RU2354569C2

RU2354569C2 - Method of running coupled trains

Info

Publication number: RU2354569C2
Application number: RU2007116625/11A
Authority: RU
Inventors: Антон Владиславович Муртазин (RU); Антон Владиславович Муртазин
Original assignee: Зао Нпц "Тормоз"
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2007-05-02
Publication date: 2009-05-10
Also published as: RU2007116625A

Abstract

FIELD: railway transport.

SUBSTANCE: invention relates to railway machinery and can be used in running coupled freight trains and covers escaping emergent conditions. The proposed method consists in controlling longitudinal forces acting on locomotives' automatic couplings. Given their departure from preset tolerance, an instruction is automatically generated to appropriately change the traction of the hauling locomotive and driven locomotive. Then the driven locomotive brake main line is discharged at the rate of emergency braking for over 0.6 kgf/cm². In case expanding longitudinal forces exceed preset value, the driven locomotive automatic coupling uncouples the driven locomotive from the first train cars.

EFFECT: expanded performances allowing minimisation of accident consequences.

1 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожной технике и может быть использовано при вождении соединённых грузовых поездов, в которых используется несколько локомотивов, и касается путей выхода из аварийных ситуаций.The invention relates to railway equipment and can be used when driving connected freight trains that use several locomotives, and relates to ways out of emergency situations.

Известен способ вождения соединённых грузовых поездов с несколькими локомотивами, распределенными по длине состава, предусматривающий по возможности одновременные действия машинистов с координацией их исполнения по радио с головного локомотива (Инструкция по эксплуатации тормозов подвижного состава железных дорог, ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277.2002, стр 64-74). Ограничения темпа торможения и изменения тяги, предусмотренные способом, позволяют не превышать предельных значений продольных сил в составе. А учет этих сил закладывается в режимы ведения путем использования данных динамометрического вагона при проведении опытных поездок для конкретных участков пути. Кроме радиосвязи, способ предполагает оснащение движущихся локомотивов соединённого поезда сигнализатором разрыва тормозной магистрали с датчиком №418 (В.Г.Иноземцев, Н.А.Панькин, А.Е.Пыров. Поезда повышенной массы и длины. Технические средства и технология вождения. - М. Транспорт, 1993, с.66). Этот прибор, кроме сигнала о нарушении плотности тормозной магистрали, дублирует команду на выключение тяги локомотивов в составе соединённых поездов. При сработке указанной системы машинисты по возможности одновременно обязаны произвести торможение. Применение давления в качестве основного параметра ограничивает использование данного способа.There is a known method of driving connected freight trains with several locomotives distributed along the length of the train, providing for the simultaneous actions of the drivers with the coordination of their performance on the radio from the head locomotive (Operation manual for brakes of rolling stock of railways, TsT-TsV-TsL-VNIIZHT / 277.2002, pg. 64-74). Limitations of the pace of braking and changes in traction provided by the method allow not to exceed the limit values of the longitudinal forces in the composition. And the account of these forces is laid down in the modes of conduct by using the data of the dynamometer car during pilot trips for specific sections of the track. In addition to radio communications, the method involves equipping the moving locomotives of the connected train with a brake line break detector with sensor No. 418 (V. G. Inozemtsev, N. A. Pankin, A. E. Pyrov. Trains of increased mass and length. Technical means and technology of driving. - M. Transport, 1993, p.66). This device, in addition to a signal about the violation of the density of the brake line, duplicates the command to turn off the traction of locomotives in the composition of the connected trains. When this system is triggered, the drivers, if possible, must simultaneously braking. The use of pressure as the main parameter limits the use of this method.

Известен способ вождения поездов повышенной массы и длины с распределенными по их длине локомотивами, состоящий в автоматизированном управлении локомотивами соединённых составов в режимах синхронной и асинхронной работы электрических цепей управления тяговыми усилиями (пат. RU №2238860, B61C 17/12, от 2003.11.12). При этом способе реализуется согласованная работа пневматических тормозов всех локомотивов за счет выполнения общего для всех локомотивов алгоритма торможения в условиях объединённых тормозных магистралей отдельных составов. Автоматизация ведения длинносоставного грузового поезда с обеспечением безопасных значений продольных сил в составе достигается в основном за счет влияния на тяговые характеристики локомотивов. Способ не предусматривает прямого контроля продольных сил на автосцепках локомотивов. Кроме того, здесь не заложены решения для выхода из аварийных ситуаций, связанных с обрывом тормозной магистрали соединённого поезда.A known method of driving trains of increased mass and length with locomotives distributed along their length, consisting in the automated control of locomotives of connected trains in synchronous and asynchronous operation of electric traction control circuits (US Pat. RU No. 2238860, B61C 17/12, from 2003.11.12) . With this method, the coordinated operation of the pneumatic brakes of all locomotives is realized by performing the braking algorithm common to all locomotives in the conditions of combined brake lines of individual trains. Automation of the long-train freight train with safe longitudinal forces in the train is achieved mainly due to the influence on the traction characteristics of locomotives. The method does not provide for direct control of longitudinal forces on automatic couplings of locomotives. In addition, there are no solutions laid down for getting out of emergency situations associated with a break in the brake line of a connected train.

В качестве прототипа принят способ вождения соединенных грузовых поездов повышенной массы и состоящих из обычных вагонов. С помощью технических средств, установленных на локомотивах, команды управления с головного локомотива передаются по радиоканалу и принимаются на ведомых электровозах соответствующими устройствами, которые формируют сигналы, синхронно воздействующие на тяговые цепи управления ведомых локомотивов. В способе заложен контроль выполненных команд ведущим локомотивом (В.Г.Иноземцев, Н.А.Панькин, А.Е.Пыров. Поезда повышенной массы и длины. Технические средства и технология вождения. - М.: Транспорт, 1993, с.80-102). Управление пневматическими тормозами соединенного поезда осуществляется с ведущего локомотива. Блок хвостового вагона в указанных средствах не применяется, и возможности управления торможением с его помощью не имеется. Прямой контроль продольных сил на локомотивах не используется и аварийные ситуации, связанные с разрывом тормозной магистрали ведомого состава, решаются в соответствии с Инструкцией. При этом не заложено соответствующего алгоритма действий и автоматического управления торможением в аварийных ситуациях.As a prototype adopted a method of driving connected freight trains of increased mass and consisting of conventional wagons. Using technical equipment installed on locomotives, control commands from the lead locomotive are transmitted over the air and received on the driven electric locomotives by appropriate devices that generate signals synchronously affecting the traction control circuits of the driven locomotives. The method includes control of completed commands by a leading locomotive (V. G. Inozemtsev, N. A. Pankin, A. E. Pyrov. Trains of increased mass and length. Technical means and technology of driving. - M.: Transport, 1993, p. 80 -102). The pneumatic brakes of the connected train are controlled from the lead locomotive. The tail carriage block is not used in the indicated means, and there is no braking control capability with its help. Direct control of the longitudinal forces on the locomotives is not used and emergency situations associated with a rupture of the brake line of the driven train are resolved in accordance with the Instruction. However, the corresponding algorithm of actions and automatic braking control in emergency situations were not laid.

Технической задачей заявляемого способа является расширение технических возможностей путём создания алгоритма действий и его автоматического использования для минимизации последствий аварийных ситуаций.The technical task of the proposed method is to expand the technical capabilities by creating an algorithm of actions and its automatic use to minimize the consequences of emergencies.

Технический результат достигается тем, что в способе автоматизированного вождения соединённых грузовых поездов с распределенными по их длине локомотивами, включающем управление тяговыми и тормозными параметрами с головного локомотива по радиоканалу, согласно изобретению дополнительно контролируют продольные силы на автосцепках локомотивов и в случае их изменения (при разрыве тормозной магистрали) на заданную величину, меньшую максимально допустимой, автоматически подается команда на соответствующее изменение тяги головного локомотива (растяжение) и ведомого локомотива (сжатие), затем проводится разрядка тормозной магистрали ведомым локомотивом темпом экстренного торможения на величину более 0,6 кгс/см² и на отсоединение ведомого локомотива от вагонов первого поезда при возникновении на его автосцепках растягивающих продольных сил, превышающих указанную заданную величину.The technical result is achieved by the fact that in a method for automated driving of connected freight trains with locomotives distributed along their length, including control of traction and braking parameters from the head locomotive over the air, according to the invention, longitudinal forces on the couplers of locomotives are additionally controlled and if they change (when the brake breaks) highway) for a predetermined value less than the maximum allowable, a command is automatically issued for a corresponding change in the traction of the head lock otiva (tension) and the driven locomotive (compression), then the brake line is discharged by the driven locomotive with an emergency braking rate of more than 0.6 kgf / cm ² and to disconnect the driven locomotive from the wagons of the first train when tensile longitudinal forces exceeding its specified setpoint.

Технический результат достигается в предложенном способе благодаря тому, что осуществляется непрерывный контроль продольных сил на автосцепке локомотивов. Их величина может резко измениться только при обрыве автосцепки в одном из составов соединённого поезда. А скорость распространения продольных сил в несколько раз больше скорости распространения тормозной волны. Поэтому в начале будет проявляться их изменение, а затем и изменение давления. При этом в аварийном режиме при разрыве тормозной магистрали в зависти от того, ведомый или ведущий локомотив первым почувствует изменение продольных сил, команду на сброс тяги подаст ведущий локомотив или ведомый. Блок хвостового вагона с ведущего состава информирует о произошедшем изменении давления ведомый локомотив, тормозная магистраль которого является автономной, и нет её подпитки через кран машиниста ведомого локомотива. Торможение начинается ведомым локомотивом после срабатывания команды на сброс тяги и прихода команды торможения или с ведущего локомотива, или с блока хвостового вагона первого состава, или с блока хвостового вагона второго состава. При этом торможение ведомым локомотивом проводится темпом экстренного торможения.The technical result is achieved in the proposed method due to the fact that continuous monitoring of longitudinal forces is carried out on the automatic coupling of locomotives. Their value can change dramatically only if the automatic coupler breaks in one of the trains connected. And the speed of propagation of longitudinal forces is several times greater than the speed of propagation of a brake wave. Therefore, at the beginning, their change will manifest itself, and then the change in pressure. At the same time, in emergency mode, when the brake line breaks, depending on whether the driven or leading locomotive is the first to feel a change in longitudinal forces, the leading locomotive or driven will give a command to release the thrust. The tail car block from the lead train informs the driven locomotive of the pressure change that has an autonomous brake line, and there is no feed through the crane of the driven locomotive driver. Braking begins with the driven locomotive after the thrust release command has been triggered and the braking command has arrived either from the leading locomotive, or from the tail carriage unit of the first train, or from the tail carriage of the second train. In this case, braking by a driven locomotive is carried out by the pace of emergency braking.

На чертеже представлена функциональная схема, позволяющая реализовать способ вождения грузовых поездов с распределенными по их длине локомотивами.The drawing shows a functional diagram that allows you to implement a method of driving freight trains with locomotives distributed along their length.

Здесь соединенный грузовой поезд повышенной длины с распределенными по их длине локомотивами (показан только ведущий 1 и ведомый или подталкивающий 2) содержит установленные на каждом локомотиве блоки контроля и управления 3, приемопередающее устройство 4 и блоки хвостового вагона 5. Место разрыва тормозной магистрали 6 относится к ведущему составу. На автосцепках 7 локомотивов установлены датчики продольных усилий (не показаны). Датчики давления, пути, скорости и ускорений, имеющиеся на локомотивах и блоках хвостового вагона 5, не показаны.Here, the connected freight train of increased length with locomotives distributed along their length (only the leading 1 and the driven or pushing 2 is shown) contains control and control units 3 installed on each locomotive, a transceiver 4, and tail carriage blocks 5. The break point of the brake line 6 refers to leading team. On automatic couplings of 7 locomotives, longitudinal force sensors (not shown) are installed. Sensors of pressure, track, speed and acceleration available on locomotives and blocks of the tail car 5 are not shown.

Команды управления тягой и пневматическими тормозами вырабатываются соответствующим блоком на всех локомотивах состава с учетом имеющихся параметров, в том числе и продольных сил. При этом ведомый локомотив 2 учитывает команды, полученные по радиосвязи с ведущего локомотива 1, и формирует собственные команды для своих исполнительных устройств с учетом величин продольных сил на автосцепках.Traction and pneumatic brake control commands are generated by the corresponding unit on all locomotives of the train, taking into account the available parameters, including longitudinal forces. In this case, the driven locomotive 2 takes into account the commands received by radio from the leading locomotive 1, and generates its own commands for its actuators taking into account the longitudinal forces on automatic couplings.

Этим обеспечивается ведение составного поезда с распределенной тягой при условии отсутствия недопустимых продольных динамических усилий в составе. Способ реализуется, например, в случае разрыва ведущего состава для поезда из ведущего 1 и ведомого 2 локомотива следующим образом. Ведущий локомотив ведет контроль продольных усилий соответствующим прибором, установленным на автосцепке. Аналогичные устройства установлены на автосцепках ведомого локомотива. При движении возникает разрыв автосцепки на одном из вагонов ведущего состава. Тормозная магистраль при этом сообщается с атмосферой. При разрыве начинают тормозить вагоны по разные стороны от места разрыва, изменяя силу сопротивления движению, действующую на автосцепки локомотивов. Это контролируется датчиками продольных усилий. Если расстояние до головного локомотива меньше, чем до локомотива, установленного в середине состава, то изменения продольных сил будут зафиксированы именно им. Автоматически последует команда на сброс тяги ведущему локомотиву при достижении некоторой заданной величины продольных усилий. Эта граничная величина должна быть меньше, чем некоторая средняя величина продольных сил, приводящая к заведомому разрыву автосцепок. Если первым изменения продольных сил зафиксирует ведомый локомотив, то он самостоятельно сбросит тягу и затем применит торможение ступенью выше чем 0,6 кгс/см², но темпом экстренного торможения одновременно со своим БХВ. При превышении растягивающих продольных сил на автосцепке ведомого локомотива программируется разъединение соединённого поезда. Это может наблюдаться в случае разрыва ведомого состава и его торможения.This ensures that the compound train with distributed traction is provided, provided that there are no unacceptable longitudinal dynamic forces in the train. The method is implemented, for example, in the case of a rupture of the lead train for the train from the leading 1 and driven 2 locomotive as follows. The leading locomotive monitors the longitudinal forces with the appropriate device mounted on the automatic coupler. Similar devices are installed on automatic couplings of a driven locomotive. When driving, an automatic coupler break occurs on one of the leading train cars. The brake line is in communication with the atmosphere. When a break begins, the cars begin to slow down on opposite sides of the break, changing the resistance to movement that acts on automatic couplings of locomotives. This is monitored by longitudinal force sensors. If the distance to the head locomotive is less than to the locomotive installed in the middle of the train, then the longitudinal forces will be fixed by him. A command will automatically follow to release traction to the leading locomotive when a certain predetermined value of the longitudinal forces is reached. This boundary value should be less than a certain average value of the longitudinal forces, leading to a deliberate break in automatic couplings. If the driven locomotive is the first to record changes in the longitudinal forces, then it will independently drop traction and then apply braking by a step higher than 0.6 kgf / cm ² , but with the speed of emergency braking simultaneously with its BHV. If the tensile longitudinal forces are exceeded, the coupler of the connected train is programmed in the automatic coupler of the driven locomotive. This can be observed in the case of a breakdown of the driven structure and its braking.

Вследствие того что передача механических напряжений протекает по составу с большей скоростью, возможно выполнение упреждающих действий до возникновения тяжелых последствий такой аварии.Due to the fact that the transmission of mechanical stresses proceeds in composition at a higher speed, it is possible to carry out proactive actions before the severe consequences of such an accident occur.

Опыт показывает, что даже использование современной системы ИСАВПРТ не может гарантированно предотвратить разрыв поезда и сход вагонов с рельсов. Поэтому разработанный алгоритм действий на основе контроля продольных усилий может способствовать расширению технических возможностей подобной системы и повышению безопасности движения.Experience shows that even the use of the modern ISAVPRT system cannot guarantee the prevention of train rupture and the derailment of cars. Therefore, the developed algorithm of actions based on the control of longitudinal efforts can help expand the technical capabilities of such a system and increase traffic safety.

Claims

A method for the automated driving of connected freight trains with locomotives distributed along their length, including controlling the traction and braking parameters from the head locomotive over the radio channel, characterized in that they additionally control the longitudinal forces on the automatic couplings of the locomotives and if they change, for example, when the brake line breaks to a predetermined a value less than the maximum allowable, a command is automatically issued for a corresponding change in the thrust of the head locomotive - with tension and driven lok motif - compressive, then held discharging driven locomotive brake pipe emergency braking rate by an amount greater than 0.6 kgf / cm ² and detach the driven locomotive from the cars of the first composition occurs at the coupler at its longitudinal tensile force exceeding said predetermined value.