RU2583397C1 - System for interval control of train traffic on railway hauls - Google Patents

System for interval control of train traffic on railway hauls Download PDF

Info

Publication number
RU2583397C1
RU2583397C1 RU2014150249/11A RU2014150249A RU2583397C1 RU 2583397 C1 RU2583397 C1 RU 2583397C1 RU 2014150249/11 A RU2014150249/11 A RU 2014150249/11A RU 2014150249 A RU2014150249 A RU 2014150249A RU 2583397 C1 RU2583397 C1 RU 2583397C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
port
locomotive
radio
train
radio modem
Prior art date
Application number
RU2014150249/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Руслан Владиславович Боклажков
Владимир Альбертович Воронин
Александр Михайлович Вериго
Алексей Валерьевич Марков
Виктор Викторович Раков
Ефим Наумович Розенберг
Елена Евгеньевна Шухина
Original Assignee
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 "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (ОАО "НИИАС") filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" (ОАО "НИИАС")
Priority to RU2014150249/11A priority Critical patent/RU2583397C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2583397C1 publication Critical patent/RU2583397C1/en

Links

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to devices for signalling, centralising and blocking on railway transport and can be used in systems for traffic control on station limits. System comprises haul ternary interlocking device with rail circuits of block sections, track hardware units, post electric interlocking device. On each locomotive involved in transportation process span there is onboard control device, unit of locomotive continuous automatic cab signalling, receiver, radio modem, display for displaying information and wireless modem control microprocessor unit are installed. Wireless modem control microprocessor unit includes timers-counters, read-only memory module and module of random-access memory.
EFFECT: simplified design.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам сигнализации, централизации и блокировки на железнодорожном транспорте и может быть использовано в системах для интервального регулирования движения поездов на перегонах, преимущественно на блок-участках, путевая инфраструктура которых допускает движение пассажирских поездов со скоростью выше 160 км/ч.The invention relates to devices for signaling, centralization and blocking in railway transport and can be used in systems for interval regulation of train traffic on sections, mainly in block sections, the track infrastructure of which allows the movement of passenger trains at speeds above 160 km / h

Известна система интервального регулирования движения поездов на перегонах, содержащая устройства трехзначной автоблокировки (АБ) с рельсовыми цепями, соединенные с постовыми устройствами электрической централизации (ЭЦ) станций, ограничивающих перегон, и диспетчерский центр управления, который линией магистральной связи соединен с постовыми устройствами ЭЦ, при этом диспетчерский центр управления радиоканалом дальней цифровой связи соединен с бортовыми устройствами управления локомотивов поездов, вовлеченных в диспетчерское управление, на каждом из которых бортовые устройства управления соединены с бортовыми приемниками спутниковой навигации (RU 2387563, B61L 27/00, 27.04.2010).A well-known system of interval regulation of train traffic on the stages, containing three-digit self-locking (AB) devices with rail circuits connected to fasting devices for electrical centralization (EC) of stations limiting the stage, and a control center, which is connected via line trunk communication with fasting stations for EC, this, the control center for controlling the long-distance digital radio channel is connected to the on-board control devices of the locomotives of trains involved in the control room phenomenon, in each of which the onboard control device connected with the onboard satellite navigation receivers (RU 2387563, B61L 27/00, 27.04.2010).

В известной системе интервального регулирования движения поездов на перегонах безопасные скорости и интервалы между попутно следующими на перегонах поездами автоматически поддерживаются локомотивными бортовыми устройствами управления совместно с устройствами АБ. На каждом из локомотивов бортовое устройство управления непрерывно вычисляет текущие координаты местонахождения и скорость движения поезда с учетом программы автоведения. С учетом информации о длине поезда и его скорости, а также длины блок-участка по маршруту следования бортовое устройство периодически рассчитывает прогнозируемый момент времени освобождения очередного блок-участка и передает эти данные по радиоканалу цифровой связи в диспетчерский центр управления. В диспетчерском центре управления на основе полученных данных передают по цифровому радиоканалу связи рассчитанное время смены желтого огня на зеленый огонь на втором светофоре по ходу движения поезда.In the known system of interval regulation of train movement on stages, safe speeds and intervals between simultaneously following trains on stages are automatically supported by locomotive on-board control devices together with AB devices. On each of the locomotives, the on-board control unit continuously calculates the current location coordinates and the speed of the train, taking into account the auto-driving program. Taking into account information about the length of the train and its speed, as well as the length of the block section along the route, the on-board device periodically calculates the predicted time of release of the next block section and transmits this data via a digital communication radio channel to the control center. Based on the received data, the calculated time for changing the yellow light to the green light at the second traffic light in the direction of the train is transmitted to the control center based on the received data.

Однако известная система содержит большое количество дорогостоящей аппаратуры дальней цифровой радиосвязи, включающей при большой длине перегонов промежуточные ретранслирующие устройства радиосвязи, а управление из одного центра диспетчерского управления при неисправности аппаратуры центра или линий связи с ним может привести к прекращению управления движением на всем перегоне.However, the known system contains a large number of expensive long-range digital radio communication equipment, including intermediate relaying devices for long haul distances, and control from one dispatch center in the event of a malfunction of the center equipment or communication lines with it can lead to termination of traffic control on the entire haul.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является система интервального регулирования движения высокоскоростных поездов на перегоне, содержащая блоки путевой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия, установленные на блок-участках перегона и соединенные между собой линией связи, на локомотиве каждого поезда, вовлеченного в перевозочный процесс на перегоне, в состав бортового устройства управления включен блок локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия, на каждом блок-участке входы блока путевой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия подключены к выходам установленных на блок-участке устройств трехзначной автоблокировки с проходными светофорами и рельсовыми цепями, а выход - к рельсовой линии блок-участка, в начале каждого блок-участка установлено приемопередающее устройство с маломощным передатчиком, вход/выход которого подключен через блок сопряжения к выходу/входу блока путевой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия, на локомотивах поездов дополнительно установлены бортовое приемопередающее устройство с маломощным передатчиком и бортовой модуль сопряжения, первый порт которого подключен к выходу/входу бортового приемопередающего устройства, второй порт - к выходу/входу бортового устройства управления, а выход соединен с входом дисплея машиниста, при этом приемопередающие устройства последовательно расположенных блок-участков и бортового приемопередающего устройства выполнены с возможностью самоорганизации цифровой сети радиосвязи частотного диапазона ISM или GSM, при этом система также включает на станциях, ограничивающих перегон, станционные посты электрической централизации, входы/выходы которых по каналу связи подключены к соответствующим выходам/входам блоков путевой аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия (RU 2511748, B61L 23/16, 10.04.14).The closest technical solution, selected as a prototype, is an interval control system for the movement of high-speed trains on the train, containing blocks of track equipment of automatic locomotive signaling of continuous operation installed on block sections of the train and connected by a communication line on the locomotive of each train involved in transportation process on the stage, the on-board control unit includes a block of locomotive equipment of an automatic locomotive signal of continuous operation, at each block section, the inputs of the track equipment block of automatic continuous locomotive signaling are connected to the outputs of three-digit auto-blocking devices installed on the block section with continuous traffic lights and rail chains, and the output to the rail line of the block section, at the beginning of each block - a transceiving device with a low-power transmitter is installed, the input / output of which is connected through the interface unit to the output / input of the track unit of the automatic locomotive As a continuous signaling system, an on-board transceiver device with a low-power transmitter and an on-board interface module are additionally installed on train locomotives, the first port of which is connected to the output / input of the on-board transceiver device, the second port is connected to the output / input of the on-board control device, and the output is connected to the display input the driver, while the transceiver devices of sequentially located block sections and the airborne transceiver device are made with the possibility of self-org of a digital radio communication network of the frequency range ISM or GSM, while the system also includes stations for limiting the haul, stations of electrical centralization, the inputs / outputs of which are connected via the communication channel to the corresponding outputs / inputs of the blocks of track equipment of continuous automatic locomotive signaling (RU 2511748 , B61L 23/16, 04/10/14).

Данная система обладает высокой отказоустойчивостью из-за децентрализованного расположения аппаратуры на перегоне и имеет повышенную информативность, за счет использования дополнительного информационного канала о свободности более чем трех блок-участков перегона. Это позволяет увеличить пропускную способность и эффективность ведения высокоскоростных поездов на перегоне при сравнительно небольших затратах на оборудование блок-участков пути.This system has a high fault tolerance due to the decentralized location of the equipment on the stage and has increased information content due to the use of an additional information channel about the freedom of more than three block sections of the stage. This allows you to increase the throughput and efficiency of high-speed trains on the stretch at a relatively low cost for the equipment of block sections of the track.

Недостатком этой системы является ее сравнительная техническая сложность, обусловленная наличием приемопередающей аппаратуры маломощного цифрового радиоканала связи в составе путевой аппаратуры сигнальных точек на перегоне.The disadvantage of this system is its comparative technical complexity, due to the presence of transceiver equipment of a low-power digital radio channel as part of the track equipment of signal points on the stage.

Технический результат изобретения заключается в упрощении, при сохранении ее эффективности в управлении движением высокоскоростных поездов на перегонах.The technical result of the invention is to simplify, while maintaining its effectiveness in controlling the movement of high-speed trains on the stages.

Технический результат достигается тем, что в системе для интервального регулирования движения поездов на перегонах, содержащей на пути перегона устройства трехзначной автоблокировки с рельсовыми цепями блок-участков, блоки путевой аппаратуры которых соединены между собой линией связи и с постовыми устройствами электрической централизации станций, ограничивающих перегон, на локомотиве каждого поезда, вовлеченного в перевозочный процесс на перегоне, в состав бортового устройства управления включен блок локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия и радиомодем коротковолнового и/или ультракоротковолнового частотного диапазона, первый порт которого соединен с первым портом бортового устройства управления, второй порт которого соединен с портом дисплея отображения информации, согласно изобретению второй порт радиомодема соединен с первым портом микропроцессорного блока управления радиомодемом, обладающим функцией узла временной локальной мобильной радиосети с топологией типа MESH, второй порт микропроцессорного блока соединен с портом блока приемника сигналов спутниковой навигации, при этом в состав микропроцессорного блока включены первый и второй таймеры-счетчики, модуль постоянной памяти, в котором записаны координаты границ и соответствующих им номера виртуальных участков всех путей перегонов, и модуль оперативной памяти для адресов и данных, полученных от узлов локальной мобильной радиосети с топологией типа MESH, в которую входит радиомодем, при этом координатором локальной мобильной радиосети является радиомодем локомотива первого из группы поездов, координата текущего места положения которого ближе, чем у остальных локомотивов к концу перегона.The technical result is achieved by the fact that in the system for the interval control of train traffic on the stages, containing on the way the device has a three-digit auto-blocking with rail chains of block sections, the track equipment blocks of which are connected by a communication line and with station devices for electrical centralization of stations that limit the stage, on the locomotive of each train involved in the transportation process on the stage, a block of locomotive equipment of continuous locomotive signaling and a short-wave and / or ultra-short-wave frequency radio modem, the first port of which is connected to the first port of the on-board control device, the second port of which is connected to the information display display port, according to the invention, the second port of the radio modem is connected to the first port of the microprocessor control unit of the radio modem, having the function of a temporary local mobile radio network node with a topology of the MESH type, the second port of the microprocessor unit connected to the port of the satellite navigation signal receiver unit, while the microprocessor unit includes first and second timer counters, a permanent memory module, in which the coordinates of the boundaries and the corresponding numbers of virtual sections of all the haul lines are recorded, and a random access memory module for addresses and data received from nodes of the local mobile radio network with a topology of the MESH type, which includes the radio modem, while the coordinator of the local mobile radio network is the radio modem of the locomotive of the first of the group trains, the coordinate of the current position of which is closer than that of other locomotives to the end of the haul.

На чертеже приведена схема предлагаемой системы для интервального регулирования движения поездов на перегонах.The drawing shows a diagram of the proposed system for interval regulation of the movement of trains on the hauls.

Система для интервального регулирования движения поездов на перегонах содержит на пути каждого перегона устройства трехзначной автоблокировки с рельсовыми цепями блок-участков 1 и проходными светофорами 2, блоки 3 путевой аппаратуры которых соединены между собой линией связи и с постовыми устройствами 4 электрической централизации станций, ограничивающих перегон, на локомотиве 5 каждого поезда, вовлеченного в перевозочный процесс на перегоне, в состав бортового устройства 6 управления включен блок 7 локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия и радиомодем 8 коротковолнового и/или ультракоротковолнового частотного диапазона, первый порт которого соединен с первым портом бортового устройства 6 управления, второй порт которого соединен с портом дисплея 9 отображения информации, второй порт радиомодема 8 соединен с первым портом микропроцессорного блока 10 управления радиомодемом, обладающим функцией узла временной локальной мобильной радиосети с топологией типа MESH, второй порт микропроцессорного блока 10 соединен с портом блока 11 приемника сигналов спутниковой навигации, при этом в состав микропроцессорного блока 10 включены первый 12 и второй 13 таймеры-счетчики, модуль 14 постоянной памяти, в котором записаны координаты границ и соответствующих им номера виртуальных участков всех путей перегонов, и модуль 15 оперативной памяти для адресов и данных, полученных от узлов локальной мобильной радиосети с топологией типа MESH, в которую входит радиомодем 8, при этом координатором локальной мобильной радиосети является радиомодем 8 локомотива 5 первого из группы поездов, координата текущего места положения которого ближе, чем у остальных локомотивов к концу перегона.The system for interval regulation of train traffic on the hauls comprises, on the path of each haul, a three-digit self-locking device with rail chains of block sections 1 and traffic lights 2, the track equipment blocks 3 of which are connected by a communication line and with guard devices 4 of the electrical centralization of stations that limit the haul, on the locomotive 5 of each train involved in the transportation process on the stage, the unit 7 of the locomotive equipment is automatically included in the onboard control device 6 a continuous locomotive signaling system and a short-wave and / or ultra-short-wave radio frequency modem 8, the first port of which is connected to the first port of the on-board control device 6, the second port of which is connected to the display port 9 of the information display, the second port of the radio modem 8 is connected to the first port of the microprocessor unit 10 controlling a radio modem having the function of a temporary local mobile radio network node with a topology of the MESH type, the second port of the microprocessor unit 10 is connected to the port OKA 11 is a receiver of satellite navigation signals, while the microprocessor unit 10 includes the first 12 and second 13 counting timers, a read-only memory module 14, in which the coordinates of the boundaries and the corresponding numbers of virtual sections of all the haul lines are recorded, and a RAM module 15 for addresses and data received from nodes of the local mobile radio network with a topology of the MESH type, which includes the radio modem 8, while the coordinator of the local mobile radio network is the radio modem 8 of the locomotive 5 of the first of the train group , The coordinate of the current location that is closer position than other locomotives by the end of haul.

Система для интервального регулирования движения поездов на перегонах работает следующим образом.The system for interval regulation of train traffic on the stretches works as follows.

При автоблокировке проходные светофоры 2 являются основным средством регулирования, а для повышения безопасности движения системы автоблокировки дополняются устройствами АЛСН, которые обеспечивают передачу в кабину машиниста информации о состоянии свободности или занятости трех блок-участков 1, ближайших по ходу движения поезда. Это ограничивает скорость движения пассажирских поездов, движущихся до 160 км/ч к светофорам 2 с зеленым огнем, в том числе и тогда, когда путевая инфраструктура блок-участка 1 за этим светофором 2 позволяет движение с большей скоростью. В случаях когда, в дополнение к информации АЛСН числового кода, имеется возможность передачи на локомотивы 5 высокоскоростных пассажирских поездов информации о состоянии свободности и допустимых скоростях движения, по условиям состояния путевой инфраструктуры более чем трех блок-участков 1, скорость движения может быть повышена градациями по 10-20 км/ч, для каждого дополнительного блок-участка. Такая возможность имеется при наличии на локомотивах 5 и на пути исправных устройств многозначной АЛСН. При отсутствии таких устройств или их отказах, предлагаемая система дополнительно обеспечивает возможность движения под зеленый огонь светофора со скоростью более 160 км/ч за счет того, что бортовые устройства управления 6 локомотивов 5 при их приближении к очередному светофору 2 получают необходимую информацию, о возможности движения под зеленый огонь светофора 2 со скоростью более 160 км/ч через бортовые радиомодемы 8.When auto-locking, traffic lights 2 are the main means of regulation, and to improve traffic safety, the automatic-locking systems are supplemented by ALSN devices that provide information on the free or busy state of three block sections 1 closest to the train in the driver’s cab. This limits the speed of passenger trains traveling to 160 km / h to traffic lights 2 with green light, including when the track infrastructure of block section 1 behind this traffic light 2 allows movement at a higher speed. In cases where, in addition to the ALSN information of a numerical code, it is possible to transmit information on the free state and permissible speeds to locomotives 5 of high-speed passenger trains, according to the condition of the track infrastructure of more than three block sections 1, the speed can be increased by gradations 10-20 km / h for each additional block section. This is possible if there are multi-valued ALSNs on locomotives 5 and on the way to serviceable devices. In the absence of such devices or their failures, the proposed system additionally provides the possibility of traffic lights going under the green light at a speed of more than 160 km / h due to the fact that the on-board control devices 6 of locomotives 5, when they approach the next traffic light 2, receive the necessary information about the possibility of movement under the green light of traffic light 2 at a speed of more than 160 km / h through on-board radio modems 8.

То есть при свободности большого количества блок-участков 1 с допустимыми скоростями движения, например до 290 км/ч, скорость поезда с каждым последующим блок-участком 1 при необходимости, может постепенно повышаться до 290 км/ч, пока не поступит информация об ограничении скорости.That is, if a large number of block sections 1 is free with permissible speeds, for example, up to 290 km / h, the speed of the train with each subsequent block section 1, if necessary, can gradually increase to 290 km / h, until speed limit information is received .

В системе чередуются циклы формирования временных локальных мобильных сетей связи между радиомодемами 8 локомотивов 5, находящихся на перегоне и циклы обмена информации между этими радиомодемами 8 о параметрах текущих планов движения локомотивов 5 для взаимного согласования этих планов движения в бортовых устройствах 6 управления. Для этого в бортовых устройствах 6 управления работают первый 12 и второй 13 таймеры-счетчики. Первый таймер-счетчик 12 синхронизируются от приемника 11 спутниковой навигации, а второй таймер-счетчик 13 синхронизируется от первого таймера-счетчика 12. Первый таймер-счетчик 12 формирует чередующиеся циклы формирования временных локальных мобильных сетей связи между радиомодемами 8. А второй таймер-счетчик 13 задает временные интервалы определенной длительности и считает их текущее количество в пределах циклов присвоения номеров узлам мобильной радиосети. По номеру временного интервала микропроцессорный блок 10 управления радиомодемом 8 координатора радиосети определяет номер текущего виртуального участка пути перегона, на котором находится соответствующий ему локомотив 5. Для этого он сопоставляет данные о текущей координате из блока 11 приемника сигналов спутниковой навигации и данные о координатах границ виртуального участка с номером, равным номеру текущего временного интервала во втором таймере-счетчике 13 с данными из модуля 14 постоянной памяти, в котором записаны координаты границ виртуальных участков. После этого радиомодем 8 соответствующего локомотива 5 и узел сети, который ему будет соответствовать, получают номер, равный номеру этого виртуального участка для присоединения к временной локальной мобильной радиосети связи в следующем цикле работы системы. В следующем цикле работы системы происходит формирование временных локальных мобильных сетей связи между радиомодемами 8 локомотивов 5. Формирование их начинается в порядке места положения на пути данного направления поездов, считая от последнего занятого виртуального участка пути в конце перегона. Соответствующий радиомодем 8 локомотива 5, занимающего этот виртуальный участок, передает широковещательный запрос на то, чтобы быть координатором первой, считая от конца перегона, временной локальной мобильной сети связи.The system alternates the cycles of the formation of temporary local mobile communication networks between the radio modems 8 of the locomotives 5 located on the haul and the cycles of the exchange of information between these radio modems 8 about the parameters of the current movement plans of the locomotives 5 for mutual coordination of these movement plans in the onboard control devices 6. For this, in the on-board control devices 6, the first 12 and second 13 timer counters work. The first timer counter 12 is synchronized from the satellite navigation receiver 11, and the second timer counter 13 is synchronized from the first timer counter 12. The first timer counter 12 generates alternating cycles for the formation of temporary local mobile communication networks between the radio modems 8. And the second timer counter 13 sets the time intervals of a certain duration and considers their current number within the cycles of assigning numbers to nodes of the mobile radio network. Using the time interval number, the microprocessor unit 10 for controlling the radio modem 8 of the radio network coordinator determines the number of the current virtual section of the haul track on which the locomotive 5 is located. To do this, it compares data on the current coordinate from block 11 of the satellite navigation signal receiver and data on the coordinates of the boundaries of the virtual section with a number equal to the number of the current time interval in the second timer-counter 13 with data from the module 14 of the permanent memory, in which the coordinates of the face are recorded virtual regions. After that, the radio modem 8 of the corresponding locomotive 5 and the network node that will correspond to it receive a number equal to the number of this virtual section for connection to the temporary local mobile radio network in the next cycle of the system. In the next cycle of the system’s work, temporary local mobile communication networks are formed between the radio modems of 8 locomotives 5. Their formation begins in the order of the position on the path of the given direction of trains, counting from the last occupied virtual leg at the end of the leg. The corresponding radio modem 8 of the locomotive 5 occupying this virtual section transmits a broadcast request to be the coordinator of the first, counting from the end of the haul, temporary local mobile communication network.

Этот радиомодем 8 получает ответы от радиомодемов 8 локомотивов 5, находящихся в области устойчивой радиосвязи с ним, на несущей радиочастоте KB и/или УКВ диапазона радиочастот. Эти радиомодемы 8 радиомодем 8 координатора включает в первый ярус своей самоорганизующееся временной локальной мобильной радиосети связи. Каждый из присоединенных к сети координатора радиомодемов 8 ретранслирует затем запрос радиомодемов 8 локомотивов 5, находящихся в области неустойчивой радиосвязи с координатором, но устойчивой радиосвязи с ними и так далее до завершения присоединения к временной локальной мобильной радиосети связи всех радиомодемов 8, с которыми удается связаться. Такая локальная мобильная радиосеть связи сама организуется по топологии типа MESH с использованием нумерации ее узлов в порядке, соответствующем номерам виртуальных участков пути перегона, занимаемых локомотивами 5. Процесс формирования второй локальной мобильной радиосети связи начинается через заданный интервал времени, достаточный для формирования первой радиосети с того, что радиомодем 8 локомотива 5, имеющего координату ближе к концу перегона, чем остальные радиомодемы 8, с которыми он пытается связаться, обнаруживает себя не подсоединенным к сети первого координатора. Тогда он, подобно первому координатору, становится вторым координатором и аналогичным образом формирует вторую локальную мобильную радиосеть связи. И так далее до завершения таймером-счетчиком 12 цикла формирования локальных мобильных радиосетей связи на перегоне. В результате, на перегоне, в цикле формирования локальных мобильных сетей связи может образоваться одна или более одной таких локальных мобильных сетей связи. В процессе радиообмена радиомодем 8, ставший координатором своей локальной радиосети, передает пакеты данных по маршрутам, требующим минимальное число переходов между узлами сети или по альтернативным маршрутам с большим количеством переходов, но с более надежной доставкой данных. Надежность доставки данных определяется во время приема пакетов данных радиомодемами 8 с помощью вычисления микропроцессорным блоком 10 интенсивности искажений битов информации (BERR). Если его BERR превышает установленную норму, соответствующий радиомодем 8 запрашивает у координатора повторную передачу данных по альтернативному маршруту. Поскольку минимальная дальность связи радиомодемов 8 между собой в диапазоне УКВ составляет 5-10 км, то более чем одна локальная мобильная радиосеть связи на перегоне может образоваться только на длинных перегонах и при весьма малой плотности нахождения поездов на всех путях перегона в очередном цикле формирования локальных мобильных сетей связи. Образование нескольких локальных мобильных сетей связи на перегоне 1 не мешает эффективности управления движением поездов, поскольку поезда одного направления и пути движения, относящиеся к разным локальным мобильным сетям связи, в этом случае так удалены друг от друга, что их движение, даже высокоскоростное, независимо. Для эффективного интервального регулирования движения поездов и ускорения радиообмена координатор сети производит доставку подробной информации о планах движения, обычно для двух поездов, следующих в одном направлении и по одному пути перегона, только вслед за каждым таким поездом, который имеет текущие или планируемые в ближайшее время ограничения по максимальной скорости его движения и при дистанции попутного следования за ним ближайшего поезда из группы менее 10 км. В то же время, для повышения безопасности движения все поезда группы получают предупреждения от поездов встречного направления, и поездов на других путях перегона об опасностях, находящихся впереди по ходу движения, если такие предупреждения имеются. Это могут быть предупреждения об опасности лобового столкновения или опасностях, связанных с нарушением габарита приближения, наличия на путях посторонних предметов, автотранспорта, людей и животных, листвы, повреждений железнодорожного пути и т.д.This radio modem 8 receives responses from the radio modems 8 of the locomotives 5 located in the area of stable radio communication with it, on the carrier radio frequency KB and / or VHF radio frequency band. These radio modems 8, the coordinator radio modem 8, includes in the first tier of its self-organizing temporary local mobile radio communication network. Each of the radio modems coordinator 8 connected to the coordinator network then relays the request of the radio modems 8 of the locomotives 5 located in the area of unstable radio communication with the coordinator, but stable radio communication with them, and so on, until all radio modems 8 that can be connected to the temporary local mobile radio network are connected. Such a local mobile radio communication network is itself organized according to the MESH type topology using the numbering of its nodes in the order corresponding to the numbers of the virtual sections of the haul path occupied by locomotives 5. The process of forming a second local mobile radio communication network begins after a predetermined time interval sufficient to form the first radio network that the radio modem 8 of the locomotive 5, having a coordinate closer to the end of the haul, than the other radio modems 8 with which he is trying to contact, finds itself not connected united to the network of the first coordinator. Then he, like the first coordinator, becomes the second coordinator and similarly forms the second local mobile radio communication network. And so on, until the timer-counter completes the 12th cycle of the formation of local mobile radio communication networks on the stage. As a result, on the stage, in the cycle of formation of local mobile communication networks, one or more of one such local mobile communication networks can be formed. In the process of radio exchange, radio modem 8, which has become the coordinator of its local radio network, transmits data packets along routes that require a minimum number of transitions between network nodes or alternative routes with a large number of transitions, but with more reliable data delivery. The reliability of data delivery is determined during the reception of data packets by radio modems 8 by calculating the intensity of information bit distortion (BERR) by the microprocessor unit 10. If his BERR exceeds the established norm, the corresponding radio modem 8 requests the coordinator to retransmit data on the alternative route. Since the minimum communication distance of the radio modems 8 to each other in the VHF band is 5-10 km, more than one local mobile radio communication network on a haul can be formed only on long hauls and with a very low density of trains on all haul haul in the next cycle of formation of local mobile communication networks. The formation of several local mobile communication networks on line 1 does not interfere with the effectiveness of train control, since trains of the same direction and paths related to different local mobile communication networks are so remote from each other that their movement, even high-speed, is independent. For efficient interval control of train movements and speeding up radio exchange, the network coordinator delivers detailed information about traffic plans, usually for two trains following the same direction and along one lane, only after each train that has current or planned restrictions in the near future at the maximum speed of its movement and at a distance of following the next train from the group less than 10 km. At the same time, to improve traffic safety, all trains of the group receive warnings from oncoming trains, and trains on other railway lines about dangers ahead in the direction of travel, if there are such warnings. These can be warnings about the danger of a head-on collision or the dangers associated with violation of the approximate size, presence of foreign objects on the tracks, vehicles, people and animals, foliage, damage to the railway, etc.

Регистрация адресов всех радиомодемов 8 в локальной мобильной сети связи осуществляется микропроцессорным блоком 10, который управляет радиомодемом 8 координатора радиосети. Он хранит адреса в модуле 15 оперативной памяти. Данные узлов локальной мобильной радиосети поступают в память микропроцессорного блока 10 одновременно с присоединением узлов к мобильной радиосети. Микропроцессорный блок 10, управляющий радиомодемом 8 координатора радиосети, записывает в блок 15 оперативной памяти пакеты данных с текущим планом движения, соответствующих поездов своей группы, следующих за его поездом по тому же пути и предупреждения о препятствиях от других поездов группы. Каждый такой блок 10 выполняет роль подвижного центра согласованного управления для каждой группы поездов, объединенной его локальной мобильной сетью связи. Это позволяет бортовым устройствам 6 управления локомотивов 5 поездов группы согласованно оптимизировать планы своего движения так, как будто они управляются из единого подвижного центра диспетчерского управления. Эта схема управления обладает большей живучестью по сравнению с полностью централизованным управлением на каждом перегоне из стационарного центра диспетчерского управления, используемом в известных технических решениях.Registration of addresses of all radio modems 8 in the local mobile communication network is carried out by a microprocessor unit 10, which controls the radio modem 8 of the radio network coordinator. It stores the addresses in the RAM module 15. The data of the nodes of the local mobile radio network enters the memory of the microprocessor unit 10 at the same time as the nodes are connected to the mobile radio network. The microprocessor unit 10, which controls the radio modem 8 of the radio network coordinator, writes to the RAM block 15 data packets with the current movement plan of the corresponding trains of its group following its train along the same path and warnings about obstacles from other trains of the group. Each such block 10 performs the role of a mobile coordinated control center for each group of trains integrated by its local mobile communication network. This allows the onboard control devices 6 of the locomotive 5 trains of the group to consistently optimize their traffic plans as if they are controlled from a single mobile dispatch control center. This control scheme has greater survivability compared to a fully centralized control on each stage from the stationary center of the dispatch control used in known technical solutions.

В процессе образования структуры сети MESH микропроцессорный блок 10 координатора, вместе с формированием своей локальной радиосети, выполняет функции приоритетной рассылки сообщений. При этом он учитывает приоритеты, связанные со спецификой управления движением своей группы поездов. Например, он, прежде всего, формирует пути передачи другим поездам (ближайшим двум или более следующим за каждым поездом, имеющим план ограничения скорости), информации необходимой для согласованного управления их движением. Также микропроцессорный блок 10 координатора формирует и передает предупреждения об опасности локомотивам 5, ближайшим по координате к месту этой опасности, с обеспечением дополнительной надежности при доставке этой информации, например за счет дублирования путей передачи информации, ответственной за безопасность движения поездов.In the process of forming the structure of the MESH network, the coordinator microprocessor unit 10, together with the formation of its local radio network, performs the functions of priority messaging. At the same time, it takes into account the priorities associated with the specifics of controlling the movement of its group of trains. For example, it, first of all, forms the ways of transmitting to other trains (the nearest two or more following each train having a speed limit plan) the information necessary for coordinated control of their movement. Also, the microprocessor unit 10 of the coordinator generates and transmits hazard warnings to the locomotives 5 that are closest in coordinate to the place of this danger, providing additional reliability in the delivery of this information, for example, by duplicating the transmission paths of information responsible for the safety of train traffic.

Минимальная информация о плане движения одного поезда может содержать направление движения поезда, текущую скорость и координату его локомотива 5, показания светофоров 3 впереди лежащих блок-участков 1 и информацию о постоянных и временных ограничениях скорости на этих блок-участках 1. Расширенная информация может дополнительно включать длину состава поезда или текущую координату местоположения последнего вагона состава, если поезд оборудован блоком хвостового вагона со своим спутниковым навигатором и устройством контроля целостности состава поезда и т.д. Перед тем, как локомотив 5 первого поезда в группе покидает данный перегон, микропроцессорный блок 10, управляющий его радиомодемом 8, передает функции координатора мобильной радиосети управления радиомодему 8 локомотива 5 следующего за ним поезда, если в это время между радиомодемами 8 этих поездов поддерживается устойчивая радиосвязь. Это упрощает и ускоряет процесс реконфигурации данной мобильной радиосети в следующем цикле формирования временных локальных мобильных сетей связи.The minimum information about the plan of movement of one train may contain the direction of the train, the current speed and the coordinate of its locomotive 5, the indications of traffic lights 3 in front of the lying block sections 1 and information on the constant and temporary speed limits on these block sections 1. The extended information may additionally include the length of the train composition or the current coordinate of the location of the last train car, if the train is equipped with a tail carriage unit with its own satellite navigator and integrity control device and train composition, etc. Before the locomotive 5 of the first train in the group leaves this stage, the microprocessor unit 10, controlling its radio modem 8, transfers the functions of the coordinator of the mobile radio network to control the radio modem 8 of the locomotive 5 of the next train if stable radio communication is maintained between the radio modems 8 of these trains . This simplifies and speeds up the process of reconfiguring this mobile radio network in the next cycle of forming temporary local mobile communication networks.

Заявляемая система имеет более высокую живучесть, надежность и безопасность, за счет децентрализованного расположения аппаратуры связи и из-за отсутствия этой аппаратуры на пути. При этом она имеет функциональные возможности подобные централизованной системе управления движением и особенно эффективна для длинных перегонов высокоскоростных линий, при относительно малой плотности движения поездов по одному из путей перегона.The inventive system has a higher survivability, reliability and security due to the decentralized location of communication equipment and due to the lack of this equipment on the way. At the same time, it has functionality similar to a centralized traffic control system and is especially effective for long hauls of high-speed lines, with a relatively low density of trains along one of the haul routes.

Claims (1)

Система для интервального регулирования движения поездов на перегонах, содержащая на пути перегона устройства трехзначной автоблокировки с рельсовыми цепями блок-участков, блоки путевой аппаратуры которых соединены между собой линией связи и с постовыми устройствами электрической централизации станций, ограничивающих перегон, на локомотиве каждого поезда, вовлеченного в перевозочный процесс на перегоне, в состав бортового устройства управления включен блок локомотивной аппаратуры автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия и радиомодем коротковолнового и/или ультракоротковолнового частотного диапазона, первый порт которого соединен с первым портом бортового устройства управления, второй порт которого соединен с портом дисплея отображения информации, отличающаяся тем, что второй порт радиомодема соединен с первым портом микропроцессорного блока управления радиомодемом, обладающим функцией узла временной локальной мобильной радиосети с топологией типа MESH, второй порт микропроцессорного блока соединен с портом блока приемника сигналов спутниковой навигации, при этом в состав микропроцессорного блока включены первый и второй таймеры-счетчики, модуль постоянной памяти, в котором записаны координаты границ и соответствующих им номера виртуальных участков всех путей перегонов, и модуль оперативной памяти для адресов и данных, полученных от узлов локальной мобильной радиосети с топологией типа MESH, в которую входит радиомодем, при этом координатором локальной мобильной радиосети является радиомодем локомотива первого из группы поездов, координата текущего места положения которого ближе, чем у остальных локомотивов к концу перегона. A system for interval regulation of train movement on the stages, containing on the way the three-digit auto-blocking device with rail chains of block sections, the track equipment blocks of which are connected by a communication line and with electrical centralization devices of stations limiting the stage on the locomotive of each train involved in the transportation process on the stage, the on-board control unit includes a block of locomotive equipment for automatic continuous locomotive signaling and a short-wave and / or ultra-short-wave frequency range radio modem, the first port of which is connected to the first port of the on-board control device, the second port of which is connected to the information display display port, characterized in that the second port of the radio modem is connected to the first port of the microprocessor control unit of the radio modem having function of a temporary local mobile radio network node with a topology of the MESH type, the second port of the microprocessor unit is connected to the port of the signal receiver unit with navigation, with the microprocessor unit including the first and second timers, counters, a permanent memory module that records the coordinates of the boundaries and the corresponding numbers of virtual sections of all haul lines, and a random access memory module for addresses and data received from local mobile nodes a radio network with a topology of the MESH type, which includes a radio modem, while the coordinator of the local mobile radio network is the radio modem of the locomotive of the first train group, the coordinate of the current position which is closer than the other locomotives by the end of haul.
RU2014150249/11A 2014-12-12 2014-12-12 System for interval control of train traffic on railway hauls RU2583397C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014150249/11A RU2583397C1 (en) 2014-12-12 2014-12-12 System for interval control of train traffic on railway hauls

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014150249/11A RU2583397C1 (en) 2014-12-12 2014-12-12 System for interval control of train traffic on railway hauls

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2583397C1 true RU2583397C1 (en) 2016-05-10

Family

ID=55959921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014150249/11A RU2583397C1 (en) 2014-12-12 2014-12-12 System for interval control of train traffic on railway hauls

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2583397C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2693357C1 (en) * 2018-07-19 2019-07-02 Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизациии, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" Method for interval control of train movement and system for its implementation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2387563C1 (en) * 2008-12-05 2010-04-27 Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") Method for interval control of train traffic
RU2392156C1 (en) * 2009-04-13 2010-06-20 Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") System of train spacing control in centralised dispatcher control
EP2351680B1 (en) * 2004-03-29 2012-12-12 The Hong Kong Polytechnic University System and process for monitoring railway tracks
RU2511748C1 (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") System of high-speed trains separation at spans

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2351680B1 (en) * 2004-03-29 2012-12-12 The Hong Kong Polytechnic University System and process for monitoring railway tracks
RU2387563C1 (en) * 2008-12-05 2010-04-27 Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") Method for interval control of train traffic
RU2392156C1 (en) * 2009-04-13 2010-06-20 Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") System of train spacing control in centralised dispatcher control
RU2511748C1 (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") System of high-speed trains separation at spans

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2693357C1 (en) * 2018-07-19 2019-07-02 Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизациии, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" Method for interval control of train movement and system for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Moreno et al. A survey on future railway radio communications services: challenges and opportunities
CN106314487A (en) Transport capacity configurable train operation controlling system based on dynamic interval and method thereof
US11290980B2 (en) Electronic apparatus and wireless communication method
RU138441U1 (en) COMPREHENSIVE SYSTEM OF INTERVAL REGULATION OF TRAIN TRAFFIC
WO2016138837A1 (en) Method, device and system for managing channels of wireless local area network in rail transit
CN103269478A (en) Rapid broadcasting method based on position information in vehicular network
CN110126882B (en) Train control method and system and calculation method of movement authorization
CN110126883B (en) Planning method of train running path and vehicle-mounted controller
KR101905828B1 (en) System for preventing the train collision
RU2743103C1 (en) System of interval regulation of train traffic
KR101472992B1 (en) Route control system and the method of electronic blocking type with train model in the Nearsurface-LRT
RU2578646C1 (en) System for control of distance between successive trains based on digital radio communication
US5496003A (en) System for transmission of information between the ground and moving objects, in particular in ground-train communications
JP5601390B2 (en) Wireless communication system and wireless communication apparatus
CN105292189B (en) Micro-rail intelligent traffic control system and control method
RU2583397C1 (en) System for interval control of train traffic on railway hauls
CN102632912B (en) subway train anti-collision early warning system and method
CN102811415B (en) Train-ground communication method of urban railway transportation
RU2476342C1 (en) Method and device for data exchange via radio channel between train locomotive and stationary relay station
RU122066U1 (en) SYSTEM OF INTERVAL REGULATION OF TRAIN TRAFFIC AT THE TRANSFER
RU2693992C1 (en) Device for centralized automatic interlocking with welded track circuits of tone frequency
RU2503564C1 (en) System of train separation at spans
RU2582431C1 (en) Train control system
RU2511748C1 (en) System of high-speed trains separation at spans
RU2550377C1 (en) System for interval control of train traffic