3. Перспективы развития систем интервального регулирования движения поездов

Широкое применение АБ на железных дорогах мига началось в 50-х годах. В настоящее время оснащенность данными устройствами в наиболее развитых странах составляет 50…70% протяженности сети железных дорог. Среди зарубежных стран наибольших успехов добились США, Япония, Франция, ФРГ и некоторые другие страны.

В последние годы в развитии АБ произошли значительные изменения, вызванные целым рядом факторов. Так, в связи с созданием надежных систем электроснабжения появилась возможность отказаться от РЦ постоянного тока и использовать более надежные в эксплуатации РЦ с сигнальным током промышленной частоты. Интенсивное внедрение электрической тяги, в том числе на переменном токе, обусловило, в свою очередь, переход в РЦ к сигнальным токам других частот: 25; 75; 83,3; 100 Гц.

В целях повышения безопасности движения поездов АБ дополняется АЛС с контролем скорости движения и бдительности машиниста. РЦ используется не только для обеспечения основных функций контроля состояния блок-участков в АБ, но и для функционирования АЛС, что определило кодовый режим их работы. Повышение требований к техническому обслуживанию (ТО) вызвало переход к штепсельной аппаратуре, а затем и наложение автоматического (диспетчерского) телеконтроля (ДК) исправности основных узлов схем сигнальных точек. В целях улучшения эксплуатационных показателей работы железных дорог шире применяются сигнальные кабели вместо воздушных линий и повышена надежность основных приборов и устройств. Таким образом, в настоящее время для интервального регулирования движением поездов (ИРДП) применяется комплекс устройств, состоящий из АБ, АЛС и ДК.

Новый этап в развитии систем ИРДП должен учитывать особенности современных требований к железнодорожному транспорту, перед которым ставится задача по дальнейшему повышению провозной и пропускной способности, что может быть достигнуто за счет увеличения скоростей и интенсивности движения поездов, росту мощности локомотивов и длины составов. В перспективе следует учитывать технико-экономические (уровень и темпы развития отрасли) и социальные (дефицит рабочей силы) факторы. Можно предположить, что в этих условиях развития систем ИРДП пойдет в следующих направлениях.

1.На действующих нескоростных линиях (V<140 км/ч) со смешанным движением будут по-прежнему широко применяться трех и четырехзначные системы АБ и АЛС, в которых основные сигналы подаются путевыми светофорами, а АЛС рассматривается как резервная система сигнализации. В данных системах аппаратура располагается вдоль участка на сигнальных точках и требуется продольная линия электропитания. Указанная выше значность сигнализации считается достаточной, чтобы обоспечить безопасность движения поездов и требуемую пропускную способность.

При модернизации существующих устройств АБ-АЛС-ДК следует уделять особое внимание повышению надежности как отдельных приборов и устройств (изолирующие стыки, светофорные лампы, датчики кодов, трансмиттерные реле и т.д.), так и систем в целом за счет использования новой элементной базы.

Современный уровень развития науки и техники позволяет по-новому подойти к решению многих ранее сложных проблем. Основные требования (универсальность применения, высокая надежность, низкая стоимость, малая потребляемая мощность, технологичность изготовления, небольшая трудоемкость технического обслуживания и т.д.) к системам АБ-АЛС-ДК могут быть выполнены при использовании:

• реле первого надежности или других аналогичных приборов, в том числе электронных;

• автоматического резервирования ответственных узлов или встроенного контроля;

• более высококачественных элементов конструкции рельсовой цепи (изолирующих стыков, стыковых соединителей, деталей рельсовых скреплений с повышенной изоляцией);

• кабельных магистралей, предназначенных как для сигнальных, так и цепей электропитания;

• частотно-модулированных кодовых сигналов в рельсовом канале взамен числового кода;

• новых светотехнических приборов в линзовой оптике;

• надежных схем защиты от перенапряжений и схем грозозащиты.

Следует также привести разделение рельсовых телемеханических каналов АБ и АЛС. К достоинствам такого варианта построения схем следует отнести возможность сохранения действующей системы АБ при внедрении новой АЛС и наоборот.

2. На скоростных (V<200 км/ч) неспециализированных линиях со смешенным движением на первом этапе получили распространение как типовые системы АБ-АЛС-ДК с децентрализованным размещением аппаратуры, так и новые системы ИРДП с централизованным (на линейных пунктах через 15-20 км) расположением приборов. Увеличение значности типовых систем достигалось, как правило, наложением одной-двух сигнальных частот на существующие кодовые сигналы. Во втором случае новые системы увеличивают значность сигнализации за счет применения частотно-модулированных сигналов в диапазоне тональных частот от 100 до 3000 Гц. Модулирование несущих частот производится низкими частотами в диапазоне от 0 до 50 Гц.

В целях повышения помехозащищенности сигналов рекомендуется применять частотную и фазовые модуляции. Опробируются три способа передачи сигналов: рельсовые линии, специальные шлейфы, радиоканалы. Хотя при использовании РЦ наиболее высокий уровень помех и низкие электрические параметры канала, тем не менее, они остаются в настоящее время самыми распространенными каналами передачи информации в системах ИРДП. При использовании тональных частот в РЦ появляется возможность работы без изолирующих стыков за счет разделения сигналов по частоте и модуляции.

В новых системах ИРДП движение поездов производится только по сигналам АЛС. Следовательно, АЛС, первоначально созданная для решения вспомогательных функций на участках с АБ, начинает выполнять первостепенную роль с соответствующими требованиями по безопасности движения, а комплекс устройств, состоящий из АБ, АЛС и ДК, объединяется в единую систему ИРДП.

По оценке специалистов (Япония, США, Франция) в РЦ возможна передача более ограниченной информации, чем в специальных линиях, но системы ИРДП, построенные на основе РЦ, более экономичны и имеют более высокую надежность.

Значность систем ИРДП по сигналам АЛС увеличивается до 10…12 значений с тем, чтобы иметь возможность передать на локомотив более объективную информацию о допустимой скорости движения (цифровая индикация) и о расстоянии до препятствий (число свободных фиксированных участков указывается цветом огней).

Целесообразность применения таких систем ИРДП заключается в том, что открываются широкие возможности для значительного повышения надежности работы, уменьшения времени устранения отказов, снижения стоимости и эксплуатационных расходов. Однако необходимость решить и ряд организационно-технических мероприятий для исключения опасных ситуаций и длительной задержки поездов при выходе из строя АЛС на отдельных локомотивах при пропуске подвижных единиц, не оборудованных АЛС.

Таким образом, учитывая достоинства систем ИРДП по сигналам АЛС, они в ближайшей перспективе получат широкое применение на скоростных неспециализированных линиях (метро, внутригородские, пригородные и дальние линии с очень интенсивными размерами движения) целесообразно применение систем автоматического управления движением поездов (АУДП), предусматривающих интервальное, скоростное и диспетчерское регулирование. В настоящее время разработан и эксплуатируется целый ряд систем АУДП:

• Comtrac, Atomik (Токио-Осака, Япония);

• Rabic, TVM-300 (Париж-Лион, Франция);

• BART (Сан-Франциско, США);

• LZB (Мюнхен-Аугсбург, ФРГ).

В подсистеме ИРДП увеличивается значность сигнализации до 12…18 значений и сигнальные приборы в кабине машиниста подают цифровую информацию о расстоянии до препятствия и допустимой скорости движения.

Элементная база подсистемы ИРДП – электронная и микроэлектронная аппаратура, микропроцессоры. Более высокие требования к аппаратуре предъявляются на этапе проектирования, она выполняется на основе следующих принципов:

• блочное построение;

• автоматический контроль исправной работы;

• дублирование и многократное резервирование приборов;

• единство элементной базы.

В подсистеме ИРДП производится непрерывный обмен информацией по каналу «центральный пункт – путь – локомотив» и обратно, что позволяет осуществлять, кроме того, скоростное и диспетчерское регулирование. В подсистемах, осуществляющих скоростное и диспетчерское регулирование, применяются ЭВМ.

В целом системы АУДП имеют высокую стоимость и их применение целесообразно только на линиях с очень интенсивным движением поездов.