Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ИРДП. А.Б. Бойник, С.В. Кошевой, С.В. / ИРДП. А.Б. Бойник, С.В. Кошевой, С.В..doc
Скачиваний:
720
Добавлен:
08.08.2013
Размер:
46.11 Mб
Скачать

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.