Наиболее перспективным для современных многоуровневых систем регулирования движения поездов является координатный способ с непрерывным интерфейсом между подвижными объектами и центрами управления, который реализуется при помощи цифрового радиоканала. В этом случае имеется возможность повысить среднюю скорость движения поездов за счет оптимизации скоростных режимов их ведения.
На сети магистральных железных дорог широко применяются системы интервального регулирования движения поездов, базирующиеся на использовании автоблокировки с рельсовыми цепями. Традиционная автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа АЛСН и АЛС-ЕН с использованием рельсовых цепей, которая является основным средством передачи информации о состоянии впередистоящего светофора на локомотив, обладает ограниченной надежностью. Отказы в работе устройств АЛС обусловлены разными причинами. Одной из них являются неисправности локомотивных приборов АЛС, другой — искажения кодовых сигналов за счет помех тягового тока или несовершенства схем кодирования рельсовых цепей. Искажения кодовых сигналов зависят от уровней тягового тока, скорости движения, метеорологических условий и многих других причин. Они проявляются в том, что показания локомотивного светофора не соответствуют принимаемому кодовому сигналу. Как правило, это белый огонь при кодовой посылке зелёного или желтого огня. В результате снижается пропускная способность участков пути, значительному увеличиваются эксплуатационные расходы. К недостаткам этих систем следует отнести и малую информационную емкость данных, передаваемых на локомотив, отсутствие гибкости в управлении движением поездов и большую степень дискретности определения местоположения поезда, что обусловлено значительной длиной блок-участков (до
Система интервального регулирования движения поездов с использованием радиоканала предназначена для обеспечения безопасности движения, увеличения участковой скорости и пропускной способности перегонов за счет снижения числа сбоев кодирования, оптимизации скоростных режимов и интервалов попутного следования. Ее развитие предполагает ведение поезда в энергооптимальном режиме. Такая система строится на основе набора технических решений организации интервального регулирования, реализуемых как оборудованием автоматической локомотивной сигнализации с использованием радиоканала (АЛСР), так и с использованием уже существующей инфраструктуры железных дорог и оборудования ЖАТ. Кроме этого, она органично вписывается в многофункциональные перспективные системы регулирования движения поездов.
Систему АЛСР разрабатывает ЗАО НПЦ «Промэлектроника». Эта система передает на локомотив информацию, необходимую для оптимального режима ведения поезда и обеспечения безопасности движения. АЛСР базируется на современных технических решениях, которые учитывают специфику функционирования российских железных дорог.
Система АЛСР решает две основные задачи информационного обеспечения: непрерывно отслеживает местоположение поезда (его позиционирование) и передает информацию о поездной ситуации и команды телеуправления на локомотив. Как известно, в традиционных системах СЦБ задача позиционирования решается разбиением перегона на блок-участки, а информация передается на локомотив с помощью автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа. Комплексная система позиционирования локомотивов (КСПЛ), входящая в состав локомотивного компонента АЛСР, использует показания нескольких источников координатной информации: широко применяемых датчиков пути и скорости, спутниковых систем навигации и инновационное для российских железных дорог решение – точечный канал связи с локомотивом (ТКС-Л). ТКС-Л представляет собой пассивный путевой приёмоответчик (ППО), размещаемый на шпалах, и локомотивную антенну со считывателем, который обрабатывает данные с ППО, находящегося в зоне действия антенны ТКС-Л. Передача информации от ППО осуществляется путём модуляции несущей частоты, излучаемой антенной ТКС-Л. Расчётная скорость достоверного считывания ППО с применёнными методами кодирования информации –
Непрерывный обмен информацией с локомотивом при его следовании по участку обеспечивает цифровой радиоканал. Опорная сеть радиоканала реализуется рядом базовых станций, располагаемых на станциях и (при необходимости) вдоль путей в полосе землеотвода железной дороги. Эта сеть транслирует информацию на протяжении всего пути следования поездов. В качестве радиоканала может использоваться любой современный цифровой канал, обеспечивающий требуемую скорость передачи данных и функцию хэндоверинга, например, GSM (GSM-R). Кроме того, может дополнительно использоваться радиоканал стандарта Wi-Fi. Такое построение радиоканала позволяет не только обеспечить высокоскоростной обмен данными с локомотива в районах станций, где как правило происходит массовое скопление поездов, но и получать диагностическую информацию с локомотива в районах локомотивных депо, а также обеспечивать при необходимости частотное резервирование радиоканала.
Основным элементом локомотивного компонента АЛСР является бортовой локомотивный компьютер (БЛК) с архитектурой 2+2. Он оснащен набором интерфейсов для подключения к датчикам и локомотивным устройствам КЛУБ-У, САУТ-ЦМ и ЕКС. Для обеспечения требований функциональной безопасности и безотказности в системе применяются дублированные и резервированные вычислительные структуры, а также специализированный алгоритм безопасных запросов, реализующий передачу ответственной информации по небезопасным каналам. Система разработана с учетом обеспечения интенсивности опасных отказов согласно нормативным документам ОАО «РЖД». Имеющиеся интерфейсы позволяют подключать к БЛК системы диагностики работы локомотива, контроля состояния машиниста, учета потребления электроэнергии и ГСМ и т.п., передавать эти данные через оборудование радиоканала диспетчерам или дежурным по локомотивным депо.
Основным элементом станционного компонента АЛСР является станционный концентратор (СТК), который обрабатывает информацию о поездной ситуации, полученную от станционной централизации, и управляет кодированием станции и прилегающих к ней перегонов. Таким образом локомотивное оборудование АЛСР получает информацию о свободности до 16 впередилежащих участков перегона и информацию о показаниях светофоров и маршрутах движения по станции, в том числе на не кодируемых существующей аппаратурой ЖАТ участках пути. Взаимодействие АЛСР с системами ЖАТ осуществляется через соответствующие устройства сопряжения (УСО), обеспечивающими увязку как с релейными, так и с микропроцессорными СЖАТ. Экономически наиболее перспективным является применение микропроцессорной централизации стрелок и сигналов МПЦ-И разработки НПЦ «Промэлектроника», в которой уже заложена интеграция функций СТК на программном уровне.
Разработан ряд технических решений, которые обеспечивают сопряжение АЛСР с различными действующими системами СЦБ. Сравнительный экономический анализ показал, что стоимость строительства
В настоящее время система АЛСР проходит натурные испытания на одном из участков Свердловской дороги. Результаты этих испытаний показали эффективность выбранных технических решений.
Оригинальную версию материала можно посмотреть здесь