RU2756140C1 - Control system of automatic crossing signals and method for its implementation - Google Patents
Control system of automatic crossing signals and method for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756140C1 RU2756140C1 RU2021103973A RU2021103973A RU2756140C1 RU 2756140 C1 RU2756140 C1 RU 2756140C1 RU 2021103973 A RU2021103973 A RU 2021103973A RU 2021103973 A RU2021103973 A RU 2021103973A RU 2756140 C1 RU2756140 C1 RU 2756140C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crossing
- locomotive
- equipment
- automatic
- closed
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic
- B61L29/24—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Заявляемая группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта, а именно к железнодорожной автоматике и телемеханике, и может быть использована для управления закрытием автоматической переездной сигнализации с помощью локомотивной аппаратуры.The claimed group of inventions relates to the field of railway transport, namely to railway automation and telemechanics, and can be used to control the closing of automatic crossing signaling using locomotive equipment.
Из предшествующего уровня техники известно устройство управления железнодорожным переездом с использованием радиоканала, содержащее блок управления, информационные входы и выходы которого соединены с CAN-интерфейсом, к которому подключен интерфейс объектов железнодорожного переезда, к которому подключены блок заградительного светофора, блок автомобильных светофоров, приводы шлагбаумов и приводы устройств заграждения пути, радиомодем, соединенный через интерфейс с CAN-интерфейсом, при этом в него введен блок вычисления длины участка извещения, включающий последовательно соединенные модуль ввода данных, модуль проверки данных, модуль формирования команд и преобразователь форматов, причем вход модуля ввода данных и выход преобразователя форматов соединены через CAN-интерфейс соответственно с выходом и входом блока управления (патент № 2519607 на изобретение «Устройство управления движением поездов на железнодорожном переезде с использованием радиоканала», дата подачи 25.12.2012 г., опубликовано 20.06.2014 г.). It is known from the prior art to control a level crossing using a radio channel, which contains a control unit, information inputs and outputs of which are connected to a CAN interface, to which an interface of railway crossing objects is connected, to which a blocking traffic light unit, a unit of automobile traffic lights, gate drives and drives of road blocking devices, a radio modem connected via an interface with a CAN interface, while a unit for calculating the length of a notification section is introduced into it, including a serially connected data input module, a data verification module, a command generation module and a format converter, and the input of the data input module and the output of the format converter is connected via the CAN interface, respectively, with the output and input of the control unit (patent No. 2519607 for the invention "Device for controlling the movement of trains at a railway crossing using a radio channel" forged on 06/20/2014).
Известна система автоматической переездной сигнализации, состоящая из участков извещения, переездных светофоров, автоматических шлагбаумов, щитков управления, релейной аппаратуры, установленной в релейном шкафу, источников питания (Виноградова В.Ю. «Перегонные системы автоматики»: учебник/ Москва, 2005. – 292 с., стр. 139).A known system of automatic crossing signaling, consisting of notification areas, crossing traffic lights, automatic barriers, control panels, relay equipment installed in a relay cabinet, power supplies (Vinogradova V.Yu. "Ferry automatic systems": textbook / Moscow, 2005. - 292 pp., p. 139).
Недостатки указанных технических решений обусловлены тем, что при управлении автоматической переездной сигнализацией не учитывается длина тормозного пути приближающегося к переезду поезда, при этом не обеспечивается контроль за исправностью аппаратуры и своевременным закрытием переезда. Помимо этого, у данных решений отсутствуют возможности определения нахождения, в том числе вынужденного, объекта на переезде. Длина участка извещения фиксирована и рассчитывается только на основе максимальной, а не фактической, скорости движения поезда на участке извещения. При движении поезда со скоростью, меньшей чем максимальная, пропорциально увеличивается время простоя автотранспорта у закрытого переезда.The disadvantages of these technical solutions are due to the fact that when controlling the automatic crossing signaling, the length of the stopping distance of a train approaching the crossing is not taken into account, while monitoring the serviceability of the equipment and timely closing of the crossing is not ensured. In addition, these solutions do not have the ability to determine the location, including a forced one, of an object at the crossing. The length of the notice segment is fixed and is calculated only on the basis of the maximum, and not the actual, speed of the train in the notice segment. When the train moves at a speed lower than the maximum one, the idle time of vehicles at a closed crossing proportionally increases.
Известно, что скорость движения различных типов поездов имеет значительный разброс, поэтому в случае прохождения скоростного поезда и для обеспечения его тормозного пути, требуется увеличение длины такого пути, что, в свою очередь, ведет к продлению ожидания открытия переезда. It is known that the speed of movement of various types of trains has a significant scatter, therefore, in the case of a high-speed train and to ensure its braking distance, an increase in the length of such a path is required, which, in turn, leads to an extension of the waiting time for the opening of the crossing.
Кроме того, известны система и способ взаимодействия переездной аппаратуры с подвижными рельсовыми единицами, при котором локомотив, находясь в зоне ответственности, передает на переезд информацию о допустимой и фактической скорости движения, типе и номере локомотива, координате пути. На основании полученных данных переездная аппаратура выполняет расчет времени закрытия переезда, который закрывается после контроля расстояния до подвижной единицы или с учетом скорости ее движения, при этом зоной ответственности переезда считают участок пути по обе стороны переезда, длина которого рассчитывается следующим образом:In addition, there is a known system and method for the interaction of crossing equipment with mobile rail units, in which the locomotive, being in the area of responsibility, transmits information about the permissible and actual speed of movement, the type and number of the locomotive, the coordinate of the track to the crossing. Based on the data received, the crossing equipment calculates the closing time of the crossing, which closes after controlling the distance to the moving unit or taking into account the speed of its movement, while the area of responsibility of the crossing is considered to be the section of the track on both sides of the crossing, the length of which is calculated as follows:
ℓ изв. = Тсвязи х Vмакс + максимальное значение {ℓизв,ℓторм, ℓавар}, гдеℓ izv. = Tlink x Vmax + maximum value {ℓrev, ℓstorm, ℓavar}, where
ℓизв – длина участка извещения поезда, движущегося с максимальной скоростью Vмакс; ℓizv is the length of the segment of the notification of the train moving with the maximum speed Vmax;
ℓторм - длина участка служебного торможения подвижной единицы при снижении скорости от максимальной до 20 км/ч;ℓstorm is the length of the service braking section of the mobile unit when the speed decreases from maximum to 20 km / h;
ℓавар –длина участка полного служебного торможения подвижной единицы при снижении скорости от максимальной до остановки;ℓavar - the length of the section of full service braking of the mobile unit when the speed decreases from maximum to stop;
Тсвязи- максимальное время на установление связи и обмен информацией между бортовыми устройствами и локомотивом.Tsvyaz - the maximum time to establish communication and exchange information between on-board devices and the locomotive.
Известный способ заключается в том, что бортовые устройства локомотива при входе в зону ответственности устанавливают канал связи с соответствующими стационарными устройствами, после чего локомотив передает на переезд информацию о допустимой и фактической скоростях движения, типе и номере локомотива, его координате, после чего получает от стационарных устройств подтверждение готовности к закрытию переезда или информацию об аварийной ситуации на нем. При готовности переезда к закрытию на основании полученных данных переездная аппаратура информирует об этом с помощью индикации, разрешая движение с установленной скоростью. В случае поступления информации о неисправности переездных устройств, локомотивная аппаратура контролирует снижение скорости локомотива до 20 км/ч при подходе к перезду. При получении данных об аварии на переезде локомотивные устройства контролируют снижение скорости до полной остановки (В.И. Зорин, И.М. Кравец, И.И. Алабушев статья «Автоматическая переездная сигнализация с радиоканалом», ж. «Автоматика, связь, информатика», № 5, 2007 г., стр. 8-9).The known method consists in the fact that the on-board devices of the locomotive, upon entering the area of responsibility, establish a communication channel with the corresponding stationary devices, after which the locomotive transmits to the crossing information about the permissible and actual speeds of movement, the type and number of the locomotive, its coordinate, after which it receives from the stationary devices confirmation of readiness to close the level crossing or information about an emergency situation on it. When the crossing is ready to close on the basis of the data received, the crossing equipment informs about this by means of an indication, allowing movement at a set speed. In the event that information about the failure of the crossing devices is received, the locomotive equipment controls the decrease in the speed of the locomotive to 20 km / h when approaching the crossing. When receiving data on an accident at a crossing, locomotive devices control the speed reduction to a full stop (V.I. Zorin, I.M. Kravets, I.I. Alabushev article "Automatic crossing signaling with a radio channel" ", No. 5, 2007, pp. 8-9).
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является система удаленного контроля и информирования машиниста о занятости железнодорожного переезда, содержащая установленные на переезде видеокамеры, первое устройство приема-передачи радиосигнала, связанное с устройством формирования сигнала тревоги и видеокадра, и размещенное на локомотиве второе устройство приема-передачи радиосигнала, подключенное к управляющему контроллеру, видеомонитору, запоминающему устройству и тревожным сигнализаторам, причем снабжена средством определения занятости переезда, предназначенным для формирования сигнала о наличии объекта на переезде в случае соответствия этого объекта заранее заданным параметрам по форме и размеру, подключенным к видеокамерам и первому устройству приема-передачи радиосигнала, а управляющий контроллер подключен к средству, осуществляющему расчет тормозных кривых, и выполнен с возможностью формирования сигнала запроса информации о наличии объекта на переезде при приближении на заданное время хода к точке начала полного служебного или экстренного торможения перед ближайшим переездом, при этом средство определения занятости переезда выполнено с возможностью формирования сигнала о наличии объекта на переезде при получении указанного запроса. При этом в качестве средства расчета тормозных кривых используют соответствующее средство, связанное со средством определения скорости локомотива, текущей координаты, даты и времени, и модулем хранения характеристик локомотива и поезда, причем указанные средства входят в имеющиеся на борту локомотива системы автоведения поезда, или системы управления торможением, или системы обеспечения безопасности. В качестве второго устройства приема-передачи радиосигнала используют соответствующие устройства, входящие в имеющиеся на борту локомотива системы автоведения поезда или системы обеспечения безопасности. The closest technical solution to the claimed invention is a system for remote monitoring and informing the driver about the busyness of a railway crossing, containing video cameras installed at the crossing, a first radio signal transmission and reception device associated with an alarm and video frame generation device, and a second transmission and reception device located on the locomotive a radio signal connected to a control controller, a video monitor, a memory device and alarms, and is equipped with a means for determining whether the crossing is occupied, designed to generate a signal about the presence of an object at the crossing if this object corresponds to predetermined parameters in shape and size, connected to video cameras and the first device reception and transmission of a radio signal, and the control controller is connected to the means that calculates the braking curves, and is configured to generate a signal for requesting information about the presence of an object at the crossing when and approaching for a predetermined travel time to the start point of full service or emergency braking before the next crossing, while the means for determining the occupation of the crossing is configured to generate a signal about the presence of an object at the crossing upon receipt of the specified request. In this case, as a means of calculating the braking curves, an appropriate means is used, associated with a means for determining the speed of the locomotive, the current coordinate, date and time, and a storage module for the characteristics of the locomotive and the train, and these means are included in the train driving systems or control systems available on board the locomotive. braking, or safety systems. As the second device for receiving and transmitting the radio signal, the corresponding devices included in the train driving systems or security systems on board the locomotive are used.
Занятость переезда определяют путем видеонаблюдения за контролируемой областью с анализом видеоизображения на соответствие заданным образам и размерам (автомобиль, автоприцеп, мотоцикл, бетонная плита и т.п.), несущими потенциальную опасность при столкновении. Тревожный сигнал формируется переездной аппаратурой в случае нахождения в контролируемой зоне объекта с заданным размером и образом и передается на борт локомотива и на сервер управления движением в сопровождении видеоизображения, что позволяет машинисту объективно оценить ситуацию и заблаговременно начать (или не начинать) торможение поезда. Сообщение о занятости переезда передается на борт локомотива по каналам сети GSM/GPRS адресно по запросу, формируемому локомотивной аппаратурой за время, достаточное для того, чтобы данный конкретный поезд, движущийся с текущей скоростью, при применении заданного типа торможения мог гарантированно остановиться перед занятым переездом. Видеоизображение передается постоянно до тех пор, пока переездная аппаратура фиксирует состояние «переезд занят» архивируется и фиксируется в запоминающих устройствах на борту локомотива и сервера управления движением. Расчет тормозных кривых и определение момента запроса состояния переезда может производиться автономными устройствами на борту локомотива с использованием электронной карты пути или штатными вычислителями систем автоведения поезда или систем обеспечения безопасности движения. Передача запроса на состояние переезда и прием тревожного сигнала в сопровождении видеоизображения может производиться автономными устройствами на борту локомотива или штатными устройствами систем автоведения поезда или систем обеспечения безопасности движения. Торможение перед занятым переездом по полученному тревожному сигналу может осуществляться машинистом в ручном режиме или автоматизированной системой управления торможением, интегрированной с системой автоведения поезда и системой обеспечения безопасности движения (патент № 2667035 на изобретение «Система удаленного контроля и информирования машиниста о занятости железнодорожного переезда», дата подачи 17.05.2017 г., опубликовано 13.09.2018 г.). The occupation of the crossing is determined by video surveillance of the controlled area with the analysis of the video image for compliance with the specified images and sizes (car, caravan, motorcycle, concrete slab, etc.) that carry a potential danger in a collision. An alarm signal is generated by the crossing equipment when an object with a given size and image is in the controlled area and is transmitted to the board of the locomotive and to the traffic control server accompanied by a video image, which allows the driver to objectively assess the situation and start (or not start) braking the train in advance. The message about the busy crossing is transmitted to the board of the locomotive via the GSM / GPRS network channels addressingly at the request generated by the locomotive equipment for a time sufficient for this particular train, moving at the current speed, with the application of a given type of braking, to be guaranteed to stop before the busy crossing. The video image is transmitted continuously until the crossing equipment records the "crossing busy" condition is archived and recorded in the storage devices on board the locomotive and the traffic control server. Calculation of braking curves and determination of the moment of requesting the state of the crossing can be carried out by autonomous devices on board the locomotive using an electronic track map or by standard computers of train driving systems or traffic safety systems. Transmission of a request for the state of the crossing and reception of an alarm signal, accompanied by a video image, can be carried out by autonomous devices on board the locomotive or by standard devices of train driving systems or traffic safety systems. Braking before a busy crossing on the received alarm signal can be carried out by the driver in manual mode or by an automated braking control system integrated with the train's automatic steering system and traffic safety system (patent No. filing 05/17/2017, published 09/13/2018).
Недостатки данной системы связаны с отсутствием возможности автоматического управления переездной сигнализацией в зависимости от характеристик поезда и его фактической скорости движения, а также отсутствие проверки закрытия переезда при формировании сигнала запроса локомотивной аппаратуры о наличии объекта на переезде. The disadvantages of this system are associated with the lack of the ability to automatically control the level crossing signaling depending on the characteristics of the train and its actual speed, as well as the lack of checking the crossing when the locomotive equipment request signal about the presence of an object at the level crossing is generated.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое к защите изобретение, заключается в снижении вероятности столкновения подвижного состава железнодорожного транспорта с находящимся, в том числе вынужденно, на переезде объектом, сокращение времени простоя автотранспорта на переезде и, как следствие, повышение пропускной способности автомобильных дорог. The technical result to be achieved by the invention proposed for protection is to reduce the likelihood of a collision of the rolling stock of railway transport with an object located, including forcedly, at the crossing, reducing the idle time of vehicles at the crossing and, as a consequence, increasing the throughput of highways.
Указанный технический результат достигается тем, что система управления автоматической переездной сигнализацией, включает связанные через радиоканал локомотивную и переездную аппаратуру, при этом локомотивная аппаратура содержит вычислительный комплекс с хранящимися в нем электронной картой пути локомотива и его техническими характеристиками, к которому подключены датчики контролируемого параметра в виде датчика давления в тормозной магистрали и датчика пройденного пути и фактической скорости, а также модуль ввода для задания технических характеристик локомотива, устройство управления тормозами, средство визуализации информации, и первое устройство цифровой передачи данных по радиоканалу, а переездная аппаратура включает автоматическую переездную сигнализацию, к которой подключены второе устройство цифровой передачи данных через радиоканал и средство определения свободности переезда, согласно изобретению переездная аппаратура дополнительно содержит схемы увязки, через которые реализовано соединение выходов второго устройства цифровой передачи данных по радиоканалу с входами автоматической переездной сигнализации, выходов средств определения свободности переезда с входами второго устройства цифровой передачи данных, а также выходов автоматической переездной сигнализации со вторым устройством цифровой передачи данных.The specified technical result is achieved by the fact that the control system for automatic crossing signaling includes locomotive and crossing equipment connected through a radio channel, while the locomotive equipment contains a computer complex with an electronic map of the locomotive track and its technical characteristics stored in it, to which sensors of the controlled parameter are connected in the form a brake line pressure sensor and a distance traveled and actual speed sensor, as well as an input module for setting the technical characteristics of a locomotive, a brake control device, an information visualization device, and a first digital data transmission device via a radio channel, and the crossing equipment includes an automatic crossing signaling, to which a second device for digital transmission of data via a radio channel and a means for determining the freedom of crossing are connected, according to the invention, the crossing equipment additionally contains linking circuits through which to implement ano connection of the outputs of the second digital data transmission device over the radio channel with the inputs of the automatic crossing signaling, the outputs of the means for determining the freedom of crossing with the inputs of the second digital data transmission device, as well as the outputs of the automatic crossing signaling with the second digital data transmission device.
Способ управления автоматической переездной сигнализацией, осуществляемый с применением указанной системы, заключается в том, что через радиоканал устанавливают связь между локомотивной и переездной аппаратурами, по электронной карте пути и показаниям датчика пройденного пути и фактической скорости локомотива определяют расстояние между локомотивом и переездом, производят расчет тормозного пути локомотива с учетом его типа и технических характеристик и вычисляют координату нахождения локомотива в соответствии со следующим математическим выражением The method for controlling automatic crossing signaling, carried out using the specified system, consists in the fact that through a radio channel a connection is established between the locomotive and crossing equipment, according to the electronic track map and the readings of the sensor of the distance traveled and the actual speed of the locomotive, the distance between the locomotive and the crossing is determined, the brake is calculated. the path of the locomotive, taking into account its type and technical characteristics, and calculate the coordinate of finding the locomotive in accordance with the following mathematical expression
S1 = S2 + 0,278 (v0tзакр. + v0tпров. + v0tобм.),S 1 = S 2 + 0.278 (v 0 t closed + v 0 t wire + v 0 t exchange ),
гдеwhere
S1 – координата пути для передачи команды на закрытие переезда;S 1 - coordinate of the path for transmitting the command to close the crossing;
S2 – длина тормозного пути;S 2 - the length of the stopping distance;
v0 - фактическая скорость движения поезда;v 0 - the actual speed of the train;
tзакр. – время закрытия переезда;t closed - the closing time of the crossing;
tпров. - время проверки свободности закрытого переезда;tprov.- the time of checking the availability of a closed crossing;
tобм. – время, необходимое для обмена данными между локомотивной и переездной аппаратурами;t exchange - the time required for data exchange between the locomotive and crossing equipment;
0,278 – коэффициент перевода размерности км/ч в размерность м/с.0.278 - conversion factor from km / h to m / s.
при достижении которой с локомотивной аппаратуры направляют команду на закрытие переезда, которое выполняют при приближении локомотива к переезду, после закрытия переезда подают запрос о проверке свободности уже закрытого переезда, и в зависимости от ответа, полученного с переездной аппаратуры, локомотивная аппаратура подает команду или на ограничение скорости до полной остановки локомотива перед переездом, или на продолжение его движения без снижения скорости и прохождения переезда без остановки.upon reaching which, a command is sent from the locomotive equipment to close the crossing, which is performed when the locomotive approaches the crossing, after the crossing is closed, a request is made to check the availability of the already closed crossing, and depending on the answer received from the crossing equipment, the locomotive equipment issues a command or to a restriction speed until the locomotive stops completely before the crossing, or to continue its movement without reducing the speed and passing the crossing without stopping.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами, гдеThe claimed invention is illustrated by drawings, where
Чертеж – блок-схема системы управления автоматической переездной сигнализацией. Drawing - block diagram of the automatic crossing signaling control system.
Заявляемая система управления автоматической переездной сигнализацией состоит из локомотивной 1 и переездной аппаратуры 2, взаимосвязь между которыми реализована через радиоканал 3.The claimed control system for automatic crossing signaling consists of
Преимуществами использования радиосвязи являются гибкость и точность передачи и воспроизведения даже сложных высокоточных сигналов, используемых в современных беспроводных системах, а также скорость и дальность передачи данных, при этом не требуется прямая линия видимости. The advantages of using radio communication are the flexibility and accuracy of transmitting and reproducing even the complex high-fidelity signals used in modern wireless systems, as well as the speed and range of data transmission, without requiring a direct line of sight.
Локомотивная аппаратура 1 содержит вычислительный комплекс 4, в запоминающем устройстве которого хранятся электронная карта пути 5 и характеристики 6 поезда. К входам вычислительного комплекса 4 подключены датчики контролируемого параметра, а именно датчик давления в тормозной магистрали 7, датчик пройденного пути и текущей скорости 8, а также модуль ввода 9, служащий для задания характеристик поезда. К выходам вычислительного комплекса 4 присоединены устройство управления тормозами поезда 10, средство визуализации информации 11 и первое устройство цифровой передачи данных 12 по радиоканалу 3.
Переездная аппаратура 2 состоит из автоматической переездной сигнализации 13, включающей участки извещения, переездные светофоры, автоматические шлагбаумы, шитки управления, релейную аппаратуру, размещенную в распределительном шкафу, источники питания, второе устройство цифровой передачи данных 14 по радиоканалу 3. К автоматической переездной сигнализации через схемы увязки 15 подключены выходы второго устройства цифровой передачи данных 14 и средства определения занятости переезда 16 в виде ультразвуковых датчиков, систем технического зрения, радаров, лидаров, либо комплексов, состоящих из этих средств, благодаря чему обеспечивается возможность передачи на локомотивную аппаратуру сообщения о свободности переезда объектом (-ами) только в случае закрытия переезда и управления закрытием переезда по сигналам, полученным от локомотивной аппаратуры.
Схемы увязки представляют собой промышленный компьютер и подключенные к нему устройства для безопасного управления электромагнитными реле автоматической переездной сигнализации.The linking circuits are an industrial computer and devices connected to it for the safe control of electromagnetic relays for automatic level crossing.
Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is carried out as follows.
При приближении локомотива к переезду через радиоканал 3 устанавливается сеанс связи между локомотивной 1 и переездной 2 аппаратурами. По данным электронной карты пути 5 вычислительный комплекс 4 определяет координаты ближайшего переезда (S1) и по показателям, полученным с датчика пройденного пути и фактической (текущей) скорости 8, с учетом действительного тормозного коэффициента и фактической (текущей) скорости движения вычисляет тормозной путь (S2) локомотива. При этом действительный тормозной коэффициент вычисляется на основании накопленных и обработанных показаний датчика давления в тормозной магистрали 7 с учетом характеристик локомотива 6, которые хранятся в памяти вычислительного комплекса 4 и введены с помощью модуля ввода 9. Фактическая скорость локомотива определяется по показателям, полученным с датчика пройденного пути и текущей скорости 8.When the locomotive approaches the crossing through the radio channel 3, a communication session is established between the
Известно, что в грузовых и пассажирских поездах чаще применяется одна ступень служебного торможения, реже – две с последующим отпуском. Если после второй ступени торможения не получен тормозной эффект, то применяют экстренное торможение.Полное служебное торможение выполняют в исключительных случаях при необходимости остановки поезда или снижения его скорости на более коротком расстоянии, чем при выполнении ступенчатого торможения. It is known that in freight and passenger trains, one stage of service braking is often used, less often - two, followed by a vacation. If, after the second stage of braking, no braking effect is obtained, then emergency braking is applied. Full service braking is performed in exceptional cases when it is necessary to stop the train or reduce its speed at a shorter distance than when performing step braking.
После вычисления тормозного пути вычислительный комплекс 4 рассчитывает координату передачи команды на закрытие переезда, при этом длина тормозного пути увеличивается на величину расстояния, проходимого локомотивом за время, необходимое для закрытия переезда, проверки свободности закрытого переезда и обмена данными между локомотивной и переездной аппаратурой при фактической скорости движущегося локомотива. After calculating the stopping distance, the
Вычисление координаты передачи команды на закрытие переезда производят в соответствии со следующим математическим выражением:The calculation of the coordinates of the transmission of the command to close the crossing is carried out in accordance with the following mathematical expression:
S1 = S2 + 0,278 (v0tзакр. + v0tпров. + v0tобм.) (1),S 1 = S 2 + 0.278 (v 0 t closed + v 0 t wire + v 0 t exchange ) (1),
гдеwhere
S1 – координата пути для передачи команды на закрытие переезда;S 1 - coordinate of the path for transmitting the command to close the crossing;
S2 – длина тормозного пути;S 2 - the length of the stopping distance;
v0 - фактическая скорость движения поезда;v 0 - the actual speed of the train;
tзакр. – время закрытия переезда;t closed - the closing time of the crossing;
tпров. - время проверки свободности закрытого переезда;tprov.- the time of checking the availability of a closed crossing;
tобм. – время, необходимое для обмена данными между локомотивной и переездной аппаратурами;t exchange - the time required for data exchange between the locomotive and crossing equipment;
0,278 – коэффициент перевода размерности км/ч в размерность м/с.0.278 - conversion factor from km / h to m / s.
При этом время закрытия переезда согласно существующим методикам расчета принимается равным 15 с.In this case, the closing time of the crossing, according to the existing calculation methods, is assumed to be 15 s.
Время определение занятости переезда соответствует времени срабатывания датчиков и распространению сигналов.The time for detecting whether the crossing is busy corresponds to the response time of the sensors and the propagation of signals.
Время обмена данными зависит от конкретного стандарта и длины сообщения.The communication time depends on the specific standard and the length of the message.
После установления связи между локомотивной и переездной аппаратурами вычислительный комплекс 4 в сответствии с показаниями датчика пройденного пути и фактической (текущей) скорости локомотива и данными электронной карты пути 5 непрерывно определяет оставшееся до переезда расстояние, которое отображается на средстве визуализации информации 11. При достижении локомотивом координаты передачи команды на закрытие переезда вычислительный комплекс 4 формирует соответствующий сигнал и по радиоканалу 3 через первое устройство цифровой передачи данных 12 передает его второму устройству цифровой передачи данных 14. Полученная вторым устройством цифровой передачи данных 14 команда с его выхода через схему увязки 15 поступает на автоматическую переездную сигнализацию 13, которая, в свою очередь, через заданный временной промежуток закрывает переезд.After establishing a connection between the locomotive and the crossing equipment, the
Подключение выхода второго устройства цифровой передачи данных 14 через схему увязки 15 к автоматической перездной сигнализации 13 обеспечивает возможность закрытия переезда по команде, поступающей с локомотивной аппаратуры, причем данная команда формируется с учетом данных о фактической скорости движения локомотива на конкретном участке пути (участке извещения) и его технических характеристик. Благодаря этому создаются условия, при которых величина тормозного пути будет равна расстоянию между локомотивом и переездом, что надежно гарантирует остановку локомотива перед занятым объектом и закрытым переездом и уменьшает путь локомотива от вычисленной координаты до переезда до минимальных значений. При этом снижается вероятность столкновения на переезде, а также сокращается время его закрытия.Connecting the output of the second digital
Схемы увязки 15 позволяют определить момент закрытия переезда и только после этого подключают средства определения занятости переезда 16 и по результатам их работы формируют сообщение о свободности или занятости переезда. Таким образом, свободность переезда проверяется только при его закрытом состоянии. Сформированное сообщение поступает на второе устройство цифровой передачи данных 16, затем по радиоканалу на первое устройство цифровой передачи данный 12 и затем в вычислительный комплекс 4.
В случае получения сообщения о том, что переезд свободен, локомотив проследует без ограничения скорости движения. If a message is received that the crossing is free, the locomotive will proceed without limiting the speed of movement.
При получении сообщения о загруженности переезда вычислительный комплекс 4 через устройство управления тормозами 10 передает сигнал на тормоза локомотива и торможением останавливает поезд перед переездом. Upon receipt of a message about the load of the crossing, the
Условия передачи от локомотивной аппаратуры на переездную аппаратуру команды p1 – «закрытие переезда» можно сформулировать следующим образом. Когда расстояние между локомотивом и переездом не превышает расстояния между переездом и вычисленной координатой начала участка извещения S1, следует передать команду p1, иначе эту команду передавать не следует. Формально данное условие можно записать в виде системы:The conditions for the transmission of the command p 1 - "closing the crossing" from the locomotive equipment to the crossing equipment, can be formulated as follows. When the distance between the locomotive and the level crossing does not exceed the distance between the level crossing and the calculated coordinate of the beginning of the notice section S 1 , command p 1 should be sent, otherwise this command should not be sent. Formally, this condition can be written as a system:
где 
Пример расчета координаты, передачи команды на закрытие перездаAn example of calculating coordinates, sending a command to close the crossing
Предположим, что к переезду приближается локоотив с фактической скоростью 70 км/ч. Переезд имеет линейную координату в электронной карте участка Sп = 10760 м. Прогнозируемый тормозной путь поезда, определенный локомотивной аппаратурой по известной формуле (2), составляет S2 = 680 м. Время закрытия переезда равно tзакр. = 15 с; время проверки свободности закрытого переезда tпров. = 2 с; время, необходимое для обмена данными между локомотивной и переездной аппаратурами tобм. = 3 с. Согласно математического выражения (1) локомотивная аппаратура определяет координату:Suppose a locomotive is approaching a crossing at an actual speed of 70 km / h. The crossing has a linear coordinate in the electronic map of the section S p = 10760 m. The predicted stopping distance of the train, determined by the locomotive equipment according to the well-known formula (2), is S 2 = 680 m. The crossing closure time is tclosed. = 15 s; time of checking the freeness of the closed crossing tprov. = 2 s; the time required for data exchange between the locomotive and crossing equipment tbm. = 3 s. According to the mathematical expression (1), the locomotive equipment determines the coordinate:
S1 = S2 + 0,278 (70 * 15 + 70 * 2 + 70 * 3) = 680 + 390 = 1070 мS 1 = S 2 + 0.278 (70 * 15 + 70 * 2 + 70 * 3) = 680 + 390 = 1070 m
Команда на закрытие переезда должна быть передана, когда фактическая коорддината поезда будет равна Sп – S1 = 10760 – 1070 = 9690 м.The command to close the crossing must be sent when the actual coordinate of the train is S p - S 1 = 10760 - 1070 = 9690 m.
Техническая реализация локомотивной аппаратуры возможна на существующих бортовых локомотивных комплексах КЛУБ-У, БЛОК, БЛОК-М, переездная аппаратура может быть реализована на основе существующей системы автоматической переездной сигнализации, дополненной средствами определения занятости переезда (ультразвуковыми датчиками, системами технического зрения, радарами, лидарами, либо комплексами этих средств) и устройством цифровой передачи данных.The technical implementation of locomotive equipment is possible on the existing on-board locomotive complexes CLUB-U, BLOK, BLOK-M, crossing equipment can be implemented on the basis of the existing automatic crossing signaling system, supplemented by means of determining the occupation of the crossing (ultrasonic sensors, vision systems, radars, lidars, or complexes of these means) and a digital data transmission device.
Заявляемая группа изобретений обеспечивает гарантированное определение свободности переезда, в том числе вынужденного, при этом его закрытие осуществляется на основании данных о фактической скорости движения приближающегося локомотива, его типе и технических характеристик, что позволяет приравнять тормозной путь к расстоянию между локомотивом и переездом, сокращая время на ожидание открытия переезда.The claimed group of inventions provides a guaranteed determination of the freedom of crossing, including forced, while its closure is carried out on the basis of data on the actual speed of movement of an approaching locomotive, its type and technical characteristics, which makes it possible to equate the braking distance to the distance between the locomotive and the crossing, reducing the time by waiting for the opening of the crossing.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021103973A RU2756140C1 (en) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | Control system of automatic crossing signals and method for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021103973A RU2756140C1 (en) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | Control system of automatic crossing signals and method for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2756140C1 true RU2756140C1 (en) | 2021-09-28 |
Family
ID=77999833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021103973A RU2756140C1 (en) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | Control system of automatic crossing signals and method for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2756140C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115946749A (en) * | 2023-03-10 | 2023-04-11 | 唐山百川智能机器股份有限公司 | Control system and method for safe passing of tramcar level crossing |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU43521U1 (en) * | 2004-09-22 | 2005-01-27 | Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) | TELECOMMUNICATION DEVICE OF THE STATE OF OBJECTS OF RAILWAY AUTOMATION |
| RU2519607C1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Apparatus for controlling train traffic on railway crossing using radio channel |
| RU2548645C1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-04-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | System for train motion control at spans |
| US9150229B2 (en) * | 2013-06-05 | 2015-10-06 | General Electric Company | Systems and method for controlling warnings at vehicle crossings |
| RU2667035C1 (en) * | 2017-05-17 | 2018-09-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Авп Технология" | System of remote control and informing the machinist about the railway-crossing occupancy |
-
2021
- 2021-02-17 RU RU2021103973A patent/RU2756140C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU43521U1 (en) * | 2004-09-22 | 2005-01-27 | Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) | TELECOMMUNICATION DEVICE OF THE STATE OF OBJECTS OF RAILWAY AUTOMATION |
| RU2519607C1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Apparatus for controlling train traffic on railway crossing using radio channel |
| US9150229B2 (en) * | 2013-06-05 | 2015-10-06 | General Electric Company | Systems and method for controlling warnings at vehicle crossings |
| RU2548645C1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-04-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | System for train motion control at spans |
| RU2667035C1 (en) * | 2017-05-17 | 2018-09-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Авп Технология" | System of remote control and informing the machinist about the railway-crossing occupancy |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115946749A (en) * | 2023-03-10 | 2023-04-11 | 唐山百川智能机器股份有限公司 | Control system and method for safe passing of tramcar level crossing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7832691B2 (en) | System and method for train operation approaching grade crossings | |
| AU2014100572B4 (en) | Systems and methods for controlling warnings at vehicle crossings | |
| US9126609B2 (en) | Systems and methods for controlling warnings at vehicle crossings | |
| WO2022032923A1 (en) | Rail transit vehicle, and door control method and system for rail transit vehicle | |
| CN109398424B (en) | Detection system for intrusion of non-communication vehicle | |
| KR100977727B1 (en) | Train collision alert unit and method using ldts data | |
| RU2667035C1 (en) | System of remote control and informing the machinist about the railway-crossing occupancy | |
| RU2756140C1 (en) | Control system of automatic crossing signals and method for its implementation | |
| WO2023134352A1 (en) | Platform screen door control system, method, and platform screen door linked control system | |
| CN111717176B (en) | Control device and control method for emergency braking and train | |
| CN112061179A (en) | Active anti-collision device and method for rail vehicle based on unmanned aerial vehicle | |
| CN111119652B (en) | Door control system and rail vehicle | |
| CN112550343A (en) | Automatic trailer method and device suitable for freight train | |
| RU2622524C1 (en) | Shunting locomotive control system | |
| US11352026B2 (en) | Vehicle, vehicle monitoring server, vehicle monitoring system, and vehicle monitoring method | |
| CN116161089B (en) | Crossing control method and device, electronic equipment and storage medium | |
| KR20120002221A (en) | Intelligence system for accident prevention at railway level crossing and train brake method | |
| EP3222490A1 (en) | System and method for managing a guided vehicle movement authority | |
| CN113650658B (en) | Tramcar is at plane intersection control system | |
| CN114500594A (en) | Fault processing method for automatic driving | |
| RU87399U1 (en) | SAFE TRAFFIC SYSTEM FOR TRAINS NEXT TO EACH OTHER | |
| Coleman III et al. | Trapped vehicle detection system for four-quadrant gates in high speed rail corridors: Design methodology and implementation issues | |
| RU2696046C1 (en) | System for automated control of locomotive speed in approach zone with unguarded and non-serviced crossings | |
| JPH08301116A (en) | Train operation controller | |
| RU2801837C1 (en) | Method of operation of the derailment control device |