Система передачи информации о поездной обстановке в кабину машиниста локомотива
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована в автоматизированных системах диспетчерского управления железнодорожным транспортом.
Задачей полезной модели является создание системы, обеспечивающей высокую безопасность движения поездов на железнодорожном транспорте.
Задача решается тем, что система, содержащая стационарно установленные интерфейсный модуль, выход которого связан шиной обмена данных с первым входом блока формирования поездной модели, а вход подключен к выходу системы диспетчерской сигнализации, а также блок сопряжения с радиоканалом, связанный шиной обмена данных со стационарным антенным блоком, причем на подвижной единице рельсового железнодорожного транспорта, вовлеченной в систему управления, имеется бортовая ЭВМ, подключенная первой шиной обмена данных к бортовому радиомодему цифрового радиоканала связи, соединенному шиной обмена данных с бортовым антенным блоком цифрового радиоканала связи, при этом второй шиной обмена данных бортовая ЭВМ подключена к бортовому приемнику спутниковой навигационной системы, связанному шиной обмена данных с антенным блоком спутниковой связи, дополнительно содержит стационарно установленные блок подготовки фрагмента поездной модели и блок преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр, причем первый вход блока подготовки фрагмента поездной модели соединен с выходом блока формирования поездной модели, второй вход блока подготовки фрагмента поездной модели связан со вторым входом блока формирования поездной модели и подключен к выходу блока сопряжения с радиоканалом, вход которого связан с выходом блока преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр, вход которого соединен с выходом блока подготовки фрагмента поездной модели, третий вход которого связан шиной обмена данных с системой выдачи предупреждений, а на подвижной единице рельсового железнодорожного транспорта установлены соединенные шиной обмена данных ЭВМ машиниста и блок ввода и отображения информации, причем ЭВМ машиниста связана шиной обмена данных с бортовой ЭВМ.1 н.п. ф-лы, 2 ил.
Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в автоматизированных системах диспетчерского управления для передачи информации о поездной обстановке в кабину машиниста локомотива.
Известно техническое решение по патенту Российской Федерации 
2387564, МПК B61L 27/04, приоритет от 5 декабря 2008 года, публикация 27 апреля 2010 года на изобретение: "Система для управления движением поездов при диспетчерской централизации".
Известная система содержит центральный пункт управления и распределенные контролируемые пункты с размещенными на них устройствами постов ЭЦ и связанными с ними устройствами телеуправления и телесигнализации диспетчерской централизации, объединенные магистральной линией связи, при этом на центральном пункте управления размещена стационарная ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, соединенная через первый интерфейсный модуль с устройствами телеуправления и телесигнализации диспетчерской централизации и через второй интерфейсный модуль связанная с автоматизированной системой оперативного управления перевозками, причем на локомотивах, вовлеченных в систему управления, установлена система автоведения состава, включающая в себя бортовую ЭВМ, соединенную с дисплеем, силовой установкой локомотива и устройством автоматической локомотивной сигнализации с автостопом, а также установлены подключенные к бортовой ЭВМ бортовые радиомодемы цифрового радиоканала связи, соединенные с бортовыми антенными блоками, а на центральном пункте управления и распределенных контролируемых пунктах размещены стационарные радиомодемы цифрового радиоканала связи, соединенные со стационарными антенными блоками, при этом на центральном пункте управления и распределенных контролируемых пунктах введены контроллеры связи с функциями накопления и преобразования информации, которые своими первыми портами через модемы подключены к центральной линии связи.
Наиболее близким аналогом к заявляемому в качестве полезной модели техническому решению является патент Российской Федерации 2390456, МПК B61L 27/04, приоритет от 6 декабря 2008 года, публикация 27 мая 2010 года на изобретение: "Система для повышения безопасности движения при диспетчерской централизации".
Система содержит центральный пункт управления, на котором размещена стационарная ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, соединенная через первый интерфейсный модуль с устройством телеуправления и телесигнализации. На подвижных единицах рельсового транспорта имеются бортовые ЭВМ, соединенные с дисплеями, а также подключенные к бортовым ЭВМ бортовые радиомодемы цифрового радиоканала связи, соединенные с бортовыми антенными блоками цифрового радиоканала связи и бортовые приемники спутниковой навигационной системы, входом соединенные с антенными блоками спутниковой связи. На центральном пункте управления и распределенных контролируемых пунктах размещены стационарные радиомодемы цифрового радиоканала связи. На центральном пункте управления также размещены контроллеры связи, которые своими первыми портами через модемы подключены к магистральной линии связи, а вторыми портами соединены со стационарными радиомодемами цифрового радиоканала связи, при этом на центральном пункте управления контроллер связи соединен со стационарной ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера.
В известной системе объем информации, которой располагает машинист подвижной единицы остается неизменным и ограничен возможностями применяемых систем безопасности. Машинисту не предоставляется информация о положении подвижных единиц на участке, расстоянии до идущей впереди подвижной единицы и ее скорости, наличии подвижной единицы по встречному пути, ее скорости и расстоянии до нее, о количестве свободных перегонов по пути следования, о предупреждениях и ограничениях, об окнах по пути следования, о нормативно-справочной информации (НСИ) участка (профиль пути, пикетаж).
Таким образом, известная система не обеспечивает достаточное предоставление машинисту информации о поездной обстановке и не позволяет ему всегда оперативно и точно оценивать реальную ситуацию, что может отрицательно сказываться на безопасности движения поездов железнодорожного транспорта.
Задачей заявляемого в качестве полезной модели технического решения является создание системы, обеспечивающей высокую безопасность движения поездов на железнодорожном транспорте.
Технический результат полезной модели заключается в снижении риска возникновения и развития нештатных ситуаций в движении поездов за счет повышения уровня информационного обеспечения поездной бригады локомотива.
Согласно полезной модели система передачи информации о поездной обстановке в кабину машиниста локомотива, содержащая стационарно установленные интерфейсный модуль, выход которого связан шиной обмена данных с первым входом блока формирования поездной модели, а вход интерфейсного модуля подключен к выходу системы диспетчерской централизации, а также блок сопряжения с радиоканалом, связанный шиной обмена данных со стационарным антенным блоком, причем на подвижной единице рельсового железнодорожного транспорта, вовлеченной в систему управления, имеется бортовая ЭВМ, подключенная первой шиной обмена данных к бортовому радиомодему цифрового радиоканала связи, соединенному шиной обмена данных с бортовым антенным блоком цифрового радиоканала связи, при этом второй шиной обмена данных бортовая ЭВМ подключена к бортовому приемнику спутниковой навигационной системы, связанному шиной обмена данных с антенным блоком спутниковой связи, для достижения указанного технического результата дополнительно содержит стационарно установленные блок подготовки фрагмента поездной модели и блок преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр, первый вход блока подготовки фрагмента поездной модели соединен с выходом блока формирования поездной модели, второй вход блока подготовки фрагмента поездной модели связан со вторым входом блока формирования поездной модели и подключен к выходу блока сопряжения с радиоканалом, вход которого связан с выходом блока преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр, вход которого соединен с выходом блока подготовки фрагмента поездной модели, третий вход которого связан шиной обмена с системой выдачи предупреждений, а на подвижной единице рельсового железнодорожного транспорта установлены соединенные шиной обмена данных ЭВМ машиниста и блок ввода и отображения информации, причем ЭВМ машиниста связана шиной обмена данных с бортовой ЭВМ.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре 1 представлена структурная схема устройств центрального пункта управления, а на фигуре.2 - структурная схема бортового устройства локомотива.
В соответствии с прилагаемыми чертежами (фиг.1-2) система передачи информации о поездной обстановке в кабину машиниста локомотива содержит стационарно установленные интерфейсный модуль 1, связанный шиной обмена данных с первым входом блока формирования поездной модели 2, а вход интерфейсного модуля подключен к выходу системы диспетчерской централизации, а также блок сопряжения с радиоканалом 3, связанный шиной обмена данных со стационарным антенным блоком 4. На подвижной единице рельсового железнодорожного транспорта, вовлеченной в систему управления, имеется бортовая ЭВМ 5, подключенная первой шиной обмена данных к бортовому радиомодему цифрового радиоканала связи 6, соединенному шиной обмена данных с бортовым антенным блоком цифрового радиоканала связи 7, второй шиной обмена данных бортовая ЭВМ 5 подключена к бортовому приемнику спутниковой навигационной системы 8, связанному шиной обмена данных с антенным блоком спутниковой связи 9. Кроме того, система содержит стационарно установленные блок подготовки фрагмента поездной модели 10 и блок преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр 11. Первый вход блока подготовки фрагмента поездной модели 10 соединен с выходом блока формирования поездной модели 2, второй вход блока подготовки фрагмента поездной модели 10 связан со вторым входом блока формирования поездной модели 2 и подключен к выходу блока сопряжения с радиоканалом 3, вход которого связан с выходом блока преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр 11, вход которого соединен с выходом блока подготовки фрагмента поездной модели 10, третий вход которого связан шиной обмена данных с системой выдачи предупреждений. На подвижной единице рельсового железнодорожного транспорта установлены соединенные шиной обмена данных ЭВМ машиниста 12 и блок ввода и отображения информации 13, причем ЭВМ машиниста 12 связана шиной обмена данных с бортовой ЭВМ 5.
Бортовая ЭВМ 5 обеспечивает управление передачей запросов и прием видеокадров в режиме реального времени.
Блок 10 подготовки фрагмента поездной модели обрабатывает полученные от локомотивного устройства запросы и из общей поездной модели формирует фрагменты, соответствующие координатам, указанным в запросе.
Блок 11 преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр предназначен для формирования видеокадра для передачи на подвижной состав по радиоканалу.
ЭВМ машиниста 12 предназначена для решения задач взаимодействия с машинистом локомотива: приема видеокадров поездной обстановки от бортовой ЭВМ, вывода видеокадров на блок 13 ввода и отображения информации и приема параметров запросов, таких как глубина просмотра, степень детализации видеокадров, с блока 13 ввода и отображения информации и передачу их на бортовую ЭВМ.
Блок 13 ввода и отображения информации отображает видеокадры поездной обстановки и обеспечивает ввод машинистом локомотива параметров запросов.
Система работает следующим образом.
На блок формирования поездной модели 2 с выхода системы диспетчерской централизации через интерфейсный модуль 1 в режиме реального времени поступает информация о состоянии устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, в том числе о свободности/занятости путей и участков железной дороги, о показаниях поездных и маневровых светофоров, о положении стрелочных переводов, о наличии установленных и замкнутых маршрутов для движения по станции, о состоянии переездов, а также о неисправности устройств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ). Эта же информация при необходимости может поступать из системы диспетчерского контроля. Блок формирования поездной модели 2 обрабатывает полученные входные данные и генерирует на выходе в реальном масштабе времени поездную модель участка железной дороги, которая представляет упорядоченное описание следующей совокупности данных: расположение поездов на схематическом плане участка железной дороги, направление движения поездов, состояние устройств ЖАТ. На один из входов блока подготовки фрагмента поездной модели 10 с выхода блока формирования поездной модели 2 поступает информация о поездной модели всего участка, на другой вход блока подготовки фрагмента поездной модели 10 с выхода системы выдачи предупреждений (СВП) поступает информация по действующим предупреждениям и ограничениям, на третий вход блока подготовки фрагмента поездной модели 10 поступают запросы от локомотивного устройства. Блок подготовки фрагмента поездной модели 10 обрабатывает полученные от локомотивного устройства запросы и из общей поездной модели формирует актуальные данные о поездной обстановке в данный момент времени в виде фрагмента поездной модели, сформированного для локомотива, от которого поступил запрос. Блок преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр 11 преобразует в видеокадр фрагмент поездной модели, получаемый от блока подготовки фрагмента поездной модели 10, и передает его в блок сопряжения с радиоканалом 3. Видеокадр с данными о поездной обстановке из радиоканала через стационарный антенный блок 4, бортовой антенный блок цифрового радиоканала связи 7, бортовой радиомодем цифрового радиоканала связи 8, поступает в бортовую ЭВМ 5, где сопоставляется с текущими координатами подвижного состава. Затем из бортовой ЭВМ 5 видеокадр поступает на вход ЭВМ машиниста 12 и отображается на экране монитора блока ввода и отображения и информации 13. Бортовой приемник спутниковой навигационной системы GPS/ГЛОНАСС 8 выдает информацию о текущем положении поезда на бортовую ЭВМ 5, которая на основании параметров запроса, получаемых от блока ввода и отображения информации 13 через ЭВМ машиниста 12 с установленной периодичностью, определяемой в том числе и скоростью поезда (чем выше скорость, тем чаще формируются запросы), формирует запросы, которые через бортовой радиомодем цифрового радиоканала связи 6 поступает на вход бортового антенного блока цифрового радиоканала связи 7. Запрос содержит информацию о текущих координатах подвижного состава и о направлении движения кабины локомотива. Таким образом, видеокадр поездной обстановки периодически обновляется на мониторе блока ввода и отображения информации 13 в соответствии с изменением положения подвижного состава на участке железной дороги и изменением состояния устройств ЖАТ. При этом машинисту локомотива предоставляется поездная обстановка на отрезок перегона до впереди идущего поезда, на отрезок перегона и горловину впереди лежащей станции, на горловину станции и отрезок впереди лежащего перегона, на весь перегон при движении малой интенсивности.
Заявляемая полезная модель обеспечивает машиниста максимально полной информацией обо всей поездной обстановке на участке, работая при этом параллельно и независимо с традиционными системами безопасности. В заявляемой полезной модели на подвижную единицу рельсового транспорта передается информация о положении подвижных единиц на участке в районе движения, расстоянии до идущей впереди подвижной единицы и ее скорости, наличии подвижной единицы по встречному пути, ее скорости и расстоянии до нее, о количестве свободных перегонов по пути следования, о предупреждениях и ограничениях, об окнах по пути следования, о нормативно-справочной информации участка, тем самым значительно облегчается ориентирование машиниста в текущей оперативной обстановке.
Таким образом, заявляемая полезная модель снижает риск возникновения и развития нештатных ситуаций в движении поездов, так как позволяет машинисту более точно планировать и прогнозировать свои действия.
Полезная модель может быть выполнена на стандартных блоках ЭВМ и программируемых контроллерах, причем в качестве блоков, предназначенных для монтажа на подвижном составе, могут использоваться ЭВМ в промышленном исполнении, а для блока ввода и отображения информации программируемый информационный терминал и защищенный промышленный монитор с повышенной защитой от внешних воздействий, предназначенные для работы в движущемся транспорте в условиях повышенной вибрации, тряски и температурных перепадов.
Система передачи информации о поездной обстановке в кабину машиниста локомотива, содержащая стационарно установленные интерфейсный модуль, связанный шиной обмена данных с первым входом блока формирования поездной модели, причем вход интерфейсного модуля подключен к выходу системы диспетчерской централизации, а также блок сопряжения с радиоканалом, связанный шиной обмена данных со стационарным антенным блоком, причем на подвижной единице рельсового железнодорожного транспорта, вовлеченной в систему управления, имеется бортовая ЭВМ, подключенная первой шиной обмена данных к бортовому радиомодему цифрового радиоканала связи, соединенному шиной обмена данных с бортовым антенным блоком цифрового радиоканала связи, при этом второй шиной обмена данных бортовая ЭВМ подключена к бортовому приемнику спутниковой навигационной системы, связанному шиной обмена данных с антенным блоком спутниковой связи, отличающаяся тем, что дополнительно содержит стационарно установленные блок подготовки фрагмента поездной модели и блок преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр, причем первый вход блока подготовки фрагмента поездной модели соединен с выходом блока формирования поездной модели, второй вход блока подготовки фрагмента поездной модели связан со вторым входом блока формирования поездной модели и подключен к выходу блока сопряжения с радиоканалом, вход которого связан с выходом блока преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр, вход которого соединен с выходом блока подготовки фрагмента поездной модели, третий вход которого связан шиной обмена данных с системой выдачи предупреждений, а на подвижной единице рельсового железнодорожного транспорта установлены соединенные шиной обмена данных ЭВМ машиниста и блок ввода и отображения информации, причем ЭВМ машиниста связана шиной обмена данных с бортовой ЭВМ.
