RU2791776C1

RU2791776C1 - System for interval control of train traffic

Info

Publication number: RU2791776C1
Application number: RU2022132211A
Authority: RU
Inventors: Андрей Григорьевич Баранов; Дмитрий Георгиевич Вуцан; Сергей Иванович Куваев; Андрей Игорьевич Кузьмин; Галина Юрьевна Лупандина; Владимир Сергеевич Миронов; Игорь Александрович Панферов; Ефим Наумович Розенберг
Filing date: 2022-12-09
Publication date: 2023-03-13

Abstract

FIELD: railway traffic.

SUBSTANCE: means for interval regulation of train traffic. The system consists of sensors connected to the track sections of rail lines, sensors for the passage of wheelset of rolling units of rail transport of the subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines, track loops of inductive coupling of the subsystem for automatic control of the service braking of rail mobile units and the complex of equipment of the central train traffic control station adjacent to the rail lines of the station, connected to the central control point of the subsystem for monitoring the vacancy of the track sections of rail lines, in each common block of the floor device of each track section of each rail line, there is a floor electronic module for monitoring the vacancy of its own track section of the rail line, a floor signal generator for the subsystem for automatic control of the service braking of rolling units of rail transport and two secondary power supplies, the first of which is connected to the floor electronics module, and the second is connected to the floor signal generator, the output of which is connected to the corresponding inductive coupling track loop, the inputs of the floor electronic module are connected to the corresponding wheelset passage sensors, the additional output of the floor electronic module is connected to the control input of switching on the second secondary power source. The inputs of the secondary power sources are connected by an external two-wire line to the corresponding output/input of the central control station of the subsystem for monitoring the vacancy of the track sections of the rail line.

EFFECT: simplification of the system by reducing the need for laying new cable lines when building new and upgrading existing equipment, for cases of centralized placement of a part of the system equipment at a station adjacent to the rail lines.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, связанной с безопасностью движения на железнодорожном транспорте и может быть использовано в составе автоматизированных комплексов управления и обеспечения безопасности движения поездов.The invention relates to the field of railway automation related to traffic safety in railway transport and can be used as part of automated systems for controlling and ensuring train traffic safety.

Известна система для автоматического управления торможением поезда, содержащая антенну и датчик угла поворота, установленный на буксе колеса и соединенный со входом измерителя пути, измерителя диаметра бандажа и измерителя скорости, тормозную систему, подключенную к датчику давления в тормозной магистрали. В системе использованы генератор и передающая антенна, смонтированные на пути в начале каждого блок-участка пути, и приемная аппаратура, установленная на локомотиве. Система содержит также ПЗУ с базами данных путевых параметров, для каждого блок-участка перегона. Исходя из номера блок-участка, полученного из шлейфа, на локомотиве из базы данных выделяется ряд значений, соответствующих текущему местоположению локомотива, которые обрабатываются блоком программной скорости, с учетом данных о скорости, диаметре бандажа и пройденном пути (RU 2283786, B60T 8/172, 20.09.2006). Эта система входит в состав большинства интегрированных систем управления движением поездов в качестве одной из подсистем.A known system for automatic train braking control, comprising an antenna and a steering angle sensor mounted on the wheel box and connected to the input of the path meter, tire diameter meter and speed meter, brake system connected to the pressure sensor in the brake line. The system uses a generator and a transmitting antenna mounted on the track at the beginning of each block section of the track, and receiving equipment installed on the locomotive. The system also contains a ROM with databases of track parameters for each block section of the haul. Based on the number of the block section obtained from the loop, a number of values are selected from the database on the locomotive corresponding to the current location of the locomotive, which are processed by the program speed block, taking into account data on speed, tire diameter and distance traveled (RU 2283786, B60T 8/172 , 20.09.2006). This system is part of most integrated train traffic control systems as one of the subsystems.

Недостатком системы, при централизованном размещении аппаратуры, является большой расход кабеля, соединяющего путевые генераторы со станционными устройствами. The disadvantage of the system, with the centralized placement of the equipment, is the large consumption of the cable connecting the track generators with the station devices.

Известно техническое решение для контроля свободности путевых участков, в котором для резервирования устройств определения свободности путевых участков на основе рельсовых цепей использованы устройства для счета осей (RU 2320509, B61L 1/16, 27.03.2008).A technical solution is known for monitoring the vacancy of track sections, in which devices for counting axles are used to reserve devices for determining the vacancy of track sections based on track circuits (RU 2320509, B61L 1/16, 27.03.2008).

Недостатком такого технического решения является высокая стоимость строительства и последующей эксплуатации, что ограничивает область его целесообразного применения на участках с интенсивным движением поездов.The disadvantage of this technical solution is the high cost of construction and subsequent operation, which limits the scope of its expedient application in areas with heavy train traffic.

В качестве прототипа принята система для интервального регулирования движения поездов, содержащая подключенные к путевым участкам рельсовых линий датчики прохода колесных пар подвижных единиц рельсового транспорта, подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовых линий и путевые шлейфы индуктивной связи подсистемы автоматического управления служебным торможением подвижных единиц рельсового транспорта, а на прилегающей к рельсовым линиям станции комплекс аппаратуры центрального поста управления движением поездов, который соединен с центральным пунктом управления подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовых линий методом счета осей (И. Г. Тильк и др. «Новые устройства автоматики и телемеханики железнодорожного транспорта», Екатеринбург. 2010, с. 25, рис. 2.3.б). Путевые шлейфы индуктивной связи подсистемы автоматического управления служебным торможением подвижных единиц рельсового транспорта на рис. 2.3.б не показаны, но их расположение рядом с путевыми устройствами подсистемы счета осей является типовым в практике случаем, как и совместное использование функциональных возможностей обеих подсистем для эффективного управления движением поездов, в том числе интервального регулирования движения по перегону.As a prototype, a system for interval control of train traffic was adopted, containing sensors connected to the track sections of rail lines, sensors for the passage of wheel pairs of rolling units of rail transport, subsystems for monitoring the vacancy of track sections of rail lines and track loops of inductive coupling of the subsystem for automatic control of service braking of rolling units of rail transport, and at the station adjacent to the rail lines, the equipment complex of the central train traffic control post, which is connected to the central control point of the subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines by the axle counting method (I. G. Tilk et al. “New devices for automation and telemechanics of railway transport”, Yekaterinburg 2010, p. 25, Fig. 2.3.b). The track loops of the inductive coupling of the automatic control subsystem for service braking of rolling units of rail transport in fig. 2.3.b are not shown, but their location next to the track devices of the axle counting subsystem is a typical case in practice, as well as the joint use of the functionality of both subsystems for effective control of train traffic, including interval regulation of movement along the haul.

Недостатком известной комплексной системы, состоящей из двух упомянутых подсистем, является большая общая длина проводных кабельных линий для соединения напольных устройств с аппаратурой, размещенной на станции. Это вызывает трудности с широким внедрением из-за больших затрат на прокладку и дальнейшую техническую поддержку проводных кабельных соединений.A disadvantage of the well-known complex system, consisting of the two mentioned subsystems, is the large total length of wired cable lines for connecting outdoor devices with equipment located at the station. This causes difficulties with widespread implementation due to the high costs of laying and further technical support of wired cable connections.

Технический результат изобретения заключается в упрощении системы за счет сокращения потребности в прокладке новых кабельных линий при построении новой и модернизации существующей аппаратуры, для случаев централизованного размещения части аппаратуры системы на прилегающей к рельсовым линиям станции.The technical result of the invention is to simplify the system by reducing the need for laying new cable lines when building new and upgrading existing equipment, for cases of centralized placement of a part of the system equipment at a station adjacent to the rail lines.

Технический результат достигается тем, что в системе для интервального регулирования движения поездов, содержащей подключенные к путевым участкам рельсовых линий датчики прохода колесных пар подвижных единиц рельсового транспорта подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовых линий, путевые шлейфы индуктивной связи подсистемы автоматического управления служебным торможением подвижных единиц рельсового транспорта и прилегающий к рельсовым линиям станции комплекс аппаратуры центрального поста управления движением поездов, соединенный с центральным пунктом управления подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовых линий, согласно изобретению в каждом общем блоке напольного устройства каждого путевого участка каждой рельсовой линии размещены напольный электронный модуль контроля свободности своего путевого участка рельсовой линии, напольный генератор сигналов подсистемы автоматического управления служебным торможением подвижных единиц рельсового транспорта и два вторичных источника питания, первый из которых соединен с напольным электронным модулем, а второй подключен к напольному генератору сигналов, выход которого соединен с соответствующим путевым шлейфом индуктивной связи, входы напольного электронного модуля соединены с соответствующими ему датчиками прохода колесных пар, дополнительный выход напольного электронного модуля соединен с входом управления включением второго вторичного источника питания, при этом входы вторичных источников питания соединены внешней двухпроводной линией с соответствующим выходом/входом центрального пункта управления подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовой линии.The technical result is achieved by the fact that in a system for interval control of train traffic, containing sensors connected to the track sections of rail lines, sensors for the passage of wheel pairs of rolling units of rail transport of the subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines, track loops of inductive coupling of the subsystem for automatic control of service braking of rolling units of rail transport and adjacent to the rail lines of the station, the complex of equipment of the central station for controlling the movement of trains, connected to the central control point of the subsystem for monitoring the vacancy of the track sections of the rail lines, according to the invention, in each common block of the floor device of each track section of each rail line, a floor electronic module for monitoring the vacancy of its track section is placed rail line, a floor-standing signal generator for the subsystem of automatic control of service braking of mobile units of rail transport and two second external power sources, the first of which is connected to the floor electronic module, and the second is connected to the floor signal generator, the output of which is connected to the corresponding inductive coupling track loop, the inputs of the floor electronic module are connected to the corresponding wheel pair sensors, the additional output of the floor electronic module is connected with a control input for turning on the second secondary power source, while the inputs of the secondary power sources are connected by an external two-wire line to the corresponding output/input of the central control station of the track section vacancy control subsystem of the rail line.

На чертеже приведена структурная схема системы для интервального регулирования движения поездов.The drawing shows a block diagram of the system for interval regulation of train traffic.

Система для интервального регулирования движения поездов содержит подключенные к путевым участкам рельсовых линий 1 датчики 2 прохода колесных пар подвижных единиц 3 рельсового транспорта подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовых линий (на чертеже не показана), путевые шлейфы 4 индуктивной связи подсистемы автоматического управления служебным торможением подвижных единиц рельсового транспорта (на чертеже не показана) и прилегающий к рельсовым линиям 1 станции комплекс 5 аппаратуры центрального поста управления движением поездов, соединенный с центральным пунктом 6 управления подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовых линий, в каждом общем блоке 7 напольного устройства каждого путевого участка каждой рельсовой линии 1 размещены напольный электронный модуль 8 контроля свободности своего путевого участка рельсовой линии, напольный генератор 9 сигналов подсистемы автоматического управления служебным торможением подвижных единиц рельсового транспорта и два вторичных источника 10 и 11 питания, первый (10) из которых соединен с напольным электронным модулем 8, а второй (11) подключен к напольному генератору 9 сигналов, выход которого соединен с соответствующим путевым шлейфом 4 индуктивной связи, входы напольного электронного модуля 8 соединены с соответствующими ему датчиками 2 прохода колесных пар, дополнительный выход напольного электронного модуля 8 соединен с входом управления включением второго вторичного источника 11 питания, при этом входы вторичных источников 10 и 11 питания соединены внешней двухпроводной линией 12 с соответствующим выходом/входом центрального пункта 6 управления подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовой линии.The system for interval control of train movement contains connected to the track sections of rail lines 1 sensors 2 passage of wheel pairs of rolling units 3 rail transport subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines (not shown in the drawing), track loops 4 inductive coupling of the automatic control subsystem for service braking of rolling units rail transport (not shown in the drawing) and adjacent to the rail lines 1 of the station complex 5 of the equipment of the central station for controlling the movement of trains, connected to the central control point 6 of the subsystem for monitoring the vacancy of the track sections of the rail lines, in each common block 7 of the floor device of each track section of each rail line 1 there is a floor electronic module 8 for monitoring the vacancy of its track section of the rail line, a floor generator 9 signals for the subsystem of automatic control of the service braking of rail vehicles and two secondary power sources 10 and 11, the first (10) of which is connected to the floor electronic module 8, and the second (11) is connected to the floor signal generator 9, the output of which is connected to the corresponding inductive coupling path loop 4, the inputs of the floor electronic module 8 are connected to corresponding sensors 2 of the passage of wheel pairs, the additional output of the floor electronic module 8 is connected to the control input of the inclusion of the second secondary power source 11, while the inputs of the secondary power sources 10 and 11 are connected by an external two-wire line 12 to the corresponding output/input of the central control point 6 of the control subsystem freedom of track sections of the rail line.

Система для интервального регулирования движения поездов функционирует следующим образом.The system for interval regulation of train traffic operates as follows.

При прохождении колесных пар подвижных единиц 3 рельсового транспорта над датчиками 2 подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовых линий 1 формируются импульсы, число которых посчитывается в соответствующих напольных электронных модулях 8. Равенство осей, зафиксированных датчиками 2 на входе и выходе с путевого участка, является признаком его освобождения от подвижного состава. Проверку этого равенства осуществляет центральный пункт 6 управления подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовых линий 1 методом счета осей. Для этого количество проходящих осей преобразуется напольными электронными модулями 8 в соответствующее количество импульсов тока во внешней двухпроводной линии 12, которое затем подсчитывается в центральном пункте 6 управления. Полученная на этой основе вторичная информация о свободности путевых участков на прилегающих к станции рельсовых линиях 1 поступает в комплекс 5 аппаратуры центрального поста управления движением поездов и используется для управления движением поездов. В частности, эта информация используется и для интервального регулирования движения поездов на прилегающих к станции перегонах.When wheel pairs of rolling units 3 of rail transport pass over sensors 2 of the subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines 1, pulses are generated, the number of which is counted in the corresponding floor electronic modules 8. The equality of the axes recorded by sensors 2 at the entrance and exit from the track section is a sign of its exemption from rolling stock. The verification of this equality is carried out by the central control point 6 of the subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines 1 by the method of axle counting. To do this, the number of passing axles is converted by the floor electronics 8 into a corresponding number of current pulses in the external two-wire line 12, which is then counted in the central control station 6 . Obtained on this basis, the secondary information about the vacancy of track sections on the rail lines 1 adjacent to the station enters the complex 5 of the equipment of the central train control station and is used to control the movement of trains. In particular, this information is also used for interval regulation of train traffic on the hauls adjacent to the station.

Каждая внешняя двухпроводная линия 12 используется как для подачи питания переменного тока для напольной аппаратуры своего путевого участка рельсовой линии 1, так и для передачи обратно в центральный пункт 6 управления информации для контроля освобождения путевых участков методом счета осей.Each external two-wire line 12 is used both to supply AC power to the floor equipment of its track section of the rail line 1, and to transmit information back to the central control point 6 to control the release of track sections by the axle counting method.

Внутри каждого общего блока 7 напольного устройства ток питания распределяется между напольным электронным модулем 8 контроля свободности путевого участка рельсовой линии 1 и напольным генератором 9 сигналов подсистемы автоматического управления служебным торможением подвижных единиц 3 рельсового транспорта. Напольный электронный модуль 8 и напольный генератор 9 питаются раздельно от соответствующих вторичных источников питания 10 и 11.Inside each common unit 7 of the floor device, the power current is distributed between the floor electronic module 8 for monitoring the vacancy of the track section of the rail line 1 and the floor generator 9 of the signals of the subsystem for automatic control of the service braking of rolling units 3 of the rail transport. Floor electronic module 8 and floor generator 9 are powered separately from the respective secondary power sources 10 and 11.

Для исключения мешающего влияния тока, потребляемого от сети питания напольным генератором 9 во время подачи информационного сигнала в путевой шлейф 4 индуктивной связи подсистемы автоматического управления служебным торможением подвижных единиц 3 рельсового транспорта, напольный генератор 9, по крайней мере, во время передачи информации для счета осей соответствующим напольным электронным модулем 8 в центральный пункт 6 управления, находится в состоянии с выключенным питанием. Сигнал на включение и выключение питания напольного генератора 9 формируется этим напольным электронным модулем 8 на его дополнительном выходе, соединенном с входом управления включением вторичного источника питания 11. Этот сигнал может для дополнительной экономии электроэнергии включать вторичный источник питания 11 только в интервалах времени ожидаемого прохождения приемных катушек подвижных единиц 3 рельсового транспорта над соответствующим путевым шлейфом 4 индуктивной связи. Напольный электронный модуль 8 может самостоятельно рассчитать этот интервал времени с допустимой погрешностью, поскольку во время счета осей подвижной единицы 3 рельсового транспорта одновременно может быть вычислена ее скорость и использована далее наряду с известными постоянными данными о расстояниях от мест установки датчиков 2 прохода колесных пар, до места установки соответствующего путевого шлейфа 4 индуктивной связи и с данными о длине путевого шлейфа 4.To eliminate the interfering effect of the current consumed from the power supply by the floor generator 9 during the supply of an information signal to the track loop 4 of the inductive coupling of the automatic control subsystem for the service braking of rolling units 3 of rail vehicles, the floor generator 9, at least during the transmission of information for counting axles corresponding floor electronic module 8 to the central control station 6 is in a power-off state. The signal to turn on and off the power of the floor generator 9 is generated by this floor electronic module 8 at its additional output connected to the control input for turning on the secondary power source 11. This signal can, for additional energy savings, turn on the secondary power source 11 only in the time intervals of the expected passage of the receiving coils moving units 3 rail transport over the corresponding track loop 4 inductive connection. The floor electronic module 8 can independently calculate this time interval with an acceptable error, since during the calculation of the axles of the rolling unit 3 of the rail transport, its speed can be simultaneously calculated and used further along with the known constant data on the distances from the installation locations of the sensors 2 of the passage of wheel sets, up to installation locations of the corresponding track loop 4 of inductive coupling and data on the length of the track loop 4.

Сигналом включения напольных устройств является подача на них напряжения питания из своих внешних двухпроводных линий 12, которая происходит по командам, формируемым в центральном пункте 6 управления подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовых линий 1 методом счета осей в результате взаимодействия его аппаратуры с комплексом 5 аппаратуры центрального поста управления движением поездов своей станции.The signal for turning on floor devices is the supply voltage to them from their external two-wire lines 12, which occurs according to commands generated at the central control point 6 of the subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines 1 by the method of counting axes as a result of the interaction of its equipment with the complex 5 of the equipment of the central post train traffic control of their station.

Предлагаемое техническое решение способствует упрощению кабельной сети системы и наиболее экономично для железнодорожных участков, уже оборудованных устройствами системы автоматического управления торможением (САУТ) или аналогичными. Ранее системой САУТ были оборудованы большое количество локомотивов и двухпутных участков автоблокировки, а в настоящее время внедрение этой системы интенсивно продолжается.The proposed solution contributes to the simplification of the cable network of the system and is most economical for railway sections already equipped with devices of the automatic braking control system (SAUT) or similar. Previously, a large number of locomotives and double-track automatic blocking sections were equipped with the SAUT system, and at present, the introduction of this system is intensively continuing.

Предлагаемое техническое решение также экономично и при новом строительстве в местах, где должны соседствовать новые системы счета осей и новая система САУТ. В целом, оно применимо на значительном полигоне железных дорог СНГ как в настоящее время, так и в перспективе.The proposed technical solution is also economical for new construction in places where new axle counting systems and the new SAUT system should be adjacent. In general, it is applicable to a significant range of CIS railways both now and in the future.

Claims

A system for interval regulation of train traffic, containing sensors connected to the track sections of rail lines, sensors for the passage of wheel pairs of rolling units of rail transport of the subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines, track loops of inductive coupling of the subsystem for automatic control of service braking of mobile units of rail transport and a complex adjacent to the rail lines of the station equipment of the central train traffic control station, connected to the central control point of the subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines, characterized in that in each common block of the floor device of each track section of each rail line there is a floor electronic module for controlling the vacancy of its track section of the rail line, a floor generator signals of the subsystem of automatic control of service braking of mobile units of rail transport and two secondary power sources, the first of which is is connected to the floor electronic module, and the second one is connected to the floor signal generator, the output of which is connected to the corresponding inductive coupling track loop, the inputs of the floor electronic module are connected to the corresponding wheel pair sensors, the additional output of the floor electronic module is connected to the control input of switching on the second secondary source power supply, while the inputs of the secondary power sources are connected by an external two-wire line to the corresponding output/input of the central control point of the subsystem for monitoring the vacancy of the track sections of the rail line.