RU2381125C1 - Railway traffic control system - Google Patents

Railway traffic control system Download PDF

Info

Publication number
RU2381125C1
RU2381125C1 RU2009113565/11A RU2009113565A RU2381125C1 RU 2381125 C1 RU2381125 C1 RU 2381125C1 RU 2009113565/11 A RU2009113565/11 A RU 2009113565/11A RU 2009113565 A RU2009113565 A RU 2009113565A RU 2381125 C1 RU2381125 C1 RU 2381125C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
locomotive
unit
microprocessor
power
port
Prior art date
Application number
RU2009113565/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ефим Наумович Розенберг (RU)
Ефим Наумович Розенберг
Александр Давидович Будницкий (RU)
Александр Давидович Будницкий
Елена Евгеньевна Шухина (RU)
Елена Евгеньевна Шухина
Александр Петрович Клепач (RU)
Александр Петрович Клепач
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД")
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (ОАО "НИИАС")
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" (ОАО "РЖД"), Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (ОАО "НИИАС") filed Critical Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД")
Priority to RU2009113565/11A priority Critical patent/RU2381125C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2381125C1 publication Critical patent/RU2381125C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: railway transport.
SUBSTANCE: proposed system comprises light signals each made up of LED sets. Note that every light signal incorporates microprocessor-based light signal control unit. LED sets are connected to power supply via switching unit. LED set control inputs are connected to microprocessor unit outputs. Microprocessor first port is connected, via coupling unit, with switching unit. Every locomotive comprises onboard computer with its memory containing data on railway terminal and station limits electronic card. Onboard computer is connected with display, locomotive power plant, locomotive automatic signaling system with self-locking device, train radio communication system and onboard satellite navigation system receiver. Every locomotive and signal light comprises transceiver units with their inputs connected with onboard computer and microprocessor second port. Microprocessor third port is connected to extra set of IR-range LED set. Every locomotive is furnished with IR-range photo receiver with its output connected with onboard computer.
EFFECT: higher data validity.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах автоматического управления движением поездов на перегонах и станциях.The invention relates to the field of railway automation and telemechanics and can be used in automatic control systems for the movement of trains on stages and stations.

Известна система автоматического управления движением поездов на перегонах и станциях (Леонов А.А. "Техническое обслуживание автоматической локомотивной сигнализации". М.: Транспорт, 1982, стр.256).A known system of automatic control of train traffic on stages and stations (A. Leonov "Maintenance of automatic locomotive signaling". M.: Transport, 1982, p. 256).

Недостатком известной системы является то, что при движении по некодируемым путям в кабину машиниста не поступает информация о соответствии маршрута, по которому должен следовать поезд, напольному светофору, показаниями которого руководствуется машинист. При плохой видимости светофоров и маршрутных указателей, а также вследствие усталости, случаются ошибки, при которых машинисты руководствуются светофорами и маршрутными указателями других маршрутов и начинают или продолжают движение поезда по неправильному маршруту, или с неправильной скоростью. Это приводит к экстренным торможениям поезда и другим опасным ситуациям.A disadvantage of the known system is that when driving along non-encoded paths, the driver’s cab does not receive information about the correspondence of the route along which the train should follow the traffic lights to the indications of which the driver is guided. In case of poor visibility of traffic lights and route signs, as well as due to fatigue, errors occur in which the drivers are guided by traffic lights and route signs of other routes and begin or continue to move the train along the wrong route, or at the wrong speed. This leads to emergency braking of the train and other dangerous situations.

Известна система автоматического управления движением поездов, в которой использовано кодирование путей как на всех поездных, так и на всех маневровых маршрутах, за счет оборудования путевых и локомотивных устройств дополнительной аппаратурой на основе рельсопроводных линий связи (RU 2277051 C1 B61L 15/20 от 10.01.06).A known system for automatic control of train traffic, in which the coding of tracks is used both on all train and on all shunting routes, due to the equipment of track and locomotive devices with additional equipment based on rail communication lines (RU 2277051 C1 B61L 15/20 from 10.01.06 )

Недостатком известной системы является сложность аппаратуры, что удорожает систему и затрудняет форсированное оснащение этой аппаратурой железнодорожного транспорта.A disadvantage of the known system is the complexity of the equipment, which increases the cost of the system and complicates the forced equipment of railway transport with this equipment.

В качестве прототипа принята система предотвращения столкновения подвижного состава, содержащая N навигационных спутников, контрольно-корректирующую станцию, состоящую из последовательно соединенных приемной антенны, приемника спутниковых сигналов и вычислительного блока, первый выход которого подключен к передатчику корректирующих сигналов, соединенному с передающей антенной, К подвижных объектов, на каждом из которых установлены первая приемная антенна, подключенная к первому входу бортового приемника спутниковых сигналов, и вторая приемная антенна, подключенная к приемнику корректирующих сигналов, выход которого соединен со вторым входом бортового приемника спутниковых сигналов, контрольно-корректирующая станция снабжена сервером, в память которого записана информация о движении поездов и об электронной карте железнодорожной станции с контрольными точками, обозначающими границы защитных зон, и радиомодемом с антенной, при этом первый и второй входы сервера подключены соответственно ко второму выходу вычислительного блока и выходу радиомодема, на каждом подвижном объекте установлены бортовая ЭВМ, в память которой записана информация об электронной карте железнодорожной станции с контрольными точками, обозначающими границы защитных зон, исполнительное устройство и дисплей, соединенные с выходами бортовой ЭВМ, бортовой радиомодем с антенной, измеритель тягового тока, датчик направления движения, датчик автосцепки, датчик давления в тормозном цилиндре, датчик давления в тормозной магистрали, датчик пути и скорости, датчик концевого крана локомотива, клавиатура, при этом выходы бортового радиомодема, бортового приемника спутниковых сигналов, измерителя тягового тока, датчика направления движения, датчика автосцепки, датчика давления в тормозном цилиндре, датчика давления в тормозной магистрали, датчика пути и скорости, датчика концевого крана локомотива и клавиатуры соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым и десятым входами бортовой ЭВМ (RU 2288856, B61L 23/34, 20.04.06).As a prototype, a rolling stock collision avoidance system was adopted, comprising N navigation satellites, a control and correction station consisting of a series-connected receiving antenna, a satellite signal receiver and a computing unit, the first output of which is connected to a correction signal transmitter connected to a transmitting antenna, K mobile objects, each of which has a first receiving antenna connected to the first input of the on-board receiver of satellite signals, and watts A receiving antenna connected to a correction signal receiver, the output of which is connected to the second input of the on-board satellite signal receiver, the control and correction station is equipped with a server, in the memory of which information about the movement of trains and the electronic map of the railway station with control points indicating the boundaries of the protective zones is recorded , and a radio modem with an antenna, while the first and second server inputs are connected respectively to the second output of the computing unit and the output of the radio modem, at each an onboard computer has been installed in a movable object, the memory of which contains information about the electronic map of the railway station with control points indicating the boundaries of the protective zones, an actuator and a display connected to the outputs of the onboard computer, the onboard radio modem with an antenna, traction current meter, directional sensor, sensor automatic couplings, brake cylinder pressure sensor, brake line pressure sensor, path and speed sensor, locomotive end crane sensor, keyboard, with on-board outputs a radio modem, an on-board satellite signal receiver, a traction current meter, a direction sensor, an automatic coupler sensor, a brake cylinder pressure sensor, a brake line pressure sensor, a path and speed sensor, a locomotive end crane sensor and a keyboard are connected respectively to the first, second, third, the fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth and tenth inputs of the on-board computer (RU 2288856, B61L 23/34, 04/20/06).

Данная система увязана с существующими типовыми путевыми устройствами сигнализации, централизации и блокировки через систему непрерывной АЛСН, поэтому она обладает тем же недостатком, т.е. при движении по некодированным путям машинисты также по ошибке могут руководствоваться светофорами и маршрутными указателями других маршрутов.This system is linked to existing standard track devices for signaling, centralization and blocking through a continuous ALS system, therefore it has the same drawback, i.e. when driving along uncoded paths, drivers can also mistakenly be guided by traffic lights and route signs of other routes.

В последнее время путевые светофоры интенсивно переоборудуются сигнальными огнями на основе силовых полупроводниковых светоизлучающих диодов, имеющих на порядок больший срок службы по сравнению с обычными светофорными лампами. В частности, известен светофор, в котором сигнальные огни образованы группами силовых светодиодов с одинаковыми для каждой группы диапазонами длин излучаемых электромагнитных волн видимого света, и содержащий микропроцессорный блок управления светофорными огнями. Группы силовых светодиодов подключены своими входами управления к выходам микропроцессорного блока управления сигнальными огнями, а к блоку питания подключены через блок коммутации, образованный контактами сигнальных реле схемы управления огнями светофора. Первый порт микропроцессорного блока управления сигнальными огнями через первый блок сопряжения соединен с блоком коммутации (CN 2863585 Y B61L 5/18, 31.01.07).Recently, traffic lights have been intensively converted with signal lights based on power semiconductor light-emitting diodes, which have an order of magnitude longer service life than conventional traffic lights. In particular, a traffic light is known in which signal lights are formed by groups of power LEDs with the same ranges of the lengths of the emitted electromagnetic waves of visible light for each group, and comprising a microprocessor control unit for traffic lights. Groups of power LEDs are connected by their control inputs to the outputs of the microprocessor control unit for signal lights, and are connected to the power supply unit through a switching unit formed by the contacts of the signal relays of the traffic light control circuit. The first port of the microprocessor control unit for signal lights through the first interface unit is connected to the switching unit (CN 2863585 Y B61L 5/18, 01/31/07).

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение безопасности движения при движении поезда по некодируемым путям или отказах в устройствах АЛСН.The problem to which this invention is directed is to increase traffic safety when a train moves along uncoded paths or failures in ALSN devices.

Технический результат предлагаемого технического решения заключается в повышении достоверности информации при движении поезда по некодируемым путям или отказе в устройствах АЛСН.The technical result of the proposed technical solution is to increase the reliability of the information when the train moves along uncoded paths or when the ALSN devices fail.

Технический результат достигается тем, что в системе управления движением поездов, содержащей на пути светофоры, каждый из которых имеет сигнальные огни, образованные группами силовых светодиодов с одинаковыми для каждой группы диапазонами длин излучаемых электромагнитных волн видимого света, и микропроцессорный блок управления сигнальными огнями, причем группы силовых светодиодов подключены к блоку питания через блок коммутации, образованный контактами сигнальных реле схемы управления огнями светофора, а входы управления группы силовых светодиодов соединены с выходами микропроцессорного блока управления сигнальными огнями, первый порт которого через блок сопряжения соединен с блоком коммутации, на каждом из локомотивов, вовлеченных в систему управления, установлена бортовая ЭВМ, в памяти которой записана информация об электронной карте железнодорожных станций и перегонов, по которым обращается данный локомотив, при этом бортовая ЭВМ соединена с дисплеем, силовой установкой локомотива, устройством автоматической локомотивной сигнализации с автостопом, с бортовым блоком системы поездной радиосвязи и с бортовым приемником спутниковой навигационной системы, согласно изобретению на каждом из локомотивов и светофоров установлены блоки приемопередатчиков маломощного радиоканала связи, соединенные своими входами соответственно с бортовой ЭВМ и с вторым портом микропроцессорного блока управления сигнальными огнями, третий порт которого соединен с дополнительной группой силовых светодиодов инфракрасного диапазона длин излучаемых электромагнитных волн, причем на каждом из локомотивов установлен фотоприемник инфракрасного диапазона длин электромагнитных волн, выходом подключенный к бортовой ЭВМ.The technical result is achieved in that in a train control system containing traffic lights on the way, each of which has signal lights formed by groups of power LEDs with the same length ranges of the emitted electromagnetic waves of visible light for each group, and a microprocessor control unit for signal lights, power LEDs are connected to the power supply through the switching unit, formed by the contacts of the signal relays of the traffic light control circuit, and the control inputs of the group with The left LEDs are connected to the outputs of the microprocessor control unit for signal lights, the first port of which is connected to the switching unit through the interface unit, on each of the locomotives involved in the control system there is an on-board computer, in the memory of which information is stored on the electronic map of railway stations and stages which the given locomotive is accessing, while the on-board computer is connected to the display, the locomotive power unit, the automatic locomotive signaling device with a hitch, from the side According to the invention, on each of the locomotives and traffic lights, transceiver units of a low-power radio communication channel are connected on each of the locomotives and traffic lights, connected by their inputs to the onboard computer and to the second port of the microprocessor control unit for signal lights, the third port of which is connected to an additional group of power LEDs in the infrared range of the lengths of the emitted electromagnetic waves, and on each of the locomotives A photodetector of an infrared range of electromagnetic wavelengths is connected, with an output connected to an onboard computer.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемой системы управления движением поездов.The drawing shows a block diagram of the proposed train control system.

Система управления движением поездов содержит на пути светофоры, каждый из которых имеет сигнальные огни, образованные группами 1 силовых светодиодов, с одинаковыми, для каждой группы, диапазонами длин излучаемых электромагнитных волн видимого света, и микропроцессорный блок 2 управления светофорными огнями. Упомянутые группы 1 силовых светодиодов непосредственно подключены своими входами управления к выходам микропроцессорного блока 2 управления светофорными огнями, а к блоку 3 питания подключены через блок 4 коммутации, образованный контактами типовых сигнальных реле схемы управления огнями светофора. Первый порт 5 микропроцессорного блока 2 управления светофорными огнями через блок 6 сопряжения соединен с блоком 4 коммутации. На каждом из локомотивов, вовлеченных в систему управления, установлена бортовая ЭВМ 7, в памяти которой записана информация об электронной карте железнодорожных станций и перегонов, по которым обращается данный локомотив. Бортовая ЭВМ 7 соединена с дисплеем 8, силовой установкой 9 локомотива, устройством 10 автоматической локомотивной сигнализации с автостопом, с бортовым блоком 11 системы поездной радиосвязи и с бортовым приемником 12 спутниковой навигационной системы. Бортовой блок 11 системы поездной радиосвязи соединен со своим антенным блоком 13, а бортовой приемник 12 спутниковой навигационной системы соединен со своим антенным блоком 14. На каждом из упомянутых локомотивов и светофоров установлены соответственно блоки 15 и 16 приемопередатчиков маломощного радиоканала связи общепромышленного диапазона частот (ISM band), соединенные своими выходами с соответствующими маломощными антеннами 17 и 18, а входами, соответственно, с бортовой ЭВМ 7 и с вторым портом 19 микропроцессорного блока 2 управления светофорными огнями. Третий порт 20 микропроцессорного блока 2 управления светофорными огнями соединен с дополнительной группой 21 силовых светодиодов инфракрасного диапазона длин излучаемых электромагнитных волн, причем на каждом из упомянутых локомотивов установлен фотоприемник 22, соответствующего инфракрасного диапазона длин электромагнитных волн, выходом подключенный к бортовой ЭВМ 7.The train traffic control system contains traffic lights in the path, each of which has signal lights formed by groups 1 of power LEDs, with the same, for each group, length ranges of the emitted electromagnetic waves of visible light, and a microprocessor unit 2 for controlling traffic lights. The mentioned groups 1 of power LEDs are directly connected by their control inputs to the outputs of the microprocessor unit 2 for controlling traffic lights, and are connected to the unit 3 of power through a unit 4 of switching formed by the contacts of typical signal relays of the traffic light control circuit. The first port 5 of the microprocessor block 2 control the traffic lights through the block 6 interface is connected to the block 4 switching. On each of the locomotives involved in the control system, an onboard computer 7 is installed, in the memory of which information is stored on the electronic map of the railway stations and the hauls on which this locomotive is accessed. The on-board computer 7 is connected to the display 8, the locomotive power unit 9, the automatic locomotive alarm device 10 with a hitchhook, with the on-board unit 11 of the train radio communication system and with the on-board receiver 12 of the satellite navigation system. The on-board unit 11 of the train radio communication system is connected to its antenna unit 13, and the on-board receiver 12 of the satellite navigation system is connected to its antenna unit 14. On each of the mentioned locomotives and traffic lights, the transceiver units 15 and 16 of the low-power radio communication channel of the general industrial frequency range (ISM band) are respectively installed. ) connected with their outputs to the corresponding low-power antennas 17 and 18, and the inputs, respectively, with the on-board computer 7 and with the second port 19 of the traffic light control microprocessor unit 2 with lights. The third port 20 of the microprocessor unit 2 control the traffic lights is connected to an additional group of 21 power LEDs of the infrared range of the length of the emitted electromagnetic waves, and on each of the mentioned locomotives there is a photodetector 22, the corresponding infrared range of the length of the electromagnetic waves, connected to the on-board computer 7 by the output.

Система управления движением поездов работает следующим образом.The train traffic control system operates as follows.

При движении поезда по кодируемым путям машинист руководствуется показаниями локомотивного светофора устройства 10 автоматической локомотивной сигнализации с автостопом. При этом бортовая ЭВМ 7 вырабатывает команды управления силовой установкой 9 локомотива для рабочего набора и снижения скорости поезда, а автостоп устройства 10 осуществляет экстренное торможение поезда при превышении допустимой по условиям безопасности скорости. Информацию о маршруте следования машинист получает от диспетчера через бортовой блок 11 системы поездной радиосвязи и далее эта информация вводится в бортовую ЭВМ 7.When the train moves along the coded paths, the driver is guided by the indications of the locomotive traffic light of the automatic locomotive alarm device 10 with a hitch. At the same time, the on-board computer 7 generates control commands for the locomotive’s power plant 9 for working dialing and reducing the speed of the train, and the hitchhook of the device 10 provides emergency braking of the train when it exceeds the speed acceptable under safety conditions. The driver receives information about the route from the dispatcher through the on-board unit 11 of the train radio communication system, and then this information is entered into the on-board computer 7.

При движении по некодируемым путям показания напольных светофоров не поступают в кабину машиниста, и машинист должен воспринимать их непосредственным наблюдением. На дисплее 8 бортовая ЭВМ 7 отображает для машиниста различную технологическую информацию. В частности, это может быть информация о местоположении поезда на карте участка железной дороги.When driving along uncoded paths, the indications of outdoor traffic lights do not enter the driver’s cab, and the driver should perceive them by direct observation. On the display 8, the onboard computer 7 displays various technological information for the driver. In particular, this may be information about the location of the train on the map of the railway section.

На каждом из путевых светофоров, оборудованных сигнальными комплектами на основе силовых полупроводниковых светодиодов, микропроцессорный блок 2 управляет светофорными огнями. Управление осуществляется на основе информации, приходящей в первый порт 5 через блок 6 сопряжения от блока 4 коммутации, который передает информацию о состоянии сигнальных реле схемы управления огнями светофора.At each of the traffic lights equipped with signal sets based on power semiconductor LEDs, the microprocessor unit 2 controls the traffic lights. The control is based on the information arriving at the first port 5 through the interface unit 6 from the switching unit 4, which transmits information about the state of the signal relays of the traffic light control circuit.

Микропроцессорный блок 2 управления светофорными огнями регулирует интенсивность излучения группами 1 силовых светодиодов посредством широтно-импульсной модуляции тока, протекающего через светодиоды. Вследствие инерции, присущей органам зрения человека, машинист поезда воспринимает усредненное значение интенсивности доходящего от светофора потока излучения. Широтно-импульсная модуляция тока используется для стабилизации условий видимости сигнальных показаний, в частности, в зависимости от времени суток, а также и других влияющих факторов. В то же время, невидимая машинисту модуляция интенсивности потока излучения от дополнительной группы 21 силовых светодиодов инфракрасного диапазона излучаемых электромагнитных волн используется в системе для передачи на локомотив дополнительной информации. В основном техническом решении используется инфракрасный диапазон излучения из-за лучшего распространения в среде. Видимый диапазон рассматривается как опция для целей резервирования, удешевления и т.д. В этом случае фотоприемник 22 инфракрасного оптического диапазона на локомотиве должен быть заменен (или дополнен) фотоприемником видимого оптического диапазона.The microprocessor unit 2 controls the traffic lights controls the intensity of the radiation by groups 1 of the power LEDs by pulse-width modulation of the current flowing through the LEDs. Due to the inertia inherent in the human organs of vision, the train driver perceives the average value of the intensity of the radiation flux coming from the traffic light. Pulse-width modulation of the current is used to stabilize the visibility conditions of the signal readings, in particular, depending on the time of day, as well as other influencing factors. At the same time, the modulation of the intensity of the radiation flux from an additional group of 21 power LEDs of the infrared range of the emitted electromagnetic waves, which is invisible to the driver, is used in the system to transmit additional information to the locomotive. The main technical solution uses the infrared range due to better propagation in the environment. The visible range is considered as an option for the purpose of redundancy, cheapening, etc. In this case, the photodetector 22 of the infrared optical range on the locomotive should be replaced (or supplemented) by the photodetector of the visible optical range.

Управление передачей инфракрасного оптического сигнала также осуществляет микропроцессорный блок 2 управления светофорными огнями по команде, которую он получает от блока 16 приемопередатчика маломощного радиоканала связи. Приемопередатчик 16 связан по маломощному радиоканалу с приемопередатчиком 15 приближающегося локомотива.The transmission of the infrared optical signal is also controlled by the microprocessor unit 2 for controlling traffic lights on a command that it receives from the transceiver unit 16 of a low-power radio communication channel. The transceiver 16 is connected via a low-power radio channel with the transceiver 15 of the approaching locomotive.

Выпускаемые промышленностью программируемые модули приемопередатчиков маломощной радиосвязи (например, модули Texas Instruments на основе микросхем СС1010) для общепромышленного диапазона частот 330-340 MГц, 430-434 MГц (ISM band) обеспечивают устойчивую связь на расстоянии до 0,5 километра. Такие модули потребляют ток 30-40 мА от источника постоянного тока напряжением 3 вольта, имеют собственный микропроцессор и последовательный интерфейс связи.Industry-programmable low-power radio transceiver modules (e.g. Texas Instruments modules based on CC1010 chips) for the general industrial frequency range 330-340 MHz, 430-434 MHz (ISM band) provide stable communication at distances up to 0.5 kilometers. Such modules consume a current of 30-40 mA from a 3-volt DC source, have their own microprocessor and a serial communication interface.

Полная проверка системы происходит следующим образом.A full system check is as follows.

Локомотивные устройства поезда, идущего по заданному маршруту, инициируют установление радиосвязи с впереди стоящим светофором. Для этого локомотивная бортовая ЭВМ 7 определяет по текущей координате локомотива, когда дистанция до следующего по ходу движения светофора, заданного маршрута, позволяет установление надежной радиосвязи по маломощному радиоканалу.Locomotive devices of a train traveling along a given route initiate the establishment of radio communications with a traffic light in front. For this, the onboard locomotive computer 7 determines by the current coordinate of the locomotive when the distance to the next traffic light along the specified route allows the establishment of reliable radio communication over a low-power radio channel.

Для определения текущей координаты локомотива бортовая ЭВМ 7 периодически получает данные от бортового приемника 12 спутниковой навигационной системы. Бортовая ЭВМ 7 сопоставляет эти данные с координатой очередного светофора заданного маршрута, считанной из электронной карты железнодорожных станций и перегонов, которая хранится в ее памяти. Электронная карта железнодорожных станций и перегонов создается общей для всех локомотивов, обращающихся на данном железнодорожном участке, путем обработки данных, записанных на регистраторе образцового локомотива, оборудованного устройствами спутниковых навигационных систем определения местоположения, например, GPS/ГЛОНАСС. При приближении локомотива к светофору установленного маршрута следования на заданное расстояние, бортовая ЭВМ 7 включает блок 15 приемопередатчика маломощного канала, для установления двусторонней связи с блоком 16 приемопередатчика маломощного канала упомянутого светофора.To determine the current coordinate of the locomotive, the on-board computer 7 periodically receives data from the on-board receiver 12 of the satellite navigation system. The on-board computer 7 compares this data with the coordinate of the next traffic light of a given route, read from the electronic map of railway stations and lines, which is stored in its memory. An electronic map of railway stations and railway lines is created common for all locomotives circulating in a given railway section by processing the data recorded on the registrar of a model locomotive equipped with devices of satellite navigation positioning systems, for example, GPS / GLONASS. When the locomotive approaches the traffic light of the established route for a given distance, the on-board computer 7 includes a low-power channel transceiver unit 15 for establishing two-way communication with a low-power channel transceiver block 16 of the said traffic light.

Вместе с электронной картой в памяти бортовой ЭВМ 7 хранятся ассоциированные с координатами светофоров уникальные адреса их приемопередатчиков 16. Протокол связи маломощного канала обеспечивает установление связи только в случае свободности канала радиосвязи и соответствия адреса принимаемого или передаваемого пакета адресу приемопередатчика. Этим достигается однозначная идентификация того, что принимаемый на локомотиве ответный сигнал от светофора, как по маломощному радиоканалу, так и одновременно и по оптическому каналу, принадлежат очередному светофору правильного маршрута следования локомотива.Together with the electronic card, the memory of the on-board computer 7 stores the unique addresses of their transceivers 16 associated with the coordinates of traffic lights. The communication protocol for a low-power channel ensures communication only if the radio channel is free and the address of the received or transmitted packet matches the address of the transceiver. This ensures an unambiguous identification of the fact that the response signal received from a traffic light on a locomotive, both through a low-power radio channel and simultaneously through an optical channel, belongs to the next traffic light of the correct locomotive route.

Достоверность этого обеспечивается совпадением следующих условий:The reliability of this is ensured by the following conditions:

- только один блок 16 приемопередатчика маломощного радиоканала, принадлежащий очередному светофору правильного маршрута, принимает запрос локомотива потому, что пакет запроса содержит уникальный адрес этого приемопередатчика;- only one block 16 of the transceiver of a low-power radio channel, belonging to the next traffic light of the correct route, receives a locomotive request because the request packet contains a unique address for this transceiver;

- пакет запроса доставляет в блок 16 приемопередатчика светофора уникальный адрес блока 15 бортового приемопередатчика и проверочную информацию для ответной передачи по оптическому каналу связи;- the request packet delivers to the traffic light transceiver unit 16 a unique address of the airborne transceiver unit 15 and verification information for the response transmission via the optical communication channel;

- блок 15 приемопередатчика маломощного радиоканала светофора в ответном пакете посылает информацию о координате и названии светофора, а также о текущем сигнальном показании. Поскольку пакет содержит уникальный адрес блока 16 приемопередатчика маломощного радиоканала конкретного локомотива, то только данный локомотив фиксирует поступление этой информации. Только один светофор, соответствующий упомянутому приемопередатчику 16 маломощного радиоканала, посылает с ним одновременно модулированный информационный оптический сигнал с заданной проверочной информацией;- block 15 of the transceiver of a low-power traffic light channel in the response packet sends information about the coordinate and name of the traffic light, as well as the current signal reading. Since the packet contains the unique address of the transceiver unit 16 of the low-power radio channel of a particular locomotive, only this locomotive records the arrival of this information. Only one traffic light corresponding to the aforementioned transceiver 16 of a low-power radio channel sends with it a simultaneously modulated information optical signal with the specified verification information;

- когда этот светофор находится в прямой видимости фотоприемника 22 приближающегося локомотива, и оптический кодовый сигнал превышает пороговую чувствительность фотоприемника 22, информация оптического канала фиксируется на локомотиве;- when this traffic light is in direct visibility of the photodetector 22 of the approaching locomotive, and the optical code signal exceeds the threshold sensitivity of the photodetector 22, the information of the optical channel is fixed on the locomotive;

- информация доводится до машиниста после проверки соответствия информации, принятой по маломощному радиоканалу, и проверочной информации, принятой по оптическому каналу;- the information is communicated to the driver after checking the conformity of the information received on the low-power radio channel and the verification information received on the optical channel;

- информация о силе принимаемого от светофора оптического инфракрасного сигнала периодически обновляется и выводится на дисплей 8 бортовой ЭВМ 7, чтобы при сокращении дистанции до правильного светофора машинист видел на дисплее, что оптическая связь плавно усиливается. Это дополнительно помогает в ситуации, когда в пределах прямой видимости, наряду с правильным светофором, с которым установлена связь по оптическому каналу, видны посторонние светофоры, с такими же сигнальными показаниями и на подобном расстоянии. В непосредственной близости от правильного светофора есть область резкого пропадания оптической связи, которая должна игнорироваться за счет использования соответствующего алгоритма в программе бортовой ЭВМ 7;- information about the strength of the optical infrared signal received from the traffic light is periodically updated and displayed on the display 8 of the onboard computer 7, so that when the distance to the correct traffic light is reduced, the driver sees on the display that the optical communication is gradually amplifying. This additionally helps in a situation where, within the line of sight, along with the correct traffic light, which is connected via the optical channel, extraneous traffic lights are visible with the same signal readings and at a similar distance. In the immediate vicinity of the right traffic light there is a region of sharp loss of optical communication, which should be ignored by using the appropriate algorithm in the on-board computer program 7;

- при движении поезда по неправильному сигналу оптическая связь с правильным светофором будет плавно уменьшаться.- when the train moves on the wrong signal, the optical connection with the correct traffic light will gradually decrease.

Маломощный радиоканал имеет скорость передачи 5 килобайт в секунду, а время перехода из состояния ожидания к приему или передаче 2 миллисекунды. Это позволяет за время менее 0,1 секунды установить связь и передать пакет со всей основной и служебной информацией. За это же время по оптическому каналу передается только простая проверочная информация намного меньшего объема и с меньшей скоростью из-за необходимости манипулировать мощными коммутационными электронными элементами.A low-power radio channel has a transmission speed of 5 kilobytes per second, and the transition time from the standby state to reception or transmission is 2 milliseconds. This allows you to establish a connection in less than 0.1 seconds and transfer the package with all the basic and service information. During this time, only simple verification information of a much smaller volume and at a lower speed is transmitted through the optical channel due to the need to manipulate powerful switching electronic elements.

При соответствии информации, принятой по маломощному радиоканалу, и проверочной информации, принятой по оптическому каналу, бортовая ЭВМ 7 отображает на дисплее 8 принятую информацию и формирует подтверждающий звуковой сигнал о том, что локомотив следует по правильному маршруту и к правильному светофору.In accordance with the information received via the low-power radio channel and the verification information received via the optical channel, the on-board computer 7 displays the received information on the display 8 and generates a confirmation sound signal that the locomotive follows the correct route and to the correct traffic light.

Чем мощнее оптический сигнал и лучше условия его распространения, тем раньше машинист может получить подтверждение. Если же за заданное расстояние до светофора подтверждение не поступает, бортовая ЭВМ 7 формирует звуковой сигнал тревоги о том, что локомотив следует по неправильному маршруту.The more powerful the optical signal and the better the conditions for its propagation, the earlier the driver can receive confirmation. If, for a given distance to the traffic light, confirmation is not received, the on-board computer 7 generates an audible alarm signal that the locomotive is following the wrong route.

По сравнению с известными устройствами, машинист получает информацию о следовании по неправильному маршруту заранее. Поэтому применение изобретения позволяет снизить вероятность ошибок, при которых машинисты руководствуются светофорами и маршрутными указателями других маршрутов и начинают или продолжают движение поезда по неправильному маршруту, или с неправильной скоростью. Таким образом, изобретение позволяет повысить безопасность при движении поездов по некодируемым путям или при отказах в устройствах АЛСН.Compared with known devices, the driver receives information about following the wrong route in advance. Therefore, the application of the invention allows to reduce the likelihood of errors in which drivers are guided by traffic lights and route signs of other routes and begin or continue to move the train along the wrong route, or at the wrong speed. Thus, the invention allows to increase safety when trains are moving along unencrypted tracks or in case of failures in ALSN devices.

Claims (1)

Система управления движением поездов, содержащая на пути светофоры, каждый из которых имеет сигнальные огни, образованные группами силовых светодиодов с одинаковыми для каждой группы диапазонами длин излучаемых электромагнитных волн видимого света, и микропроцессорный блок управления сигнальными огнями, причем группы силовых светодиодов подключены к блоку питания через блок коммутации, образованный контактами сигнальных реле схемы управления огнями светофора, а входы управления группы силовых светодиодов соединены с выходами микропроцессорного блока управления сигнальными огнями, первый порт которого через блок сопряжения соединен с блоком коммутации, на каждом из локомотивов, вовлеченных в систему управления, установлена бортовая ЭВМ, в памяти которой записана информация об электронной карте железнодорожных станций и перегонов, по которым обращается данный локомотив, при этом бортовая ЭВМ соединена с дисплеем, силовой установкой локомотива, устройством автоматической локомотивной сигнализации с автостопом, с бортовым блоком системы поездной радиосвязи и с бортовым приемником спутниковой навигационной системы, отличающаяся тем, что на каждом из локомотивов и светофоров установлены блоки приемопередатчиков маломощного радиоканала связи, соединенные своими входами, соответственно, с бортовой ЭВМ и со вторым портом микропроцессорного блока управления сигнальными огнями, третий порт которого соединен с дополнительной группой силовых светодиодов инфракрасного диапазона длин излучаемых электромагнитных волн, причем на каждом из локомотивов установлен фотоприемник инфракрасного диапазона длин электромагнитных волн, выходом подключенный к бортовой ЭВМ. A train control system containing traffic lights in the path, each of which has signal lights formed by groups of power LEDs with the same length ranges of the emitted electromagnetic waves of visible light for each group, and a microprocessor control unit for signal lights, the groups of power LEDs being connected to the power supply via a switching unit formed by the contacts of the signal relays of the traffic light control circuit, and the control inputs of the power LED group are connected to the mic outputs the signaling lights control processor unit, the first port of which is connected to the switching unit via the interface unit, on-board computers are installed on each of the locomotives involved in the control system, in the memory of which information is stored on the electronic map of railway stations and stages that this locomotive is accessing, wherein the onboard computer is connected to the display, the locomotive power unit, the automatic locomotive signaling device with a hitch, with the onboard unit of the train radio communication system and with a satellite navigation system receiver, characterized in that on each of the locomotives and traffic lights there are transceiver units of a low-power radio channel connected to their inputs, respectively, with an on-board computer and with the second port of the microprocessor control unit for signal lights, the third port of which is connected to an additional group of power LEDs of the infrared range of the lengths of the emitted electromagnetic waves, moreover, an infrared range photodetector is installed on each locomotive lengths of electromagnetic waves, connected to an onboard computer with an output.
RU2009113565/11A 2009-04-13 2009-04-13 Railway traffic control system RU2381125C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009113565/11A RU2381125C1 (en) 2009-04-13 2009-04-13 Railway traffic control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009113565/11A RU2381125C1 (en) 2009-04-13 2009-04-13 Railway traffic control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2381125C1 true RU2381125C1 (en) 2010-02-10

Family

ID=42123708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009113565/11A RU2381125C1 (en) 2009-04-13 2009-04-13 Railway traffic control system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2381125C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2362069A1 (en) * 2010-12-29 2011-06-28 Universidad Politécnica de Madrid Device and electrocromic system for signaling. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
RU2452644C2 (en) * 2010-05-07 2012-06-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (ОАО "НИИАС") System to determine railway haul unoccupancy
RU2497703C1 (en) * 2012-03-21 2013-11-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of control over train motion over noncoding station tracks and system for its application
RU2511742C1 (en) * 2012-10-23 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (ОАО "НИИАС") Dispatch control over train motion at its approach to occupied track section and system to this end
RU2519601C1 (en) * 2012-12-25 2014-06-20 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Automated train traffic control system
RU2578491C1 (en) * 2014-12-12 2016-03-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (ОАО "НИИАС") Device for controlling train arrival at station in full composition
RU2753988C1 (en) * 2021-03-26 2021-08-25 Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" Train control system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452644C2 (en) * 2010-05-07 2012-06-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (ОАО "НИИАС") System to determine railway haul unoccupancy
ES2362069A1 (en) * 2010-12-29 2011-06-28 Universidad Politécnica de Madrid Device and electrocromic system for signaling. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
RU2497703C1 (en) * 2012-03-21 2013-11-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of control over train motion over noncoding station tracks and system for its application
RU2511742C1 (en) * 2012-10-23 2014-04-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (ОАО "НИИАС") Dispatch control over train motion at its approach to occupied track section and system to this end
RU2519601C1 (en) * 2012-12-25 2014-06-20 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Automated train traffic control system
RU2578491C1 (en) * 2014-12-12 2016-03-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (ОАО "НИИАС") Device for controlling train arrival at station in full composition
RU2753988C1 (en) * 2021-03-26 2021-08-25 Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" Train control system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2381125C1 (en) Railway traffic control system
US6371416B1 (en) Portable beacons
EP0257909B1 (en) Communicating vital control signals
RU2497703C1 (en) Method of control over train motion over noncoding station tracks and system for its application
EP2229306B1 (en) Method and apparatus for determining whether components of vehicles are coupled together and for information transmission between them
CN104097645B (en) Train control system
CA2612230A1 (en) Traffic preemption system with headway management
CN110775110A (en) Train control system based on vehicle-to-vehicle communication
US5924653A (en) Traffic control system and method of controlling the movement of a mobile unit
CN105280010A (en) Traffic safety management method using road-side relay to intelligently track vehicle
CN105303864A (en) Intelligent management method by using roadside relay for realizing safe vehicle driving
CN111247047B (en) Method for operating a rail vehicle network
CN107215343A (en) A kind of automated driving system applied to high-speed railway
RU2390453C1 (en) System of interval railway traffic control on station limit
KR101279424B1 (en) Hybrid operating system for moving block and fixed block and method thereof
CN201501411U (en) Locomotive shunting signal anti-overrunning system
CN101306692B (en) Shunting signal anti-overrunning system for locomotive
EP0479529A2 (en) Vehicle control system
US11420663B2 (en) System and method for providing railroad grade crossing status information to autonomous vehicles
CN101549702A (en) Wireless train control system
KR200219500Y1 (en) A train approach alarm system
RU2429153C1 (en) Locomotive automatic signalling system
CN108674448B (en) Distributed shunting protection system
CN107054407B (en) Dual-system-integrated track traffic vehicle-mounted control system and control method thereof
RU2753988C1 (en) Train control system