Система обучения для тренажеров машиниста тягового подвижного состава

Авторы патента:

Полезная модель относится к системам обучения персонала на железнодорожном транспорте и может быть использована для обучения локомотивных бригад на тренажерах машиниста тягового подвижного состава. Технический результат, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, заключается в повышении эффективности обучения на тренажерах машиниста подвижного состава. Технический результат достигается тем, что система обучения для тренажеров машиниста тягового подвижного состава, содержащая связанные между собой модуль рабочего места инструктора с органами выбора заданий и управления обучением, элементами индикации и контроля действий машиниста, блок моделирования с модулями моделей тяги и тормозов подвижного состава, модулем моделей путевых устройств, модулем визуализации путевой обстановки, модулем имитации звуковых сигналов, а также модуль рабочего места обучаемого с органами управления и элементами индикации, снабжена модулем формирования динамических характеристик и схем подвижного состава и средством отображения динамических характеристик и схем подвижного состава. При этом модуль формирования динамических характеристик и схем подвижного состава включен в блок моделирования и связан с модулями моделей тяги и тормозов подвижного состава и модулем моделей путевых устройств, а средство отображения динамических характеристик и схем подвижного состава включено в модуль рабочего места обучаемого.

Известна интерактивная автоматизированная система обучения, содержащая связанные между собою модуль вычислительной системы управления процессом обучения, модуль группового обучения и модули индивидуального обучения, в том числе модуль процедурного тренажера (патент РФ на изобретение 2271040).

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является система обучения на тренажере машиниста локомотива (см. Железные дороги мира, 09 за 1999 г., Ф.Делооз, «Применение тренажеров на железнодорожном транспорте»). Эта система обучения содержит связанные между собой модуль инструктора, модуль рабочего места машиниста и модули моделей различных систем локомотива, поезда и пути.

В известных системах обучения модуль рабочего места обучаемого снабжен органами управления и элементами индикации в соответствии с реальным рабочим местом (для тренажеров машиниста подвижного состава - пульт машиниста со штатными органами управления и элементами индикации). При этом на рабочем месте обучаемого отсутствует возможность визуально наблюдать динамические процессы, влияющие на безопасность движения (распределение динамических нагрузок по длине поезда, состояние тормозной системы по длине поезда, состояние электрических цепей управления и т.п.).

Технический результат, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, заключается в повышении эффективности обучения на тренажерах машиниста тягового подвижного состава.

Технический результат достигается тем, что система обучения для тренажеров машиниста тягового подвижного состава, содержащая связанные между собой модуль рабочего места инструктора с органами выбора заданий и управления обучением, элементами индикации и контроля действий машиниста, блок моделирования с модулями моделей тяги и тормозов подвижного состава, модулем моделей путевых устройств, модулем визуализации путевой обстановки, модулем имитации звуковых сигналов, а также модуль рабочего места обучаемого с органами управления и элементами индикации, снабжена модулем формирования динамических характеристик и схем подвижного состава и средством отображения динамических характеристик и схем подвижного состава. При этом модуль формирования динамических характеристик и схем подвижного состава включен в блок моделирования и связан с модулями моделей тяги и тормозов подвижного состава и модулем моделей путевых устройств, а средство отображения динамических характеристик и схем подвижного состава включено в модуль рабочего места обучаемого.

На фиг.1 показан модуль 1 рабочего места инструктора с органами 2 выбора заданий и управления обучением, элементами 3 индикации и контроля действий машиниста, который связан, например, по вычислительной сети 4 с блоком 5 моделирования. Блок 5 моделирования содержит модули моделей подвижного состава, в том числе модуль 6 модели тяги и модуль 7 модели тормозов, модуль 8 моделей путевых устройств, с которыми связан модуль 9 формирования динамических характеристик и схем подвижного состава. Кроме того, блок 5 моделирования содержит модуль 10 визуализации путевой обстановки и модуль 11 имитации звуковых сигналов. В состав модуля 10 визуализации путевой обстановки входят средства для демонстрации путевой обстановки, например, видеопроектор с проекцией изображения на экран (на фиг.1 не показаны). Модуль 11 имитации звуковых сигналов обеспечивает воспроизведение звуков и шумов, которые слышит машинист в кабине подвижного состава, например, с помощью акустических колонок (на фиг.1 не показаны). Кроме того, модуль 1 рабочего места инструктора связан по вычислительной сети 4 с модулем 12 рабочего места обучаемого, который содержит органы 13 управления и элементы 14 индикации, аналогичные стандартному оборудованию рабочего места машиниста подвижного состава, а также средство 15 отображения динамических характеристик и схем подвижного состава, которое может быть реализовано, например, на основе компьютерного монитора.

Функционирование обучающей системы показано на примере системы обучения машиниста грузового поезда. Перед началом учебной поездки и во время нее инструктор на своем рабочем месте управляет процессом обучения с помощью органов 2 выбора заданий и управления обучением, а также контролирует действия обучаемого и состояние системы обучения с помощью элементов 3 индикации и контроля действий машиниста. При этом инструктор, выбирая задание на поездку, определяет перечень характеристик и схем подвижного состава, которые формируются модулем 9 формирования динамических характеристик и схем подвижного состава, исходя из результатов моделирования тяги и тормозов подвижного состава и путевых устройств в соответствующих модулях 6 модели тяги, 7 модели тормозов и 8 моделей путевых устройств. Сформированные модулем 9 динамические характеристики и схемы подвижного состава демонстрируются обучаемому с помощью с помощью средства 15 отображения динамических характеристики и схем подвижного состава. На фиг.2 показан вариант выбора в качестве таких характеристик графиков изменения давления в тормозной магистрали по длине поезда, изменения давления в тормозных цилиндрах поезда, изменения продольных сил в сечениях поезда, изменения профиля пути по длине поезда. Кроме перечисленного выше, средство 15 отображения динамических характеристик и схем подвижного состава для данного примера отображает участок пути с учетом профиля, расположение путевых светофоров, перемещение по этому участку своего, а также идущего впереди поезда.

Обучаемый во время поездки, находясь на своем рабочем месте, воздействует на органы 13 управления, информация о положении которых передается в блок 5 моделирования. Показания измерительных приборов и сигнальных устройств обучаемый наблюдает с помощью элементов 14 индикации, путевую обстановку перед лобовым стеклом локомотива, сформированную модулем 10 визуализации путевой обстановки наблюдает с помощью видеопроектора на экране, характерные для реальной поездки звуки и шумы в кабине локомотива имитируются модулем 11 имитации звуковых сигналов, воспроизводясь с помощью звуковых колонок. При этом обучаемый с помощью средства 15 отображения динамических характеристик и схем подвижного состава имеет возможность наблюдать за изменением давления в тормозной магистрали по длине поезда, изменением давления в тормозных цилиндрах любых вагонов поезда, изменением продольных динамических воздействий по длине поезда, изменением профиля пути по длине поезда, оценивать расстояние до хвоста поезда, идущего впереди и т.д., что повышает эффективность обучения.

Предлагаемая полезная модель внедрена в тренажерах машинистов различных серий локомотивов, разработанных Проектно-конструкторским бюро локомотивного хозяйства - филиалом открытого акционерного общества «Российские железные дороги».

Система обучения для тренажеров машиниста тягового подвижного состава, содержащая связанные между собой модуль рабочего места инструктора с органами выбора заданий и управления обучением, элементами индикации и контроля действий машиниста, блок моделирования с модулями моделей тяги и тормозов подвижного состава, модулем моделей путевых устройств, модулем визуализации путевой обстановки, модулем имитации звуковых сигналов, а также модуль рабочего места обучаемого с органами управления и элементами индикации, отличающаяся тем, что блок моделирования дополнительно снабжен модулем формирования динамических характеристик и схем подвижного состава, связанными с модулями моделей тяги и тормозов подвижного состава и модулем моделей путевых устройств, а модуль рабочего места обучаемого дополнительно снабжен средством отображения динамических характеристик и схем подвижного состава.