Устройство для управления движением поездов

terna Советских

Сощнапнстнческнх

Республик (ii)592067 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (53)M. Кл.з (22) Заявлено 24. 06. 76 (21) 2376811/27-11 с присоединением заявки Йо

В 61 L 27/04

Государственный коиитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.1081. кзлл тень 14к 39

Дата опубликования описания 23. 10. 81 (53) УДК 656.22.05 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Г. Аверкиев, A.И. Ващенко, А.В. Плакс, К. Ф. Снурков, Ю.В. Ульянычев и Н.И. Фирсов (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕИИЯ ДВИЖЕНИЕМ

ПОЕЗДОВ

Изобретение относится к устройствам автоматического управления поездами на линии метрополитена„ которые позволяют поддерживать движение на линии в соответствии с графиком.

Известно устройство для управления движением по перегону одиночного поезда, осуществляющее управление беэ учета продвижения остальных поездов на линии, кроме случаев возникновения угрозы столкновения, путем запитки рельсовых цепей блокучастков, на которые разделен перегон, кодированными сигналами, коды которых соответствует скоростям, с которыми поезд должен двигаться на этих участках, и сигналом управления тяговым двигателем з соответствии "c разностью между фактической скоростью движения поезда и заданной. Коды сигналов начальных участков перегона между r:oñåäíèìè станциями соответствуют скоростям, обеспечивающим разгон поезда;конечных участков — скоростям, Обеспечивающим торможение поезда перед станцией, а средних .- максимальной скорости движения поезда (1j.

Недостатком этого устройства является управление движением поездов лишь по жесткой программе без учета отклонений от графика этого или других поездов и изменений в графике

Известно устройство автоматического управления движением поездов метро с помощью подачи управляющих сигналов на центральный пункт по кабелю, проложенному вдоль пути, разделенному шевронами и запитанному сигналом определенной частоты, и сигналов регулирования скорости движения поезда в соответствии с разностью между числом импульсов (периодов) сигнала, поступивших на поезд на отрезке кабеля между двумя соседними шевронами и заранее установленным

2О фиксированным числом, так что для изменения скорости движения достаточно было изменить в том же отношении частоту подаваемого в кабель сигнала: расположение шевронов при этом было неравномерным и определялось желаемой кривой изменения скорости.

Для того, чтобы можно было регулировать не только скорость обращения поездов по линии, но и интервалы меж

ЗЧ ду поездами, предполагалось выпол592067 нить кабель иэ отдельных секций, запитанных от разных источников, и изменить частоту сигнала в той секции, над которой в данный момент проходит поезд, движение которого необходимо ускорить или замедлить отно,сительно других поездов (2 ).

Это устройство предусматривает управление поездами по жесткой программе, обеспечивающей выполнение требования по точности регулирования в соответствии с графиком движения только подвижного состава, имеющего близкие тяговые и тормозные характеристики. При больших различиях характеристики подвижного состава точность выполнения графика движения недостаточна. Кроме того, необходимость в прокладке кабеля удорожает систему автоматического управления, работающего по такому принципу, что особенно усугубляется необходимостью точного соблюдения расстояний между шевронами, так как это мешает ремонтным и другим работам, связанным с эксплуатацией пути.

Известно также устройство для управления движением поездов, содержащее установленный на центральном пункте блок задания графика движения поездов,соединенный через блок сигналов отправления поезда с линией связи, расположенной на станции,установленный на каждом блок-участке блок выбора скорости движения по нему и передачи сигнала о ее величине на поезд, входом подключенный к блоку кодирования ее по участкам, а выходом — к рельсовой цепи этого участка, а на поезде — приемник сигналов о заданных величинах скорости движения IIo блок-участкам, датчик фактической скорости поезда и приемник сигналов управления поездом на станции, первые из которых подключены через блок сравнения скоростей к одному из входов блока выбора команд управления поездом по перегону и станции, а второй — непосредственно к другому его входу, а к выходу блока выбора команд управления поездом подключен блок управления тяговым двигателем поезда (3).

Недостатком этого устройства является то, что регулирование времени хода поезда по перегону осуществляется только в зоне разгона поезда после его отправления со станции.

Для его из блока задания параметров графика движения выдается сигнал в блок выключения тяги о моменте rpa@axoaoro проследования поездом контрольной точки пути, расположенной в зоне разгона поезда. После фактического проследования поездом этой .точки, блок выключения тяги вырабатывает сигнал отключения двигателей из тягового режима в зависимости .от величины рассогласования

36

60 ме щу графиковым и фактическим моментами проследования контрольной точки. Такое регулирование времени хода поезда по перегону удовлетворяет требованиям точности только при эксплуатации на линии метрополитена подвижного состава с близкими тяговыми и тормозными характеристиками.

Пределы регулирования времени также ограничены, так как время разгона составляет 20-30% от общего времени хода поезда по перегону. При эксплуатации на-линии метрополитена различных типов подвижного состава точность регулирования не удовлетворяет предъявленным требованиям.

Цель изобретения — повышение точности управления движением поездов путем устранения влияния характеристик подвижного состава.

Цель достиГается тем, что устройство снабжено установленным на центральном пункте блоком вычисления для каждого типа поезда времени хода по перегону и блоком выбора скоростей движения по нему, при этом входы блока вычисления времени хода по перегону подключены к блоку задания графика движения поезда и датчику отправления поезда с каждой станции, а выход через блок выбора скорости движения — к блоку кодирования ее по блок-участкам.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, установленного на центральном пункте, станции и каждом блок-участке; на фиг. 2 — блок-схема устройства, расположенного на поезде.

На центральном пункте 1 расположен блок 2 задания графика движения поездов. В этот блок заложены следующие данные на сутки: время интервала между поездами, время стоянки поездов на станции, время прибытия поездов на станции, время отправления поездов со станции.

Выходи блока 2 подключены к блоку

3 вычисления для каждого типа поезда времени хода на перегойу, соединенному с датчиком 4 отправления и через блок 5 выбора скорости движения по нему - с блоком б. кодирования скорости по перегону, и к блоку 7 выдачи сигналов отправления поездов, соединенному с-линией 8.1 связи,расположенной на станции в зоне включения двигателей в тяговый режим.

В зоне торможения поезда на станции расположена другая линия 8.2 связи.

Блок 5 содержит узел памяти программы скоростей движения поездов по перегонам, логическую схему выбора программы в зависимости от требуемого времени хода поезда по перегону и номера станции и преобразова; тели сигналов, которые не показаны на чертеже, Программы скоростей движения предварительно определяются

592067 тоты генератора 13.1 геременного тока осуществляется дешифратором 11.1 и управляющим блоком 12.1. Частота сигнала рельсовой цепи 10 ° 1 в поездной аппаратуре воспринимается приемником 15, содержащим катушки индуктивнЬсти, резонансные фильтры и усилители сигналов. усиленный сигнал частоты преобразуется в напряжение, которое затем сравнивается с напряжением, пропорциональным Фактической скорости, в блоке 18 сравнения скоростей. Напряжение, пропорциональное фактической скорости,вырабатывается датчиком 16 Фактической скорости. При свободности впередилежащего пути блок 18 сравнения вырабатывает сигнал, резрешающий трогание поезда. По этому сигналу и сигналу, полученному от приемника 17, блок 19 выбора команд вырабатывает сигнал, по которому блок 20 управления тяговыми двигателями включает двигатели поезда в тяговый режим.

Момент отправления поезда со станции фиксируется датчиком 4 отправления, сигнал с которого поступает на центральный пункт 1 в блок 3 вычисления времени хода поезда по перегону, в который из блока 2 задания графика движения также поступает сигнал с времени прибытия этого же поезда на следующую станцию. В блоке 3 вычисления времени хода поезда па перегону рассчитывается требуемое время хода поезда до следующей станции, по которому в блоке 5 выбирае",.ся программа скоростей, движения по перегону. Выбранная программа. скорс-.— тей передается на станцию, с которой отправился поезд, в виде временногс импульса. Этот временной импульс принимается блоком б кодирования и преобразуется в двоичный код, по которому дешифратор 11. 2 определяе-. допустимую скорость движения поезде. по каждому блок-участку, в соответствии с которой каждая рельсовая цепь

10.2 с помощью управляющего блока

12.2 генератором 13.2 переменного тока запитывается одной из вышеприведенных частот. В дешифраторы 11.2-11.4 поступают также сихналы от блока 14, определяющего допустимые скорости движения поезда по блокучасткам в зависимости от сближения поездов. В этих дешифраторах отдается предпочтение всегда более . нэкой скорости что соответствует условиям безопасности дви>хения.Превышение программных скоро;.:...ей над скоростями, onределяемыми блоком 44,. возникает лишь при значительных сбоях графика движения в результате каких-либо аварийных ситуаций.Сигналы частот рельсовых цепей 30.2-30,4 воспринимаются приемником .,5 и в!.."челяются с помощью резонансных (e: .òpîç и релейных элементов. Прин ..ая ч,с

35 в результате тяговых расчетов,исходя из графикового времени прибытия поездов на станции, отклонения от графика движения, плана и профиля каждого перегона, минимального расхода электроэнергии, точности выполнения графика движения. Из каждой кривой движения, построенной в результате тяговых расчетов для требуемого времени хода по перегону, определяются скорости движения поезда по каждому блок-участку.

Выход блока б кодирования скорости по перегону подключен к каж ðîMó блоку 9.1-9.4 выбора скорости движения по блок-участкам и передачи сигнала о ее величине на поезд через рельсовые цепи 10.1-10.4.

Каждый иэ блоков 9.1-9.4 выбора скорости движения содержит дешифратор 11.1-11.4, управляющий блок

12.1-12.4 и генератор 13.1-13.4 пе- 20 ременного тока.

Блок 14 определения допустимой скорости движения поезда по блокучасткам в зависимости от сближения поездов подключен к входам блоков Я

9.1-9.4 выбора скорости движения.

На поезде установлены приемник

15. сигналов о заданных величинах скорости движения по блок-участкам, датчик 16 фактической скорости и Зр приемник 17 сигналов управления поездом на станции, первые из которых подключены через блок 18 сравнения скоростей к одному из входов блока 19 выбора команд управления поездом по перегону и станции, а второй — непосредственно к другому его входу, а к выходу блока 19 выбора команд управления поездом подключен блок 20 управления тяговым двигателем.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал графикового отправления вырабатывается блоком 2 задания графика движения. По.этому сигналу блок 7 при условии, что поезд простоял на станции минимально необхо.—, димое время для высадки и посадки пассажиров, эапитывает частотой

32 кГц индуктивную линию 8.1 ряэи. р

Частота 32 кГц воспринимается прием= ником 17, содержащим катушки индуктивности, резонансные Фильтры и усилители сигналов„ и передается в блок

19 выбора команд. Отправление со станции происходит только при условии свабодности впередилежащего пути, что определяется блоком 14. В зависимости от свободности пути станционная рельсовая цепь 10.1 мо- . жет быть запитана от генератора ®

13.1 переменнсго тока частотой 275/

225, 175, 125, 75 гц, что соответствует,. напримерq допустимой cRopoc ти 0, 40, 60, 7-=, 90 км/ч движения поезда по блок-участку.. Выбор час" 45

592067."ота затем пре< раэуется в постоянное напряжение с выделением уровней напряжений, соответствующих КОманцам по управлению тяговыми двигателями.

Для управления "яговыми двигаl — лями предусмотрены следующие команды:

1 включение двигателей в тяговый режим,, включение двигателей в ".opìoçíoé режим с минимальным замедлением, включение двигателей в тормозной режим с максимальным замедлением, выключение двигатЕлей из всех указанных режимов. Каждой команде управления тяговыми двигателями соответствует определенный уровень постоянного напряжения для каждой допустимой скорости движения поезда. Скорость поезда определяется с помощью датчика 16 фак тической скорости, вырабатывающего частоту, пропорциональную скорости поезда, которая преобразуется в напряжение. Указанные напряжения, 20 соответствующие допустимой и фактической скоростям, сравниваются в блоке 18 сравнения, в результате чего блок 19 выбора команд определяет команду и управляет тяговыми двигателями. Таким образом, в процессе движения поезда по перегону скорость поезда поддерживается в соответствии с программой скоростей„ а следовательно, обеспечивается проследование поездом перегона эа требуемое вре: я при соблюдении безопасности. Остановка поезда на станции с необходимой точностью осуществляетcR c nol"lo@Blo Hg) ктивной линии 8.2 сг -.BH, выполненной в виде двухпроводного шлейфа проводов с перекрещиваниями., носToFHHo эапитанного частотой 42 крц, Расстояние между смежными перекрещиваниями про водов определ= :üò заданную скорость 4Q движения поезда в .".ажцой точке пути„ нгнюы индук ивной ликHH 8. 2 свлэи принимаются приемником 17,. B к".отором сравнивается фг ктическое время проследования поездом отрезка пути ежду .„;„ скрещиваниями проводов с заданным времением. При превышении заданного времени над фактическим, что соответствует превышению фактической скорости над заданной, приемником 17 вырабатывается сигнал на включение тяговых двигателей B режим торможения с максимальным замедлением, который воздействует на схему управления тяговыми двигателями чере:.: блок 19 выбора команд.

Формула изобретения

Устройство для управления движением поездов, содержащее установленный на центральном пункте блок за-. дания графика движения поездов„соединенный через блок сигналов отправления поезда с линией связи, pzcnoложенной на станции,. установленный на каждом блок-участке блок выбора скорости движения по нему и передачи сигнала о ее величине на поезд,входом подключенный к блоку кодирования ее по участкам, а выхс.дом — к рельсовой цепи этого участка, а на поезде — приемник сигналов О заданных величинах скорости движения по блок-участкам, датчик фактической скорости поезда и приемник сигналов управления поездом на станции, первые иэ которых подключены через блок сравнения скоростей к одному из входов блока выбора команд управления поездом по перегону и станции, а .второй - непосредственно к другому его входу, а к выходу блока выбора команд управления поездом подключен блок управления тяговым двигателем поезда„ о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления движением поездов путем устранения влияния характеристик подвижного состава, оно снабжено установленным на центральном пункте блоком вычисления для каждого типа поезда времени хода по перегону и блоком выбора ско"стей движения по нему„ при этом входы бтска вычисления времени хода по перегону подклю -:ены к блоку эа,цания графика движения поезда и датчику Отправления поезда с каждой станции,, а выход через. блок выбора

СКОРОС., . ДВИжЕНИя — к блоку кодирования ее по бnîê-участкам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3229086, кл. 256-187, 1966.

2. Патент Франции 9 1579467, кл. В 61 L, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 381621, кл. В 61 L, 1969.

592067

Риг г

Составитель Л. Кузнецова

Техред М.Рейвес Корректор Г. Решетник

Редактор Л. Письман

Заказ 9225/36

Тираж 554 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4