Система автоматической установки маршрутов движения поезда

Полезная модель относится к системам автоматизированного централизованного управления движением поездов на железнодорожном транспорте и может быть использована для реализации функции автоматической установки маршрутов движения поезда. Технический результат заключается в повышении эффективности и безопасности системы автоматической установки маршрута и контроля движения поездов, обеспечении минимизации потерь пропускной и провозной способности по диспетчерскому участку. АРМ ДНЦ дополнительно включает базу управляющих приказов, базу маршрутов, блок анализа и предварительной обработки управляющих приказов, блок контроля состояния маршрутов и блок обеспечения связи. Выход модуля планирования пропуска поездов через последовательно соединенные двухпортовый шлюз и блок обеспечения связи подключен к входу базы управляющих приказов, выход которой соединен с одним из входов блока анализа и предварительной обработки управляющих приказов, другой вход которого подключен к выходу базы маршрутов, синхронизирующим выходом подключенной к соответствующему входу базы данных допустимых управляющих приказов модуля планирования пропуска поездов, вход которого подключен через последовательно соединенные двухпортовый шлюз и блок обеспечения связи к выходу блока контроля состояния маршрута. Один из входов блока формирования управляющих воздействий, блока логического контроля устройств ЭЦ и АБ и блока контроля состояния маршрута соединены по каналам телесигнализации с линейными устройствами ЭЦ и АБ, подключенными по каналам телеуправления к выходу блока формирования управляющих воздействий, другой выход которого соединен со вторым входом блока контроля состояния маршрута, а вход - с выходом блока логического контроля соответствия зависимостей линейных устройств ЭЦ и АБ, подключенного к выходу базы алгоритмов работы линейных устройств ЭЦ и АБ. 1 ил.

Полезная модель относится к системам автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте и может быть использовано для автоматической установки маршрутов движения поездов в зоне действия поста поездного диспетчера.

Известна система контроля технологической дисциплины процесса управления движением поездов, осуществляющая сбор данных с технических средств железнодорожной автоматики и телемеханики и их передачу на центральный обрабатывающий комплекс, обработку и анализ, связь с автоматизированными рабочими местами, выполняет функции контроля технологической дисциплины, обучения персонала, оперативной системы поддержки принятия решений на уровне дорожного центра управления перевозками, безопасность движения поездов, включает комплексное локомотивное устройство безопасности, взаимодействующее с тяговым подвижным составом по радиоканалу с использованием радиомодемов, и межконтурную систему взаимодействия, при этом сбор данных с комплексного локомотивного устройства безопасности и с технических средств железнодорожной автоматики и телемеханики, их обработку и подготовку к передаче на тяговый подвижной состав осуществляют при помощи управляющего вычислительного комплекса, включает бортовые приборы управления, устройство цифрового взаимодействия, обеспечивающее взаимодействие с автоматической системой управления железнодорожным транспортом, с одной стороны, и с бортовыми приборами - с другой, перевозную радиостанцию, систему цифровой радиосвязи, обеспечивающую связь с центральным обрабатывающим комплексом, управляющим тяговым подвижным составом, центральный web-портал, осуществляющий анализ представленных из центрального обрабатывающего комплекса данных в наглядном виде (RU 2307041 С1, 27.09.2007).

Известная система повышает качество управления и эффективность работы подвижного состава, контроль технических средств железнодорожного комплекса и технологических процессов при движении поездов, однако не обеспечивает автоматическую установку маршрутов поезда на диспетчерском участке.

Наиболее близким аналогом является система диспетчерской централизации, предусматривающая автоматическую установку маршрутов движения поезда (ст.Посты диспетчерской централизации в Португалии, ж.«Железные дороги мира», 5, 2002 г.).

Система работает на основе информации из таблицы установки маршрутов и данных о местоположении поезда, поступающих из системы слежения за его движением. Маршруты устанавливаются автоматически во всей зоне действия поста поездного диспетчера (ДЦ). Таблица установки маршрутов содержит, в частности, номер поезда, информацию о маршрутах и критерий их установки. Если соблюдается этот критерий, система сначала проверяет возможность установки маршрута. При положительном результате проверки выдается команда на установку маршрута. Если по каким-либо причинам маршрут в течение заданного срока не устанавливается, то оператору выдается соответствующая информация. Наряду с ручным режимом, когда команды на установку маршрутов вводит оператор, система может работать в автоматическом и полуавтоматическом режимах.

В автоматическом режиме время установки и параметры маршрута система определяет самостоятельно. Команда на установку маршрута выдается без вмешательства оператора. В полуавтоматическом режиме система работает так же, как в автоматическом режиме, но для выдачи команды на установку маршрута необходимо подтверждение оператора.

Управление установкой маршрутов может срабатывать или не срабатывать не только в отношении определенных поездов, но и для определенных напольных сигналов. Если поезд не включен в таблицу установки маршрута поезда, автоматическое управление ими для этого поезда не выполняется. Если же поезд включен в таблицу установки маршрута, но находится перед сигналом, для которого режим автоматического управления установкой маршрутов выключен, система не может установить маршрут, включающий этой сигнал.

Известная система работает на основе информации из таблицы установки маршрутов и данных о местоположении поездов, поступающих из системы слежения за их движением, и не связана с графиком движения поездов. Причем предпочтение формированию приказов на установку маршрутов отдается оператору.

В случае отклонения от таблицы установки маршрутов известная система теряет работоспособность и переходит на «ручной» режим работы.

При этом известная система не обладает возможностью динамического перерасчета порядка пропуска поезда в случае появления сбоев и отказов в работе устройств электрической централизации и автоматической блокировки.

Задачей изобретения является создание системы автоматического управления движением поезда, обеспечивающей выполнение функций автоматического формирования заданий на установку маршрутов, слежения за своевременным и безопасным пропуском поездов контролируемого диспетчерского участка.

Технический результат заключается в повышении эффективности и безопасности системы автоматической установки маршрутов движения поезда, а также в минимизации потерь пропускной и провозной способности по диспетчерскому участку.

Это достигается тем, что система автоматической установки маршрутов движения поезда содержит модуль планирования пропуска поездов с базой данных допустимых управляющих приказов, соединенный с помощью двухпортового шлюза с автоматизированным рабочим местом поездного диспетчера (АРМ ДНЦ), дополнительно включающим базу данных управляющих приказов, базу маршрутов, блок анализа и предварительной обработки управляющих приказов, блок контроля состояния маршрутов и блок обеспечения связи, при этом выход модуля планирования пропуска поездов через последовательно соединенные двухпортовый шлюз и блок обеспечения связи подключен к входу базы данных управляющих приказов, выход которой соединен с одним из входов блока анализа и предварительной обработки управляющих приказов, подключенный другим входом к выходу базы маршрутов, синхронизирующим выходом соединенной с соответствующим входом базы данных допустимых управляющих приказов модуля планирования пропуска поездов, вход которого подключен через последовательно соединенные двухпортовый шлюз и блок обеспечения связи к выходу блока контроля состояния маршрута, причем один из входов блока формирования управляющих воздействий, блока логического контроля устройств электрической централизации и автоматической блокировки и блока контроля состояния маршрута соединен по каналам телесигнализации с линейными устройствами электрической централизации и автоматической блокировки (ЭЦ и АБ), подключенными по каналам телеуправления к выходу блока формирования управляющих воздействий, другой выход которого соединен со вторым входом блока контроля состояния маршрута, а первый и второй входы - соответственно с выходами блока анализа и предварительной обработки управляющих приказов и блока логического контроля соответствия зависимостей линейных устройств ЭЦ и АБ, подключенного к выходу базы алгоритмов работы линейных устройств ЭЦ и АБ.

Сущность предлагаемой системы поясняется фиг.1, на котором изображена структурная схема предлагаемой системы автоматической установки маршрутов движения поезда.

Система автоматической установки маршрутов движения поезда содержит модуль 11 планирования пропуска поездов с базой 9 данных маршрутов, соединенную с помощью двухпортового шлюза 1 с автоматизированным рабочим местом 14 поездного диспетчера (АРМ ДНЦ), дополнительно включающим базу 3 данных управляющих приказов, базу 4 маршрутов, блок 5 анализа и предварительной обработки управляющих приказов, блок 6 контроля состояния маршрутов и блок 2 обеспечения связи. При этом выход модуля 11 планирования пропуска поездов через последовательно соединенные двухпортовый шлюз 1 и блок 2 обеспечения связи подключен к входу базы 3 данных управляющих приказов, выход которой соединен с одним из входов блока 5 анализа и предварительной обработки управляющих приказов, другой вход которого подключен к выходу базы 4 маршрутов, синхронизирующим выходом подключенной к соответствующему входу базы 9 данных допустимых управляющих приказов модуля 11 планирования пропуска поездов. Выход блока 6 контроля состояния маршрута подключен через последовательно соединенные блок 2 обеспечения связи и двухпортовый шлюз 1 к входу модуля 11 планирования пропуска поездов. Один из входов блока 8 формирования управляющего воздействия и блока 7 логического контроля устройств электрической централизации и автоматической блокировки АРМ ДНЦ 14, а также блока 6 контроля состояния маршрута соединен по каналам 12 телесигнализации с линейными устройствами 13 электрической централизации и автоматической блокировки (ЭЦ и АБ), подключенными по каналам 10 телеуправления к выходу блока 8 формирования управляющих воздействий, другой выход которого соединен со вторым входом блока 6 контроля состояния маршрута, а вход - с выходом блока 7 логического контроля соответствия зависимостей линейных устройств ЭЦ и АБ, подключенного к выходу базы 15 алгоритмов работы линейных устройств ЭЦ и АБ.

Система автоматической установки маршрутов осуществляет автоматическое управление движением поездов в рамках диспетчерского участка путем установки маршрутов приема/отправления поездов в соответствии с управляющими приказами, сформированными модулем 11 планирования пропуска поездов.

Управляющий приказ представляет собой указание о проведении операции по приему, отправлению либо проследованию одного поезда по одной из станций диспетчерского участка. По существу, управляющий приказ включает мнемоническое обозначение маршрута, а также идентификационный код, по значению которого для данного маршрута ищется соответствие в базе 4 маршрутов. Элементом списка маршрутов является структура, содержащая состав маршрута (рельсовые цепи, стрелки, светофор и т.д., а также код соответствующей команды телеуправления).

При этом информация о допустимых управляющих приказах в базу 9 вносится в модуль 11 из АРМ ДНЦ 14 на этапе адаптации информационного обеспечения и базы данных АРМ ДНЦ 14 к конкретному диспетчерскому участку.

При установки маршрута движения поезда модуль 11 формирует управляющие приказы на установку поездных маршрутов и передает их посредством двухпортового шлюза 1 в изолированную локальную вычислительную сеть диспетчерского центра (ЛВС ДЦ)(на фиг 1. не показана), к которой подключен АРМ ДНЦ 14.

Шлюз 1 выполнен в виде аппаратно-программного средства промышленного (стоечного) исполнения, оснащенного двумя сетевыми картами, одна из которых подключена к корпоративной системе передачи данных (СПД) ОАО «РЖД», а другая - к ЛВС ДЦ. Специализированное программное обеспечение, установленное на шлюзе 1, осуществляет фильтрацию и передачу трафика между сетевыми картами. Таким образом, шлюз 1 обеспечивает безопасный обмен данными между СПД и ЛВС ДЦ в отсутствии их физического объединения.

Блок 2 обеспечения связи осуществляет прием управляющих приказов от модуля 11 планирования пропуска поездов и передачу информации о текущем поездном положении и состоянии ранее принятых управляющих приказов, в соответствии с протоколом информационного взаимодействия. Основная функция блока 2 обеспечения связи состоит в оперативном обнаружении фактов разрыва связи между модулем 11 и АРМ ДНЦ 14, информировании о необходимости экстренного выхода из режима автоматического управления и передачи управления поездному диспетчеру.

Принятые управляющие приказы сохраняются в базе 3 данных управляющих приказов. Блок 5 анализа и предварительной обработки управляющих приказов осуществляет последовательный выбор управляющих приказов из базы 3 данных управляющих приказов, определяет подлинность управляющего приказа, а именно, действительно ли управляющий приказ сформирован модулем 11, а также относится ли выбранный управляющий приказ к данному диспетчерскому участку.

В том случае, если управляющий приказ удовлетворяет перечисленным условиям, блок 5 анализа и предварительной обработки управляющих приказов, используя базу 4 данных допустимых маршрутов данного диспетчерского участка, формирует последовательность (серию) маршрутов приема/отправления поездов, обеспечивающих реализацию (исполнение) управляющего приказа.

Выбранные маршруты поступают в блок 8 формирования управляющих воздействий. Для каждого из выбранных маршрутов, на основании результатов работы блока 7 логического контроля и информации о текущем поездном положении, полученной по каналам телесигнализации линейных устройств 13 электрической централизации и автоматической блокировки (ЭЦ и АБ), в блоке 8 производится оценка возможности исполнения (установки) данного маршрута.

При этом блок 8 формирования управляющих воздействий блокирует исполнение приказа на установку маршрута в том случае, если:

- рельсовая цепь в составе маршрута занята.

- рельсовая цепь в составе маршрута замкнута.

- перегон отправления занят (активен сигнал занятости перегона) и развернут во встречном направлении (только для маршрутов отправления).

- рельсовая цепь, находящаяся непосредственно за концом маршрута, занята (только для маршрутов отправления).

- с соседней станции открыт маршрут отправления на перегон отправления данного маршрута (только для маршрутов отправления).

- на соседней станции устанавливается маршрут отправления на перегон отправления данного маршрута (только для маршрутов отправления).

Если хотя бы один из маршрутов серии не может быть установлен, блок 8 формирует соответствующее сообщение для блока 6 контроля состояния маршрут.

Посылка команд телеуправления начинается только в том случае, если допустима установка всех маршрутов из серии. В этом случае, блок 8 формирования управляющих воздействий передает команду на установку маршрута через каналообразующее оборудование центрального поста ДЦ (на схеме не показано) в канал 10 телеуправления, далее на линейный пункт ДЦ и, в итоге, к исполнительным механизмам линейных устройств 13 ЭЦ и АБ.

После отправки команды в канал 10 телеуправления, в течение времени выдержки, блок 6 производит непрерывный контроль исполнения установки маршрута. Время выдержки настраивается отдельно для каждого маршрута в процессе адаптации базы данных АРМ ДНЦ к конкретному диспетчерскому участку. В том случае, если за время выдержки исполнение команды установки маршрута не закончено, передача последующей команды из серии прерывается, и блок 8 формирует сообщение для блока 6 контроля состояния маршрутов о сбое в процессе установки маршрута.

Блок 7 логического контроля соответствия зависимостей устройств электрической централизации и автоблокировки является составной частью АРМ ДНЦ 14. Используя алгоритмы, формализованные в базе 16 алгоритмов работы устройств СЦБ и информацию о текущем поездном положении, полученную по каналам 12 телесигнализации, блок 7 логического контроля, вне зависимости от режима управления (автоматическое, «ручное»), производит непрерывный контроль работы линейных устройств 13 ЭЦ и АБ с целью выявления их нештатных состояний. К состояниям, выявляемым блоком 7 логического контроля, относятся нарушения логики проследования рельсовых цепей, ложная занятость и ложная свободность, несанкционированный перевод, несанкционированная потеря контроля стрелок, взаимоисключающие показания светофоров, сбои в работе контрольно-габаритного устройства (КГУ), устройств контроля схода подвижного состава (УКСПС) и иные нештатные состояния.

В том случае, если для линейного устройства 13 выявлено нештатное состояние, все управляющие воздействия, в том числе маршруты приема/отправления, в которых задействован данное линейное устройство 13, рассматриваются как потенциально опасные и блокируются вплоть до особого распоряжения.

Блок 6 контроля состояния маршрута предназначен для хранения информации о состоянии поступивших в АРМ 14 ДНЦ управляющих приказов и информирования модуля 11 о ходе их исполнения. Состояние управляющих приказов формируется на основании текущего поездного положения и сообщений блока 8 формирования управляющих воздействий о невозможности исполнения того или иного управляющего приказа. Формирование сообщений для модуля 11 производится спорадически, по факту изменения состояния одного или нескольких управляющих приказов.

Управляющий приказ может находиться в одном из ниже перечисленных состояний:

- управляющий приказ принят от модуля построения графика пропуска поездов

- команда телеуправления на установку маршрута отправлена в линию телеуправления.

- маршрут устанавливается (идет выдержка времени на установку маршрута).

- маршрут установлен.

- идет проследование по маршруту.

- проследование по маршруту завершено.

Передача информации осуществляется посредством блока 2 обеспечения связи в соответствии с протоколом информационного взаимодействия.

При невозможности автоматической установки маршрута модуль 11 уведомляет поездного диспетчера о необходимости принятия управления на себя, для чего информация о необходимости перехода на диспетчерский режим работы через шлюз 1, блок 2 обеспечения связи поступает в аппаратно-программное устройство АРМ ДНЦ 14, извещая поездного диспетчера о передаче управления. Поездной диспетчер в соответствии с оперативной обстановкой на станции формирует маршруты следования поезда и направляет их в блок 8. С выхода блока 8 управляющего воздействия соответствующие команды по каналу 10 телеуправления поступают на исполнительные механизмы линейных устройств 13 ЭЦ и АБ. Результаты формирования маршрута по каналам телесигнализации 12 поступают в подсистему 7 контроля устройств ЭЦ и АБ для контроля состояния линейных устройств 13 ЭЦ и АБ и отображаются на видеотерминале АРМ ДНЦ 14.

Система автоматической установки маршрутов движения поезда, содержащая модуль планирования пропуска поездов с базой данных допустимых управляющих приказов, соединенный с помощью двухпортового шлюза с автоматизированным рабочим местом поездного диспетчера (АРМ ДНЦ), дополнительно включающим базу данных управляющих приказов, базу маршрутов, блок анализа и предварительной обработки управляющих приказов, блок контроля состояния маршрутов и блок обеспечения связи, при этом выход модуля планирования пропуска поездов через последовательно соединенные двухпортовый шлюз и блок обеспечения связи подключен к входу базы данных управляющих приказов, выход которой соединен с одним из входов блока анализа и предварительной обработки управляющих приказов, подключенный другим входом к выходу базы маршрутов, синхронизирующим выходом соединенной с соответствующим входом базы данных допустимых управляющих приказов модуля планирования пропуска поездов, вход которого подключен через последовательно соединенные двухпортовый шлюз и блок обеспечения связи к выходу блока контроля состояния маршрута, причем один из входов блока формирования управляющих воздействий, блока логического контроля устройств электрической централизации и автоматической блокировки и блока контроля состояния маршрута соединен по каналам телесигнализации с линейными устройствами электрической централизации и автоматической блокировки (ЭЦ и АБ), подключенными по каналам телеуправления к выходу блока формирования управляющих воздействий, другой выход которого соединен со вторым входом блока контроля состояния маршрута, а первый и второй входы - соответственно с выходами блока анализа и предварительной обработки управляющих приказов и блока логического контроля соответствия зависимостей линейных устройств ЭЦ и АБ, подключенного к выходу базы алгоритмов работы линейных устройств ЭЦ и АБ.