- •Isbn 966-7593-36-3
- •Isbn 966-7593-36-3
- •1 История развития систем интервального регулирования движения поездов на перегонах
- •2 Анализ отказов эксплуатируемых систем автоматической блокировки
- •3 Характеристика и особенности современных систем автоматической блокировки
- •3.1 Унифицированная система автоматической блокировки с непрерывными рельсовыми цепями частотой 25 Гц – усаб-м
- •3.2 Автоматическая блокировка с центральным размещением аппаратуры – цаб-алсо
- •3.3 Автоматическая блокировка с рельсовыми цепями тональной частоты без изолирующих стыков – абт и абтц
- •3.4 Микропроцессорная система числовой кодовой автоматической блокировки – аб-чку
- •3.5 Микроэлектронная система автоблокировки – аб-е
- •3.6 Микропроцессорная автоматическая блокировка абтц-м
- •4 Системы управления и контроля движения поездов на участках железных дорог на базе счета осей
- •4.1 Характеристика устройства контроля состояния рельсового участка с пересчетом осей подвижного состава – эссо
- •К числу достоинств системы можно отнести:
- •4.2 Микропроцессорная полуавтоматическая блокировка – мпаб
- •Экономическая эффективность системы мпаб достигается за счет:
- •4.3 Система интервального регулирования движения поездов сир-эссо
- •5 Устройства автоматической локомотивной сигнализации на железных дорогах Западной Европы
- •Приемоответчик (8 шт.)
- •Путевые датчики
- •6 Микропроцессорные локомотивные системы обеспечения безопасности движения поездов
- •6.1 Концепция и стратегии обеспечения безопасности
- •6.1.2 Принципы обеспечения безопасности
- •6.1.3 Структуры, используемые для построения безопасных систем
- •6.2 Классификация и технические характеристики систем спутниковой навигации
- •6.2.1 Системы спутниковой навигации
- •6.2.3 Частотный диапазон спутниковой связи
- •6.2.4 Классификация спутниковых систем связи
- •6.3 Система автоматизированного контроля параметров движения локомотивов на основе поездной радиосвязи
- •Автоматизированное рабочее место поездного диспетчера (арм-днц).
- •6.3.1 Составные части системы
- •Контроллер вычисления скорости и пройденного пути выполняет следующие функции:
- •Обеспечивает прием информации от корректирующего локатора и выполняет корректировку показаний скоростемера с учетом износа бандажа колесных пар;
- •6.3.2 Принцип функционирования системы
- •6.4 Комплексные системы локомотивных устройств безопасности клуб и курс-б
- •Комплексное локомотивное устройство безопасности клуб-у
- •Локомотивные устройства клуб-п и клуб-уп
- •6.5 Автоматическая локомотивная сигнализация алс-му
- •Принципы построения алс-му
- •Дс1, дс2 – датчики пути и скорости
- •6.6 Система маневровой автоматической локомотивной сигнализации с использованием цифрового радиоканала связи
- •6.7 Многоуровневая система интервального регулирования и обеспечения безопасности для скоростных участков – мсир–б
- •7 Стандарты и перспективы построения Европейской системы управления движением поездов etcs
- •7.1 Единый стандарт по управлению железнодорожными перевозками в Западной Европе
- •7.2 Перспективы использования систем сотовой связи для управления движением поездов
- •7.3 Общая характеристика универсальной Европейской системы управления движением поездов etcs и проблемы ее внедрения
- •Характеристика системы etcs уровня 2
- •Компоненты системы
- •Локомотивное оборудование
- •7.4 Gsm-r как единая телекоммуникационная платформа для европейских железных дорог и пути ее совершенствования
- •8 Системы интервального регулирования движения поездов с использованием цифровой радиосвязи
- •8.1 Западноевропейские системы интервального регулирования движения поездов
- •8.2 Особенности комплексной системы управления движением поездов на железных дорогах Российской Федерации
- •9 Место и роль электрической централизации в современных системах интервального регулирования движения поездов
- •9.1 Распределение функций между центром автоблокировки и системой централизации
- •Распределение функций между rbc и эц – вариант 1
- •Распределение функций между rbc и эц – вариант 2
- •Распределение функций между rbc и эц – вариант 3
- •Распределение функций между rbc и эц – вариант 4
- •Распределение функций между rbc и эц – вариант 5
- •9.2 Характеристика информационных потоков между поездом, центром автоблокировки и системой централизации
- •Информационные потоки - варианты а1 и а2
- •9.3 Оценка вариантов распределения функций и информационных потоков между системой эц и центром rbc.
- •10 Перспективы развития новых технологий управления движением поездов Будущий европейский стандарт
А.Б. Бойник, С.В. Кошевой, С.В.
Панченко, В.А. Сотник
СИСТЕМЫ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ НА ПЕРЕГОНАХ
Рекомендовано Министерством образования и науки Украины как учебное пособие для студентов высших учебных заведений
Харьков 2005
УДК 656.216 : 656.259 + 656.254.4
Утверждено к печати решением Ученого Совета Украинской государственной академии железнодорожного транспорта (протокол № 2 от 01.03.2005)
Рецензенты:
Бутько Т.В., |
д.т.н., профессор, заведующая кафедрой Украинской государственной академии железнодорожного транспорта (г. Харьков); |
Гаврилюк В.И., |
д.т.н., профессор, заведующий кафедрой Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта им. академика В. Лазаряна (г. Днепропетровск); |
Самсонкин В.Н., |
д.т.н., профессор, директор ДНДЦ ГНИЦ Укрзализныци (г. Киев) |
Бойник А.Б., Кошевой С.В., Панченко С.В., Сотник В.А.
Системы интервального регулирования движения поездов на перегонах. Учебное пособие. – Харьков: УкрГАЖТ, 2005. 241 с.
Isbn 966-7593-36-3
Гриф выдан Министерством образования и науки Украины
(письмо № 14/18.2-1708 от 14.07.2005 г.)
Рассмотрены история развития и характеристики систем интервального регулирования движения поездов на перегонах, устройств автоматической локомотивной сигнализации. Выполнена классификация и рассмотрены характеристики перспективных систем управления поездами с использованием вычислительной техники, систем сотовой и коротковолновой радиосвязи, систем спутниковой навигации.
Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов специальности «Автоматика и автоматизация на транспорте» всех форм обучения, слушателей курсов переподготовки и повышения квалификации, а также преподавателей и инженерно-технических работников, занимающихся разработкой, проектированием и эксплуатацией технических средств железнодорожной автоматики.
Isbn 966-7593-36-3
А.Б. Бойник, С.В. Кошевой, С.В. Панченко, В.А. Сотник, 2005
Украинская государственная академия железнодорожного транспорта
Содержание
|
стр. | |
Перечень основных сокращений, используемых в железнодорожной автоматике и связи стран СНГ . . . . . . |
7 | |
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
14 | |
1 История развития систем интервального регулирования движения поездов на перегонах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
16 | |
2 Анализ отказов эксплуатируемых систем автоматической блокировки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
26 | |
3 Характеристика и особенности современных систем автоматической блокировки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
30 | |
3.1 Унифицированная система автоматической блокировки с непрерывными рельсовыми цепями частотой 25 Гц – УСАБ-М . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
30 | |
3.2 Автоматическая блокировка с центральным размещением аппаратуры – ЦАБ-АЛСО . . . . . . . . . . |
31 | |
3.3 Автоматическая блокировка с рельсовыми цепями тональной частоты без изолирующих стыков – АБТ и АБТЦ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
34 | |
3.4 Микропроцессорная система числовой кодовой автоматической блокировки – АБ-ЧКУ . . . . . . . . . |
55 | |
3.5 Микроэлектронная система автоматической блокировки – АБ-Е . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
63 | |
3.6 Микропроцессорная автоматическая блокировка АБТЦ-М . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
65 | |
4 Системы управления и контроля движения поездов на участках железных дорог на базе счета осей . . . . . . . . . . . |
72 | |
4.1 Характеристика устройств контроля состояния рельсового участка с пересчетом осей подвижного состава – ЭССО . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
72 | |
4.2 Микропроцессорная полуавтоматическая блокировка – МПАБ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
78 | |
4.3 Система интервального регулирования движения поездов СИР-ЭССО . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
80 | |
5 Устройства автоматической локомотивной сигнализации на железных дорогах Западной Европы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
85 | |
6 Микропроцессорные локомотивные системы обеспечения безопасности движения поездов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
106 | |
6.1 Концепция и стратегии обеспечения безопасности |
106 | |
6.2 Классификация и технические характеристики систем спутниковой навигации . . . . . . . . . . . . . . . . |
119 | |
6.3 Система автоматизированного контроля параметров движения локомотивов на основе поездной радиосвязи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
130 | |
6.4 Комплексные системы локомотивных устройств безопасности КЛУБ и КУРС-Б . . . . . . . . . . . . . . . . |
137 | |
6.5 Автоматическая локомотивная сигнализация АЛС-МУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
154 | |
6.6 Система маневровой автоматической локомотивной сигнализации с использованием цифрового радиоканала связи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
162 | |
6.7 Многоуровневая система интервального регулирования и обеспечения безопасности для скоростных участков – МСИР-Б . . . . . . . . . . . . . . . |
172 | |
7 Стандарты и перспективы построения Европейской системы управления движением поездов ETCS . . . . . . |
175 | |
7.1 Единый стандарт по управлению железнодорожными перевозками в Западной Европе . . . . . . . . . . . . . . . |
175 | |
7.2 Перспективы использования систем сотовой связи для управления движением поездов. . . . . . . . . . . . . . . |
178 | |
7.3 Общая характеристика универсальной Европейской системы управления движением поездов ETCS и проблемы ее внедрения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
185 | |
7.4 GSM-R как единая телекоммуникационная платформа для европейских железных дорог и пути ее совершенствования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
199 | |
8 Системы интервального регулирования движения поездов с использованием цифровой радиосвязи . . . . . |
204 | |
8.1 Западноевропейские системы интервального регулирования движения поездов . . . . . . . . . . . . . . |
204 | |
8.2 Особенности комплексной системы управления движением поездов на железных дорогах Российской Федерации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
210 | |
9 Место и роль электрической централизации в современных системах интервального регулирования движения поездов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
215 | |
9.1 Распределение функций между центром автоблокировки и системой централизации . . . . . . |
215 | |
9.2 Характеристика информационных потоков между поездом, центром автоблокировки и системой централизации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
220 | |
9.3 Оценка вариантов распределения функций и информационных потоков между системой ЭЦ и центром RBC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
224 | |
10 Перспективы развития новых технологий управления движением поездов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
226 | |
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
231 |
Перечень основных сокращений, используемых в железнодорожной автоматике и связи стран СНГ
АБ |
- автоматическая блокировка |
АБТ |
- АБ с рельсовыми цепями тональной частоты без изолирующих стыков |
АБТЦ |
- АБ с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением аппаратуры |
АБ-ЧКУ |
- микропроцессорная система числовой кодовой АБ |
АКП |
- автоматические контрольные пункты |
АЛС |
- автоматическая локомотивная сигнализация |
АЛС-МР |
- автоматическая локомотивная сигнализация микропроцессорная резервированная |
АЛС-МУ |
- автоматическая локомотивная сигнализация микропроцессорная магистральных локомотивов |
АЛСН |
- автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного действия |
АЛСО |
- автоматическая локомотивная сигнализация, применяемая как самостоятельное средство сигнализации и связи |
АЛСТ |
- автоматическая локомотивная сигнализация точечного действия |
АПС |
- автоматическая переездная сигнализация |
АРМ |
- автоматизированное рабочее место |
АРС |
- автоматическое регулирование скорости |
АСУДП |
- автоматизированная система управления движением поездов |
АУДП |
- автоматическое управление движением поездов |
АЦП |
- аналого-цифровой преобразователь |
БИ-ДА |
- блок исключения ДА |
БК-ДА |
-блок конденсаторов ДА |
БМРЦ |
- блочная маршрутно-релейная централизация стрелок и сигналов |
БС-ДА |
- блок счетчиков ДА |
ВЖД |
- высокоскоростная железная дорога |
ВОЛС |
- волоконно-оптическая линия связи |
ГАЛС |
- горочная автоматическая локомотивная сигнализация |
ГАЦ |
- горочная автоматическая централизация |
ГАЦ М |
- микропроцессорная горочная автоматическая централизация |
ГЛОНАСС |
- спутниковая радионавигационная система (Россия) |
ГПЗУ |
- горочное программно-задающее устройство |
ГТП |
- генератор тестовых последовательностей |
ДА |
- дешифратор автоблокировки |
ДГП |
- дорожный диспетчер |
ДГС |
- старший дорожный диспетчер |
ДИСПАРК |
- автоматизированная система пономерного учета и определения дислокации вагонного парка |
ДК |
- диспетчерский контроль |
ДЛ |
- пассажирская станция |
ДНЦ |
- поездной участковый (узловой) диспетчер |
ДНЦО |
- дежурный по отделению |
ДНЦС |
- старший диспетчер |
ДС |
- начальник станции |
ДСП |
- дежурный по станции |
ДСПГ |
- дежурный по горке |
ДСПП |
- дежурный по парку |
ДСПФ |
- дежурный по парку формирования |
ДСЦ |
- маневровый диспетчер |
ДСЦП |
- дежурный поста централизации в метро |
ДТ |
- дроссель-трансформатор |
ДЦ |
- 1) диспетчерская централизация стрелок и сигналов, - 2) диспетчерский центр |
ЕДЦУ |
- единый диспетчерский центр управления |
ЕСУД/GSM-R |
– глобальная система мобильной связи для железных дорог |
ЕСУД/ЕСКП |
- Европейская система управления железнодорожным движением/Европейская система контроля поездами |
ИРДП |
- интервальное регулирование движения поездов |
ИСЗ |
- искусственный спутник Земли |
ИСЦ |
- информационно-статистический центр |
КАБ |
- кодовая автоматическая блокировка |
КГМ |
- комплекс горочный микропроцессорный |
КЛУБ |
- комплексное локомотивное устройство безопасности |
КП |
- контрольный пост |
КПД |
- контроль параметров движения (электронный скоростемер) |
КПТШ |
- кодовый путевой трансмиттер штепсельный |
КС |
- контрольная схема |
КТС ЛИУС |
- комплекс технических средств локальных информационно-управляющих систем |
КЯ |
- кабельный ящик |
ЛЦ |
- линейная цепь |
МАЛС |
- маневровая автоматическая локомотивная сигнализация |
МКС |
- магистральный кабель связи |
МКУ |
- маршрутно-контрольные устройства |
МПАБ |
- микропроцессорная полуавтоматическая блокировка |
МПЦ |
- микропроцессорная централизация стрелок и сигналов |
МРЦ |
- маршрутно-релейная централизация стрелок и сигналов |
МСЖД |
- Международный союз железных дорог |
МСИР-Б |
- многоуровневая система интервального регулирования и обеспечения безопасности для скоростных участков |
ОЗУ |
- оперативное запоминающее устройство |
ПАБ |
- полуавтоматическая блокировка |
ПЗУ |
- постоянное запоминающее устройство |
ПК |
- путевая коробка |
ПКТО |
- пункт контрольно-технического обслуживания |
ПО |
- программное обеспечение |
ПОБС |
- трансформатор путевой однофазный бронированный сухой |
ПОНАБ |
- прибор обнаружения нагретых аварийно букс |
ППЗУ |
- перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство |
ПР |
- путевое реле |
ПТО |
- пункт технического обслуживания |
РБ |
- 1) дорожный ревизор по безопасности движения поездов и автотранспорта - 2) рукоятка бдительности |
РБД |
- дорожный ревизор службы движения |
РБП |
- дорожный ревизор службы пути |
РБС |
- рукоятка бдительности специальная |
РБЧС (РБО) |
- дорожный ревизор аппарата РБ по чрезвычайным ситуациям (опасным грузам) |
РБШЭ |
- дорожный ревизор службы сигнализации, связи и электроснабжения |
РД |
- рельсовый датчик |
РЛ |
- рельсовая линия |
РЛЦ |
- резервная линейная цепь |
РПЦ |
- релейно-процессорная централизация |
РЦ |
- 1) рельсовая цепь |
|
- 2) релейная централизация |
РШ |
- релейный шкаф |
САУТ |
- система автоматического управления тормозами |
СЖА |
- система железнодорожной автоматики |
СИР-ЭССО |
- система ИРДП на базе системы счета осей |
СКНБ |
- система контроля нагрева букс в пассажирских вагонах |
СПСТ |
- счетный пункт сигнальной точки |
ССС |
- система спутниковой связи |
СЦБ |
- сигнализация, централизация, блокировка |
ТC КБМ |
- технические средства контроля бдительности машиниста |
ТРЦ |
- тональные рельсовые цепи |
ТС |
- телесигнализация |
ТСКБМ |
- телемеханическая система контроля бдительности машиниста |
ТСКБМ |
- телеметрическая система контроля бдительности машиниста |
ТУ |
- телеуправление |
УКБМ |
- устройство контроля бдительности машиниста |
УРБШЭ |
- отделенческий ревизор службы сигнализации, связи и энергоснабжения |
УСАБ |
- усовершенствованная система АБ |
УСАБ-Ц |
- УСАБ с централизованным размещением аппаратуры |
УСО |
- устройство счета осей |
УСПС |
- универсальная система подвижной связи |
ЦАП |
- цифро-аналоговый преобразователь |
ЦРБ |
- Главное управление безопасности движения и экологии |
ЦРБШЭ |
- ревизор по службе сигнализации, связи и энергоснабжения |
ЦСЖТ |
- совет по железнодорожному транспорту государств - участников Содружества Независимых Государств и стран Балтии |
ЦШ |
- главное управление автоматики, телемеханики и связи |
Ш |
- служба сигнализации и связи дороги |
ШНС |
- старший электромеханик СЦБ или связи |
ШНЦ |
- электромеханик СЦБ |
ШНЦС |
- старший механик СЦБ |
ШЦМ |
- электромонтер СЦБ или связи |
ШЧ |
- дистанция сигнализации и связи |
ШЧГ |
- главный инженер ШЧ |
ШЧД |
- диспетчер дистанции или дежурный инженер дистанции |
ШЧЗ |
- зам. ШЧ по связи или СЦБ |
ШЧУ |
- начальник производственного участка СЦБ или связи |
ЭПК |
- электропневматический клапан |
ЭССО |
- электронная система контроля состояния перегона методом счета осей подвижного состава |
ЭЦ |
- электрическая централизация |
EIRENE |
- проект европейской интегрированной сети радиосвязи с расширенными функциями |
ERTMS |
- единая система управления железнодорожными перевозками Европейского сообщества |
ETCS |
- европейская система безопасности и автоматического управления движением поездов |
FFB |
- технология управления движением поездов на базе радиосвязи |
GPS NAVSTAR |
- система спутниковой навигации США |
GSM-R |
- система подвижной связи железнодорожного транспорта для передачи данных и речевой информации на основе GSM |
MORANE |
- проект радиосвязи с подвижными объектами для железных дорог Европы |
RBC |
- АБ на базе радиосвязи (Radio Block Centre) |
SRS |
Systems Requirements Specification – спецификация системных требований к ЕСУД/ЕСКП |
TETRA |
- стандарт цифровых транкинговых радиосистем |
Введение
Основными задачами железнодорожного транспорта Украины является качественное и полное удовлетворение потребностей в перевозках грузов и пассажиров, а также решение межгосударственных вопросов по транзитным перевозкам. Для качественного решения этих задач необходимо ускорить создание и внедрение новой эффективной техники и технологий, увеличить пропускную и провозную способность железных дорог за счет организации скоростного и высокоскоростного движения, а также повысить безопасность движения поездов.
Одним из эффективных путей повышения указанных показателей работы железных дорог является совершенствование систем и методов управления движением поездов. Известно, что железнодорожная сеть подразделяется на перегоны и станции, оборудованные различными техническими средствами интервального регулирования движения поездов (ИРДП). В основном эти технические средства были разработаны в прошлом столетии на релейно-контактной элементной базе и в настоящее время не отвечают многим современным требованиям как по показателям пропускной способности и обеспечению безопасности движения, так и возможности вмешательства оперативного персонала в управление перевозочным процессом в нестандартных ситуациях. В первую очередь это касается оптимального автоматического регулирования скорости движения поездов в зависимости от загруженности участков, организации "интеллектуальных" систем диспетчерских центров управления, станционных и локомотивных устройств. Реализация таких систем возможна на микропроцессорной элементной базе с использованием современных систем спутниковой навигации (ССН) и цифровых радиоканалов связи.
Этому способствует разработка западноевропейскими странами единых стандартов и норм по организации железнодорожного движения, стандартов по применению на железнодорожном транспорте электронных систем управления и защиты, связанных с безопасностью, программного обеспечения для таких систем управления и обеспечения безопасности, требования которых необходимо учитывать при управлении движением поездов по Международным транспортным коридорам.
Данное учебное пособие посвящено анализу и перспективам совершенствования перегонных систем ИРДП. В нем рассмотрены системы автоматической блокировки (АБ) и автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), а также возможности использования в них цифровых радиоканалов связи и ССН с учетом требований Европейской системы управления железнодорожным движением / Европейской системы контроля за движением поездов – ERTMS/ETCS.