RU2791777C1

RU2791777C1 - System for interval control of train traffic

Info

Publication number: RU2791777C1
Application number: RU2022132284A
Authority: RU
Inventors: Андрей Григорьевич Баранов; Дмитрий Георгиевич Вуцан; Андрей Валерьевич Геня; Сергей Иванович Куваев; Андрей Игорьевич Кузьмин; Игорь Александрович Панферов; Ефим Наумович Розенберг; Анна Михайловна Сапронова
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 (2) for the passage of wheelset of rolling units (3) of rail transport of the subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines, track loops (4) of inductive coupling of the subsystem for automatic control of the service braking of mobile units adjacent to the rail lines (1) of the station, connected to the central control point (5) of the subsystem for monitoring the vacancy of the track sections of rail lines (6), in each common electronic 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 own track section of the rail line (1), a floor signal generator (9) for the subsystem for automatic control of the service braking of rolling units (3) connected to the first (10) and second (11) secondary power supplies, respectively each of which is connected by means of separate external inputs (12) to the first ends of the external two-wire lines (13).

EFFECT: increasing reliability.

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 с 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, B60T8/172, 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, B60T8 / 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 которых для резервирования устройств определения свободности путевых участков на основе рельсовых цепей использованы также устройства для счета осей (RU 2320509, B61L1/16, 27.03.2008).A technical solution is known for monitoring the vacancy of track sections in which devices for counting axles are also used to reserve devices for determining the vacancy of track sections based on track circuits (RU 2320509, B61L1 / 16, 03/27/2008).

Недостатком такого технического решения является высокая стоимость строительства и последующей эксплуатации, что ограничивает область их целесообразного применения участками с интенсивным движением поездов.The disadvantage of this technical solution is the high cost of construction and subsequent operation, which limits the scope of their expedient application to 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 обоих подсистем для эффективного управления движением поездов, в том числе интервального регулирования движения по перегону.As a prototype, a system for interval regulation 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, a subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines and track loops of an inductive connection of a subsystem for automatic control of service braking of rolling units of rail transport, and on adjacent to the rail lines of the station, a set of equipment for the central train 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 train traffic control, including interval regulation of movement along the haul.

Недостатком известной комплексной системы, состоящей из двух упомянутых подсистем, является низкая надежность работы каждой подсистемы, обусловленная высокой вероятностью обрывов проводных кабельных соединений напольных устройств с аппаратурой размещенной на станции.The disadvantage of the well-known complex system, consisting of the two mentioned subsystems, is the low reliability of each subsystem, due to the high probability of breaks in the wired cable connections of outdoor devices with equipment located at the station.

Это вызывает трудности с широким внедрением из-за больших затрат на прокладку и дальнейшую техническую поддержку проводных кабельных соединений и может привести к существенным задержкам в движении поездов. This causes difficulties with widespread implementation due to the high costs of laying and further technical support of wired cable connections and can lead to significant delays in the movement of trains.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности системы посредством снижения вероятности перечисленных отказов системы при обрывах внешних двухпроводных линий.The technical result of the invention is to increase the reliability of the system by reducing the probability of the listed system failures in case of breaks in the external two-wire 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 электронном блоке напольного устройства каждого путевого участка каждой рельсовой линии размещены напольный электронный модуль контроля свободности своего путевого участка рельсовой линии и напольный генератор сигналов подсистемы автоматического управления служебным торможением подвижных единиц рельсового транспорта, подключенные соответственно к первому и второму вторичным источникам питания, каждый из которых посредством отдельных внешних вводов соединен с первыми концами внешних двухпроводных линий, вторые концы которых соединены с соответствующим выходом/ входом центрального пункта управления подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовой линии, при этом выход напольного генератора сигналов соединен с соответствующим ему путевым шлейфом индуктивной связи, входы напольного электронного модуля соединены с соответствующими ему датчиками прохода колесных пар, а его дополнительный выход соединен с входом управления включением второго вторичного источника питания.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 track sections of rail lines, according to the invention, in each common electronic unit of the floor device of each track section of each rail line, a floor electronic module for controlling the vacancy of its track section of the rail line and a floor signal generator of the automatic control subsystem for service braking of rolling units of rail vehicles the one connected respectively to the first and second secondary power sources, each of which is connected by means of separate external inputs to the first ends of the external two-wire lines, the second ends of which are connected 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, while the output of the floor signal generator is connected to the corresponding inductive coupling track loop, the inputs of the floor electronic module are connected to the wheel pair passage sensors corresponding to it, and its additional output is connected to the control input for turning on the second secondary power source.

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 электронном блоке 7 напольного устройства каждого путевого участка каждой рельсовой линии 1 размещены напольный электронный модуль 8 контроля свободности своего путевого участка рельсовой линии 1 и напольный генератор 9 сигналов подсистемы автоматического управления служебным торможением подвижных единиц 3 рельсового транспорта, подключенные соответственно к первому (10) и второму (11) вторичным источникам питания, каждый из которых посредством отдельных внешних вводов 12 соединен с первыми концами внешних двухпроводных линий 13, вторые концы которых соединены с соответствующим выходом/входом центрального пункта 6 управления подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовой линии, при этом выход напольного генератора 9 сигналов соединен с соответствующим ему путевым шлейфом 4 индуктивной связи, входы напольного электронного модуля 8 соединены с соответствующими ему датчиками 2 прохода колесных пар, а его дополнительный выход соединен с входом управления включением второго вторичного источника 11 питания.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 electronic unit 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 rail line 1 and a floor generator 9 of signals of the subsystem for automatic control of the service braking of rolling units 3 of the rail vehicle transport, connected respectively to the first (10) and second (11) secondary power sources, each of which is connected by means of separate external inputs 12 to the first ends of the external two-wire lines 13, the second ends of which are connected to the corresponding output/input of the central control station 6 of the control subsystem freeness of track sections of the rail line, while the output of the floor signal generator 9 is connected to the corresponding track loop 4 of inductive coupling, the inputs of the floor electronic module 8 are connected to the corresponding sensors 2 of the passage of wheel sets, and its additional output is connected to the control input of the inclusion of the second secondary source 11 nutrition.

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

При прохождении колесных пар подвижных единиц 3 рельсового транспорта над датчиками 2 прохода 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 внешних двухпроводных линиях 13, 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 passage 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 his release from the 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. For 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 lines 13, 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.

Импульсы тока передаются в центральный пункт 6 управления параллельно по внешним двухпроводным линиям 13, которые проходят в разных кабелях из-за того, что они относятся к разным подсистемам. В центральном пункте 6 импульсы обрабатывается таким образом, чтобы обрыв одной из внешних двухпроводных линий 13 не приводил к потере информации для подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовых линий 1 методом счета осей. Одновременно обеспечивается взаимное резервирование двухпроводных линий 13 в части обрыва цепей электропитания. При обрыве одной из двухпроводных линий 13 не происходит прекращения подачи электропитания на соответствующий общий электронный блок 7 напольных устройств. Таким образом, повышается надежность работы как подсистемы контроля свободности путевых участков рельсовых линий 1 методом счета осей, так и подсистемы автоматического управления служебным торможением подвижных единиц 3 рельсового транспорта.The current pulses are transmitted to the central control point 6 in parallel via external two-wire lines 13, which run in different cables due to the fact that they belong to different subsystems. In the central point 6, the pulses are processed in such a way that a break in one of the external two-wire lines 13 does not lead to a loss of information for the subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines 1 by the axle counting method. At the same time, mutual redundancy of two-wire lines 13 is provided in terms of power supply circuit breaks. If one of the two-wire lines 13 breaks, the power supply to the corresponding common electronic unit 7 of outdoor devices does not stop. Thus, the reliability of the operation of both the subsystem for monitoring the vacancy of track sections of rail lines 1 by the axle counting method and the subsystem for automatic control of service braking of rolling units 3 of rail transport is increased.

Каждая внешняя двухпроводная линия 13 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 13 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 электронного блока 7 напольных устройств 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. Питание электронного модуля 8 и напольного генератора 9 осуществляется раздельно от соответствующих вторичных источников питания 10 и 11.Inside each common electronic unit 7 floor devices, 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 signal generator 9 of the subsystem for automatic control of the service braking of rolling units 3 of rail transport. The 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 индуктивной связи 4 подсистемы автоматического управления служебным торможением подвижных единиц 3 рельсового транспорта 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 генератора 9 формируется этим напольным электронным модулем 8 на его отдельном 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 4 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 индуктивной связи 4 и 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, the generator 9, at least during the transmission of information for counting the axles by the 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 supply of the generator 9 is generated by this outdoor electronic module 8 at its separate 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 of the movable 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 4 of the rail transport, its speed can be simultaneously calculated and used further, along with known constant data on the distances from the installation locations of the sensors 2 of the passage of wheel sets, to the place of installation of the corresponding track loop of inductive coupling 4 and data on the length of the track loop 4.

Сигналом включения напольных устройств является подача на них напряжения питания хотя бы по одной из внешних двухпроводных линий 13, 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 аппаратуры 5 центрального поста управления движением поездов своей станции.The signal for turning on outdoor devices is the supply voltage to them through at least one of the external two-wire lines 13, which occurs according to commands generated in 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 equipment complex 5 of the central control post for the movement of trains of its station.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение надежности системы и наиболее экономично, для железнодорожных участков уже оборудованных устройствами 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 technical solution provides an increase in the reliability of the system and is most economical for railway sections already equipped with SAUT devices 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 the track sections of rail lines, characterized in that in each common electronic unit of the floor device of each track section of each rail line there is a floor electronic module for monitoring the vacancy of its track section of the rail line and a floor signal generator of the subsystem of automatic control of service braking of mobile units of rail transport, connected respectively to the first and to the second secondary power sources, each of which, by means of separate external inputs, is connected to the first ends of the external two-wire lines, the second ends of which are connected 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, while the output of the floor signal generator is connected to the corresponding by means of an inductive coupling track loop, the inputs of the outdoor electronic module are connected to the corresponding sensors for the passage of wheelsets, and its additional output is connected to the control input for switching on the second secondary power source.