Claims (15)
1. Способ повышения уровня безопасности в пути следования подвижного состава, включающий задание программы движения по маршруту следования, измерение фактической скорости и ускорения движения с заданным интервалом времени, передачу информации в локомотивную систему управления и обеспечения безопасности движения с последующей процессорной обработкой поступающей информации в соответствии с данными, занесенными в локомотивную электронную карту для расчета допустимой скорости движения, визуализацию фактической и расчетной допустимой траектории движения на дисплее локомотивной системы управления и обеспечения безопасности движения для контроля реализации маршрута следования и управляющих действий машиниста, отличающийся тем, что в процессе движения подвижного состава проводят непрерывное сравнение фактической и расчетной допустимой траектории движения с учетом аддитивно действующих внешних и внутренних сил на подвижной состав как объект управления, а при достижении заданного порога значения фактической скорости относительно допустимой производят прогнозный расчет траектории изменения скорости и точки возможного превышения расчетной скорости над допустимой, определяют место рекомендуемого изменения режима движения и ступень торможения для прицельного снижения скорости или прицельной остановки с одновременной визуализацией на дисплее предупреждающей информации о возможном превышении фактической скорости над допустимой, о превышении фактически реализуемого тормозного пути над расчетным, а также прогнозируемой траектории движения с указанием расстояния и времени до прогнозируемой точки превышения допустимой скорости движения и рекомендациями машинисту выполнить необходимые управляющие воздействия, предупреждающие нарушение требований безопасного ведения подвижного состава при следовании на установленные ограничения скорости или следовании под остановку, в частности о снятии тяги и/или применении требуемой ступени служебного торможения, при этом в случае, если точка пересечения траектории движения по прогнозному расчету и траектории допустимой скорости при данном фактическом ускорении движения подвижного состава не зафиксирована, на дисплее визуализируют сообщение, что выбранный режим движения не приводит к превышению допустимой скорости движения.1. A way to increase the safety level along the rolling stock, including setting a program of movement along the route, measuring the actual speed and acceleration of the movement with a given time interval, transmitting information to the locomotive control system and ensuring traffic safety with subsequent processing of the incoming information in accordance with data recorded in a locomotive electronic map to calculate the allowable speed, visualization of the actual and calculated allowable the trajectory of the movement on the display of the locomotive control system and traffic safety to monitor the implementation of the route and the control actions of the driver, characterized in that in the process of rolling stock continuous comparison of the actual and calculated permissible trajectory is carried out taking into account additively acting external and internal forces on the rolling stock as an object of control, and when a predetermined threshold is reached, the values of the actual speed relative to the allowable one produce a forecast calculation of the trajectory of the speed change and the point of the possible excess of the calculated speed over the allowable one, determine the place of the recommended change in the driving mode and the braking level for a targeted decrease in speed or an aimed stop with simultaneous visualization on the display of warning information about the possible excess of the actual speed over the permissible one, about the excess of the actually implemented braking distance above the calculated, as well as the predicted trajectory of movement, indicating the distance and time to the predicted to exceed the permissible speed and recommendations to the driver to carry out the necessary control actions to prevent violation of the requirements for safe running of the rolling stock when following the established speed limits or following to a stop, in particular when removing the traction and / or applying the required service braking level, in case of, if the intersection point of the trajectory of motion according to the predictive calculation and the trajectory of the permissible speed for a given actual acceleration of the motion of stava not fixed, visualized on the display a message that the selected driving mode does not exceed the permissible speed.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что интервал времени для измерения фактической скорости и ускорения движения задают из условия достаточности времени для прогнозного расчета при фактической скорости движения ПС и поездной ситуации.2. The method according to claim 1, characterized in that the time interval for measuring the actual speed and acceleration of movement is set from the condition of sufficient time for a predictive calculation at the actual speed of the PS and the train situation.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что интервал времени для измерения фактической скорости и ускорения движения, прогнозного расчета составляет, например не более одной секунды.3. The method according to claim 2, characterized in that the time interval for measuring the actual speed and acceleration of the movement, the forecast calculation is, for example, not more than one second.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что прогнозный расчет производят непрерывно.4. The method according to claim 1, characterized in that the predictive calculation is performed continuously.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что порог значения фактической скорости, определяющий начало прогнозного расчета скорости движения ПС, задают, исходя из фактической скорости движения ПС и текущей поездной ситуации.5. The method according to claim 1, characterized in that the threshold value of the actual speed that determines the beginning of the predictive calculation of the speed of the PS, set based on the actual speed of the PS and the current train situation.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что порог значения фактической скорости, определяющий начало прогнозного расчета скорости движения, например для грузового поезда, составляет не более 15 км/ч.6. The method according to claim 5, characterized in that the threshold value of the actual speed that determines the beginning of the predictive calculation of speed, for example for a freight train, is not more than 15 km / h.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что прогнозный расчет скорости движения ПС на впередилежащем участке пути следования производят, исходя из следующей зависимости:7. The method according to claim 1, characterized in that the predictive calculation of the speed of the PS on the forward-lying section of the route is based on the following relationship:
Vi=f(V0,a0, Δt, Кпуть, КПС),V i = f (V 0 , a 0 , Δt, K path , K PS ),
где Vi - скорость движения ПС в i-м интервале времени Δt, км/ч;where V i - the speed of the PS in the i-th time interval Δt, km / h;
V0 - фактическая скорость движения ПС в момент начала прогнозного расчета, км/ч;V 0 - the actual speed of the PS at the start of the forecast calculation, km / h;
а0 - фактическое ускорение движения ПС в момент начала прогнозного расчета, м/с2;and 0 - the actual acceleration of the PS at the time of the beginning of the forecast calculation, m / s 2 ;
Δt - интервал времени для прогнозного расчета, с;Δt is the time interval for the predictive calculation, s;
Кпуть - коэффициент, отражающий влияние профиля пути (уклон, кривая пути) на скорость движения ПС;To path - coefficient reflecting the influence of the path profile (slope, path curve) on the speed of the PS;
КПС - коэффициент, отражающий влияние параметров ПС на скорость движения,K PS - coefficient reflecting the influence of PS parameters on the speed of movement,
до выполнения следующего условия:until the following condition is met:
VP(S)≥Vдоп(S),V P (S) ≥V extra (S),
где VP(S) - скорость движения ПС по прогнозному расчету, км/ч;where V P (S) is the speed of the PS according to the predicted calculation, km / h;
Vдоп(S) - допустимая скорость движения ПС, км/ч.V add (S) - permissible speed of the PS, km / h.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что ступень торможения определяют исходя из следующего условия:8. The method according to claim 1, characterized in that the braking stage is determined based on the following conditions:
SnT(V0,Voгp)+ΔSy≤SП,S nT (V 0 , V оgp ) + ΔS y ≤S П ,
где SnT - длина тормозного пути для соответствующей n-й ступени торможения при снижении скорости от V0 до Vогр, м;where S nT is the braking distance for the corresponding nth stage of braking with a decrease in speed from V 0 to V ogre , m;
ΔSу - величина, отражающая увеличение длины тормозного пути за счет ухудшения условий торможения (осадки, ветер и прочее), м;ΔS у - a value reflecting the increase in the length of the braking distance due to the deterioration of the braking conditions (precipitation, wind, etc.), m;
V0 - фактическая скорость движения ПС в момент начала прогнозного расчета, км/ч;V 0 - the actual speed of the PS at the start of the forecast calculation, km / h;
Vогр - скорость ограничения, км/ч;V ogre - speed limits, km / h;
SП - расстояние до точки превышения значения допустимой скорости движения ПС по прогнозному расчету, м.S P - the distance to the point of exceeding the permissible speed of the PS according to the predictive calculation, m
9. Способ определения режима торможения подвижного состава на основе оценки эффективности действия тормозов и длины тормозного пути, включающий первоначальную оценку действия тормозов и расчет длины тормозного пути в соответствии с правилами тяговых расчетов, задание программы движения по маршруту следования, измерение фактической скорости и ускорения движения с заданным интервалом времени, передачу информации в локомотивную систему управления и обеспечения безопасности движения с последующей процессорной обработкой поступающей информации в соответствии с данными, занесенными в локомотивную электронную карту для расчета допустимой скорости движения, визуализацию фактической и расчетной допустимой траектории движения на дисплее локомотивной системы управления и обеспечения безопасности движения для контроля реализации маршрута следования и управляющих действий машиниста, отличающийся тем, что после первоначальной оценки действия тормозов на установленном участке пробы тормозов в пути следования и затем при каждом последующем торможении осуществляют выбор управляющих воздействий на подвижной состав как на объект управления с учетом аддитивного действия возможных изменений условий движения, например состояние пути, факторы, влияющие на сопротивление движения и эффективность действия тормозов, путем сравнительной оценки длины фактического тормозного пути и длины тормозного пути по прогнозному расчету с последующим определением коэффициента эффективности действия тормозов для прогнозного расчета тормозной траектории, при этом, если длина фактического тормозного пути превышает длину тормозного пути по прогнозному расчету на величину эксплуатационного среднестатистического фактического отклонения тормозного пути, являющимся нормативным, определяют ступень торможения и расчет скорости движения, при которой расчетная и фактическая длина тормозного пути совпадет, на дисплее визуализируют рекомендации о дальнейшем режиме, в частности о ступени торможения и/или уменьшении допустимой скорости движения и месте на маршруте следования, где необходимо применить рекомендованную степень служебного торможения, при этом, если для компенсирования сверхнормативного превышения длины фактического тормозного пути требуется использование более глубоких ступеней служебного торможения, на дисплее визуализируют рекомендации о снижении скорости движения и требование дополнительной проверки тормозов на ближайшей станции.9. A method for determining the braking mode of rolling stock based on an assessment of the effectiveness of the brakes and the length of the braking distance, including an initial assessment of the action of the brakes and calculation of the braking distance in accordance with the rules of traction calculations, setting a program of movement along the route, measuring the actual speed and acceleration of movement with a predetermined time interval, the transmission of information to a locomotive control and safety system with subsequent processor processing of the incoming and information in accordance with the data entered in the locomotive electronic map for calculating the permissible speed, visualization of the actual and calculated permissible trajectory on the display of the locomotive control system and ensuring traffic safety to monitor the implementation of the route and control actions of the driver, characterized in that after the initial assessment the action of the brakes on the established section of the brake sample along the route and then, with each subsequent braking, select control actions on the rolling stock as a control object, taking into account the additive effect of possible changes in driving conditions, for example, the state of the track, factors affecting the driving resistance and the effectiveness of the brakes, by comparatively estimating the length of the actual braking distance and the length of the braking distance according to the predictive calculation with subsequent determination the coefficient of effectiveness of the action of the brakes for the predictive calculation of the braking trajectory, while if the length of the actual braking distance exceeds the length According to the predicted calculation of the braking distance, the braking stage and the calculation of the speed of movement at which the calculated and actual braking distance is the same are determined by the value of the average operating statistical actual deviation of the braking distance, which is the norm, the recommendations for further mode, in particular, the braking stage and / or reducing the permissible speed and location along the route where it is necessary to apply the recommended degree of service braking, while whether to compensate for excess length exceeding the actual braking distance required to use the deeper levels of the service brake, the display will visualize the recommendation to reduce the speed of movement and the requirement of additional brake test at the nearest station.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что интервал времени для измерения фактической скорости и ускорения движения задают из условия достаточности времени для прогнозного расчета тормозной траектории при фактической скорости движения подвижного состава и поездной ситуации.10. The method according to claim 9, characterized in that the time interval for measuring the actual speed and acceleration of movement is set from the condition of sufficient time for the predictive calculation of the braking path at the actual speed of the rolling stock and the train situation.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что интервал времени для измерения фактической скорости и ускорения движения, а также прогнозного расчета тормозной траектории составляет, например, не более одной секунды.11. The method according to claim 10, characterized in that the time interval for measuring the actual speed and acceleration, as well as the predictive calculation of the braking path is, for example, not more than one second.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что оценку эффективности действия тормозов и выработку рекомендаций машинисту производят в случае, если:12. The method according to claim 9, characterized in that the evaluation of the effectiveness of the brakes and the development of recommendations to the driver is carried out if:
Sрасч<Sфакт;S calculation <S fact ;
где Sфакт - фактически реализованная длина тормозного пути, м,where S fact - actually realized braking distance, m,
Sрасч - длина тормозного пути по прогнозному расчету, м:S calculation - the braking distance according to the predicted calculation, m:
Spac=f(V0, Vend, ΔР, КПС, Кпуть)+ΔSy,S pac = f (V 0 , V end , ΔР, K PS , K path ) + ΔS y ,
где V0 - фактическая скорость движения в момент начала прогнозного расчета, км/ч;where V 0 - the actual speed at the beginning of the forecast calculation, km / h;
Vend - скорость движения после торможения, км/ч;V end - speed after braking, km / h;
ΔР - фактический перепад давления в тормозной магистрали при торможении, кг/см2;ΔР - the actual pressure drop in the brake line during braking, kg / cm 2 ;
КПС - коэффициент, отражающий влияние параметров на скорость движения;K PS - coefficient reflecting the influence of parameters on the speed of movement;
Кпуть - коэффициент, отражающий влияние профиля пути (уклон, кривая пути) на скорость движения;To path - coefficient reflecting the influence of the path profile (slope, path curve) on the speed of movement;
ΔSy - величина, отражающая увеличение длины тормозного пути за счет ухудшения условий торможения, м.ΔSy is a value reflecting the increase in the length of the braking distance due to the deterioration of the braking conditions, m
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что коэффициент эффективности действия тормозов KBt определяют, исходя из зависимости:13. The method according to claim 9, characterized in that the coefficient of effectiveness of the brakes K Bt is determined based on the relationship:
KBt=f(ΔS, Spacч, ΔP, V0, Vend, КПС, Кпуть).K Bt = f (ΔS, S pack , ΔP, V 0 , V end , K PS , K path ).
14. Способ по п.9, отличающийся тем, что, прогнозный расчет последующей тормозной траектории выполняют из условия:14. The method according to claim 9, characterized in that the predictive calculation of the subsequent braking trajectory is performed from the condition:
S/ расч=Sрасч·KВt,S / calculation = S calculation · K Bt ,
где S/ расч - длина тормозного пути по прогнозному расчету с учетом эффективности действия тормозов, м.where S / calculation - the braking distance according to the predictive calculation, taking into account the effectiveness of the brakes, m
15. Способ по п.9, отличающийся тем, что оценку торможений в пути следования ПС производят при каждом торможении.
15. The method according to claim 9, characterized in that the braking in the path of the PS is evaluated with each braking.