RU2467905C1

RU2467905C1 - Train separation system

Info

Publication number: RU2467905C1
Application number: RU2011109326/11A
Authority: RU
Inventors: Сергей Евгеньевич Ададуров; Сергей Владимирович Маршов; Владимир Сергеевич Миронов; Ефим Наумович Розенберг; Елена Евгеньевна Шухина
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2012-11-27
Also published as: RU2011109326A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to railway ACS, telemetry and communication. System of train separation between stations comprises computer mounted at dispatcher control station connected with radio communication basic stations. The latter are connected via communication lines with train locomotive onboard control system computers. Onboard device computer is connected to satellite navigation receiver and USB ratio station connected via radio communication channel with identical station of dispatcher control station. Every locomotive is equipped with track current state scrambler and data input unit and that of train cargo state. Data input unit is connected via scrambler with locomotive control onboard computer.

EFFECT: higher safety.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте и может быть использовано для централизованного диспетчерского управления движением поездов на перегонах железнодорожного участка, содержащего, по крайней мере, два железнодорожных пути.The invention relates to the field of automation, telemechanics and communications in railway transport and can be used for centralized dispatch control of train traffic on the hauls of a railway section containing at least two railway tracks.

Известны способ и реализующая его система для интервального регулирования движения при диспетчерской централизации, при которых безопасные скорость и интервал между попутно следующими поездами, поддерживается машинистом совместно с локомотивными бортовыми устройствами, получающими исходную информацию о координатах своего и соседних поездов на участке управления из диспетчерского центра управления. В системе обеспечивается координатная привязка местонахождения поездов с использованием спутниковой навигационной системы, а радиосвязь между поездами и диспетчерским центром управления организована по каналам спутниковой связи (JP 2000318613, B61L 27/00, 21.11.2000). Недостатками этого технического решения является необходимость использования спутниковых каналов навигации, а также то, что в них не учитывается взаимное влияние на безопасность движения между поездами, проходящими рядом по соседним путям. При сходе с рельсов, падении или взрыве груза на одном поезде повреждения может получить также и находящийся поблизости поезд на соседних путях.There is a known method and a system implementing it for interval control of traffic during centralized control, in which the safe speed and interval between the following trains is supported by the driver together with locomotive on-board devices, which receive the initial information about the coordinates of their and neighboring trains at the control section from the control center. The system provides coordinate reference to the location of trains using a satellite navigation system, and radio communication between trains and a control center is organized via satellite channels (JP 2000318613, B61L 27/00, 11/21/2000). The disadvantages of this technical solution is the need to use satellite navigation channels, as well as the fact that they do not take into account the mutual influence on the safety of traffic between trains passing along adjacent tracks. When derailing, dropping or exploding cargo on one train, damage can also be caused to a nearby train on adjacent tracks.

Наиболее близким к изобретению является способ интервального регулирования движения поездов при диспетчерской централизации, по которому осуществляют автоматическое поддержание локомотивными бортовыми устройствами управления, совместно с устройствами автоблокировки, безопасных скорости и интервала между попутно следующими на перегонах поездами, а движение каждого из попутно следующих поездов осуществляют под зеленый огонь первого по ходу движения поезда светофора на зеленый огонь второго по ходу движения поезда светофора, локомотивные бортовые устройства управления каждого поезда и диспетчерский пункт управления в процессе движении каждого поезда к первому по его ходу движения светофору с зеленым огнем и при условии, что на втором светофоре по его ходу движения еще горит желтый огонь, периодически получают данные о расчетном моменте времени смены упомянутых желтых огней на зеленые огни и используют эти данные для оптимизации управления движением как каждого поезда индивидуально, так и всех поездов на диспетчерском участке в целом.Closest to the invention is a method of interval control of train traffic during centralized traffic control, which automatically maintains locomotive on-board control devices, together with self-locking devices, safe speed and interval between trains along the next tracks, and each of the following trains moves under green fire of the first traffic light in the direction of the train to the green fire of the second traffic light in the direction of the train, lock On-board control devices for each train and the control room during each train moving towards the first traffic light with green light as it travels and provided that the yellow light still lights up at the second traffic light as it travels, periodically receive data on the estimated shift time mentioned yellow lights on green lights and use this data to optimize the control of the movement of each train individually and all trains in the control room as a whole.

Система для интервального регулирования движения поездов, реализующая известный способ, содержит блоки трехзначной автоблокировки с рельсовыми цепями, соединенные с постовыми устройствами электрической централизации станций, ограничивающих перегон, и диспетчерский пункт управления, который через линию магистральной связи соединен с упомянутыми постовыми устройствами электрической централизации, диспетчерский пункт управления через радиоканал цифровой связи соединен с бортовыми устройствами управления локомотивов поездов, вовлеченных в диспетчерское управление, а на каждом из упомянутых локомотивов бортовые устройства управления соединены с бортовыми приемниками спутниковой навигации. Это обеспечивает автоматическое поддержание локомотивными бортовыми устройствами управления совместно с устройствами автоблокировки безопасных скорости и интервала между попутно следующими на перегонах поездами (RU 2387563, B61L 27/00, 27.04.10).The system for interval regulation of train traffic, implementing the known method, comprises three-digit auto-blocking units with rail circuits connected to the fasting devices of the electric centralization of stations limiting the haul, and a control center, which is connected via the trunk communication line to the fasting stations of electric centralization, the control room control via a digital communication radio channel is connected to the on-board control devices of train locomotives, involving chennyh a dispatch control, and on each side of said locomotive control device connected with the onboard satellite navigation receivers. This ensures that the locomotive on-board control devices automatically maintain safe speeds and the interval between trains along the hauls along trains along the road (RU 2387563, B61L 27/00, 04/27/10).

Однако это техническое решение не учитывает возможность взаимного влияния поездов, проходящих рядом по соседним путям.However, this technical solution does not take into account the possibility of mutual influence of trains passing nearby along neighboring tracks.

Технический результат изобретения заключается в повышении безопасности движения поездов.The technical result of the invention is to improve the safety of train traffic.

В части устройства технический результат достигается тем, что в системе для интервального регулирования движения поездов между станциями железнодорожного участка, содержащей установленное в диспетчерском пункте управления вычислительное устройство, которое через линию магистральной связи соединено с базовыми станциями системы радиосвязи GSM-R, которые через каналы связи соединены с радиомодемами, подключенными к соответствующим вычислителям бортовых устройств управления локомотивов поездов, вовлеченных в диспетчерское управление, при этом к вычислителю бортового устройства управления локомотивом подключены бортовой приемник спутниковой навигации и УКВ радиостанция, соединенная через канал радиосвязи с УКВ радиостанцией диспетчерского пункта управления, согласно изобретению на каждом локомотиве установлен шифратор и блок ввода информации о текущем состоянии пути, по которому следует поезд, и о текущем состоянии его груза, при этом выход блока ввода информации через шифратор подключен к дополнительному входу вычислителя бортового устройства управления локомотивом.In terms of the device, the technical result is achieved in that in the system for interval regulation of train traffic between stations of the railway section, containing a computing device installed in the control room, which is connected via the trunk line to base stations of the GSM-R radio communication system, which are connected via communication channels with radio modems connected to the corresponding computers of the on-board control devices of train locomotives involved in the dispatch control, at the same time, an on-board satellite navigation receiver and a VHF radio station connected via a radio communication channel to the VHF radio station of a control center are connected to the on-board locomotive control computer, according to the invention, an encoder and an input unit for information on the current state of the track that the train follows are installed on each locomotive and about the current state of his cargo, while the output of the information input unit through the encoder is connected to the additional input of the on-board control unit of the lock tivom.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана структурная схема предлагаемой системы для интервального регулирования движения поездов между станциями железнодорожного участка. Приведенный пример не охватывает все возможные варианты реализации данного технического решения, которое может быть использовано в различных схемных и конструктивных исполнениях.The invention is illustrated in the drawing, which shows a structural diagram of the proposed system for interval regulation of train traffic between stations of the railway section. The given example does not cover all possible options for implementing this technical solution, which can be used in various circuit and structural designs.

Система для интервального регулирования движения поездов содержит установленное в диспетчерском пункте 1 управления вычислительное устройство 2, соединенное через линию магистральной связи (в составе аппаратуры диспетчерского пункта 1 имеются не показанные на чертеже приемопередатчики соответствующих систем связи) с базовыми станциями 3 системы радиосвязи GSM-R, которые через каналы связи соединены с радиомодемами 4, подключенными к соответствующим вычислителям 5 бортовых устройств 6 управления локомотивов 7 поездов, вовлеченных в диспетчерское управление, при этом к вычислителю 5 бортового устройства 6 управления локомотивом 7 подключены бортовой приемник 8 спутниковой навигации и УКВ радиостанция 9, соединенная через канал радиосвязи с УКВ радиостанцией 10 диспетчерского пункта 1 управления, на каждом локомотиве 7 установлен шифратор 11 и блок 12 ввода информации о текущем состоянии пути (на чертеже показаны только два пути 13 и 14 одного участка 15), по которому следует поезд, и о текущем состоянии его груза, при этом выход блока 12 ввода информации через шифратор 11 подключен к дополнительному входу вычислителя 5 бортового устройства 6 управления локомотивом 7.The system for interval control of train traffic comprises a computing device 2 installed in the control room 1 connected via a trunk line (the equipment of the control room 1 contains transceivers of the corresponding communication systems not shown in the drawing) with base stations 3 of the GSM-R radio communication system, which through communication channels connected to radio modems 4 connected to corresponding computers 5 on-board devices 6 control locomotives 7 trains involved in the display supervisory control, with the on-board receiver 8 of satellite navigation and VHF radio station 9 connected to the calculator 5 of the on-board device 6 for controlling the locomotive 7, connected via the radio channel to the VHF radio station 10 of the control room 1, an encoder 11 and an information input unit 12 are installed on each locomotive 7 about the current state of the track (only two tracks 13 and 14 of one section 15 are shown in the drawing) along which the train follows, and about the current state of its load, while the output of the information input unit 12 through the encoder 11 is connected to additional input of the calculator 5 of the on-board device 6 control locomotive 7.

Устройство реализует заявляемый способ следующим образом. Перед началом и в процессе движения с помощью блока 12 ввода информации и через шифратор 11 машинист каждого локомотива 7 вводит данные о состоянии пути, поезда и/или его грузов, информацию при обнаружении угрозы безопасности движения, о факторах системы транспортной безопасности, сведения системы диагностики исправности подвижного состава и путевой инфраструктуры повышенного риска. Шифратор 11 предназначен для преобразования дополнительно вводимой информации в вид, удобный для ее анализа и учета при формировании команд вычислительным устройством 2. Эти сведения поступают из вычислителя 5 бортового устройства 6 через базовые станции 3 системы радиосвязи GSM-R и УКВ радиостанцию 9, соединенную через канал радиосвязи с УКВ радиостанцией 10 диспетчерского пункта 1 управления, в вычислительное устройство 2 диспетчерского пункта 1 управления.The device implements the inventive method as follows. Before and during the movement, using the information input unit 12 and through the encoder 11, the driver of each locomotive 7 enters data on the condition of the track, train and / or its cargo, information when a threat to traffic safety is detected, transport safety system factors, information from the health diagnostic system high-risk rolling stock and track infrastructure. The encoder 11 is designed to convert additionally entered information into a form convenient for its analysis and accounting when forming commands by the computing device 2. This information is received from the calculator 5 of the on-board device 6 through base stations 3 of the GSM-R radio communication system and VHF radio station 9 connected via a channel radio communications with the VHF radio station 10 of the control center 1, to the computing device 2 of the control center 1.

Координаты местонахождения и скорость движения каждого локомотива 7 определяются его бортовыми устройствами 6 управления, датчиками пути и скорости (на чертеже не показаны) и через бортовой приемник 8 спутниковой связи и УКВ радиостанцию 9 также поступают в вычислительное устройство 2 диспетчерского пункта 1 управления. На основании этих сведений вычислительное устройство 2 диспетчерского пункта 1 управления (центральная ЭВМ, имеющая набор управляющих программ) обеспечивает автоматическую разработку и постоянную корректировку, в режиме реального времени, графика движения поездов. Поездной диспетчер может использовать эти средства для более эффективной реализации управления движением поездов на основе заявляемого способа.The coordinates of the location and speed of each locomotive 7 are determined by its on-board control devices 6, track and speed sensors (not shown) and through the on-board satellite receiver 8 and VHF radio station 9 also enter the computing device 2 of the control room 1 of the control. Based on this information, the computing device 2 of the control room 1 (the central computer having a set of control programs) provides automatic development and constant adjustment, in real time, of the train schedule. The train dispatcher can use these tools to more efficiently implement train control based on the proposed method.

По поступающей во время движения поезда информации систем диагностики исправности подвижного состава и путевой инфраструктуры повышенного риска, вводимой в блоки 12 информации всех локомотивов 7, вовлеченных в движение на железнодорожном участке 15, вычислитель 2 диспетчерского пункта 1 управления (автоматически и/или с участием поездного диспетчера) вычисляет дополнительные ограничения по величине пространственных разграничительных интервалов и относительной скорости между поездами, следующими по одному пути (13 или 14) и между поездами, следующими по различным путям 13, 14 участка 15, при следовании, по меньшей мере, одного из этих поездов, по территориальной зоне с повышенным риском, для безопасности движения и/или, когда состояние поездов и/или их грузов представляет повышенную опасность для поездов на соседних железнодорожных путях, вычисляет требуемые безопасные интервалы между поездами и пересылает по системе связи GSM-R соответствующие команды бортовым устройствам 6 управления локомотивов 7. Эта информация через радиомодем 4 поступает на вычислитель 5 бортового устройства 6 управления локомотивом 7 поезда, находящегося на любом пути 13, 14 (число путей может быть различно, но не менее двух), железнодорожного участка 15 для того, чтобы рассчитанные безопасные пространственные интервалы и скорости движения поддерживались между поездами на железнодорожном участке 15.According to the information received during the train’s movement, the diagnostic systems for operability of rolling stock and high-risk track infrastructure, entered into information blocks 12 of all locomotives 7 involved in movement on the railway section 15, calculator 2 of the control station 1 (automatically and / or with the participation of the train dispatcher ) calculates additional restrictions on the size of spatial delimiting intervals and relative speed between trains following the same path (13 or 14) and between trains following different routes 13, 14 of section 15, when following at least one of these trains, in a territorial zone with an increased risk for traffic safety and / or when the condition of trains and / or their cargoes presents an increased danger for trains on neighboring railway tracks, calculates the required safe intervals between trains and sends the appropriate commands to the on-board devices 6 for controlling locomotives 7 via the GSM-R communication system. This information is transmitted via radio modem 4 to the on-board device calculator 5 tva 6 control the locomotive 7 of the train located on any track 13, 14 (the number of tracks may be different, but not less than two) of the railway section 15 so that the calculated safe spatial intervals and speeds are maintained between trains on the railway section 15.

С увеличением опасности и/или ценности груза, снижения запасов прочности путевой инфраструктуры (например, в кривых), возрастанием уязвимости искусственных сооружений (мостов, путепроводов, тоннелей), другими словами, с увеличением риска возможных потерь при крушениях система, для снижения риска, увеличивает защитные интервалы и/или уменьшает допустимую скорость до минимума, при котором удовлетворительно выполняется основная функция по своевременной доставке пассажиров и грузов. В предельном случае система может задержать поезд на одной из станций, ограничивающих железнодорожный участок 15, вплоть до полного освобождения соседних путей на всем железнодорожном участке 15.With an increase in the danger and / or value of the cargo, a decrease in the safety margins of the track infrastructure (for example, in curves), an increase in the vulnerability of artificial structures (bridges, overpasses, tunnels), in other words, with an increase in the risk of possible losses in the event of a crash, the system increases the risk to reduce protective intervals and / or reduces the permissible speed to the minimum at which the main function for the timely delivery of passengers and goods is satisfactorily performed. In the extreme case, the system can delay the train at one of the stations bordering the railway section 15, up to the complete release of neighboring tracks on the entire railway section 15.

Зона повышенного риска является расчетной и сокращается в размерах при уменьшении относительных и/или абсолютных скоростей движения сближающихся поездов.The high-risk zone is calculated and decreases in size with a decrease in relative and / or absolute speeds of converging trains.

Для целей повышения оперативности и для целей резервирования между соседними поездами имеются каналы УКВ диапазона связи для прямой передачи голосом экстренных предупреждений об аварийных или предаварийных ситуациях, без участия диспетчерского пункта 1 управления.For the purpose of increasing efficiency and for the purpose of redundancy between adjacent trains, there are VHF channels of the communication range for direct voice transmission of emergency warnings about emergency or pre-emergency situations, without the participation of control center 1.

Система GSM-R обеспечивает цифровую радиосвязь, используя частотный диапазон - 900 МГц, а резервные каналы радиосвязи на УКВ используют частотные диапазоны 160 или 2 МГц.The GSM-R system provides digital radio communications using a frequency range of 900 MHz, and redundant radio communication channels on VHF use frequency bands of 160 or 2 MHz.

Рассмотренный пример осуществления заявляемого способа системой для интервального регулирования движения поездов доказывает, что способ обеспечивает решение поставленной технической задачи за счет постоянного контроля за движением соседних друг по отношению к другу поездов, вовлеченных в диспетчерское управление и следующих по различным путям одного и того же участка с возможностью ввода временных ограничений и немедленной их передачей локомотивам 7 поездов, вовлеченных в диспетчерское управление на железнодорожном участке 15.The considered example of the implementation of the proposed method by a system for interval regulation of train traffic proves that the method provides a solution to the technical problem by constantly monitoring the movement of neighboring trains involved in dispatch control and following different paths of the same section with the possibility of the introduction of time limits and their immediate transfer to the locomotives of 7 trains involved in dispatch control at the railway section 15.

Claims

A system for interval regulation of train movement between stations of a railway section, comprising a computing device installed in a control room that is connected via a trunk line to base stations of the GSM-R radio communication system, which are connected via radio channels to radio modems connected to corresponding computers of on-board control devices locomotive trains involved in dispatch control, while to the computer calculator on-board control device willow connected on-board satellite navigation receiver and a VHF radio station connected via a radio communication channel with a VHF radio station of a control room, characterized in that each locomotive has an encoder and an input unit for information about the current state of the path that the train follows and the current state its load, while the output of the information input unit through the encoder is connected to an additional input of the computer calculator of the on-board locomotive control device.