Система для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована в автоматизированных системах диспетчерского управления железнодорожным транспортом.

Система для управления движением поездов обеспечивает предотвращение неправильных действий машиниста за счет контроля речевых сообщений, полученных по каналам диспетчерской поездной радиосвязи.

Система для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи содержит центральный пункт управления, в котором стационарная радиостанция и ЭВМ, установленная на автоматизированном рабочем месте поездного диспетчера, соединены через магистральную проводную линию связи соответственно со стационарными радиостанциями и ЭВМ автоматизированных рабочих мест дежурных по станции, установленных на постах электрической централизации распределенных контролируемых пунктов, на центральном пункте управления к ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера подключены спутниковый навигационный приемник и дополнительный блок памяти, выход ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера через цифроаналоговый преобразователь соединен с входом передатчика стационарной радиостанции, на локомотиве к его бортовому устройству управления подключены спутниковый навигационный приемник и дополнительный блок памяти. Дополнительные блоки и памяти содержат базу данных, включающую перечень кодовых слов, присвоенных железнодорожным объектам с соответствующими координатами. Через каналы аналоговой радиосвязи все стационарные радиостанции связаны с радиостанциями локомотивов, находящихся в соответствующих зонах устойчивой радиосвязи.

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована в автоматизированных системах диспетчерского управления железнодорожным транспортом.

Известна диспетчерская система управления движением поездов, содержащая центральный пункт управления, в котором стационарная радиостанция и ЭВМ, установленная на автоматизированном рабочем месте поездного диспетчера, соединены через магистральную проводную линию связи с радиостанциями и ЭВМ автоматизированных рабочих мест дежурных по станции, установленных на постах электрической централизации распределенных контролируемых пунктов, при этом через каналы аналоговой и цифровой радиосвязи все стационарные радиостанции связаны с радиостанциями локомотивов, находящихся в соответствующих зонах устойчивой радиосвязи, при этом локомотивы оборудованы устройствами управления движением, в состав которых входят приемники спутниковой навигации и электронная база данных с картой маршрутов следования (Журнал «Железные дороги мира» 7, 2003 г, статья В.И.Зорин и др. «Микропроцессорные локомотивные системы обеспечения безопасности движения поездов нового поколения»).

В известном устройстве передача речевых сообщений по каналам диспетчерской поездной радиосвязи включает посылку вызова от диспетчера или машиниста локомотива, автоматическое установление связи между радиостанциями диспетчера и машиниста локомотива в порядке очередности и приоритетов участников связи, и обмен информацией через радиоканалы аналоговой и цифровой радиосвязи между диспетчером и машинистом локомотива для согласования действий по управлению движением поезда, с передачей речевых и кодовых команд от диспетчера на локомотив и с восприятием и распознаванием речевых сообщений на слух и автоматическим восприятием и декодированием кодовых сообщений в аппаратуре управления.

Недостатком известной системы является сложность и высокая стоимость, обусловленная наличием путевой и локомотивной аппаратуры радиоканалов цифровой связи.

В качестве прототипа принята диспетчерская система управления движением поездов, содержащая центральный пункт управления, в котором стационарная радиостанция и ЭВМ, установленная на автоматизированном рабочем месте поездного диспетчера, соединены через магистральную проводную линию связи с радиостанциями и ЭВМ автоматизированных рабочих мест дежурных по станции, установленных на постах электрической централизации распределенных контролируемых пунктов, при этом через каналы аналоговой радиосвязи все стационарные радиостанции связаны с радиостанциями локомотивов, находящихся в соответствующих зонах устойчивой радиосвязи (Д.В.Шалягин «Устройства железнодорожной автоматики телемеханики и связи», Маршрут, 2007, с.169 рис.17.41).

В известном устройстве передача речевых сообщений по каналам диспетчерской поездной радиосвязи включает посылку вызова от диспетчера или машиниста локомотива, автоматическое установление связи между радиостанциями диспетчера и машиниста локомотива в порядке очередности и приоритетов участников связи, и обмен информацией через радиоканал для обмена речевыми сообщениями между диспетчером и машинистом локомотива в процессе согласования действий по управлению движением поезда, с восприятием и распознаванием речевых сообщений участниками переговоров на слух.

Известная система не позволяет обеспечить высокую безопасность движения поездов. Это обусловлено тем, что при передаче речевых сообщений по каналам диспетчерской поездной радиосвязи в ряде случаев возможно использование ошибочно переданной голосом и/или воспринятой на слух информации о местонахождении локомотива на маршруте следования.

Технический результат полезной модели заключается в предотвращении неправильных действий машиниста за счет контроля речевых сообщений, полученных по каналам диспетчерской поездной радиосвязи.

Технический результат достигается тем, что в системе для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи, содержащей центральный пункт управления, в котором стационарная радиостанция и ЭВМ, установленная на автоматизированном рабочем месте поездного диспетчера, соединены через магистральную проводную линию связи соответственно со стационарными радиостанциями и ЭВМ автоматизированных рабочих мест дежурных по станции, установленных на постах электрической централизации распределенных контролируемых пунктов, при этом через каналы аналоговой радиосвязи все стационарные радиостанции связаны с радиостанциями локомотивов, находящихся в соответствующих зонах устойчивой радиосвязи, согласно предложению центральный пункт управления и локомотивы снабжены спутниковыми навигационными приемниками, соединенными соответственно с ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера и бортовым устройством управления локомотивом, при этом к ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера и бортовому устройству управления локомотивом подключены дополнительные блоки памяти с базой данных, включающую перечень кодовых слов, присвоенных железнодорожным объектам с соответствующими координатами, а выход ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера через цифроаналоговый преобразователь соединен с входом передатчика стационарной радиостанции.

На чертеже приведена схема предлагаемой системы для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи.

Система для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи содержит центральный пункт 1 управления, в котором стационарная радиостанция 2 и ЭВМ 3, установленная на автоматизированном рабочем месте поездного диспетчера, соединены через магистральную проводную линию 4 связи соответственно со стационарными радиостанциями 5 и ЭВМ 6 автоматизированных рабочих мест дежурных по станции, установленных на постах 7 электрической централизации распределенных контролируемых пунктов, на центральном пункте управления к ЭВМ 3 автоматизированного рабочего места поездного диспетчера подключены спутниковый навигационный приемник 8 и дополнительный блок 9 памяти, выход ЭВМ 3 автоматизированного рабочего места поездного диспетчера через цифроаналоговый преобразователь 20 соединен с входом передатчика стационарной радиостанции 2, на локомотиве 10 к его бортовому устройству 11 управления подключены спутниковый навигационный приемник 12 и дополнительный блок 13 памяти. Дополнительные блоки 9 и 13 памяти содержат базу данных, включающую перечень кодовых слов, присвоенных железнодорожным объектам с соответствующими координатами. Через каналы 14 аналоговой радиосвязи все стационарные радиостанции 2, 5 связаны с радиостанциями 15 локомотивов 10, находящихся в соответствующих зонах устойчивой радиосвязи.

Система для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи работает следующим образом.

Обмен информацией между центральным пунктом 1 управления и стационарными радиостанциями 5 и ЭВМ 6 автоматизированных рабочих мест дежурных по станции, установленных на постах 7 электрической централизации распределенных контролируемых пунктов осуществляется через магистральную проводную линию 4 связи.

В памяти ЭВМ 3 автоматизированного рабочего места поездного диспетчера и в памяти бортовых устройств 11 управления локомотивов 10 содержатся идентичные электронные карты маршрутов движения поездов с координатами соответствующих объектов железнодорожной путевой инфраструктуры. При составлении электронных карт используется цифровая модель железнодорожных участков и приемники спутниковой навигационной системы. Цифровая модель создается, например, путем обработки данных, записанных на регистраторе локомотива, оборудованного устройствами спутниковых навигационных систем определения местоположения (GPS/ГЛОНАСС) с привязкой этих данных к расстоянию и пикетам географической карты участка.

В процессе движения локомотивов 10 по маршруту, бортовые устройства управления 11 получают данные об астрономическом времени и координатах местонахождения локомотивов 10 от спутниковых навигационных приемников 12 и отображают географическую карту с текущим положением на дисплее 19 бортового устройства управления 11 каждого локомотива 10. Машинист также визуально опознает объекты железнодорожной путевой инфраструктуры, мимо которых проходит его локомотив 10. Сопоставляя визуальное наблюдение реальных объектов, их образы и состояния, отображенные на дисплее бортового устройства 11 управления, машинист может сформулировать устный запрос поездному диспетчеру на разрешение каких-либо действий по управлению поездом. В частности, запрос может быть на разрешение проследовать границу занятого блок участка (например, при ложной занятости рельсовых цепей или других отказах в аппаратуре автоматики), или запрос на разрешение дистанционного перевода стрелки для задания маршрута с локомотива (такая необходимость возникает на удаленных и малодеятельных участках или подъездных путях промышленных предприятий) и.т.д.

Для формирования разрешения поездной диспетчер с помощью блока 16 ввода информации (клавиатура, мышь) устанавливает курсор на карте маршрута, отображаемой на экране блока 17 отображения информации, на позиции объекта железнодорожной инфраструктуры, упомянутом в запросе (светофор, стрелка, железнодорожный переезд и.т.д.), и отмечает этот объект. При этом из дополнительного блока 9 памяти извлекается и отображается на экране блока 17 кодовое слово, соответствующее данному железнодорожному объекту. После этого поездной диспетчер может сформировать устный приказ для передачи его по каналу 14 аналоговой радиосвязи, при этом по команде с блока 16 в начало или в конец передаваемой информации из звуковых файлов вводятся отображенное на экране блока 17 кодовое слово и добавленная к нему цифра, обозначающая интервал времени, в течение которого действует переданное разрешение (приказ). Используемое кодовое слово является ключевым для возможности использования в заданный период времени разрешения поездного диспетчера машинистом конкретного локомотива 10. При этом отсчет времени производится на локомотиве 10, а синхронизация по времени обеспечивается за счет одинакового астрономического времени, информация о котором поступает от спутниковых навигационных приемников 8 и 12, которые имеются на центральном пункте управления 1 и на всех локомотивах 10. На локомотиве 10 машинист с помощью пульта 18 (клавиатуры) бортового устройства управления 11 вводит полученное в сообщении от поездного диспетчера кодовое слово и число, соответствующее интервалу времени, в течение которого действительно разрешение. После завершения ввода данных бортовое устройство 11 управления осуществляет проверку того, что полученная информация предназначена для данного локомотива, при этом использует кодовое слово, базу данных, содержащуюся в дополнительном блоке 13 памяти, и электронную карту маршрутов движения поездов с координатами объектов железнодорожной путевой инфраструктуры, а также текущие координаты и информацию о времени, полученную от спутникового навигационного приемника 12 локомотива 10.

Использование предлагаемой системы для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи иллюстрирует следующий пример.

Машинист локомотива 10 (например, поезда 200) запрашивает у поездного диспетчера (по каналу 14 аналоговой радиосвязи) разрешение поезду 200 проследовать за маневровый светофор М3 с горящим на нем красным огнем. Поездной диспетчер с помощью ЭВМ 3 убеждается, что участок за светофором М3 реально свободен, а красный огонь светофора М3 вызван неисправностью, которая не угрожает безопасности движения по участку за светофором М3. Поездной диспетчер с помощью блока 16 ввода информации (клавиатура, мышь) устанавливает курсор на карте маршрута поезда 200, отображаемой на экране блока 17, на изображении светофора М3, и отмечает этот объект. При этом из дополнительного блока 9 памяти извлекается и отображается на экране блока 17 кодовое слово, соответствующее объекту железнодорожной путевой инфраструктуры - светофору М3, которому присвоено кодовое слово, например, "Астрахань". Кодовые слова назначаются из условий хорошего распознавания их на слух, уникальности для данного и соседних участков пути и соответствия возможностям набора их на клавиатуре рабочих мест. Затем, поездной диспетчер, по каналу 14 аналоговой радиосвязи сообщает машинисту: "Астрахань 5 маневровый светофор проследовать поезду 200 разрешаю". При этом кодовое слово «Астрахань 5» в начало передаваемой информации вводится по команде с блока 16, поступающей в ЭВМ 3, которая извлекает из блока 9 памяти звуковые файлы с записанным кодовым словом и соответствующей цифрой. Этот сигнал из ЭВМ 3 через цифроаналоговый преобразователь 20 поступает на вход передатчика стационарной радиостанции 3 и передается первым в вышеуказанном сообщении. По получению сообщения машинист с помощью пульта 18 (клавиатуры) вводит в бортовое устройство 11 управления словосочетание "Астрахань 5" и бортовое устройство 11 управления автоматически проверяет соответствие кодового слова светофору М3 и нахождение поезда перед светофором М3. После этого, бортовое устройство 11 управления позволяет поезду проследовать за светофор М3 в течение 5 минут после ввода кодового слова "Астрахань 5".

Предлагаемое техническое решение позволяет предотвратить ошибочное использование координатно-временной информации при речевых переговорах между диспетчером и машинистами, в том числе и из-за восприятия информации неправильным адресатом (другим локомотивом, находящимся на другом координатном отрезке пути). За счет автоматической проверки достоверности используемой речевой информации в ответственных сообщениях, содержащих координатно-временную информацию, существенно повышается уровень безопасности движения поездов.

Система для управления движением поездов по каналам диспетчерской поездной радиосвязи, содержащая центральный пункт управления, в котором стационарная радиостанция и ЭВМ, установленная на автоматизированном рабочем месте поездного диспетчера, соединены через магистральную проводную линию связи соответственно со стационарными радиостанциями и ЭВМ автоматизированных рабочих мест дежурных по станции, установленных на постах электрической централизации распределенных контролируемых пунктов, при этом через каналы аналоговой радиосвязи все стационарные радиостанции связаны с радиостанциями локомотивов, находящихся в соответствующих зонах устойчивой радиосвязи, отличающаяся тем, что центральный пункт управления и локомотивы снабжены спутниковыми навигационными приемниками, соединенными соответственно с ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера и бортовым устройством управления локомотивом, при этом к ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера и бортовому устройству управления локомотивом подключены дополнительные блоки памяти с базой данных, включающей перечень кодовых слов, присвоенных железнодорожным объектам с соответствующими координатами, а выход ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера через цифроаналоговый преобразователь соединен с входом передатчика стационарной радиостанции.