LV15229A

LV15229A - Method for control of closing of railway crossing

Info

Publication number: LV15229A
Application number: LVP-16-16A
Authority: LV
Inventors: Mareks MEZÄŖTIS; Aleksandrs Nikolajevs; Vladimirs Karevs
Original assignee: Mareks MEZÄŖTIS; Aleksandrs Nikolajevs; Vladimirs Karevs
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2017-05-20
Also published as: RU2610903C1; LV15229B

Abstract

Izgudrojums attiecas uz dzelzceļa pārbrauktuves signalizācijas kontroles paņēmienu zonā, kur autotransporta ceļš šķērso dzelzceļa pārbrauktuvi, izmantojot ierīci pārbrauktuves signalizācijas ieslēgšanas aiztures laika prognozēšanai (ISALP), kas saistīta ar pārbrauktuves automātiskās signalizācijas līdzekļiem. Turklāt šis paņēmiens satur etapus, kuros:- ISALP ieejā saņem analogās sliežu ķēdes, kas parādīta fig.3, primāros parametrus, kuri satur sprieguma U un strāvas stipruma I rādījumus sliežu līnijas padeves galā;- nosaka sliežu līnijas pārbrauktuves slēgšanas aiztures laika etalonparametrus katram kontroles posmam, kuri satur U un I etalonrādījumus minētajam kontroles posmam, uz iegūto primāro parametru apstrādes pamata;- saglabā minētos etalonparametrus ISALP atmiņā;- ar ISALP palīdzību nosaka sliežu līnijas parametru izmaiņas izraudzītajā kontroles posmā, atlasot raksturīgās pazīmes, kas apraksta sliežu līnijas stāvokli;- nosaka ritošā sastāva stāvokli, virzienu un ātrumu izraudzītajā sliežu līnijas kontroles posmā, apstrādājot minētos primāros parametrus;- formē sekundāros parametrus, kas satur datus par aprēķināto ritošā sastāva faktisko ātrumu un virzienu sliežu līnijas kontroles posmā;- salīdzina iegūtos sekundāros parametrus ar etalonparametriem izraudzītajam sliežu līnijas posmam;- uz veiktā salīdzinājuma pamata nosaka pārbrauktuves slēgšanas koordinātes vērtību un- uz iegūtās koordinātes pamata aktivizē pārbrauktuves signalizācijas automātiskos līdzekļus.The invention relates to a level crossing signaling control technique in a zone where a road crosses a level crossing using a device for predicting the level crossing alarm delay time (ISALP) associated with automatic level crossing means. In addition, this method comprises the steps of: - receiving at the input of the ISALP the primary parameters of the analogue rail circuit shown in Figure 3, which include the voltage U and current I at the end of the line feed, - determine the rail line crossing stop delay time reference parameters for each control - maintains the above-mentioned reference parameters in the ISALP memory, - determines the change of track-line parameters in the selected control phase by selecting characteristic features describing the state of the track line; determine the condition, direction and speed of the rolling stock at the selected track control stage by processing the said primary parameters, - formulate secondary parameters containing data on the calculated actual speed and direction of the rolling stock during the track control phase; - the value of the level crossing closure is determined on the basis of the comparison made, and - the automatic means of level crossing are activated on the basis of the obtained coordinate.

Description

Izgudrojuma apraksts [001] Izgudrojums attiecas uz dzelzceļa pārbrauktuves kontroles paņēmienu, konkrēti - uz signalizāciju, kas tiek uzstādīta zonās, kur autotransporta ceļi šķērso dzelzceļa pārbrauktuves, un kas brīdina par ierīču, kuras bloķē autotransporta kustību, iedarbināšanu.DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention relates to a method of controlling a level crossing, in particular, to an alarm system installed in areas where road transport passes through level crossings and which warns against the activation of devices that block the movement of road vehicles.

Zināmā tehnikas līmeņa analīze [002] Pašlaik pārbrauktuves slēgšanas laiku nosaka pēc ritošās vienības tuvošanās posma garuma un maksimālā ātruma. Ja netiek izmantots pārbrauktuves slēgšanas laika prognozētājs, šāda kontrole nav optimāla.Analysis of the state of the art [002] At present, the closing time of the crossing is determined by the length and maximum speed of the approaching section of the running unit. If the crossing time forecaster is not used, this control is not optimal.

[003] Ir zināms pārbrauktuves slēgšanas kontroles paņēmiens (patents US 8297558 B2, kas izdots 30.10.2012), kura būtība ir tādas ierīces izmantošana, kas prognozē vilciena tuvošanās pārbrauktuvei laiku. Šis risinājums balstās uz vilcienu kustības intervālu regulēšanas sistēmu; tomēr vilciena ātrums tiek noteikts vienīgi pēc luksofora rādījuma - proti, pēc luksoforā degošās spuldzes krāsas: zaļās, dzeltenās, sarkanās un dažādām kombinācijām atkarībā no vilcienu kustības intervālu regulēšanas sistēmas un garāmejas luksofora tipa. Garāmejas luksofora rādījumi mainās atkarībā no priekšā esošās sliežu ķēdes stāvokļa. Tādējādi pastāvošā vilcienu kustības intervālu regulēšanas sistēma ierobežo vilciena kustības ātrumu pa blokposmu (sliežu ķēdi), mainot luksofora rādījumus. Jebkura vilcienu kustības intervālu regulēšanas sistēma izmanto garāmejas luksoforu, lai ierobežotu vilciena kustības ātrumu vai to pilnīgi apturētu. Ātruma ierobežojumus nosaka dzelzceļa iekšējie noteikumi. Piemēram, trīszīmju bloķēšanai pastāv noteikumi: zaļā krāsa -atļauta blokposma caurbraukšana, nesamazinot ātrumu, ar maksimālo šai posmā atļauto ātrumu; dzeltenā krāsa - atļauta blokposma caurbraukšana ar ātrumu, ne lielāku par 60 km/h (brīvs viens blokposms); sarkanā krāsa - jānodrošina pilnīga apstāšanās pirms luksofora. Izmantojot garāmejas luksofora rādījumus, kā arī automātiskās lokomotīvju signalizācijas (ALS) rādījumus, aprēķina pārbrauktuves slēgšanas aizturi.[0003] A method of controlling a level crossing is known (U.S. Pat. No. 8297558 B2, issued Oct. 30, 2012), the essence of which is the use of a device that predicts the approach of a train to a level crossing. This solution is based on a system for adjusting train running intervals; however, the speed of the train is determined only by the traffic light indicator - namely, the color of the light bulb in the traffic light: green, yellow, red and various combinations depending on the train control interval system and the type of passing traffic light. The indication of the passageway traffic light varies depending on the position of the track chain ahead. Thus, the existing train control interval control system limits the train speed at the block (track circuit) by changing the traffic light readings. Any train running range adjustment system uses a passageway to limit or stop the train's running speed. Speed limits are set by the internal rules of the railway. For example, there are rules for three-digit blocking: green - allowed block passage without reducing speed, with maximum speed allowed at this stage; yellow color - block passage at speeds up to 60 km / h (one block free); red color - ensure complete stop before the traffic light. The pass-stop closing delay is calculated using the pass-by indicator and the automatic ALS.

[004] Patentā US 8297558 definētā risinājuma trūkums ir tāds, ka iepriekš aprēķinātos aiztures laikus ierobežo luksofora rādījumu skaits, t.i., ja ir trīs luksofora rādījumi, tad ir trīs pārbrauktuves slēgšanas aiztures vērtības. Zināmajā sistēma izmanto garāmejas luksofora rādījumus, kā arī ALS sistēmas rādījumus, kas ir saistīti ar vilciena ātrumu tikai netieši. Vilciena ātrums tieši netiek kontrolēts.A disadvantage of the solution defined in US 8297558 is that the predetermined retention times are limited by the number of traffic lights, i.e., if there are three traffic lights, there are three values for the crossover stop delay. In a known system, the passage traffic indicator is used, as well as the ALS system readings that are related to the train speed only indirectly. Train speed is not directly controlled.

Izgudrojuma detalizēts izklāsts [005] Piedāvātā izgudrojuma uzdevums ir novērst pastāvošos trūkumus, nosakot dzelzceļa sastāva faktisko ātrumu, lai precīzi aprēķinātu laiku signalizācijas aktivācijai uz pārbrauktuves un tās slēgšanai. Sasniegtais tehniskais rezultāts ir precizitātes pieaugums vilciena tuvošanās pārbrauktuvei laika noteikšanai un autotransporta dīkstāves laika samazinājums pie bloķētas dzelzceļa pārbrauktuves.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the existing drawbacks by determining the actual speed of a railway composition in order to accurately calculate the time for signaling activation on the level crossing and its closing. The achieved technical result is an increase in the accuracy of the train approaching the level crossing and the reduction of the idle time of the road transport at the blocked level crossing.

[006] Minētais tehniskais rezultāts ir sasniegts, izmantojot dzelzceļa pārbrauktuves slēgšanas kontroles paņēmienu un ierīci pārbrauktuves signalizācijas ieslēgšanas aiztures laika prognozēšanai (ISALP), kas saistīta ar automātiskās pārbrauktuves signalizācijas līdzekļiem, turklāt paņēmiens satur etapus, kuros: - ISALP ieejā saņem analogās sliežu ķēdes primāros parametrus, kuri satur sprieguma U un strāvas stipruma I rādījumus sliežu līnijas padeves galā; - nosaka sliežu līnijas pārbrauktuves slēgšanas aiztures laika etalonparametrus katram kontroles posmam, kuri satur U un I etalonrādījumus minētajam kontroles posmam, uz iegūto primāro parametru apstrādes pamata; - saglabā minētos etalonparametrus ISALP atmiņā; - ar ISALP palīdzību nosaka sliežu līnijas parametru izmaiņas izraudzītajā kontroles posmā, atlasot raksturīgās pazīmes, kas apraksta sliežu līnijas stāvokli; - nosaka ritošā sastāva stāvokli, virzienu un ātrumu izraudzītajā sliežu līnijas kontroles posma, apstrādājot minētos primāros parametrus; - formē sekundāros parametrus, kas satur datus par aprēķināto ritošā sastāva faktisko ātrumu un virzienu sliežu līnijas kontroles posmā; - salīdzina iegūtos sekundāros parametrus ar etalonparametriem izraudzītajam sliežu līnijas posmam; - uz veiktā salīdzinājuma pamata nosaka pārbrauktuves slēgšanas koordinātes vērtību un - uz iegūtās koordinātes pamata aktivizē pārbrauktuves signalizācijas automātiskos līdzekļus.[006] This technical result has been achieved by using a railway crossing closure control technique and a device for forecasting the level crossing alarm delay time (ISALP) associated with automatic level crossing signaling means, and the method comprises the steps of: parameters containing voltage U and current I readings at the end of the line feed; - determine the reference line parameters of the line crossing shut-off delay for each control step containing U and I reference measurements for that control phase on the basis of the processing of the primary parameters obtained; - maintains these reference parameters in the ISALP memory; - ISALP determines the change of line parameters at the selected control stage by selecting the characteristics describing the state of the track line; - determine the condition, direction and speed of the rolling stock in the selected track control section, by processing the said primary parameters; - formulate secondary parameters that contain data on the calculated actual speed and direction of the rolling stock at the track control stage; - comparing the obtained secondary parameters with the reference parameters for the selected section of the line; - on the basis of the comparison made, determine the coordinate of the level crossing and - on the basis of the obtained coordinate, activate the automatic means of crossing.

[007] Vienā atsevišķā izgudrojuma realizācijas variantā, iegūstot etalonparametrus, nosaka strāvu un spriegumu savstarpēju saikni ar līnijas parametriem r, L, C un g.In a separate embodiment of the invention, the relationship between the currents and voltages with the line parameters r, L, C and g is determined by obtaining the reference parameters.

[008] Citā atsevišķā variantā sliežu līnijas raksturīgās pazīmes ir ritošā sastāva atrašanās vai neatrašanās noteikšana sliežu līnijas posmā. Par sliežu līnijas aizņemtības pazīmi var kalpot sprieguma paaugstināšanās ISALP ieejā.In another separate embodiment, the characteristics of the track line are the determination of the presence or non-occurrence of the rolling stock at the section of the line. An increase in voltage at the input of the ISALP may serve as a sign of the bus line occupancy.

[009] Citā atsevišķā izgudrojuma realizācijas variantā variantā ritošā sastāva kustības ātrums un virziens tiek aprēķināts pēc strāvas stipruma I izmaiņas ātruma sliežu līnijā kontroles posmā.In another embodiment of the invention, the speed and direction of the rolling stock in the variant is calculated from the change in the current strength I in the control line of the speed rail.

[0010] Vēl vienā atsevišķā izgudrojuma realizācijas variantā sekundāro parametru salīdzināšanas etapā ar etalonparametriem nosaka sprieguma U un strāvas stipruma I faktisko rādījumu izmaiņas ātrumu, salīdzinot sekundāros parametrus ar etalonparametriem sliežu līnijas kontrolējamā posmā.In a further embodiment of the invention, the step of comparing the secondary parameters with the reference parameters determines the rate of change in the actual readings of the voltage U and the current strength I by comparing the secondary parameters with the reference parameters at a controlled stage of the track.

[0011] Paņēmiena kopējos etapus atbilstoši izgudrojumam ilustrē Fig. 1, slēgšanas aiztures laika datu analīzes piemēru ilustrē Fig.2, bet sliežu ķēdes aizvietošanas shēmu ilustrē Fig.3.The overall steps of the process according to the invention are illustrated in FIG. 1, an example of the analysis of the closing delay time data is illustrated in FIG. 2, while the circuit circuit replacement scheme is illustrated in FIG.

[0012] Sliežu ķēdes parametru (līdzstrāvas, impulsu un tonālo parametru) un to izmaiņu analīze saskaņā ar paņēmiena etapu realizācijas kopējo gaitu, kas attēlota Fig. 1, ļauj noteikt ritošās vienības stāvokli blokposmā, kā arī ritošās vienības ātrumu. Analogās sliežu ķēdes darbības princips paredz riteņu pāra iedarbību uz sliedi. Vilciena ātruma un stāvokļa novērtējums posmā pamatojas uz jaudu balansa un to izmaiņu analīzi. Analogā sliežu ķēde ir sadalīta elektriskā līnija. Sliežu ķēdes primārie parametri, tādi kā Uh, Uk, Ih, Ik, rada strāvu un spriegumu savstarpēju saikni ar līnijas parametriem r, L, C un g un ļauj noteikt spriegumus U un strāvas I brīvi izvēlētā koordinātē jebkura sliežu līnijas garuma gadījumā atkarībā no sprieguma un strāvas stipruma vērtībām tās sākumā vai galā.[0012] The analysis of the parameters of the track circuit (DC, pulse and tonal parameters) and their changes according to the overall course of the implementation of the method steps shown in FIG. 1, allows to determine the position of the running unit in the block, as well as the speed of the running unit. The principle of operation of the analogue track circuit involves the effect of the pair of wheels on the rail. Assessment of train speed and condition at the stage is based on analysis of power balance and their changes. Analog track circuit is a divided electric line. Primary parameters of the track circuit, such as Uh, Uk, Ih, Ik, produce a current and voltage correlation with the line parameters r, L, C and g and allow to determine the voltages U and current I in a freely selected coordinate for any line length depending on voltage. and current values at its beginning or end.

[0013] Sliežu pretestības un pastāvošās strāvas noplūdes caur balastu vienmērīga sadalījuma rezultātā strāvas I un sprieguma U vērtību izmaiņas gar sliežu līniju notiek nevis lineāri, bet saskaņā ar hiperboliskās funkcijas likumu.As a result of the uniform distribution of the rail resistance and the current current leakage through the ballasts, changes in current I and voltage U values along the line are not linear but in accordance with the law of hyperbolic function.

[0014] Etapā (101), izmantojot ISALP, kas saistīta ar automātiskās pārbrauktuves signalizācijas līdzekļiem, iegūst ieejā analogās sliežu ķēdes primāros parametrus, kuri satur sprieguma U un strāvas stipruma I rādījumus sliežu līnijas padeves galā. Sliežu līnijas stāvokļa izmaiņas primārie parametri Uh, Uk, Ih, Ik nonāk ISALP, kur notiek to iepriekšēja apstrāde, kas vērsta uz dzelzceļa sastāva pienākšanas laika izskaitļošanu (prognozēšanu).In step (101) using an ISALP associated with automatic crossing signaling means, the primary parameters of the analogue rail circuit containing inputs of voltage U and current I at the end of the line feed are obtained. Primary parameters of track line change Uh, Uk, Ih, Every ISALP, where pre-processing takes place to calculate (forecast) the time of arrival of the railway.

[0015] Etapā (102) nosaka sliežu līnijas pārbrauktuves slēgšanas aiztures laika etalonparametrus katram kontroles posmam, kuri satur etalonrādījumus U un I minētajam kontroles posmam, uz iegūto primāro parametru apstrādes bāzes. Tālāk etapā (103) iegūtie etalonparametri tiek saglabāti ISALP atmiņā.[0015] The step (102) determines the delay line reference delay parameters of the line crossing for each control step containing the benchmarking U and I for said control phase based on the obtained primary parameter processing. Next, the reference parameters obtained in step (103) are stored in the ISALP memory.

[0016] Etapā (104) nosaka sliežu līnijas parametru izmaiņas izraudzītajā kontroles posmā, veicot raksturīgo pazīmju, kas apraksta sliežu līnijas stāvokli, atlasi, kā arī veicot primāro datu apstrādi. Sliežu līnijas stāvokļa raksturīgās pazīmes ir: sliežu līnija ir brīva/aizņemta ar ritošā sastāva vienību, kā arī atāķēto vienību kustības virziens kontroles posmā. Viena no sliežu līnijas aizņemtības raksturīgākajām pazīmēm ir sprieguma paaugstināšanās ISALP skaitļošanas bloka ieejā.[0016] In step (104), changes in the track line parameters are determined at the selected control stage, by selecting the characteristic features describing the position of the track line, as well as by processing the primary data. The characteristic features of the line position are: the line is free / busy with the rolling stock unit and the direction of movement of the uncoupled units at the control stage. One of the most characteristic features of the track is the increase in voltage at the input of the ISALP computing block.

[0017] Etapā (105) pēc strāvas izmaiņas ātruma sliežu līnijā nosaka ritošā sastāva ātrumu, stāvokli un kustības virzienu. Kad tuvošanās posma sliežu līnija atrodas šunta režīmā, ISALP skaitļošanas bloks nosaka vilciena koordinātes un ātrumu tuvošanās posmā, kā arī tā virzienu. Tālāk etapā (106) ISALP aprēķina sekundāros parametrus, kuri satur datus par aprēķināto ritošā sastāva faktisko ātrumu un virzienu izraudzītajā sliežu līnijas kontroles posmā.In step (105), after the current change in the speed rail line, the speed, condition and direction of the rolling stock are determined. When the approach line is in the shunt mode, the ISALP computing block determines the coordinates and speed of the train at the approach stage as well as its direction. Next, in step (106), the ISALP calculates secondary parameters that contain data on the calculated actual speed and direction of the rolling stock at the selected track control phase.

[0018] Etapā (107) ISALP, izmantojot iepriekš noteiktos etalonparametrus konkrētajam sliežu līnijas posmam, tiek veikta minēto strāvas I un sprieguma U etalonparametru, kā arī to izmaiņas ātrumu salīdzināšana ar sekundārajiem parametriem, kuri pienāk no kontrolējamās sliežu līnijas. Fig.2 ir parādīts datu atspoguļojuma piemērs, apstrādājot aprēķinātos parametrus kontroles posmā ar etalonparametriem.In step (107), the ISALP, using predetermined reference parameters for a particular section of track, performs comparison of said current I and voltage U reference parameters as well as their rate of change with secondary parameters coming from a controlled track line. Fig. 2 shows an example of data representation by processing the calculated parameters in the control phase with reference parameters.

[0019] Jebkuram sliežu līnijas posmam ienākošie parametri (strāva, spriegums) atšķirsies dažādu faktoru ietekmē (Fig.3) atkarībā no: • posma garuma, • strāvas un sprieguma noplūdes lieluma caur balasta slāni, • sliežu līnijas kopējā tehniskā stāvokļa, • izmantotās sliedes tipa, • strāvu vadošās sadures savienotāju skaita un • citiem faktoriem.For any section of the track line, the incoming parameters (current, voltage) will vary according to various factors (Fig.3) depending on: • stage length, • current and voltage leakage rate through the ballast layer, • total line condition of the track, • rails used • the number of current conductive coupling connectors and • other factors.

[0020] Etapā (108) uzveiktā salīdzinājuma pamata nosaka pārbrauktuves slēgšanas koordinātes vērtību un, pamatojoties uz iegūto koordināti, tiek veikta pārbrauktuves signalizācijas automātisko līdzekļu aktivācija.In the step (108), the value of the crossing closure coordinate is determined on the basis of a matched comparison, and the activation of the crossing signaling automatic means is performed on the basis of the obtained coordinate.

Claims

The general principle of operation of the ISALP, as well as the technique used, is based on the forecasting of the crossing time for the crossing of information received from the track circuit and then comparing it with the previously calculated level crossing delay retention values relative to the fixed length of the approach stage and the running distance. unit approach speed. The preferred embodiments of the invention described above do not limit other possible embodiments of the invention which do not fall within the scope of the exemplary embodiments set forth in the inventive materials, but which should be understood by those skilled in the art to which this invention is intended. Claims

1. A method of controlling a level crossing using a device for forecasting the level crossing alarm delay time (ISALP) associated with automatic level crossing signaling means, which includes the steps of: - receiving the primary parameters of the analogue rail circuit containing the voltage U at the input of the ISALP; and indication of current I at the end of the line feed; - determine the reference line parameters of the line crossing shut-off delay for each control step containing U and I reference measurements for that control phase on the basis of the processing of the primary parameters obtained; - maintains these reference parameters in the ISALP memory; - ISALP determines the change of line parameters at the selected control stage by selecting the characteristics describing the state of the track line; - determine the state, direction and speed of the rolling stock at the selected track control stage by processing these primary parameters; - formulate secondary parameters that contain data on the calculated actual speed and direction of the rolling stock at the track control stage; - comparing the obtained secondary parameters with the reference parameters for the selected section of the line; - on the basis of the comparison made, determine the coordinate of the level crossing and - on the basis of the obtained coordinate, activate the automatic means of crossing.

The method according to claim 1, characterized in that the correlation of the currents and voltages with the line parameters r, L, C and g is determined by obtaining the reference parameters.

Method according to claim 1, characterized in that the characteristic feature of the track line is the location or non-detection of the rolling stock in the track section.

The method according to claim 3, characterized in that the increase in voltage on the input of the ISALP serves as a sign of the bus line occupancy.

The method according to claim 1, characterized in that the speed and direction of the rolling stock is calculated from the change in the current I in the control line of the speed rail.

Method according to claim 1, characterized in that the step of comparing the secondary parameters with the reference parameters determines the rate of change in the actual readings of the voltage U and the current I compared to the reference parameters in the controlled section of the track.