САП_Лекция 5_М11_Зап Евр


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



М
одуль 11. С
овременные и
нформац
ионные

технолог
ии

в локомотивн
ы
х САР

Тема

11.
5

Устройства автоматической локомотивной сигнализации на железных
дорогах Западной Европы

Повышение скоростей движения и развитие

МП

техники способствуют
постоянному совершенству локомотивных

устройств по выполнению функций
автоматизации процессов движения поездов. Выполнение условий безопасности
движения является одной из наиважнейших задач и поэтому локомотивы больш
инства
европейских железных дорог обязательно оборудуются устройствами АЛСТ или АЛСН͕ а
в ряде случаев и комплексом этих устройств. В разных странах эти устройства хотя и
выполняют одинаковые функции͕ но имеют свои отличительные особенности.

Локомотивы же
лезнодорожных линий с невысокими скоростями движения
Национального общества железных дорог
Франции

(SNCF)

первоначально
оборудовались устройствами АЛСТ контактного действия. Эти устройства͕ получившие
название "Crocodile"͕ включают в себя контактные щетки
на первой по ходу тележке
локомотива͕ акустические приборы на пульте машиниста͕ импульсный колесный датчик͕
релейный блок и регистрирующий прибор. Для передачи сигнальной информации
напольное устройство размещается в середине междурельсового пространства з
а 15

м
перед каждым проходным светофором (рис.

1).




Рис.

5.1.

Напольный механизм
электромеханической АЛСТ
"Crocodile"

При проследовании локомотивом напольного
устройства контактными щетками воспринимается
электрический сигнал͕ полярность которого зави
сит от
сигнального показания впереди расположенного
светофора. В случаях разрешающего показания светофора

в кабине машиниста срабатывает электрический звонок͕
сигнал которого указывает на возможность дальнейшего

движения с установленной скоростью. Если на
светофоре

горит запрещающее показание͕ то в кабине машиниста
звучит свисток͕ указывающий на необходимость сни
жения

скорости движения поезда.

Машинист после получения

такой информации обязан в течение 2͕5

с подтвердить свою бдительность нажатием
соответств
ующей кнопки͕ так как в противном случае произойдет принудительная
остановка поезда.

Аналогичные устройства АЛСТ длительное время эксплуатировались и на
железных дорогах
Люксембурга.

Недостатки таких устройств
,

особенно связанные со щеточной группой
,

спосо
бствовали разработке устройств АЛСТ индуктивного принципа действия.

В них
п
утевые приемопередатчики представляют собой
индукторы двух типов. Первый из них
с постоянной резонансной

частотой колебательного контура предназначен для
передачи только информации о про
филе пути͕ координате и т. д. При помощи второго
индуктора с переменной резонансной частотой колебательного контура на локомотив
передается сигнальная информация о показании напольного светофора.

В этих
устройствах используются частоты͗ 64͕ 67͕5͕ 78͕ 81͕5
и 98

кГц. Частота 67͕5

кГц является
«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



резервной͕ а 98

кГц служит для сигнализации о н
еисправности путевых устройств.

Опыт эксплуатации устройств АЛСТ индуктивного принципа

действия
свидетельствует͕ что они могут надежно функционировать
при скоростях движени
я
поездов до 160

км/ч.

В 80
-
е годы прошлого столетия на сети железных дорог
Франции (
SNCF
)

организовано движение поездов со скоростью до 300

км/ч и допустимым интервалом
попутного следования около 4

мин. Основным средством локомотивной сигнализации
на этих линиях яв
ляются устройства АЛС
Н типа TVM

300.

Так͕ на линии Париж

Лион͕ протяженностью 390

км без напольных перегонных
светофоров͕ максимальная скорость движения поездов достигает 270

км/ч. Вся сигнальная

информация на локомотив посту
пает по рельсовым нитям на несущих
частотах (
f
Н
) 1700
,
2300

Гц для четного пути и 2000
,

2600

Гц для нечетного. Эти сигналы модулируются
частотами (
f
М
) 10,3
͙
29

Гц͕ что позволяет при шаге модуляции в 1͕1

Гц
получить 18
частотных диапазонов в зависимости
от допустимой

скорости движения

поездов.

На Северной железнодорожной линии с максимальной
скоростью движения
поездов 320

км/ч и минимальным интервалом

попутного следования 3

мин.
применяются усовершенствованные

устройства АЛС типа TVM

430.

Управление движе
нием поездов на указанных высокоскоростных

линиях
осуществляется из единого центра управления͕ основными

функциями которого
являются͗

а)

контроль за движения поездов͖

б)

дистанционное управление объектами СЦБ


перевод
стрелок͕ приготовление
маршрутов͕ вкл
ючение огней светофоров

и переключение тяговых подстанций.

Бесстыковой путь линий оборудован РЦ типа VM

71 и через каждые 20


км в
междупутье


блоками контроля скорости. Это позволяет передавать по рельсовым
нитям на локомотив информацию о допустимой скор
ости движения поезда͕ а
машинисту постоянно сравнивать ее значение с фактической. В точках пути с блоками
контроля скорости
локомотивным компьютером автоматически проверяется условие

превышения значения допустимой скорости над фактической. Если это условие

выполняется͕ то управленческие функции машиниста не
ограничиваются и наоборот͕
если указанное условие не выполняется
͕ то автоматически осуществляется снижение
скорости движения поезда вплоть до его остановки.

Основным отличием устройств TVM

430 от TVM

300

является то͕ что они могут
воспринимать увеличенное число градаций допустимых скоростей движения поездов
170͕ 230͕ 270͕ 300 и 320

км/ч. Это вызвано сокращением минимального интервала
попутного следования поездов до 3

мин и уменьшением длины РЦ до 1500

м.

При движении по высокоскоростной магистрали локомотивов͕

не
оборудованных
устройствами TVM

430͕ устройствами АЛСТ воспринимаются

градации скорости только
170 и 230

км/ч.

С целью уменьшения влияния инерционности системы при смене сигнальных

показаний в TVM

430 предусмотрено два вида индикации. Немигающая индикация
значения допустимой скорости информирует машиниста о возможности движения
поезда по следующему блок
-
участку без снижения скорости͕ а мигающая


со
«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



снижением скорости.

Надежность и безопасность рабо
ты устройств TVM

430 основываются на
информационной͕ временной и аппаратной избыточности.

На железных дорогах
Германии

и

Австрии

практически повсеместно внедрена
система АЛСТ


"Indusi" (рис.

2). Вблизи каждого светофора устанавливается путевой
индуктор
с резонансными контурами͕ управляемыми сигнальными реле.

На каждом блок
-
участке͕
оборудованном системой счета
осей͕
установлены три пассивных точечных
датчика͕ настроенных

на частоты
1000

Гц
(на расстоянии тормозного
пути до светофора)͕ 500

Гц (за 200

м
до светофора) и 2000

Гц
(непосредственно у светофора). На
локомотиве предусмотрено
три
активных контура͕ настроенные на
указанные
частоты
.




Рис
унок

2



Путевой датчик индуктивной АЛСТ
системы "
Indusi"

При красном огне светофора в путевых индукторах
замыкаются резонансные
контуры͕ настроенных соответственно на частоты 500 и 2000

Гц. На первой точке
проверяется бдительность машиниста и снижение им скорости до 60

км/ч͕ на второй


до 40

км/ч. При скорости движения поезда более 65

км/ч и приеме локомотив
ными
устройствами АЛС сигналов на указанных частотах автоматически включаются тормозные

средства поезда для его полной остановки в режиме экстренного торможения.

При желтом огне светофора замыкается контур путевого индуктора͕ настроенного
на частоту 1000

Г
ц. Когда над ним проходит локомотив͕ его приемный блок
воспринимает эту частоту͕ и в кабине машиниста раздается звуковой сигнал͕ требующий
подтверждения бдительности. После нажатия кнопки подтверждения бдительности
машинист обязан снизить скорость движения

поезда до безопасного уровня. В
противном
случае локомотивными устройствами автоматически выполнится

режим
принудительного торможения.

Современный вариант системы Indusi͕ сохранивший ее идеологию͕ но
реализованный на современной элементной базе͕ получил н
азвание PZ.90.

На железных дорогах
Испании

применяется индуктивная система АЛСТ
"
ASFA
".
Датчик в этой системе (рис.

3) установлен перед светофором и в зависимости от его
показаний настраивается на одну из девяти частот в диапазоне от 55 до 115 Гц͕
соотве
тствующих контролируемым ступеням скорости движения поезда.

Для обеспечения безопасности движения при скоростях движения выше 160

км/ч с
начала 80
-
х годов была начата
разработка и поэтапное внед
рение устройств АЛСН
индуктивного

принципа действия с использованием укладываемых вдоль пути путевых
шлейфов. Устройства АЛСН͕ получившие название LZ.͕ обеспечивают непрерывный
контроль скорости движения поезда͕ автоматическое снижение скорости поезда на
у
частках
ее ограничения и автоматическую остановку перед запрещающим

сигналом. В
системе LZ. сигнальная информация на локомотив передается в полосе частот 36

кГц͕ а с
«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



локомотива


в полосе 56

кГц. Длина кодового слова составляет около 83͕5

бит͕ а
скорость е
го передачи составляет 1200

бод.




Рис
унок
3



П
утевой датчик
индуктивной АЛСТ системы
"
ASFA
"


Опыт эксплуатации устройств LZ. свидетельствует о их
надежной работе при скоростях движения поездов до
250

км/ч
.
Отдельные модификации этих устройств͕ например
LZB
-
702͕ предназначены для работы на линиях городского
рельсо
вого
транспорта. Они͕ помимо обеспечения
интервального регулирования

движения рельсового
транспорта͕ также позволяют выполнять автоматическое
торможение его и остановку на остановочных платформах с
точностью ±

0,2

м и самостоятельный оборот составов из
тупи
ка на соседнюю платформу.

В этих устройствах используется индуктивный канал передачи сообщений (IMU)͕
позволяющий обеспечивать одновременную передачу сигнальной

информации с пути
на поезд и с поезда на путь с использованием двух несущих частот 67͕4 и 91

кГ
ц и
тридцати модулирующих тонального диапазона от 300 до 6300

Гц.

В начале 80
-
х годов прошлого столетия специалистами фирмы Siemens
разработаны для железных дорог Германии и Западной Европы устройства
АЛСТ
индуктивного способа
действия
типа ZU.
-
100 на базе

микропроцессора 8085.
Модификации

этих устройств ZU.
-
111, ZUB
-
121, ZUB
-
122, ZUB
-
123 предназначены

для
магистральных железных дорог͕ а ZU.
-
110, ZUB
-
122


для городского рельсового
транспорта и
метрополитенов.

В
определённых

точках пути устанавливаю
тся
пассивные приемопередающие
индукторы͕ которые используются

для организации передачи сигнальной информации
на локомотив с амплитудной модуляции несущей частоты 100

кГц тональными
частотами диапазона 2͕7



7,6

кГц. Электропитание
индукторов осуществляетс
я от
энергии͕ излучаемой локомотивной

антенной на частоте 100

кГц. Используемая система
кодирования

"2 из 7" позволяет в зависимости от состояния впереди расположенных
рельсовых участков передавать на локомотив до двадцати различных сообщений.

В устройств
ах используются независимые РЦ частотой
50

Гц с постоянным
формированием дополнительного частотного

сигнала. По характеристикам этого сигнала
напольной аппаратурой
релейного конца ZU.
-
110 и ZU.
-
111 автоматически определяется

состояние блок
-
участков.

Вследс
твие повышения скоростей движения поездов͕ необходимости передачи
информации о расстоянии между
локомотивом и светофором с запрещающим показанием
,
профиле

пути и ограничениях скорости͕ появились устройства АЛСТ͕ обеспечивающие
расширенный обмен информацией

между путевым и локомотивным оборудованием.
Некоторые из них являются дополнениями к существующим устройствам АЛСН и
применяются в основном на высокоскоростных участках
железных дорог. На городских
железных дорогах также требуется

точное отслеживание скор
остной и тормозной
характеристик движения поездов. По этой причине необходим
постоянный обмен
сигнальной информацией между напольными

устройствами и локомотивами.

Для таких железных дорог в начале 80
-
х годов была разработана система ИРДП ZU.
-
«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



122,

а позднее

ее усовершенствованные модификации ZU.
-
121и ZU.
-
123. В этих
устройствах сигнальная информация передается
в виде
телеграмм
на частоте 850

кГц͕ а
для повышения

помехозащищенности используется не амплитудная͕ а FSK
-
модуляция͕
при которой
информация накладыва
ется на несущую частоту в виде дискретных

сигналов.

Напольное оборудование в таких системах имеет пассивные приемоответчики
(рис.

4)͕ получающие энергию от локомотива по каналу 2 (20

-

100

кГц) при
о
б
наружении
локомотивными устройствами путевого приемоот
ветчика по каналу 1 (50

кГц). После
подачи на путевой приемоответчик питания информация от него передается на
локомотив в виде телеграмм объемом до 96 бит. При необходимости к приемоответчику
можно подключить шлейф до 600

м. Системы͕ предусматривающие боле
е одного
приемоответчика на светофор (
KVB



от 2 до 9͕
RSDD



2, EBICAB


от 2 до 5)͕ не имеют
шлейфов͕ а каждый приемоответчик предназначен для передачи определенной
информации (рис.

5).




Рисунок
4



Структурная схема
пассивного приемопередатчика

систем
ы
ZUB

Для повышения помехозащищенности
сигнальная информация
передаётся

в виде
"телеграмм" с использованием циклического
кода. В состав передаваемого сообщения
включаются стартовые и стоповые блоки
͕ а также
блоки для хранения контрольной суммы и других
средств информационной избыточности.

В новых модификациях в отличие от систем
ZUB
-
110 и ZU.
-
111 предусмотрен двухсторонний
обмен информацией между путевой и
поездной
аппаратурой в полудуплексном
р
ежиме.

При этом
с локомотива к путевым устройствам передается

в
основном диагностическая информация о
состоянии

бортового оборудования.




Рис
унок
5



Путевые приемоответчики системы АЛСТ
"
KVB
"


В конце 90
-
х годов прошлого столетия фирма Siemens приступила к созданию
системы ИРДП под названием ZU.
-
200͕ обладающей
расширенными функциональными
возможностями
и удовлетворяющей более высоким требованиям по безопасности
.

Локомотивные устройства этой системы построены по
двухканальной схеме͕
каждая из которых включает вычислительный

блок SIMIS
-
3116 с процессором 80486 с
Приемоответчик
(8 шт.)

«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



о
бщей параллельной шиной MES80. В этих устройствах для увязки с датчиками пути и
радарами (датчиками скорости) используется
последовательная передача информации
одновременно по многофункциональной

транспортной шине MV.͕ бортовой
информационной системе I.IS
и последовательным интерфейсам RS232͕ RS485.

Обмен информацией с напольными устройствами осуществляется как в диапазоне
тональных частот (ZU.
-
212)͕ так и при помощи "телеграмм"͕ передаваемых по частотным
каналам 850

кГц (ZU.
-
222) или каналам евробализ (ZU.
-
242). Для этой цели
локомотивные устройства͕ кроме специфической аппаратуры ZU.
-
200͕ имеют приемно
-
передающие блоки для работы по каналу евробализ или частотному каналу 850кГц.

Наиболее предпочтительным для передачи данных в этих устройствах является
испо
льзование бализ (рис

6).
С их помощью возможна передача информации как с пути
на локомотив͕ так и с локомотива путевым устройствам. С пути на локомотив может
передаваться информация͗ о показании напольных светофоров͕ постоянных и
временных ограничениях с
корости͕ маршруте движения͕ координатах͕

профиле пути͕ а
также команды управления и т.д. С локомотива путевым устройствам передается
информация͗ о составе поезда͕ изменении поездного статуса͕ режимах управления тягой
и сцепления.




Рис
унок
6



С
истема обмена информацией между напольным обор
удованием и
локомотивом при помощи бализ


При передаче информации с
пути на локомотив путевой бализой генерируется
электромагнитное поле в передающей петле͕ которое
воспринимается локомотивной
приемной антенной. Для передачи информации

используются две частоты͗ верхняя
f
H

=

4,519

МГц͕ соответствующая логической единице͕ и ни
жняя
f
L

=

3,954

МГц͕
соответствующая логическому нулю. Скорость передачи данных составляет
564,9

(±2͕5)

кбит/с с шириной полосы пропускания на уровне 10

дБ менее 1000

кГц.

При
передаче информации с локомотива бортовой антенный блок создает электромагнитное
«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



поле в передающей петле на частоте 27͕115

МГц ±

5

кГц͕ которое дополнительно
подвергается амплитудной модуляции. Для повышения защ
ищенности передаваемой
информации используется ВСН
-
код (
Bose
-
Chandhuri
-
Hocquengem
) длиной 750

бит.

Разными зарубежными фирмами разработано несколько конструкций антенных
блоков͕ рассчитанных на скорости движения поездов 180͕ 300͕ 500

км/ч.

В настоящее врем
я в эксплуатации находятся путевые
бализы стандартного
(400x540x25

мм) и уменьшенных размеров
͕ которые рассчитаны для передачи
информации при разных скоростях движения поездов и длину передаваемых
"телеграмм" с 341

и 1023

бит. Они устанавливаются на пути т
аким образом͕ чтобы вокруг
них любые металлические предметы находились на расстоянии не менее 200

мм. На
цельнометаллической шпале стандартная бализа устанавливается на высоте 35

мм͕ а
малая


не менее 50

мм.

В состав локомотивной аппаратуры ZU.
-
212 входит

два параллельных
канала с
цифровыми сигнальными процессорами и специальная каналообразующая

аппаратура
индуктивной связи IMU. При этом на несущей частоте 67͕4

кГц на локомотив передается
информация͕ связанная с безопасностью движения͕ а на 91

кГц


извест
ительная
информация с поезда к путевым устройствам. С помощью
сигнальных процессоров
проверяется идентичность информации в обоих каналах и при ее совпадении она
принимается к исполнению.

В ZU.
-
242 и ZU.
-
262 обмен информацией между путевой и локомотивной
ап
паратурой производится по стандарту ETCS. Путевые бализы устанавливаются в
середине междупутья двух видов͗


неуправляемые͕ передающие постоянную информацию͖


управляемые͕ передающие оперативную сигнальную информацию от напольных

устройств.

В неуправляемых ба
лизах информация запрограммирована жестко в виде
"телеграмм" длиной 341 или 1023

бита с полезной информацией соответственно в 210
или 850

битах.

Система передачи информации с бализами предназначена

для скоростных
международных магистралей. Геометрия и расп
оложение путевых бализ и бортовых
антенн обеспечивают надежную передачу информации при скоростях движения до
350

км/ч при длинных "телеграммах" и до 500

км/ч при коротких.

На сети железных дорог
Италии

без скоростного движения поездов используются
устройст
ва АЛС непрерывного типа с передачей сигнальной информации по РЦ на
частоте 50

Гц. На этой частоте формируются четыре кода͕ соответствующие четырем
сигнальным значениям.

На скоростной линии Рим



Флоренция͕ протяженностью 260

км и максимальной
скоростью дв
ижения поездов 260

км/ч͕ значность устройств АЛС увеличена до 9 команд
за счет использования второй несущей частоты


178

Гц (табл.

1). Любая неисправность͕
приводящая к исчезновению частоты 178

Гц͕ вызывает переход с 9
-
кодового режима
передачи сигнально
й информации на 4
-
кодовый.

При движении по скоростной линии локомотива͕ оборудованного

4
-
кодовыми
устройствами АЛС͕ информация на частоте 178

Гц не воспринимается͕

что соответствует
«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



четырехзначной системе.
Локомотивной аппаратурой сра
внивается разрешенная и
фактическая

скорости движения поезда. В случаях превышения второй скорости над
первой происходит принудительное торможение͕ которое возможно отключить кнопкой
''Отмена торможения" после того͕ как разность этих скоростей станет полож
ительной.

Таблица
1

.Характеристика многозначной АЛСН сети железных дорог Италии

Код

Модуляция
на частоте͕ Гц

Содержание информации

50

178

270**

270

120

Разрешено движение со скоростью не более 250

км/ч (перед поездом
свободны не ме
нее четырех блок
-
участков)

270*

270

75

Разрешено движение со скоростью не более 230

км/ч (перед поездом
свободны не менее трех блок
-
участков)

270

270

-

Разрешение движения со скоростью не более 200

км/ч (перед
поездом свободны не менее двух блок
-
участков
)

180*

180

75

Подготовлен маршрут приема на боковой путь
, 2700

м до входного
светофора͕ ограничение скорости до 100


130

км/ч

180

180

-

2700

м до светофора с запрещающим показанием

120**

120

180

1350

м до светофора͕ ограничение скорости до 130

км/ч

1
20*

120

75

1350

м до светофора͕ ограничение скорости до 100

км/ч

120

120

-

1350

м до светофора͕ ограничение скорости до 30



60

км/ч

75

75

-

1350

м до светофора с запрещающим показанием

OK

OK

-

Путь закрыт (ОК


отсутствие кода)

**, *
-

модификация соо
тветствующих кодов при увеличении значности АЛС

Н
а государственных дорогах
Финляндии

за последние годы
скорости движения

поездов увеличены до 220

км/ч. Для обеспечения безопасности движения поездов при
такой скорости число сигнальных сообщений͕ передаваемых с пути на
локомотив͕
увеличено до 21
. Всего на поезд может передаваться

четыре типа специальных сигналов͕
два из которых соответствуют показаниям основных и предупредительных светофоров

с
жесткой
привязкой к координате пути. Третий тип сигналов соответствует

приближению
поезда к предполагаем
ой остановке. Он начинает передаваться за 6

км͕ т.е. на расстоянии

пяти стандартных (по 1͕2

км) межсветофорных интервалов от соответствующего
остановочного пункта. Четвертый тип сигналов информирует
машиниста о необходимости

снижения скорости при следовани
и

поезда по стрелочному переводу.

В качестве аппаратуры АЛС используется точечная система "E.ICA.
-
900"
,
разработанная шведской фирмой A... В состав этой аппаратуры входит центральный
компьютер E.ILOOP
(LC)͕ связанный с ЭЦ͕ путевые блоки͕ состоящие из конце
нтраторов

(LС)͕ объектных контроллеров (KС) и блоков обмена информацией с бализами (.IS) (рис.

7).

При получении известительной информации от аппаратуры ЭЦ центральный
компьютер начинает сеанс связи с у
стройствами сопряжения по протоколу :DLC со
скоростью передачи информации 19͕2

кбит/с. Процесс функционирования устройств
следующий. Первоначально проверяется исправность
линии связи͕ а затем LC посылает
"телеграмму" опроса состояния

на КС. После получения

от КС ответов͕ подтверждающих
их состояние͕ LC посылает им соответствующие установочные "телеграммы"͕ которые
«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



должны быть переданы на конкретный локомотив.

Для повышения безопасности в системе
предусмотрено два вида "телеграмм"


А и В͕ которые
для анализ
а одна за другой
поступают в КС. В случае
достоверности информации͕ содержащейся

в обеих
телеграммах͕ "телеграмма" будет передана на
локомотив путевым датчикам.

Система "E.ICA.
-
900" также используется и на
железных дорогах
Норвегии
.

На пригородной сети Ст
окгольма (
Швеция
)
широко применяются устройства АЛС с автоматическим
контролем скорости HZG
-
700.
Комплект аппаратуры



Рис
унок
7



Путевой датчик
системы АЛСТ "
EBICAB"


включает в себя путевые датчики͕ локомотивный микроконтроллер с приемно
-
передающей антенной͕ блок управления и индикации в кабине машиниста
.

В системе используются путевые датчики полуактивного типа. Под действием
непрерывно излучаемого локомотивной антенной сигнала опроса на частоте 27

МГц они
практически
мгновенно накапливают необходимую энергию и могут передавать

на
локомотив сигнальную ин
формацию. При получении от путевых датчиков информации
на частоте 4͕5

МГц
о запрещающем показании впереди расположенного светофора
или
ограничении скорости движения бортовой микроконтроллер

начинает расчет
параметров торможения и выдает на дисплей машинист
а предупредительную
информацию. Если при этом машинистом в течение 5

с тормозная система не будет
приведена в действие͕ то подается предупредительный повторный

сигнал͕ а затем
автоматически включается экстренное торможение.

Локомотивный микроконтроллер раб
отает по двум независимым параллельным
программам. При надежной его работе через каждые 100

мс в систему управления
поездом передается информация о выключении аварийных сигналов и
экстренного
торможения. При отказе аппаратных или программных

средств автома
тически подается
аварийный сигнал и в особых случаях включается экстренное торможение.

Наряду с устройствами HZG
-
700 на дорогах Швеции функционируют и более
современные устройства АЛС


EBICAB
-
900͕ которые широко внедряются на железных
дорогах всех стран
Скандинавии.

На железных дорогах
Швейцарии

используются системы
безопасности «
Integra
-
Signum
»͕ «Integra» и ZU.
-
121.

В магнитной системе АЛСТ
Integra
-
Signum

предусмотрено по
два магнита с
катушками (рис.

8)͕ один из которых расположен внутри колеи͕ а друг
ой


вне колеи с
левой стороны
по ходу движения поезда. В зависимости от вариантов включения

эта
пара датчиков может передавать на локомотив сигнальную информацию об остановке͕
ограничении скорости или беспрепятственном проезде.

Функционирование системы безопасности "Integra" основано

на обработке
относительно небольшого число

внешних
сигналов͕
получаемых от аппаратуры контроля
состояния машиниста͕
диа
гностики состояния системы͕ а также сигналов
характеризующих

предупреждений об ограничении скорости
движения на перегонах и
«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



процессов принудительного торможения
. В качестве шины передачи данных этих
сигналов в локомотивный компьютер используется MV.
-
шина.
Для отображения
сигнальной информации в кабине машиниста используется
LC
-
монитор.




Рис
унок
8

-

Датчики ма
гнитной системы АЛСТ "
Integra
-
Signum
"͕ установленные перед
выходным светофором


С целью проверки бдительности машиниста после получения сигналов от путевых
устройств
необходимо нажатие различных по функциональному назначению

кнопок
бдительности и приема
команды. При этом при
проследовании предупредительного
светофора должна нажиматься

кнопка бдительности͕ а при проследовании главного
светофора с запрещающим показанием необходимо снизить скорость движения поезда
и нажать кнопку приема команды. В противных
случаях происходит принудительное
торможение поезда.

В последнее время на сети железных дорог Швейцарии внедряется система
безопасности ZU.
-
121. В отличие от системы Integra она обладает расширенными
функциональными возможностями и для ее работы требуется

полная информация
о
категории͕ составе и параметрах движения поезда. Фактическая

скорость определяется
непосредственно осевым датчиком͕ а информация с пути поступает от точечных
датчиков при
проследовании предупредительных сигналов и линейных шлейфов
. На
основании этой информации компьютером рассчитывается необходимая скорость
движения поезда и
отображается на локомотивном мониторе. В случаях превышения

фактической скорости поезда необходимой компьютером формируется команда
принудительного торможения.

Посл
е того как МСЖД определил евробализы как универсальное средство обмена
информацией между путевыми и локомотивными устройствами͕

возникла проблема
согласования совместимости системы ZU.
-
121 и евробализ. Решение этой
задачи было
возложено на фирму Siemens͕ с
пециалистами которой

была разработана универсальная
система безопасности

ZUB
-
121/Евробализы. В этой системе локомотивное

оборудование

претерпевает минимальные изменения͕ в результате чего процессы

управления
движения локомотивом и проверка условий безопас
ности изменяются несущественно.

Путевые
датчики

«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



Согласно проекту ETCS информация "телеграмм"͕ передаваемых на локомотив͕
может иметь "национальные" отличия. Учитывая это͕ на железных дорогах Швейцарии
тип "телеграмм" не изменялся и соответствует типу "телеграмм" принятому

в системе
ZUB
-
121. Отличие заключается только в способе их передач не с помощью индуктивных
катушек͕ а при помощи евробализ.

Основной системой безопасности движения

поездов на железных дорогах
Дании

является система ZU.
-
123͕ которая отличается от других а
налогичных систем типа ZU.
большей автономностью. В этой системе обмен информацией между
локомотивом и
путевыми устройствами осуществляется различными

способами при помощи точечных
датчиков͕ шлейфов и евробализ
. Локомотивным компьютером сравнивается

информ
ация о расчетных параметрах движения поезда с информацией о необходимых
параметрах͕ получаемых от путевых датчиков. При превышении фактической скорости
движения поезда допустимых значений машинист локомотива предупреждается
звуковым и оптическим сигналами.

При отсутствии необходимой

реакции со стороны
машиниста на указанную
сигнализацию
система самостоятельно воздействует на
тормозную магистраль поезда͕ вызывая принудительное торможение.

На городской железной дороге Роттердама (
Нидерланды
)

принята в эксплуа
тацию
разработанная фирмой Siemens одна из
точечных АЛС


ZUB
-
232. Данная система
обеспечивает движение

поездов со скоростью до 200

км/ч. Ее ядром является
двухканальное вычислительное устройство на базе процессора
80486. Система является
универсальной и м
ожет функционировать

как в диапазоне тональных частот аналогично
системе ZU.
-
212͕ так и аналогично системе ZU.
-
222 на частоте 850

кГц.

Общеевропейская система E.ICA.

2000
.
Для совместимости

национальных
устройств АЛС и систем обеспечения безопасности

движе
ния поездов были разработаны
единые общеевропейские требования ETCS к указанным устройствам и системам. С
учетом этих требований была разработана общеевропейская
система обеспечения
безопасности движения поездов E.ICA.

2000
с учетом обмена сигнальной инфор
мация
между локомотивами и путевыми устройствами при помощи евробализ (рис.

9).




Рис
унок 9


Путевой
приемоответчик для системы

Для обеспечения возможности беспрепятственного
движения

поездов по европейским дорогам и
совместимости общеевропейских
ус
тройств АЛС с
национальными в состав локомотивной аппаратуры
должно быть введено устройство E.ICA.

2000,
разработанное
фирмой
Bombardier

Transportation
.

При
помощи этого устройства

осуществляется

определение
необходимой и допустимой скоростей
движения поез
дов͕

управление тормозными средствами поезда͕ измерение

пройденного

пути и скорости движения͕ регистрация
параметров движения и отображение сигнальной
информации на пультах управления машинистов.

В состав локомотивного оборудования входят специальные перед
ающие модули
STM͕ при помощи которых преобразуются сигналы национальных устройств АЛС в
стандартные
«
телеграммы
»
͕ принятые в системе ETCS.

«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



Краткая характеристика устройств АЛС͕ находящихся в эксплуатации на железных
дорогах Западной Европы͕ приведена в таб
л.
2.

Таблица

2


Система (страна)

Технические характеристики

Crocodile
(Франция͕
Люксембург͕
Великобритания)

АЛСТ контактного действия со сменой полярности

тока в специальных
шинах в зависимости от сигнального
показания путевого светофора
(максим
альная скорость

движения поездов до 160

км/ч)

Indusi, PZB90

(Германия͕
Австрия͕
Югославия)

АЛСТ индуктивного принципа действия с передачей информации у
светофоров путевыми индукторами трех сигналов на частотах 500͕ 1000 и
2000

Гц (максимальная скорость движения поездов до 160

км/ч)

TVM300/430

(Франция͕
Люксембург)

АЛСН с передачей сигнальной информации по РЦ путем модуляции
несущих частот тональными (максимальная скорость движения поездов
до 320км/ч)

LZB
-
80, 500, 700,
702

(Ге
рмания͕
Австрия)

АЛСН с двухсторонней индуктивной передачей сигнальной информации
по специальным шлейфам͗ на локомотив на частоте 36

кГц͕ а от
локомотива на частоте 56

кГц (максимальная скорость движения поездов
до 250км/ч)

LZB
-
801

(Германия͕
Австрия)

АЛС
Н с передачей сигнальной информации по РЦ и шлейфам͕
уложенным у стрелочных переводов. На локомотив поступает 10 команд
на тональных частотах 350

630

Гц. Кодирование по системе "2 из 5"

ZUB

100,

110

(Германия͕
Австрия)

АЛСТ с пассивными путевыми индуктора
ми и передачей сигнальной
информации на частоте 100

кГц с модуляцией тональными частотами
2,7
-
7,6

Гц͕ что позволяет получить
до 20 сообщений
(максимальная
скорость движения поездов

до 160

км/ч)

ZUB
-
121

(Швейцария)

АЛСТ с
передачей сигнальной информации

в виде телеграмм на частоте
850

кГц и частотной
модуляцией (локомотивные устройства одноканальные)

ZUB
-
123

(Дания)

АЛСТ с
передачей сигнальной информации

на
частоте
850

кГц с частотной
модуляцией (локомотивные устройства

двухканальные)

ZUB
-
212

(Германия
,
Австрия)

АЛСТ с двухсторонней индуктивной передачей
сигнальной
информации
амплитудно
-
модулированными сигналами тональными частотами͗ на
локомотив на частоте 76͕4

кГц͕ а от локомотива на частоте 91

кГц

ZUB
-
222

(Германия͕
Австрия)

АЛСТ с
передачей сигнал
ьной информации

в виде
телеграмм на частоте
850

кГц с частотной модуляцией

(максимальная скорость движения
поездов до 230

км/ч)

ZUB
-
232

(Нидерланды)

АЛСТ с
передачей сигнальной информации
в виде телеграмм как на
тональных частотах͕ так и на
частоте 850

кГ
ц с частотной модуляцией
(максимальная

скорость движения поездов до 230

км/ч)

ZUB
-
242

(Германия͕
Австрия)

АЛСТ с двухсторонней индуктивной передачей сигнальной

информации
при помощи евробализ с
постоянной и переменной информацие
й͗ на
локомотив

на частоте 4͕24

МГц͕ а от локомотива на частоте
27,115

МГц
(максимальная скорость движения поездов

до 350 км/ч)

ZUB
-
262

(Германия)

АЛСТ с
передачей сигнальной информации

по двум каналам с
использованием евробализ и частотно
-
модулированного

канала на
частоте 850

кГц

«Систем
ы

автоматики на перегонах»

Модуль 11 Лекция 5



АЛСН

(Италия)

АЛСН с
передачей сигнальной информации

на частоте 50

и 178

Гц по РЦ.
На обычных линиях с 4
-
значной АЛС максимальная скорость движения
поездов до 200 км/ч͕ на скоростных линиях с 9
-
значной АЛС
максимальная скорость

движения поездов до 250

км/ч

EBICAB

900

(Финляндия͕
Норвегия͕
Швеция)

АЛСТ с
передачей сигнальной информации при помощи

активных путевых

бализ. Может передаваться до 20 команд телеграммами со скоростью
19,2

Кбод (максимальная скорость движения поездов до

220

км/ч)

Таким образом͕ анализ эксплуатируемых европейских систем обеспечения
безопасности движения поездов и устройств АЛС и перспектив их совершенствования
позволяет сделать следующие выводы͗

1.

На европейских железных дорогах с невысокими скоростями
движения поездов
широко распространены устройства АЛСТ с небольшим объемом передаваемой на
локомотив сигнальной информации.

2.

На европейских железнодорожных линиях со скоростным движением поездов
от 350

км/ч и выше предполагается внедрение устройств АЛС к
ак точечного͕ так и
непрерывного принципа действия с двусторонней передачей увеличенного объема
информации. Такие линии должны быть охвачены универсальной системой управления
движением поездов ETCS и оборудованы специальными общеевропейскими системами
обес
печения безопасности.

3.

На основе положительного опыта эксплуатации путевых
датчиков типа "бализа"
предлагается внедрение их универсального
варианта


евробализ. При этом
локомотивные устройства АЛС
должны дополняться устройствами E.ICA.
-
2000 с
индивидуал
ьными

блоками для приема с пути сигнальной информации от
национальных систем АЛС и последующего преобразования их в стандарт ETCS. Для
автоматизации управления движением поездов предусматривается разработка систем
автоведения с учетом использования спутник
овых систем навигации и передачи данных.



Приложенные файлы

  • pdf 4717830
    Размер файла: 694 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий