RU2411153C1 - Onboard hardware of locomotive shunting automatic signallng system - Google Patents

Onboard hardware of locomotive shunting automatic signallng system Download PDF

Info

Publication number
RU2411153C1
RU2411153C1 RU2009130172/11A RU2009130172A RU2411153C1 RU 2411153 C1 RU2411153 C1 RU 2411153C1 RU 2009130172/11 A RU2009130172/11 A RU 2009130172/11A RU 2009130172 A RU2009130172 A RU 2009130172A RU 2411153 C1 RU2411153 C1 RU 2411153C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
input
unit
port
control
Prior art date
Application number
RU2009130172/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ефим Наумович Розенберг (RU)
Ефим Наумович Розенберг
Сергей Евгеньевич Ададуров (RU)
Сергей Евгеньевич Ададуров
Василий Иванович Зорин (RU)
Василий Иванович Зорин
Елена Евгеньевна Шухина (RU)
Елена Евгеньевна Шухина
Геннадий Карпович Кисельгоф (RU)
Геннадий Карпович Кисельгоф
Игорь Михайлович Кравец (RU)
Игорь Михайлович Кравец
Светлана Владимировна Киселева (RU)
Светлана Владимировна Киселева
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД")
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") filed Critical Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД")
Priority to RU2009130172/11A priority Critical patent/RU2411153C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2411153C1 publication Critical patent/RU2411153C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to railway automatic, telemetry and communication systems to be used to increase traffic safety in shunting at destination stations. Proposed device comprises onboard controller connected with pulse transducer unit, locomotive pressure transducer, radio channel antenna and radio modem connected in series, satellite antenna, indication unit, control unit and switch unit connected to onboard control. Switch unit is connected with cabin switch, operator vigilance handle, and electropneumatic valve, and actuator circuitry unit. Onboard controller comprises module of speed computation, pressure transducer metre module, control module and safe voltage generator. First port of CAN bridge is connected via CAN outer interface with external devices, while second port is connected via CAN interface internal common bus with control module, with microcomputer, pressure transducer metre module and speed computation module. Additionally, onboard controller comprises coordinate correction module connected with CAN interface internal common bus.
EFFECT: higher reliability.
8 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано для управления локомотивом при маневровых работах и для повышения безопасности маневровых локомотивов (составов) при выполнении маневровых работ на станции назначения.The invention relates to the field of railway automation, telemechanics and communications and can be used to control a locomotive during shunting operations and to improve the safety of shunting locomotives (trains) when performing shunting operations at a destination station.

Известно устройство бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации (RU 2248899, B61L 25/04, 27.03.05), содержащие бортовой контроллер и связанные с ним блок датчиков импульсов, локомотивные датчики давления, последовательно соединенные антенну радиоканала и радиомодем, а также соединенные с бортовым контроллером унифицированным спутниковую антенну, блок индикации, блок управления, блок переключателей, который соединен с рукояткой бдительности машиниста, переключателем кабины и электропневматическим клапаном, причем бортовой контроллер включает в себя вычислитель скорости движения, измеритель датчиков давления, микропроцессор контроля и управления, модуль навигационного приемника, формирователь безопасного напряжения и схему контроля.A device of on-board equipment for automatic locomotive signaling (RU 2248899, B61L 25/04, 03/27/05) is known, comprising an on-board controller and associated block of pulse sensors, locomotive pressure sensors, a radio channel antenna and a radio modem connected in series, as well as a unified on-board controller a satellite dish, an indication unit, a control unit, a switch unit that is connected to the driver’s vigilance handle, a cab switch and an electro-pneumatic valve, the on-board counter Weller includes a velocity calculator, measuring pressure sensors for monitoring and control microprocessor navigation receiver module safe voltage generator and control circuit.

Недостатком этого устройства является низкая пропускная способность межмодульного интерфейса связи и отсутствие надлежащей гибкости в изменении конфигурации системы под любой тип локомотива.The disadvantage of this device is the low bandwidth of the inter-module communication interface and the lack of proper flexibility in changing the system configuration for any type of locomotive.

Наиболее близким к заявляемому изобретению, по совокупности существенных признаков и функциональным возможностям, является принятое в качестве прототипа устройство бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации (RU 2341396, B61L 25/04, 20.12.08), содержащее бортовой контроллер и связанные с ним блок датчиков импульсов, локомотивный датчик давления, последовательно соединенные антенну радиоканала и радиомодем, а также соединенные с бортовым контроллером спутниковую антенну, блок индикации, блок управления и блок переключателей, который соединен с переключателем кабины, рукояткой бдительности машиниста и электропневматическим клапаном, и содержащее также блок исполнительных цепей, причем бортовой контроллер содержит модуль вычислителя скорости движения, вход которого соединен с локомотивным датчиком импульсов, модуль измерителя датчиков давления ИДД, вход которого соединен с локомотивным датчиком давления, модуль навигационного приемника, вход которого соединен со спутниковой антенной, а выход - с первым портом микрокомпьютера, второй порт которого соединен с радиомодемом, третий порт соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого соединен с первым выходом модуля контроля и управления, первый вход которого соединен с выходом блока управления, второй вход - с выходом блока переключателей, а второй выход через модуль контроля и формирователь безопасного напряжения соединен с первым входом блока переключателей, выход которого соединен со вторым входом модуля контроля и управления, первый порт которого через первую шину внешнего интерфейса CAN соединен с блоком исполнительных цепей, выход которого соединен с исполнительными цепями локомотива, мост CAN своим первым портом через вторую шину внешнего интерфейса CAN соединен с внешними устройствами, а вторым портом соединен через внутреннюю общую шину интерфейса CAN с модулем контроля и управления, с микрокомпьютером, модулем измерителя датчиков давления и модулем вычислителя скорости движения.Closest to the claimed invention, in terms of essential features and functionality, is an on-board automatic locomotive signaling device device adopted as a prototype (RU 2341396, B61L 25/04, 12.20.08), comprising an on-board controller and an associated pulse sensor unit, locomotive pressure sensor, serially connected radio channel antenna and radio modem, as well as a satellite antenna connected to the on-board controller, display unit, control unit and switch unit, cat The first one is connected to the cab switch, the driver’s vigilance handle and the electro-pneumatic valve, and also contains an executive circuit block, the on-board controller comprising a speed calculator module, the input of which is connected to a locomotive pulse sensor, an IDD pressure sensor meter module, the input of which is connected to a locomotive pressure sensor , a navigation receiver module, the input of which is connected to a satellite dish, and the output - to the first port of the microcomputer, the second port of which is connected to by a radio modem, the third port is connected to the first input of the display unit, the second input of which is connected to the first output of the control and control module, the first input of which is connected to the output of the control unit, the second input to the output of the switch unit, and the second output through the control module and safe voltage driver connected to the first input of the switch block, the output of which is connected to the second input of the monitoring and control module, the first port of which is connected to the executive circuit block via the first bus of the external CAN interface the output of which is connected to the executive circuits of the locomotive, the CAN bridge through its second bus via the external CAN interface is connected to external devices, and the second port is connected via the internal common CAN interface bus to the monitoring and control module, with a microcomputer, a pressure sensor meter module, and motion speed calculator module.

В известном устройстве для определения пройденного пути используется измерение количества импульсов, поступающих от датчиков импульсов, подключенных к колесным парам, а для периодического измерения текущей координаты используется модуль навигационного приемника, соединенный со спутниковой антенной. Определенное значение координаты используется для привязки местоположения поезда к электронной карте маршрута и расчета кривой торможения перед местами ограничений скорости.In the known device for determining the distance traveled, the measurement of the number of pulses from the pulse sensors connected to the wheelsets is used, and the navigation receiver module connected to the satellite antenna is used to periodically measure the current coordinate. A certain coordinate value is used to link the location of the train to the electronic route map and to calculate the braking curve in front of places of speed limits.

Предпочтительность измерения координаты с помощью модуля навигационного приемника связана с тем, что при скорости более 3 км/час точность этого метода выше, чем точность определения координаты с помощью измерения пройденного пути от датчиков импульсов, подключенных к колесным парам.The preference for measuring coordinates using the navigation receiver module is due to the fact that at a speed of more than 3 km / h the accuracy of this method is higher than the accuracy of determining the coordinates by measuring the distance traveled from pulse sensors connected to the wheelsets.

В измерении пройденного пути от датчиков импульсов, подключенных к колесным парам, накапливается погрешность из-за износа бандажа колесных пар и/или из-за юза и боксования колес, к которым подключены датчики. Однако при движении со скоростью менее 3 км/час и при отсутствии юза и боксования погрешность измерения координаты с помощью модуля навигационного приемника, составляющая ±15 м, превышает погрешность определения координаты, подсчитанной по пройденному пути на основе количества импульсов, принятых от датчиков импульсов. Поэтому при движении со скоростью менее 3 км/час в известном устройстве используют определение координаты путем расчета по пройденному пути.In measuring the distance traveled from impulse sensors connected to wheelsets, an error accumulates due to wear of the wheel pair brace and / or due to skidding and blocking of the wheels to which the sensors are connected. However, when driving at a speed of less than 3 km / h and in the absence of skidding and boxing, the error in measuring the coordinate using the navigation receiver module, which is ± 15 m, exceeds the error in determining the coordinate calculated from the distance traveled based on the number of pulses received from the pulse sensors. Therefore, when driving at a speed of less than 3 km / h, the known device uses the determination of the coordinate by calculating the distance traveled.

Недостатком известного устройства является возможность сбоев в работе, при переключениях с одного алгоритма определения координаты на другой.A disadvantage of the known device is the possibility of malfunctions when switching from one algorithm for determining the coordinate to another.

Например, если реальная координата головной части поезда, находящегося перед светофором с запрещающим сигналом и координатой 0, составляет (-10м), то координата головной части поезда, определенная по информации от датчиков импульсов, будет (из-за погрешности этого метода) составлять -20 м. При скачкообразном переходе на другой метод определения координаты (с помощью модуля навигационного приемника) эта координата будет составлять +25 м (из-за погрешности уже этого метода, плюс 1 м продвижения со скоростью 3 км/час поезда за период между двумя измерениями) после светофора. Это будет воспринято системой прицельного торможения поезда, как проезд светофора с запрещающим сигналом без остановки, и вызовет экстренное торможение поезда.For example, if the real coordinate of the head of the train in front of the traffic light with the inhibitory signal and the coordinate 0 is (-10m), then the coordinate of the head of the train, determined from information from the pulse sensors, will be (due to the error of this method) -20 m. In case of an abrupt transition to another method of determining the coordinate (using the navigation receiver module), this coordinate will be +25 m (due to the error of this method, plus 1 m advance at a speed of 3 km / h of the train for the period between two frenzy) after a traffic light. This will be perceived by the system of targeted braking of the train, as the passage of a traffic light with a prohibiting signal without stopping, and will cause emergency braking of the train.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности устройства за счет устранения возможных сбоев в его работе при переходе с одного на другой алгоритм определения координаты местонахождения поезда.The technical result of the invention is to increase the reliability of the device by eliminating possible failures in its operation during the transition from one to another algorithm for determining the coordinates of the location of the train.

Технический результат достигается тем, что в устройстве бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации, содержащем бортовой контроллер и связанные с ним блок датчиков импульсов, локомотивный датчик давления, последовательно соединенные антенну радиоканала и радиомодем, соединенные с бортовым контроллером спутниковую антенну, блок индикации, блок управления, блок переключателей, который соединен с переключателем кабины, рукояткой бдительности машиниста и электропневматическим клапаном, и блок исполнительных цепей, причем бортовой контроллер содержит модуль вычислителя скорости движения, вход которого соединен с блоком датчиков импульсов, модуль измерителя датчиков давления, вход которого соединен с локомотивным датчиком давления, модуль навигационного приемника, вход которого соединен со спутниковой антенной, а выход - с первым портом микрокомпьютера, второй порт которого соединен с радиомодемом, третий порт соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого соединен с первым выходом модуля контроля и управления, первый вход которого соединен с выходом блока управления, а второй выход - через модуль контроля и формирователь безопасного напряжения - соединен с первым входом блока переключателей, выход которого соединен со вторым входом модуля контроля и управления, первый порт которого через первую шину внешнего интерфейса CAN соединен с блоком исполнительных цепей, предназначенным для подключения к исполнительным цепям локомотива, мост CAN своим первым портом через вторую шину внешнего интерфейса CAN соединен с внешними устройствами, а вторым портом соединен через внутреннюю общую шину интерфейса CAN с модулем контроля и управления, с микрокомпьютером, модулем измерителя датчиков давления и модулем вычислителя скорости движения, согласно изобретению в бортовой контроллер введен модуль корректирования координаты, порт которого соединен с внутренней общей шиной интерфейса CAN, а вход соединен с выходом блока датчиков импульсов.The technical result is achieved by the fact that in the device of the on-board equipment of an automatic locomotive signaling system comprising an on-board controller and an associated pulse sensor unit, a locomotive pressure sensor, a radio channel antenna and a radio modem connected in series with a satellite controller, an indication unit, a control unit, a unit switches, which is connected to the cab switch, the driver’s vigilance handle and the electro-pneumatic valve, and the executive circuit block, etc. whereby the on-board controller contains a speed calculator module, the input of which is connected to a pulse sensor unit, a pressure sensor meter module, whose input is connected to a locomotive pressure sensor, a navigation receiver module, whose input is connected to a satellite antenna, and the output - to the first port of the microcomputer, the second the port of which is connected to the radio modem, the third port is connected to the first input of the display unit, the second input of which is connected to the first output of the monitoring and control module, the first input of which connected to the output of the control unit, and the second output, through the control module and the safe voltage driver, is connected to the first input of the switch block, the output of which is connected to the second input of the control and control module, the first port of which is connected to the block of executive circuits through the first external interface CAN bus designed to connect to the executive circuits of the locomotive, the CAN bridge via its second port via the second bus of the external CAN interface is connected to external devices, and the second port is connected via the internal The lower common CAN interface bus with a monitoring and control module, with a microcomputer, a pressure sensor meter module and a speed calculator module, according to the invention, a coordinate correction module is introduced into the on-board controller, the port of which is connected to the internal common CAN interface bus and the input is connected to the output of the unit impulse sensors.

На на фиг.1 приведена структурная схема устройства бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации.Figure 1 shows the structural diagram of the device on-board equipment of automatic locomotive signaling.

Устройство бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации содержит бортовой контроллер 1 и связанные с ним блок 2 датчиков импульсов, локомотивный датчик 3 давления, последовательно соединенные антенну 4 радиоканала и радиомодем 5, соединенные с бортовым контроллером 1 спутниковую антенну 6, блок 7 индикации, блок 8 управления и блок 9 переключателей, который соединен с переключателем 10 кабины, рукояткой 11 бдительности машиниста и электропневматическим клапаном 12, и блок 13 исполнительных цепей, причем бортовой контроллер 1 содержит модуль 14 вычислителя скорости движения, вход которого соединен с блоком 2 датчиков импульсов, модуль 15 измерителя датчиков давления, вход которого соединен с локомотивным датчиком 3 давления, модуль 16 навигационного приемника, вход которого соединен со спутниковой антенной 6, а выход - с первым портом микрокомпьютера 17, второй порт которого соединен с радиомодемом 5, третий порт соединен с первым входом блока 7 индикации, второй вход которого соединен с первым выходом модуля 18 контроля и управления, первый вход которого соединен с выходом блока 8 управления, а второй выход - через модуль 19 контроля и формирователь 20 безопасного напряжения соединен с первым входом блока 9 переключателей, выход которого соединен со вторым входом модуля 18 контроля и управления, первый порт которого через первую шину внешнего интерфейса CAN соединен с блоком 13 исполнительных цепей, предназначенным для подключения к исполнительным цепям локомотива, мост 21 CAN своим первым портом через вторую шину внешнего интерфейса CAN соединен с внешними устройствами 22, а вторым портом соединен через внутреннюю общую шину интерфейса CAN с модулем 18 контроля и управления, с микрокомпьютером 17, модулем 15 измерителя датчиков давления и модулем 14 вычислителя скорости движения. Введенный в бортовой контроллер 1 модуль 23 корректирования координаты своим портом соединен с внутренней общей шиной интерфейса CAN, а вход соединен с выходом блока 2 датчиков импульсов.The device of the on-board equipment of the automatic locomotive signaling system includes an on-board controller 1 and a pulse sensor unit 2, a locomotive pressure sensor 3, a series-connected antenna 4 of the radio channel and a radio modem 5 connected to the on-board controller 1 a satellite antenna 6, an indication unit 7, a control unit 8 and a switch unit 9, which is connected to the cabin switch 10, the driver’s vigilance handle 11 and the electro-pneumatic valve 12, and the executive circuit unit 13, the on-board controller 1 with holds the module 14 of the speed calculator, the input of which is connected to the block 2 of the pulse sensors, the module 15 of the pressure sensor meter, the input of which is connected to the locomotive pressure sensor 3, the module 16 of the navigation receiver, the input of which is connected to the satellite antenna 6, and the output to the first port microcomputer 17, the second port of which is connected to the radio modem 5, the third port is connected to the first input of the display unit 7, the second input of which is connected to the first output of the control and control module 18, the first input of which is connected to the output the house of the control unit 8, and the second output through the control module 19 and the safe voltage driver 20 is connected to the first input of the switch unit 9, the output of which is connected to the second input of the control and control module 18, the first port of which is connected to the unit through the first external interface CAN bus 13 executive circuits intended for connecting to the executive circuits of the locomotive, the CAN bridge 21 is connected to external devices 22 through the second bus of the external CAN interface, and the second port is connected via the internal w total CAN bus interface unit 18 with the control and with the microcomputer 17, the meter unit 15 and the pressure sensor module 14 speed calculator. The coordinate correction module 23 introduced into the on-board controller 1 is connected by its port to the internal common CAN interface bus, and the input is connected to the output of the pulse sensor unit 2.

Устройство бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации работает следующим образом.The device onboard equipment automatic locomotive alarm operates as follows.

Модули устройства взаимодействуют посредством межмодульного интерфейса CAN. Каждый модуль циклически выдает в CAN информацию о своем состоянии и результаты своей работы. Вместе с тем, каждый из модулей выделяет из сообщений других модулей информацию, необходимую ему для работы. Модуль 18 контроля и управления, имеющий для безопасности два независимых канала обработки информации, решает задачи управления локомотивом и по результатам контроля бдительности машиниста и выполнения скоростных ограничений выдает управляющие воздействия на средства торможения поезда.The device modules communicate via the inter-module CAN interface. Each module cyclically issues information about its status and the results of its work to CAN. At the same time, each of the modules extracts from the messages of other modules the information necessary for it to work. The control and management module 18, which has two independent information processing channels for safety, solves the problems of locomotive control and, based on the results of monitoring the vigilance of the driver and fulfilling speed limits, gives control actions on the braking means of the train.

Модуль 16 навигационного приемника, через спутниковую антенну 6, принимает сигналы от спутников радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS. Точность автономного определения скорости (с вероятностью 95%) 0,1 м/с, а среднеквадратическая горизонтальная ошибка автономного определения положения до 25 м (см. журнал «Железные дороги мира», №7, 2003, ст. В.И.Зорин и др. «Микропроцессорные локомотивные системы обеспечения безопасности движения поездов нового поколения»). Модули бортового контроллера 1, соединенные с блоком 2 датчиков импульсов (модуль 14 вычислителя скорости движения и модуль 23 корректирования координаты), непрерывно получают импульсы, по которым они вычисляют значения фактической скорости локомотива и пройденного пути.Module 16 of the navigation receiver, via satellite antenna 6, receives signals from satellites of the GLONASS and GPS radio navigation systems. The accuracy of the autonomous determination of speed (with a probability of 95%) is 0.1 m / s, and the root-mean-square horizontal error of the autonomous determination of position is up to 25 m (see the journal “World Railways”, No. 7, 2003, st. V.I. Zorin and other. "Microprocessor locomotive systems for ensuring the safety of movement of trains of a new generation"). The on-board controller modules 1 connected to the pulse sensor unit 2 (speed calculator module 14 and coordinate correction module 23) continuously receive pulses from which they calculate the values of the actual locomotive speed and the distance traveled.

Модуль 14 вычислителя скорости движения производит подсчет импульсов, приходящих в единицу времени, от блока 2 датчиков импульсов и определяет скорость движения локомотива V. Измеренные значения скорости через межмодульный интерфейс CAN передаются, в частности, в модуль 23 корректирования координаты.The speed calculator module 14 calculates the pulses arriving per unit time from the pulse sensor unit 2 and determines the speed of the locomotive V. The measured speed values are transmitted via the CAN inter-module interface, in particular, to the coordinate correction module 23.

Модуль 23 корректирования координаты сравнивает текущие значения скорости движения локомотива V с заданным пределом Vmin (например 3 км/час), при достижении которого происходят переключения алгоритмов определения и использования координаты.The coordinate correction module 23 compares the current values of the locomotive speed V with a predetermined limit Vmin (for example 3 km / h), upon reaching which the algorithms for determining and using coordinates are switched.

При достижении Vmin модуль 23 корректирования координаты осуществляет плавный переход между алгоритмами работы модуля 16 навигационного приемника, микрокомпьютера 17 и модуля 14 вычислителя скорости движения ВСД.Upon reaching Vmin, the coordinate correction module 23 makes a smooth transition between the operation algorithms of the navigation receiver module 16, the microcomputer 17 and the VDS speed calculator module 14.

Когда V>Vmin, микрокомпьютер 17 определяет на электронной карте маршрута место нахождения поезда по координате, полученной с помощью модуля 16 навигационного приемника. При V<Vmin микрокомпьютер 17 определяет на электронной карте маршрута место нахождения поезда по координате, полученной с помощью модуля 23 корректирования координаты, который рассчитывает координату по информации от блока 2 датчиков импульсов.When V> Vmin, the microcomputer 17 determines on the electronic map of the route the location of the train according to the coordinate obtained using the module 16 of the navigation receiver. When V <Vmin, the microcomputer 17 determines on the electronic map of the route the location of the train according to the coordinate obtained using the coordinate correction module 23, which calculates the coordinate according to information from the block 2 of the pulse sensors.

Плавный переход с одного алгоритма на другой обеспечивается модулем 23 корректирования координаты, включающим в микрокомпьютере 17 специальный алгоритм, обеспечивающий введение временной поправки, позволяющей результаты расчета координаты, с использованием информации от блока 2 датчиков импульсов, постепенно приближать к результатам определения координаты с помощью модуля 16 навигационного приемника. При достижении разрешенной разницы в результатах двух методов определения координаты (например, 2 м) микрокомпьютер 17 переключает алгоритмы расчета без возникновения сбоев в работе системы управления торможением.A smooth transition from one algorithm to another is provided by the coordinate correction module 23, which includes a special algorithm in the microcomputer 17 that provides the introduction of a time correction that allows the coordinates calculation results, using information from the pulse sensor unit 2, to be gradually brought closer to the coordinate determination results using the navigation module 16 receiver. Upon reaching the permitted difference in the results of the two methods for determining the coordinate (for example, 2 m), the microcomputer 17 switches the calculation algorithms without causing malfunctions in the operation of the braking control system.

Параметры движения поезда непрерывно отображаются на экране блока 7 индикации.The train motion parameters are continuously displayed on the screen of the display unit 7.

Алгоритмы переключения режимов работы устройства, зависящих от работы модуля 23 корректирования координаты, исправности канала спутниковой навигации и условий по юзу или боксованию колес локомотива, приведены на фиг.2 - фиг.7.Algorithms for switching the operating modes of the device, depending on the operation of the coordinate correction module 23, the health of the satellite navigation channel and the conditions for use or boxing of the locomotive wheels, are shown in FIG. 2 - FIG. 7.

На фиг.2 показан алгоритм переключения режимов работы для случаев, когда модуль 16 навигационного приемника работает исправно.Figure 2 shows the algorithm for switching operating modes for cases when the module 16 of the navigation receiver is working properly.

Здесь вначале микрокомпьютер 17 вычисляет расстояние до места ограничения скорости по ранее определенной координате и электронной карте маршрута. Затем модуль 14 вычислителя скорости движения вычисляет скорость по частоте импульсов от блока 2 датчиков импульсов. Далее микрокомпьютер 17 анализирует информацию от модуля 23 корректирования координаты по текущей скорости.Here, first, the microcomputer 17 calculates the distance to the place of speed limitation from a previously determined coordinate and electronic route map. Then, the module 14 calculator speed calculates the speed of the frequency of the pulses from the block 2 of the pulse sensors. Next, the microcomputer 17 analyzes the information from the coordinate correction module 23 at the current speed.

Если V>Vmin, то микрокомпьютер 17 вычисляет координату по данным от модуля 16 навигационного приемника, а если V<Vmin, то микрокомпьютер 17 получает значение координаты от модуля 23 корректирования координаты, который рассчитывает ее прибавлением пройденного пути к предыдущему значению координаты. Далее модулем 23 корректирования координаты проверяется наличие юза или боксования колес локомотива. Если юз или боксование колес локомотива отсутствуют, то модуль 23 корректирования координаты реализует алгоритм, показанный на фиг.8, и цикл повторяется снова. Переходный алгоритм обеспечивает отсутствие больших скачков в оценке координаты поезда при переключении алгоритмов определения координаты, предотвращая сбои в работе устройства.If V> Vmin, then the microcomputer 17 calculates the coordinate according to the data from the navigation receiver module 16, and if V <Vmin, then the microcomputer 17 receives the coordinate value from the coordinate correction module 23, which calculates it by adding the distance traveled to the previous coordinate value. Next, the coordinate adjustment module 23 checks the presence of a skid or blocking of the wheels of the locomotive. If there is no use or blocking of the locomotive wheels, then the coordinate correction module 23 implements the algorithm shown in Fig. 8, and the cycle repeats again. The transition algorithm ensures that there are no large jumps in the estimation of the train coordinate when switching the coordinate determination algorithms, preventing device malfunctions.

При фиксации юза или боксования модуль 23 корректирования координаты (по скачкообразному уменьшению или увеличению частоты импульсов, принимаемых от блока 2 датчиков импульсов) выполняет переход к соответствующим алгоритмам обработки.When fixing the skid or boxing, the coordinate correction module 23 (by abruptly decreasing or increasing the frequency of the pulses received from the pulse sensor block 2) performs a transition to the corresponding processing algorithms.

При V<Vmin и наличии юза работа микрокомпьютера 17 и модуля 14 вычислителя скорости движения происходит в соответствии с фиг.3, а при V<Vmin и наличии боксования работа этих устройств происходит в соответствии с фиг.4.For V <Vmin and the presence of a user, the operation of the microcomputer 17 and the module 14 of the speed calculator occurs in accordance with Fig. 3, and for V <Vmin and the presence of boxing, the operation of these devices occurs in accordance with Fig. 4.

На фиг.3 показано, что во время юза модуль 14 при V<Vmin сохраняет в качестве измеренного последнее значение скорости, определенное им до возникновения режима юза. Это решение обусловлено тем, что при юзе скорость не увеличивается (даже на уклонах).Figure 3 shows that during use, the module 14 with V <Vmin saves as the last measured speed value, determined by him before the occurrence of the use mode. This decision is due to the fact that when you use the speed does not increase (even on slopes).

На фиг.4 показано, что во время боксования модуль 14 при V<Vmin считает, что скорость может повышаться, и, за время каждого цикла расчета, добавляет к ранее определенному значению V значение dVmax максимально возможного приращения скорости при боксовании.Figure 4 shows that during boxing, module 14 with V <Vmin considers that the speed can increase, and, during each calculation cycle, adds to the previously determined value of V the value dVmax of the maximum possible speed increment during boxing.

В очередном цикле, при выполнении условия V>Vmin, работа микрокомпьютера 17 возвращается на режим по фиг.2 с определением скорости по изменению координаты.In the next cycle, when the condition V> Vmin is fulfilled, the operation of the microcomputer 17 returns to the mode of FIG. 2 with determining the speed by changing the coordinate.

Фиг.5 иллюстрирует случай, когда модуль 16 навигационного приемника допускает сбои в работе, например из-за пропадания сигналов от спутников радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS.Figure 5 illustrates the case when the module 16 of the navigation receiver allows for malfunctions, for example due to the loss of signals from the satellites of the radio navigation systems GLONASS and GPS.

Здесь вначале микрокомпьютер 17 вычисляет расстояние до места ограничения скорости по координате и электронной карте маршрута. Далее модуль 14 вычислителя скорости движения вычисляет скорость по данным от блока 2 датчиков импульсов. Затем микрокомпьютер 17 проверяет восстановление работоспособности модуля 16 навигационного приемника, и при положительном результате работа устройства возвращается на режим по фиг.2.Here, first, the microcomputer 17 calculates the distance to the place of speed limitation from the coordinate and the electronic map of the route. Next, the module 14 calculator speed calculates the speed according to the data from block 2 of the pulse sensors. Then, the microcomputer 17 checks the restoration of operability of the navigation receiver module 16, and if the result is positive, the operation of the device returns to the mode of FIG. 2.

Если модуль 16 навигационного приемника не восстановил свою работоспособность, то с помощью модуля 23 корректирования координаты поверяется наличие юза или боксования колес локомотива. Если юз или боксование колес локомотива отсутствуют, то цикл повторяется снова. Возникновение юза или боксования модуль 23 корректирования координаты определяет соответственно по скачкообразному уменьшению или увеличению частоты импульсов, принимаемых от блока 2 датчиков импульсов.If the module 16 of the navigation receiver has not restored its functionality, then using the module 23 of the coordinate correction, the presence of a skid or blocking of the wheels of the locomotive is checked. If there is no skidding or blocking of the locomotive wheels, the cycle repeats again. The occurrence of homing or boxing module 23 corrects the coordinates respectively according to the abrupt decrease or increase in the frequency of pulses received from block 2 of the pulse sensors.

При наличии юза работа микрокомпьютера 17 и модуля 14 вычислителя скорости движения происходит в соответствии с фиг.6, а при наличии боксования работа микрокомпьютера 17 и модуля 14 происходит в соответствии с фиг.7.In the presence of a user, the operation of the microcomputer 17 and the module 14 of the speed calculator occurs in accordance with Fig.6, and in the presence of boxing, the operation of the microcomputer 17 and the module 14 occurs in accordance with Fig.7.

На фиг.6 показано, что во время юза модуль 14 сохраняет в качестве измеренного последнее значение скорости, определенное им до возникновения режима юза. Это решение обусловлено тем, что при юзе скорость не увеличивается (даже на уклонах).Figure 6 shows that during the user module 14 saves as measured the last speed value determined by him before the user mode occurs. This decision is due to the fact that when you use the speed does not increase (even on slopes).

На фиг.7 показано, что во время боксования модуль 14 считает, что скорость может повышаться, и за время каждого цикла расчета добавляет к ранее определенному значению V значение dVmax максимально возможного приращения скорости при боксовании.7 shows that during boxing, module 14 considers that the speed can increase, and during each calculation cycle adds to the previously determined value of V the value dVmax of the maximum possible speed increment during boxing.

Таким образом, при сбоях в работе модуля 16 навигационного приемника для всех скоростей измерение параметров движения производится только по импульсам, поступающм от блока 2 датчиков импульсов. Однако блок 2 датчиков импульсов точно откалиброван на непосредственно предшествующих этапах движения поезда с исправной работой модуля 16 навигационного приемника.Thus, in case of malfunctions of the module 16 of the navigation receiver for all speeds, the measurement of the motion parameters is carried out only by the pulses from the block 2 of the pulse sensors. However, the block 2 of the pulse sensors accurately calibrated at the immediately preceding stages of the movement of the train with proper operation of the module 16 of the navigation receiver.

В переходном алгоритме, приведенном на фиг.8, при каждом новом измерении координаты по данным модуля 16 навигационного приемника координата, рассчитанная по данным от блока 2 датчиков импульсов, получает в алгоритме поправку, например на 1 м, в сторону уменьшения разницы D. Здесь в приведенной формуле буквой D обозначена абсолютная величина разницы между координатой X1, рассчитанной по числу импульсов от блока 2 датчиков импульсов, и координатой Х2, измеренной на основе данных от модуля 16 навигационного приемника.In the transition algorithm shown in Fig. 8, with each new measurement of the coordinate according to the data of the navigation receiver module 16, the coordinate calculated according to the data from the pulse sensor unit 2 receives a correction in the algorithm, for example, by 1 m, in the direction of decreasing the difference D. Here in the above formula, the letter D denotes the absolute value of the difference between the coordinate X1, calculated by the number of pulses from block 2 of the pulse sensors, and the coordinate X2, measured on the basis of data from module 16 of the navigation receiver.

Модуль 23 корректирования координаты разрешает переход на фиг.2 с одного алгоритма на другой после прохождения граничной скорости Vmin и только, если D не превышает некоторой выбранной нормы, например 2 м.The coordinate correction module 23 permits the transition in FIG. 2 from one algorithm to another after passing through the boundary speed Vmin and only if D does not exceed some selected norm, for example, 2 m.

Таким образом, за счет устранения возможных сбоев в нормальной работе устройства при переключении алгоритмов определения координаты местонахождения поезда обеспечивается повышение надежности работы устройства.Thus, by eliminating possible malfunctions in the normal operation of the device when switching algorithms for determining the coordinates of the location of the train, the reliability of the device is improved.

Claims (1)

Устройство бортовой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации, содержащее бортовой контроллер и связанные с ним блок датчиков импульсов, локомотивный датчик давления, последовательно соединенные антенну радиоканала и радиомодем, соединенные с бортовым контроллером спутниковую антенну, блок индикации, блок управления, блок переключателей, который соединен с переключателем кабины, рукояткой бдительности машиниста и электропневматическим клапаном, и блок исполнительных цепей, причем бортовой контроллер содержит модуль вычислителя скорости движения, вход которого соединен с блоком датчиков импульсов, модуль измерителя датчиков давления, вход которого соединен с локомотивным датчиком давления, модуль навигационного приемника, вход которого соединен со спутниковой антенной, а выход - с первым портом микрокомпьютера, второй порт которого соединен с радиомодемом, третий порт соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого соединен с первым выходом модуля контроля и управления, первый вход которого соединен с выходом блока управления, а второй выход - через модуль контроля и формирователь безопасного напряжения соединен с первым входом блока переключателей, выход которого соединен со вторым входом модуля контроля и управления, первый порт которого через первую шину внешнего интерфейса CAN соединен с блоком исполнительных цепей, предназначенным для подключения к исполнительным цепям локомотива, мост CAN своим первым портом через вторую шину внешнего интерфейса CAN соединен с внешними устройствами, а вторым портом соединен через внутреннюю общую шину интерфейса CAN с модулем контроля и управления, с микрокомпьютером, модулем измерителя датчиков давления и модулем вычислителя скорости движения, отличающееся тем, что в бортовой контроллер введен модуль корректирования координаты, обеспечивающий плавный переход между алгоритмами работы модуля навигационного приемника, микрокомпьютера и модуля вычислителя скорости движения, порт модуля корректирования координаты соединен с внутренней общей шиной интерфейса CAN, а вход соединен с выходом блока датчиков импульсов. An on-board apparatus for automatic locomotive signaling, comprising an on-board controller and an associated pulse sensor unit, a locomotive pressure sensor, a radio channel antenna and a radio modem connected in series with a satellite controller, an indication unit, a control unit, a switch unit that is connected to the cabin switch , the vigilance handle of the driver and the electro-pneumatic valve, and the block of executive circuits, and the on-board controller contains a subtract module a motion speed transmitter, the input of which is connected to a pulse sensor unit, a pressure sensor meter module, the input of which is connected to a locomotive pressure sensor, a navigation receiver module, the input of which is connected to a satellite antenna, and the output to the first port of the microcomputer, the second port of which is connected to the radio modem , the third port is connected to the first input of the display unit, the second input of which is connected to the first output of the control and management module, the first input of which is connected to the output of the control unit, and the second output - through the control module and the safety voltage driver is connected to the first input of the switch block, the output of which is connected to the second input of the control and control module, the first port of which is connected through the first bus of the external CAN interface to the block of executive circuits intended for connection to the executive circuits of the locomotive, CAN bridge with its first port through the second bus of the external CAN interface is connected to external devices, and the second port is connected via the internal common CAN interface bus with the control module For control and management, with a microcomputer, a pressure sensor meter module and a speed calculator module, characterized in that a coordinate correction module is introduced into the on-board controller, providing a smooth transition between the algorithms of the navigation receiver module, the microcomputer and the speed calculator module, the coordinate correction module port connected to the internal common CAN interface bus, and the input connected to the output of the pulse sensor block.
RU2009130172/11A 2009-08-06 2009-08-06 Onboard hardware of locomotive shunting automatic signallng system RU2411153C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009130172/11A RU2411153C1 (en) 2009-08-06 2009-08-06 Onboard hardware of locomotive shunting automatic signallng system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009130172/11A RU2411153C1 (en) 2009-08-06 2009-08-06 Onboard hardware of locomotive shunting automatic signallng system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2411153C1 true RU2411153C1 (en) 2011-02-10

Family

ID=46309194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009130172/11A RU2411153C1 (en) 2009-08-06 2009-08-06 Onboard hardware of locomotive shunting automatic signallng system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2411153C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487035C1 (en) * 2012-02-08 2013-07-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Intelligent on-board equipment setup for manoeuvre automatic cab signalling
RU2653667C1 (en) * 2017-08-22 2018-05-11 Акционерное общество Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте Arrangement of the automatic locomotive signaling system on-board equipment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487035C1 (en) * 2012-02-08 2013-07-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Intelligent on-board equipment setup for manoeuvre automatic cab signalling
RU2653667C1 (en) * 2017-08-22 2018-05-11 Акционерное общество Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте Arrangement of the automatic locomotive signaling system on-board equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11711707B2 (en) Communication system and method for correlating wireless communication performance with vehicle system configurations
US7966126B2 (en) Vital system for determining location and location uncertainty of a railroad vehicle with respect to a predetermined track map using a global positioning system and other diverse sensors
KR102069244B1 (en) Train control system
RU2556133C1 (en) System of train separation at spans built around radio channel
RU2513883C1 (en) System for interval control of movement of trains at railway haul
CN103192853A (en) Train speed measurement and location method and system based on network distributed redundancy framework
RU2475396C1 (en) Safe integrated locomotive complex
RU2725332C1 (en) System for decentralized interval control of train movements
JP6535619B2 (en) Train control system
EP2614983A2 (en) Train control system
RU2411153C1 (en) Onboard hardware of locomotive shunting automatic signallng system
RU2398698C1 (en) Integrated locomotive protection device with independent modules
RU94943U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF TRAIN MANAGEMENT AND VEHICLE VEHICLES
RU2653667C1 (en) Arrangement of the automatic locomotive signaling system on-board equipment
RU2341396C1 (en) Vehicle-borne equipment of automatic locomotive signalling
RU2013151469A (en) LOCOMOTIVE TRAFFIC SAFETY SYSTEM
KR101868999B1 (en) Speed detection device
CN210982767U (en) Active responder system for simulating rail transit
RU2446069C1 (en) Train control system
RU2487035C1 (en) Intelligent on-board equipment setup for manoeuvre automatic cab signalling
RU98388U1 (en) DEVICE FOR ON-BOARD APPARATUS OF AUTOMATIC LOCOMOTIVE SIGNALING
KR20120074533A (en) Railway vehicle&#39;s location error correction apparatus and method of the same
RU2475397C1 (en) Complex device for train safety control
CN107054407A (en) The rail vehicle borne control system and its control method of a kind of double-standard fusion
RU87399U1 (en) SAFE TRAFFIC SYSTEM FOR TRAINS NEXT TO EACH OTHER