel pairs, while the on-board control device for a high-speed electric train includes at least two interconnected microprocessor modules of central information processing, connected by outputs to the corresponding inputs of the module for monitoring the functioning of microprocessor modules, the output of which is connected to the restart circuit of the on-board control device, while microprocessor modules are connected and interconnected to the CAN system interface, a block for recording motion parameters, on-board device system time timer, satellite navigation signal receiver, on-board transceiver and memory block, in which the data of the reference geometric model of the rolling stock are recorded, containing information about the wheel pair center distances, characterized in that each axle counting station is equipped with a hardware-software reconfiguration module, the input/output of which is connected to the second output/input of the microcontroller, and its outputs are connected to the on/off control inputs of the first and second rail fixation sensors, respectively the passage of train wheelsets.
EA202190098A 2021-01-20 2021-01-20 System to determine track sections free of rolling stock EA039798B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA202190098A EA039798B1 (en) 2021-01-20 2021-01-20 System to determine track sections free of rolling stock

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA202190098A EA039798B1 (en) 2021-01-20 2021-01-20 System to determine track sections free of rolling stock

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA202190098A1 EA202190098A1 (en) 2022-03-14
EA039798B1 true EA039798B1 (en) 2022-03-15

Family

ID=81075114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA202190098A EA039798B1 (en) 2021-01-20 2021-01-20 System to determine track sections free of rolling stock

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA039798B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2337033C2 (en) * 2006-10-30 2008-10-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника") Open track section control method
EA201270663A1 (en) * 2011-07-22 2013-03-29 Общество С Ограниченной Ответственностью "Нвп Кс-Мисат" SENSOR OF EMPLOYMENT CONTROL SYSTEM
RU2511760C1 (en) * 2012-10-23 2014-04-10 Закрытое акционерное общество "ИнтехГеоТранс" Method of determining the track section non-occupancy at spans
RU2567306C1 (en) * 2014-07-28 2015-11-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" System for monitoring movement of mobile objects at railway station

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2337033C2 (en) * 2006-10-30 2008-10-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника") Open track section control method
EA201270663A1 (en) * 2011-07-22 2013-03-29 Общество С Ограниченной Ответственностью "Нвп Кс-Мисат" SENSOR OF EMPLOYMENT CONTROL SYSTEM
RU2511760C1 (en) * 2012-10-23 2014-04-10 Закрытое акционерное общество "ИнтехГеоТранс" Method of determining the track section non-occupancy at spans
RU2567306C1 (en) * 2014-07-28 2015-11-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" System for monitoring movement of mobile objects at railway station

Also Published As

Publication number Publication date
EA202190098A1 (en) 2022-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108725520B (en) Train operation control system suitable for low-density railway
US10864931B2 (en) Automatic train control system and corresponding method
CN111629950B (en) Wireless train management system
US9221478B2 (en) Method and device for monitoring train integrity
US11124212B2 (en) Method for operating a positioning device, and positioning device
RU2513883C1 (en) System for interval control of movement of trains at railway haul
CN102887150A (en) Train control system
JP6756380B2 (en) First train-mounted device, second train-mounted device, train collision prevention system, method and program
US20200189633A1 (en) Rail vehicle obstacle avoidance and vehicle localization
RU2600175C1 (en) System for determining unoccupancy of track sections by rolling stock
CN112009522A (en) Train control system and method for mountain track
EA034117B1 (en) Train traffic control system in railway transport
RU2511760C1 (en) Method of determining the track section non-occupancy at spans
US10850753B2 (en) Wireless train management system
CN110674904B (en) Train positioning system and method based on train number system
RU94943U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF TRAIN MANAGEMENT AND VEHICLE VEHICLES
EA039798B1 (en) System to determine track sections free of rolling stock
RU2438905C1 (en) System for control of railway station limit non-occupancy
RU2762453C1 (en) Method for determining the freedom from rolling stock of track sections on a railway stretch
RU2518670C2 (en) Method of controlling rail vehicle and system for realising said method
US4132379A (en) Method for improving the stopping accuracy at railway stations of track-bound vehicles
KR20230005347A (en) Systems and methods for monitoring trains
EP1355817B1 (en) Rail system for a rail-mounted vehicle
RU2423269C1 (en) Device to control train operation and engineman vigilance
CN114084200B (en) Train positioning synchronization method, device, equipment and storage medium