Способ работы автоматической системы управления движением поездов и автоматическая система управления движением поездов

Авторы патента:

B61L3/12 - с использованием магнитной и электростатической индукции; с использованием радиоволн

Владельцы патента RU 2626430:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте для управления движением поездов. Техническое решение включает в себя электронный пост централизации с подключенным радиомаяком и подключенным рельсовым электрическим частотным контуром, который выдает сообщения-индикаторы первого типа и сообщения-индикаторы второго типа, модуль управления, соединенный с электронным постом централизации, для модульных элементов с адресуемой памятью для числа свободных отрезков блок-участков и подключенного к нему радиомаяка в качестве модульного элемента, подключенный к электронному посту централизации формирователь сообщения-индикатора, который с учетом функциональной взаимосвязи между адресами памяти и кодовыми данными рельсового электрического частотного контура формирует сообщения-индикаторы третьего типа. Причем к формирователю сообщений-индикаторов подключен цифровой компонент ввода-вывода, который генерирует сигналы управления для подключенного к нему релейного устройства, в систему также включен по меньшей мере один передатчик рельсового электрического частотного контура, подключенный к релейному устройству. Достигается упрощение технической дооснастки ситем управления движением поездов на основе ETCS. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

Известно использование устройств контроля незанятости пути в способе работы автоматической системы управления движением поездов с электронным постом централизации. При этом устройства контроля незанятости пути могут быть выполнены по-разному, в частности как рельсовые электрические цепи тональной частоты, как, например, известно из ссылки

http://de.wikipedia.org/wiki/Gleisfreimeldeanlage.

Кроме того, известна так называемая Европейская система управления движением поездов (ЕТСS), которая образует компонент единой европейской системы управления железнодорожного транспорта ERTMS. Эта система ETCS может иметь различные уровни, в том числе уровень ETCS-Level 1, который также допускает движение на участках с обычными национальными системами обеспечения безопасности движения поездов. В системе ETCS уровня 1 главным образом применяются так называемые евро-радиомаяки в качестве среды передачи, которые расположены по сторонам участков пути и передают информации о градиентах участков пути, максимальных скоростях на участках пути и пунктах, в которых транспортное средство должно останавливаться. Подробная информация об этом содержится, например, в источнике:

http://de.wikipedia.org/wiki.European_train_control_system, с. 1-7.

Кроме того, известна так называемая Китайская система управления движением поездов (CTCS), которая в варианте оснащения CTCS уровня 2 работает с рельсовой электрической цепью и радиомаяками, как следует из источника:

http://de.wikipedia.org/wiki/chinese_train_control_system.

В основе изобретения лежит задача предложить способ работы системы автоматического управления движением поездов с электронным постом централизации с подключенным радиомаяком и подключенным рельсовым электрическим частотным контуром, который может быть реализован простым образом из компонентов, известных из техники управления движением поездов.

Для решения этой задачи служит способ работы автоматической системы управления движением поездов с электронным постом централизации с подключенным радиомаяком и подключенным рельсовым электрическим частотным контуром, в котором посредством сообщений-индикаторов первого типа (первых сообщений-индикаторов) электронного поста централизации через модуль управления для модульных элементов с адресуемой памятью для числа в текущее время свободных отрезков блок-участков нагружается радиомаяк, и из сообщений-индикаторов второго типа (вторых сообщений-индикаторов) электронного поста централизации формируются сообщения-индикаторы третьего типа (третьи сообщения-индикаторы), причем при формировании третьих сообщений-индикаторов учитывается функциональная взаимосвязь между адресами памяти и кодовыми информациями рельсового электрического частотного контура, и на эти третьи сообщения-индикаторы через релейное устройство нагружается по меньшей мере один передатчик рельсового электрического частотного контура.

Существенным преимуществом соответствующего изобретению способа является то, что он может быть осуществлен, по существу, с компонентами, которые известны из систем управления движением поездов с радиомаяком и из систем управления движением поездов с рельсовым электрическим частотным контуром и там применяются, так что требуется только в электронном посте централизации для вышеупомянутых систем управления движением поездов за счет дополнительного формирования вторых сообщений-индикаторов и третьих сообщений-индикаторов создать систему управления движением поездов, которая может использоваться для работы с радиомаяками и рельсовыми электрическими частотными контурами. При этом учитываемая при формировании третьих сообщений-индикаторов функциональная взаимосвязь может быть разной степени сложности.

Особенно выгодным способ согласно изобретению является в том случае, когда в качестве первых сообщений-индикаторов применяются сообщения-индикаторы Китайской системы управления движением поездов (CTCS) уровня 2, а в качестве вторых сообщений-индикаторов применяются сообщения-индикаторы ETCS уровня 1, в качестве радиомаяка используется CTCS-радиомаяк, и при формировании третьих сообщений-индикаторов применяется биективная функция. За счет этого возможно, с электронным постом централизации согласно ETCS уровня 1 и известным рельсовым электрическим частотным контуром эксплуатировать систему управления движением поездов, которая имеет свойства системы CTCS и поэтому может использоваться в Китае. Поэтому c электронным постом централизации системы управления движением поездов ETCS можно также управлять единицами подвижных составов, эксплуатируемыми в рамках Китайской системы управления движением поездов CTCS, не требуя для этого существенной дополнительной инженерной проработки.

В основе изобретения лежит при этом знание о том, что адреса в адресуемой памяти модуля управления являются весьма сходными с кодовыми информациями для рельсового электрического частотного контура системы CTCS, как подробно поясняется ниже, так что имеет место относительно простая функциональная взаимосвязь между адресами памяти и кодовыми информациями рельсового электрического частотного контура.

В соответствующем изобретению способе также предпочтительно, если первые сообщения-индикаторы преобразуются в преобразователе сообщений в сообщения техники связи. Тем самым создается возможность надежной передачи сообщений-индикаторов также на большие расстояния.

Для надежного управления рельсовым электрическим частотным контуром предпочтительно подавать третьи сообщения-индикаторы на цифровой компонент ввода-вывода, в котором генерируются управляющие сигналы для релейного устройства.

Настоящее изобретение также относится к автоматической системе управления движением поездов с электронным постом централизации с подключенным радиомаяком и подключенным рельсовым электрическим частотным контуром и имеет своей задачей выполнить эту систему управления движением поездов таким образом, что она простым способом без существенных дополнительных затрат на разработку может быть построена из компонентов Европейской системы управления движением поездов и рельсового электрического частотного контура.

Решение этой задачи заключается в автоматической системе управления движением поездов с электронным постом централизации с подключенным радиомаяком и подключенным рельсовым электрическим частотным контуром, который выдает сообщения-индикаторы первого типа (первые сообщения-индикаторы) и сообщения-индикаторы второго типа (вторые сообщения-индикаторы), кроме того, с модулем управления, соединенным с электронным постом централизации, для модульных элементов с адресуемой памятью для числа свободных отрезков блок-участков и подключенного к нему радиомаяка в качестве модульного элемента, а также с подключенным к электронному посту централизации формирователем сообщений-индикаторов, который с учетом функциональной взаимосвязи между адресами памяти и кодовыми информациями рельсового электрического частотного контура формирует сообщения-индикаторы третьего типа (третьи сообщения-индикаторы), кроме того, с подключенным к формирователю сообщений-индикаторов цифровым компонентом ввода-вывода, который генерирует сигналы управления для подключенного к нему релейного устройства, и с по меньшей мере одним передатчиком рельсового электрического частотного контура, подключенным к релейному устройству.

Существенным преимуществом соответствующей изобретению системы управления движением поездов является то, что она может быть осуществлена с компонентами, известными в системе управления движением поездов ETCS, и из известных компонентов рельсового электрического частотного контура; требуется только выполнить незначительные по объему разработки для создания формирователя сообщений-индикаторов и цифрового компонента ввода-вывода.

Дополнительные преимущества соответствующей изобретению автоматической системы управления движением поездов следуют из пунктов 6–8 формулы изобретения, причем преимущества по смыслу соответствуют таковым для приведенных выше выполнений соответствующего изобретению способа.

Для дальнейшего пояснения изобретения на чертеже в форме блок-схемы показан пример выполнения соответствующей изобретению системы управления движением поездов.

Как показано на фиг. 1 в деталях, представленная система 1 управления движением поездов содержит электронный пост 2 централизации, который предпочтительно может представлять собой предназначенный для системы управления движением поездов ETCS электронный пост централизации Simis-W компании Siemens Aktiengesellschaft, как, например, описано в публикации "Simis W electronic interlocking Safe and economical" (2008).

Электронным постом 2 централизации формируются сообщения-индикаторы первого типа или первые сообщения-индикаторы ZТ1, как они предусмотрены для радиомаяка 3 согласно Китайской системе CTCS уровня 2. Первые сообщения-индикаторы ZT1 в подключенном к электронному посту 2 централизации преобразователе 4 или обозначаемом профессиональным термином компоненте UCOM-I преобразуются в сообщения-индикаторы техники связи ZTk, например, с использованием технологии ISDN. Эти преобразованные сообщения-индикаторы ZTk подаются на модуль 5 управления для модульных элементов, который также обозначается профессиональным термином MSTT. Модуль 5 управления содержит не изображенную адресуемую память 5а с адресами, соответствующими количеству свободных отрезков блок-участков радиомаяка 3. В соответствии с числом в текущий момент свободных отрезков блок-участков радиомаяк 5 соответствующим образом нагружается от модуля 5 управления.

Электронному посту 2 централизации в показанном примере выполнения подчинен формирователь 6 сообщений-индикаторов, в котором из сообщений-индикаторов второго типа или вторых сообщений-индикаторов ZT2 электронного поста 2 централизации формируются сообщения-индикаторы третьего типа или третьи сообщения-индикаторы ZT3, которые поясняются ниже. За формирователем 6 сообщений-индикаторов расположен компонент 7 ввода-вывода, кратко также обозначаемый как UNOM/INOM, который из цифровых третьих сообщений-индикаторов ZT3 формирует управляющие сигналы Sr для последующего релейного устройства 8. К этому релейному устройству 8 подключен передатчик 9 рельсового электрического частотного контура 10, который генерирует сигналы в состоянии, соответствующем сигнальному состоянию радиомаяка 3. Эти сигналы могут выводиться в устройстве 11 контроля незанятости участка пути от рельсового транспортного средства.

В представленной ниже таблице 1 представлена взаимосвязь между некоторыми преобразованными сообщениями-индикаторами ZTk, некоторыми адресами Add1-Add6 памяти 5а и значение соответствующей ячейки памяти, причем таблица отражает лишь часть общей таблицы.

ТАБЛИЦА 1
Адреса памяти 5а	Значение	Преобразованные сообщения-индикаторы ZTk
Add 1	8 блок-участков впереди свободны	Сообщение 1
Add 2	7 блок-участков впереди свободны	Сообщение 2
Add 3	6 блок-участков впереди свободны	Сообщение 3
Add 4	5 блок-участков впереди свободны	Сообщение 4
Add 5	4 блок-участка впереди свободны	Сообщение 5
Add 6	3 блок-участка впереди свободны	Сообщение 6
…	…	…

В таблице 2 представлены кодовые информации L5–LU для рельсового электрического частотного контура 10 системы CTCS уровня 2 и их соответствующее значение, причем, соответственно, принимается во внимание кодовая информация LU2, которая относится к двум незанятым блок-участкам впереди.

ТАБЛИЦА 2
Кодовые информации	Значение
L5	8 блок-участков впереди свободны
L4	7 блок-участков впереди свободны
L3	6 блок-участков впереди свободны
L2	5 блок-участков впереди свободны
L	4 блок-участка впереди свободны
LU	3 блок-участка впереди свободны
…	…

Сравнивая две таблицы друг с другом, можно видеть, что существует сравнительно простая функциональная взаимосвязь между адресами памяти 5а в модуле 5 управления для радиомаяка 3 и кодовыми информациями для рельсового электрического частотного контура 10, которую можно описать биективной функцией. Эта функция обеспечивается формирователем 6 сообщений, так что с помощью третьих сообщений-индикаторов ZT3 через компонент 7 ввода-вывода и релейное устройство 8 нагружается передатчик 9 и тем самым также устройство 11 контроля незанятости участков пути рельсового электрического частотного контура 10 таким образом, как это имеет место в случае радиомаяка 3.

Таким образом, является возможным, за счет ввода простой биективной функции и с использованием релейного устройства создать с относительно низкими затратами CTCS-систему уровня 2 из компонентов ETCS-системы и рельсового электрического частотного контура.

1. Способ работы автоматической системы (1) управления движением поездов с электронным постом (2) централизации с подключенным радиомаяком (3) и подключенным рельсовым электрическим частотным контуром (10), в котором

- посредством сообщений-индикаторов первого типа (первых сообщений-индикаторов (ZT1)) электронного поста (2) централизации через модуль (5) управления для модульных элементов с адресуемой памятью (5а) для числа в текущее время свободных отрезков блок-участков нагружают радиомаяк (3),

- из сообщений-индикаторов второго типа (вторых сообщений-индикаторов (ZT2)) электронного поста (2) централизации формируют сообщения-индикаторы третьего типа (третьи сообщения-индикаторы (ZT3)), причем при формировании третьих сообщений-индикаторов (ZT3) учитывают функциональную взаимосвязь между адресами (Add1 – Add6) памяти и кодовыми информациями (L5–LU) рельсового электрического частотного контура (10), и

- в соответствии с этими третьими сообщениями-индикаторами (ZT3) через релейное устройство (8) нагружают по меньшей мере один передатчик (9) рельсового электрического частотного контура (10).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

- в качестве первых сообщений-индикаторов (ZT1) применяют сообщения-индикаторы CTCS-L2 (Китайской системы управления движением поездов уровня 2), а в качестве вторых сообщений-индикаторов (ZT2) применяют сообщения-индикаторы ETCS-L1 (Европейской системы управления движением уровня 2),

- в качестве радиомаяка используется CTCS-радиомаяк (3), и

- при формировании третьих сообщений-индикаторов (ZT3) применяют биективную функцию.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что первые сообщения-индикаторы (ZT1) преобразуют в преобразователе (4) сообщений в сообщения (ZTk) техники связи.

4. Способ по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что третьи сообщения-индикаторы (ZT3) подают на цифровой компонент (7) ввода-вывода, в котором генерируют управляющие сигналы для релейного устройства (8).

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что третьи сообщения-индикаторы (ZT3) подают на цифровой компонент (7) ввода-вывода, в котором генерируют управляющие сигналы для релейного устройства (8).

6. Автоматическая система (1) управления движением поездов

- с электронным постом (2) централизации с подключенным радиомаяком (3) и подключенным рельсовым электрическим частотным контуром (10), который выдает сообщения-индикаторы первого типа (первые сообщения-индикаторы (ZT1)) и сообщения-индикаторы второго типа (вторые сообщения-индикаторы (ZT2)),

- с модулем (5) управления, соединенным с электронным постом (2) централизации, для модульных элементов с адресуемой памятью (5а) для числа свободных отрезков блок-участков и подключенного к нему радиомаяка (3) в качестве модульного элемента, а также

- с подключенным к электронному посту (2) централизации формирователем (6) сообщения-индикатора, который с учетом функциональной взаимосвязи между адресами памяти (5а) и кодовыми информациями (L5 – LU) рельсового электрического частотного контура (10) формирует сообщения-индикаторы третьего типа (третьи сообщения-индикаторы (ZT3)),

- с подключенным к формирователю (6) сообщений-индикаторов цифровым компонентом (7) ввода-вывода, который генерирует сигналы управления для подключенного к нему релейного устройства (8), и

- с по меньшей мере одним передатчиком (9) рельсового электрического частотного контура (10), подключенным к релейному устройству (8).

7. Автоматическая система (1) управления движением поездов по п. 6, отличающаяся тем, что

- при первых сообщениях-индикаторах (ZT1), являющихся сообщениями-индикаторами CTCS-L2 (Китайской системы управления движением поездов уровня 2), и вторых сообщениях-индикаторах (ZT2), являющихся сообщениями-индикаторами ETCS-L1 (Европейской системы управления движением уровня 2), формирователь (6) сообщений-индикаторов выполнен таким образом, что третьи сообщения-индикаторы (ZT3) формируются согласно биективной функции из вторых сообщений-индикаторов (ZT2), и

- радиомаяком является CTCS-радиомаяк (3).

8. Автоматическая система (1) управления движением поездов по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что модуль (5) управления подключен через преобразователь (4) сообщений к электронному посту (2) централизации.

9. Автоматическая система (1) управления движением поездов по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что первыми сообщениями-индикаторами (ZT1) являются сообщения-индикаторы CTCS-L2 (Китайской системы управления движением поездов уровня 2), а вторыми сообщениями-индикаторами (ZT2) являются сообщения-индикаторы ETCS-L1 (Европейской системы управления движением уровня 2).

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, для учета потерь электроэнергии электроподвижным составом при нагоне графикового времени.

Система интервального регулирования движения поездов // 2519323

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Система интервального регулирования движения поездов содержит центры радиоуправления движением поездов, в которых приемопередатчики соединены с блоками электрической централизации и автоблокировки соседних станций.

Система интервального регулирования движения поездов на перегоне // 2513883

Изобретение относится к области интервального регулирования движения поездов. Система интервального регулирования движения поездов на перегоне содержит блок-участки с рельсовыми цепями и проходными светофорами.

Рельсовое транспортное средство // 2506185

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам. Рельсовое транспортное средство снабжено по меньшей мере одной направленной к рельсовому пути антенной системы обеспечения безопасности поезда.

Способ интервального регулирования движения поездов на перегоне с автоблокировкой и устройство для его осуществления // 2491198

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, и может быть использовано в системах интервального регулирования движения поездов на перегоне.

Система управления движением поезда // 2446071

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к системам управления движением поездов, имеющих переднюю кабину управления в начале и заднюю кабину управления в конце поезда.

Система управления движением поезда // 2446070

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к системам управления движением поездов, и может быть использовано для повышения достоверности определения местоположения поезда на маршруте движения.

Система управления движением поезда // 2446069

Устройство для дистанционного управления маневровым локомотивом // 2432283

Изобретение относится к системам дистанционного управления подвижным составом и предназначено для автоматического управления движением локомотивов при маневровой работе на станциях.

Система для автоматического управления торможением поезда // 2422314

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано в системах управления автоматическим торможением поезда. .

Способ обеспечения безопасности перемещения железнодорожного транспортного средства и железнодорожное транспортное средство // 2627924

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Способ обеспечения безопасности перемещения железнодорожного транспортного средства на железнодорожном пути включает в себя получение транспортным средством информации о максимальном отрезке, разрешенном для прохождения транспортного средства, и определение кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени на основании полученного максимального отрезка. Во время движения транспортного средства на максимальном отрезке определяют мгновенную скорость железнодорожного транспортного средства и сравнивают мгновенную скорость с максимальной допустимой скоростью в данный момент на основании определенной кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени. По результатам сравнения максимальной допустимой скорости с мгновенной скоростью, в случае превышения в данный момент максимальной допустимой скорости мгновенной скоростью, осуществляют торможение железнодорожного транспортного средства. Повышается безопасность движения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ и система обеспечения безопасности перемещения железнодорожного транспортного средства, контроллер, установленный на железнодорожном транспортном средстве, и железнодорожное транспортное средство // 2638356

Изобретение относится к железнодорожным транспортным средствам. В способе обеспечения безопасности перемещения железнодорожного транспортного средства с датчиком скорости вращения колеса и датчиком ускорения, ось чувствительности которого параллельна пути, принимают выходное значение от одного или нескольких датчиков колеса; принимают выходное значение от одного из датчиков ускорения; определяют значение измеренного ускорения на основании выходного значения или выходных значений одного из датчиков ускорения. Используют одно или несколько принятых выходных значений датчика или датчиков колеса для управления железнодорожным транспортным средством в зависимости от сравнения одного или нескольких значений измеренного ускорения с контрольным значением ускорения. Предотвращается проскальзывание колеса. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Система для интервального регулирования движения поездов на перегоне большой длины // 2645495

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте для интервального регулирования движения поездов на перегонах большой длины. В системе на каждом локомотиве поезда установлено бортовое устройство автоматического управления движением поезда с приемником спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS и приемопередатчик мобильной радиосвязи GSM-R, станции оборудованы радиоблок-центрами зонального управления движением поездов, серверами мобильной радиосвязи GSM-R и устройствами микропроцессорной электрической централизации и автоблокировки. Причем блоки контроля и управления рельсовыми цепями, расположенные в центральной части перегона, через интерфейс сопряжения соединены с устройством микропроцессорной электрической централизации и автоблокировки соответствующей станции магистральной линией передачи цифровых данных, а их входы/выходы соединены с соответствующими рельсовыми цепями вторыми локальными проводными кабельными сетями, а базовые станции мобильной радиосвязи GSM-R на перегоне соединены с магистральной линией передачи цифровых данных. Достигается упрощение системы. 1 ил.