RU79082U1 - DEVICE FOR DETECTING DANGEROUS CONNECTION OF TRAINS NEXT IN ONE DIRECTION - Google Patents
DEVICE FOR DETECTING DANGEROUS CONNECTION OF TRAINS NEXT IN ONE DIRECTION Download PDFInfo
- Publication number
- RU79082U1 RU79082U1 RU2008125963/22U RU2008125963U RU79082U1 RU 79082 U1 RU79082 U1 RU 79082U1 RU 2008125963/22 U RU2008125963/22 U RU 2008125963/22U RU 2008125963 U RU2008125963 U RU 2008125963U RU 79082 U1 RU79082 U1 RU 79082U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- train
- trains
- approach
- receiver
- calculated
- Prior art date
Links
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использована на железнодорожных единицах с целью повышения безопасности интервального регулирования движения поездов, а также для контроля появления отцепа на перегоне.Целью разработки полезной модели является устранение недостатков устройства автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования.Сущность заявленной модели состоит в определении опасного сближения поездов, следующих в одном направлении, путем анализа скорости их сближения, вычисленной двумя независимыми способами, а именно по доплеровской разности частот двух радиосигналов: сигнала излучаемого передатчиком идущего впереди поезда, и сигнала принимаемого приемником идущего сзади поезда, а также по изменению расстояния между поездами за единицу времени, вычисляемому по координатам переднего вагона сзади идущего поезда и последнего вагона впереди идущего поезда, определенным спутниковой радионавигационной системой, и комплексирования скоростей, полученных двумя различными способами, с целью повышения вероятности правильного обнаружения опасного сближения поездов.The utility model relates to the field of railway automation, telemechanics and communications and can be used on railway units in order to increase the safety of interval regulation of train movements, as well as to control the appearance of a trailer on the stage. The purpose of the development of the utility model is to eliminate the shortcomings of the automatic blocking device with tone rail circuits and centralized distribution of equipment. The essence of the claimed model is to determine the dangerous proximity of trains, following in one direction lane, by analyzing the speed of their approach, calculated by two independent methods, namely, by the Doppler frequency difference of two radio signals: the signal emitted by the transmitter of the train coming in front, and the signal received by the receiver of the train coming from the back, as well as by changing the distance between trains per unit time, calculated by the coordinates of the front car behind the train and the last car in front of the train determined by the satellite radio navigation system, and the combination of the speeds obtained by two I in various ways, in order to increase the likelihood of correctly detecting a dangerous train approach.
Description
Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использована на железнодорожных единицах с целью повышения безопасности интервального регулирования движения поездов, а также для контроля появления отцепа на перегоне.The utility model relates to the field of railway automation, telemechanics and communications and can be used on railway units in order to increase the safety of interval regulation of train movements, as well as to control the appearance of a trailer on the stage.
Из уровня техники известно устройство автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования (см. патент России №2287447 С2 кл. В61L 23/16). Устройство контролирует наличие подвижного состава, отцепа или повреждение железнодорожного полотна.The prior art device is a self-locking with tonal rail chains and centralized placement of equipment (see Russian patent No. 2287447 C2 class. B61L 23/16). The device monitors the presence of rolling stock, release or damage to the railway track.
Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:
1) Определение наличия железнодорожной единицы на перегоне осуществляется с погрешностью равной длине блок-участка.1) The determination of the presence of a railway unit on the stage is carried out with an error equal to the length of the block section.
2) Невозможность определения скорости железнодорожной единицы на блок-участке.2) The inability to determine the speed of a railway unit on a block site.
3) Применение устройства только на участках с установленной длиной блок-участка.3) The use of the device only in areas with a fixed length of the block area.
Эти недостатки снижают надежность и безопасность управления движением, не позволяют повысить интенсивность движения поездов. Предлагаемое устройство обнаружения опасного сближения поездов устраняет недостатки устройства автоблокировки с тональными рельсовыми цепями. Достигается это за счет использования спутниковых радионавигационных систем, принципов беспроводной передачи информации на расстояние и эффекта Доплера.These shortcomings reduce the reliability and safety of traffic control, do not allow to increase the intensity of train traffic. The proposed device for detecting a dangerous train approach eliminates the disadvantages of a self-locking device with tonal rail chains. This is achieved through the use of satellite radio navigation systems, the principles of wireless transmission of information over distance and the Doppler effect.
Сущность заявленной модели состоит в определении опасного сближения поездов, следующих в одном направлении, путем анализа скорости их сближения, вычисленной двумя независимыми способами, а именно по доплеровской разности частот двух радиосигналов: сигнала The essence of the claimed model is to determine the dangerous approach of trains following in one direction by analyzing the speed of their approach, calculated by two independent methods, namely by the Doppler frequency difference of two radio signals:
излучаемого передатчиком идущего впереди поезда, и сигнала принимаемого приемником идущего сзади поезда, а также по изменению расстояния между поездами за единицу времени, вычисляемому по координатам переднего вагона сзади идущего поезда и последнего вагона впереди идущего поезда, определенным спутниковой радионавигационной системой, и комплексирования скоростей, полученных двумя различными способами, с целью повышения вероятности правильного обнаружения опасного сближения поездов.emitted by the transmitter of the train in front of the train, and the signal received by the receiver of the train coming from behind, as well as by the change in the distance between the trains per unit time, calculated by the coordinates of the front car behind the train and the last car in front of the train determined by the satellite radio navigation system, and the combination of speeds obtained in two different ways, in order to increase the likelihood of correctly detecting a dangerous train approach.
Полезная модель решает задачу повышения безопасности и интенсивности движения путем непрерывного контроля местоположения впереди идущего поезда.The utility model solves the problem of increasing safety and traffic intensity by continuously monitoring the location of the train in front.
При использовании устройства обнаружения опасного сближения поездов, идущих в одном направлении, достигается непрерывный контроль дальности между ними, а также повышение безопасности движения путем непрерывного контроля наличия отцепа на перегоне.When using the device for detecting dangerous proximity of trains traveling in one direction, continuous monitoring of the distance between them is achieved, as well as improving traffic safety by continuously monitoring the presence of a trailer on the stage.
На рис.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства обнаружения опасного сближения поездов на перегоне. Поезд №1 является впереди идущим поездом. Положение его последнего вагона относительно идущего за ним поездом №2 контролируется совместной работой аппаратуры, установленной на поезде №1 и на идущем за ним поездом №2. Аппаратура контроля обнаружения опасного сближения поездов состоит из приемника спутниковой радионавигационной системы-1 и передатчика-2, установленных на поезде №1, а также приемника спутниковой навигационной системы-3 и приемника-4 установленных на поезде №2.Fig. 1 shows a structural diagram of the proposed device for detecting a dangerous approach of trains on the stage. Train No. 1 is the train in front. The position of his last carriage relative to the train No. 2 following him is controlled by the joint operation of the equipment installed on the train No. 1 and on the train No. 2 following him. The control equipment for detecting dangerous proximity of trains consists of a receiver of satellite radio navigation system-1 and transmitter-2 installed on train No. 1, as well as a receiver of satellite navigation system-3 and receiver-4 installed on train No. 2.
Приемник спутниковой радионавигационной системы-1 состоит из антенны-5 и блока приема и обработки информации-6. Приемник спутниковой радионавигационной системы-3, аналогичный по построению, и состоит из антенны-7 и блока приема и обработки сигналов-8.The receiver of the satellite radio navigation system-1 consists of an antenna-5 and a unit for receiving and processing information-6. The receiver of the satellite radio navigation system-3, similar in construction, consists of an antenna-7 and a signal reception and processing unit-8.
Передатчик-2 состоит из опорного генератора с фазовой автоматической подстройкой частоты-9, предварительного усилителя-10, фазового манипулятора-11, усилителя мощности-12, направленной передающей антенны-13, посредством которой излучается радиосигнал-14 и обеспечивается развязка по направлениям движения поездов. Конструкция выполнена в виде одного функционального блока и располагается в одном корпусе.Transmitter-2 consists of a reference oscillator with phase-locked loop frequency-9, pre-amplifier-10, phase manipulator-11, power amplifier-12, directional transmitting antenna-13, through which radio-signal-14 is emitted and decoupling in the directions of train traffic is provided. The design is made in the form of one functional unit and is located in one housing.
Приемник-4 предназначен для приема сигнала-14 и состоит из приемной антенны-15, опорного генератора с фазовой автоматической подстройкой частоты-16, преселлектора-17, усилителя промежуточной частоты-18, ограничителя амплитуды-19, синхронных детекторов-20, 21, решающего устройства-22. Конструкция выполнена в виде одного функционального блока и располагается в одном корпусе.Receiver-4 is designed to receive signal-14 and consists of a receiving antenna-15, a reference oscillator with phase-locked loop frequency-16, preselector-17, an intermediate frequency amplifier-18, an amplitude limiter-19, synchronous detectors-20, 21, which decides devices-22. The design is made in the form of one functional unit and is located in one housing.
На рис.2. изображена структурная схема решающего устройства-22, которое состоит из блока вычисления географических координат-23, дешифратора-24, блока вычисления координат-25, блока вычисления скорости сближения по координатам-26, блока вычисления скорости сближения по частоте доплеровского сдвига-27, устройства комплексирования-28. Конструкция выполнена в виде одного функционального блока и располагается в одном корпусе.Fig. 2. depicts a structural diagram of a solving device-22, which consists of a unit for calculating the geographical coordinates-23, a decoder-24, a unit for calculating the coordinates-25, a unit for calculating the speed of approach by coordinates-26, a unit for calculating the speed of approach by the frequency of the Doppler shift-27, a complexation device -28. The design is made in the form of one functional unit and is located in one housing.
Информация о координатах поезда №1 передается на поезд №2 путем излучения через антенну-13 фазоманипулированных высокочастотных колебаний-14, предварительно сформированных из высокостабильных колебаний опорного генератора-9, синхронизируемого колебаниями с синтезатора частот блока приема и обработки информации-6, усиленных в предварительном усилителе-10, подвергшихся фазовой манипуляции в фазовом манипуляторе-11, на второй вход которого поступают видеосигналы с выхода блока приема и обработки информации-6, представляющих собой псевдослучайную последовательность, соответствующую коду передаваемых координат, и усиленных до заданной мощности в усилителе мощности-12.Information about the coordinates of train No. 1 is transmitted to train No. 2 through radiation through antenna-13 of phase-manipulated high-frequency oscillations-14, pre-formed from highly stable oscillations of the reference oscillator-9, synchronized by oscillations from the frequency synthesizer of the information reception and processing unit-6, amplified in a preliminary amplifier -10, subjected to phase manipulation in the phase manipulator-11, the second input of which receives video signals from the output of the receiving and processing information unit-6, which are pseudo a random sequence corresponding to the code of the transmitted coordinates, and amplified to a given power in the power amplifier-12.
Сигнал-14 принимается приемной антенной-15, установленной на поезде №2. В преселекторе-17 происходит предварительное усиление сигнала, предварительная частотная селекция и преобразование частоты сигнала с использованием опорного генератора с фазовой автоматической подстройкой частоты-16, который синхронизируется высокостабильными колебаниями с синтезатора частоты блока приема и обработки информации-8. В усилителе промежуточной частоты-18 происходит выделение спектра принятого сигнала фильтром с амплитудочастотной характеристикой квазипрямоугольного вида и усиление его до уровня, при котором возможна работа синхронных детекторов-20, 21.Signal-14 is received by receiving antenna-15 mounted on train No. 2. In the preselector-17, the signal is pre-amplified, the frequency is preselected and the signal frequency is converted using a reference oscillator with phase-locked loop frequency-16, which is synchronized by highly stable oscillations from the frequency synthesizer of the information reception and processing unit-8. In the intermediate-frequency amplifier-18, the spectrum of the received signal is extracted by a filter with an amplitude-frequency characteristic of a quasi-rectangular shape and amplified to a level at which synchronous detectors-20, 21 can work.
Колебания с ограничителя амплитуды-19 поступают на синхронный детектор-21. Одновременно на синхронный детектор-21 поступают высокостабильные опорные колебания с синтезатора частот блока приема и обработки информации-8. Выходным сигналом синхронного детектора-21 является напряжение U∂:Oscillations from the amplitude limiter-19 arrive at the synchronous detector-21. At the same time, highly stable reference vibrations from the frequency synthesizer of the information reception and processing unit-8 are received at the synchronous detector-21. The output signal of the synchronous detector-21 is the voltage U ∂ :
, ,
где k - крутизна статической характеристики синхронного детектора-20,where k is the steepness of the static characteristics of the synchronous detector-20,
F∂ - доплеровский сдвиг частоты сигнала-14, принимаемого приемником-4, возникающий вследствие взаимного радиального перемещения передатчика-2 и приемника-4F ∂ - Doppler frequency shift of the signal-14 received by the receiver-4, resulting from the mutual radial movement of the transmitter-2 and receiver-4
; ;
где λ - длина волны сигнала-14, излучаемого передатчиком-2 через направленную антенну-13.where λ is the wavelength of signal-14 emitted by the transmitter-2 through the directional antenna-13.
На синхронный детектор-20 одновременно поступают фазоманипулированные сигналы с ограничителя амплитуды-19 и опорные колебания с синтезатора частот блока приема и обработки информации-8. На выходе синхронного детектора-20 в результате демодуляции фазоманипулированного сигнала образуется псевдослучайная последовательность видеоимпульсов П(φ1,λ1), которые сохраняют Phase-manipulated signals from the amplitude limiter-19 and reference oscillations from the frequency synthesizer of the receiving and processing information unit-8 are simultaneously fed to the synchronous detector-20. At the output of the synchronous detector-20 as a result of demodulation of the phase-shifted signal, a pseudo-random sequence of video pulses P (φ 1 , λ 1 ) is formed, which save
информацию о координатах поезда №1. Данные с синхронных детекторов-20, 21 подаются на решающее устройство-22. В решающем устройстве-22 происходит:information about the coordinates of train number 1. Data from synchronous detectors-20, 21 are fed to a resolver-22. In the decider-22 occurs:
а) декодирование псевдослучайной последовательности П(φ1,λ1) и определение географических координат φ1, λ1 поезда №1;a) decoding the pseudo-random sequence P (φ 1 , λ 1 ) and determining the geographical coordinates φ 1 , λ 1 of train No. 1;
б) фиксирование географических координат широты φ11 и φ12, долготы λ11 и λ12 поезда №1 соответственно в моменты времени t1 и t2;b) fixing the geographical coordinates of latitude φ 11 and φ 12 , longitudes λ 11 and λ 12 of train No. 1, respectively, at time t 1 and t 2 ;
в) фиксирование по данным из блока приема и обработки информации-8, географических координат широты φ21 и φ22, долготы λ21 и λ22 поезда №2 соответственно в моменты времени t1 и t2;c) fixing according to the data from the information reception and processing unit-8, geographical coordinates of latitude φ 21 and φ 22 , longitude λ 21 and λ 22 of train No. 2, respectively, at time t 1 and t 2 ;
г) Пересчет географических координат φ11, φ12, φ21, φ22, λ11, λ12, λ21, λ22 в проекции x11, х12, x21, x22 по направлению участка пути движения соответственно поездов №1 и №2 и соответственно для моментов времени t1 и t2;d) Recalculation of the geographical coordinates φ 11 , φ 12 , φ 21 , φ 22 , λ 11 , λ 12 , λ 21 , λ 22 in the projection x 11 , x 12 , x 21 , x 22 in the direction of the section of the track, respectively, for trains No. 1 and No. 2, respectively, for time instants t 1 and t 2 ;
д) расчет скорости сближения поезда №1 и поезда №2 по формулеd) the calculation of the convergence speed of the train number 1 and train number 2 according to the formula
где Δх1=x11-x12 перемещение поезда №1 за промежуток времени Δt,where Δx 1 = x 11 -x 12 the movement of train No. 1 for the period of time Δt,
Δх2=x21-x22 перемещение поезда №2 за промежуток времени Δt;Δx 2 = x 21 -x 22 movement of train No. 2 for the period of time Δt;
Δt=t2-t1 промежуток времени между двумя последующими вычислениями скорости сближения и выбирается из условия, что хi≫σx, где σx - среднеквадратическая погрешность определения координат хi, i=1; 2;Δt = t 2 -t 1 the time interval between two subsequent calculations of the approach speed and is selected from the condition that x i ≫ σ x , where σ x is the standard error of determining the coordinates x i , i = 1; 2;
е) расчет скорости сближения двух железнодорожных единиц согласно формулам (1) и (2)f) calculation of the convergence rate of two railway units in accordance with formulas (1) and (2)
; ;
ж) комплексирование скорости сближения, вычисленной по формулам (3) и (4), методом оптимальной фильтрации и определение оценки скорости сближения V* сбл поезда №1 и поезда №2;g) integration of the approach speed calculated by formulas (3) and (4) by the optimal filtration method and the estimation of the approach speed V * sbl of train No. 1 and train No. 2;
з) определение расстояния S между последним вагоном поезда №1 и первым вагоном поезда №2 по формулеh) determination of the distance S between the last car of train No. 1 and the first car of train No. 2 according to the formula
, ,
где х1 и х2 координаты вдоль направления участка пути движения соответственно поездов №1 и №2 в момент времени tm, где m>0 - целое число.where x 1 and x 2 coordinates along the direction of the section of the path of movement of trains No. 1 and No. 2, respectively, at time t m , where m> 0 is an integer.
По значению оценки скорости сближения V* сбл поездов №1 и №2, а также по расстоянию S между ними в соответствии с требованиями безопасности принимается решение о дальнейшем режиме движения поезда №2.Based on the value of the approach speed estimation V * sbl of trains No. 1 and No. 2, as well as the distance S between them, in accordance with safety requirements, a decision is made on the further mode of movement of train No. 2.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008125963/22U RU79082U1 (en) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | DEVICE FOR DETECTING DANGEROUS CONNECTION OF TRAINS NEXT IN ONE DIRECTION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008125963/22U RU79082U1 (en) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | DEVICE FOR DETECTING DANGEROUS CONNECTION OF TRAINS NEXT IN ONE DIRECTION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU79082U1 true RU79082U1 (en) | 2008-12-20 |
Family
ID=48229231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008125963/22U RU79082U1 (en) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | DEVICE FOR DETECTING DANGEROUS CONNECTION OF TRAINS NEXT IN ONE DIRECTION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU79082U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2578646C1 (en) * | 2015-02-13 | 2016-03-27 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | System for control of distance between successive trains based on digital radio communication |
-
2008
- 2008-06-25 RU RU2008125963/22U patent/RU79082U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2578646C1 (en) * | 2015-02-13 | 2016-03-27 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | System for control of distance between successive trains based on digital radio communication |
EA027957B1 (en) * | 2015-02-13 | 2017-09-29 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | System for control of distance between successive trains based on digital radio communication |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9022325B2 (en) | Train control system | |
EP1707986B1 (en) | System and method for determining a position of a vehicle | |
US9608742B2 (en) | Methods and systems for signal fingerprinting | |
WO2006065730A2 (en) | A broken rail detection system | |
RU2012154927A (en) | METHOD AND DEVICES FOR DETERMINING THE DISTANCE BETWEEN THE RADIO BEACON AND THE VEHICLE INSTRUMENT | |
CN106680852B (en) | Localization method and system based on satellite navigation signals Deceiving interference | |
JP2006217228A (en) | Antenna controller, radio base station, and base station network control system | |
RU2488133C1 (en) | Hydroacoustic complex to detect moving source of sound, to measure azimuthal angle to source and horizon of source of sound in shallow sea | |
JP2007284013A (en) | Vehicle position measuring device and vehicle position measuring method | |
CN104765052B (en) | GEO navigation satellite high-sensitivity carrier tracking method | |
KR20120065996A (en) | Environment estimation in a wireless communication system | |
CN109343096B (en) | GNSS assisted relative navigation method and system based on GSM-R communication system | |
ZA200600950B (en) | Moving platform position determination system and method | |
US20200142059A1 (en) | Driving support apparatus | |
CN117760507B (en) | River acoustic chromatographic flow monitoring system and method based on double-frequency underwater acoustic base station | |
RU79082U1 (en) | DEVICE FOR DETECTING DANGEROUS CONNECTION OF TRAINS NEXT IN ONE DIRECTION | |
RU104908U1 (en) | MICROPROCESSOR SYSTEM OF INTERVAL CONTROL BY TRAFFIC WITH TRAFFIC POSITIONING OF MOBILE RAILWAY UNITS | |
US4325068A (en) | Loran-C signal processor | |
CN102004236A (en) | Global position system (GPS) signal tracking method, tracking channel loop and adjusting method thereof | |
KR102124549B1 (en) | Signal demodulator of LORAN system | |
RU2747818C1 (en) | Method for determining train location by railway track infrastructure in real time | |
JP2003036456A (en) | Instrument for measuring time | |
KR100880716B1 (en) | Excess delay estimation using total received power | |
JP4216419B2 (en) | Moving speed measuring device | |
CN104076370A (en) | Code tracking ring and code tracking method applicable to multipath signal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130626 |