- •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
6 Микропроцессорные локомотивные системы обеспечения безопасности движения поездов
6.1 Концепция и стратегии обеспечения безопасности
Теория безопасности, в отличие от теории надежности, решает задачи, связанные не только с «правильным» («штатным»)функционированием систем, но и с их «неправильным» («нештатные» ситуации) функционированием, к примеру, после отказа аппаратных или программных средств.
Предметом теории безопасности является разработка методов:
обеспечения заданной степени безопасности ответственных технологических процессов, аппаратных средств, систем управления и их программного обеспечения (ПО);
синтеза систем и устройств по заданной величине критерия безопасности;
оценки степени фактической безопасности.
Надежность систем определяется временем её «правильного» функционирования . Безопасность системы определяетсясуммой времени «правильного» функционирования , временем «неправильного», но неопасного функционирования и временем нахождения в «защитном» состоянии.
Тенденции развития безопасных систем железнодорожной автоматики свидетельствует о двух возможных вариантах их построения на микропроцессорной элементной базе. При этом указанная элементная база в соответствии с требованиями по устойчивости ее компонентов к климатическим, механическим факторам, электромагнитной совместимости, показателями надежности и т.д. имеет три исполнения: коммерческое, промышленное и мобильное.
Первый вариант решения проблемы построения безопасных микропроцессорных систем – это использование микропроцессоров коммерческого исполнения, специально не предназначенных для решения задач безопасности управления. Выполнение требований по обеспечению безопасности при таком исполнении возлагается на особенности архитектуры и ПО системы. При этом внешние контрольные схемы должны иметь безопасную структуру за счет использования аппаратной, программной, информационной, временной избыточности.
Второй вариант - это применение специализированных микропроцессоров промышленного и мобильного исполнения, способных выполнять в течение заданного периода времени ответственные функции.
В отдельных случаях возможно сочетание этих вариантов при условии, когда функциональный блок может иметь симметричные отказы, а контрольные и интерфейсные схемы – несимметричные.
Под концепцией безопасности понимается совокупность положений, в соответствии с которыми осуществляется построение безопасной системы. Такая концепция имеет фундаментальное значение, поскольку определяет основные принципы обеспечения безопасного функционирования систем железнодорожной автоматики с учетом свойств используемой элементной базы, электромагнитной совместимости, климатических и механических условий внешней среды, структуры, контроля работоспособности и алгоритма работы. На основе концепции безопасности устанавливаются критерии опасных отказов.
Для реализации концепции безопасности используют три основные стратегии:
безотказность (reliability);
отказоустойчивость (fault-tolerance);
безопасное поведение при отказах (fail-safe).
Первые две стратегии подразумевают, что система правильно выполняет свой алгоритм функционирования и поэтому безопасна. Третья стратегия используется специально для безопасных систем и заключается в переводе системы в необратимое защитное состояние при появлении отказа. Обратный переход в работоспособное состояние исключается (маловероятен) и возможен лишь после определенных действий оперативного или обсуживающего персонала.
При построении безопасных систем указанные стратегии находятся во взаимодействии между собой. Безопасность технических средств в значительной степени определяется влиянием человеческого фактора на всех стадиях "жизненного" цикла системы, начиная от разработки и изготовления и заканчивая эксплуатацией. Поэтому для создания безопасных технических средств дополнительно используют стратегию безошибочности.
В основе концепции безопасности релейных систем железнодорожной автоматики лежит принцип использования безопасного элемента. Таким элементом является специальное железнодорожное реле I класса надежности, имеющее несимметричную характеристику отказов, т.е. при неисправности наиболее вероятными являются искажения типа 1 0, а искажения 0 1 маловероятны. Система строится в предположении, что все указанные отказы отсутствуют, а другие (не обязательно одиночные) должны переводить ее в защитное состояние, т. е. используется стратегия безопасного поведения.
При построении микроэлектронных систем железнодорожной автоматики стратегия безопасного поведения применяется совместно со стратегией отказоустойчивости. Если при возникновении отказов система исчерпала резервные возможности и в результате деградации или реконфигурации перестала быть отказоустойчивой, то при появлении еще одного отказа она должна необратимо перейти в защитное состояние, т.е. отключаться от объектов управления. Общая концепция построения безопасной микропроцессорной системы в этом случае формулируется следующим образом: одиночные дефекты аппаратных и программных средств не должны приводить к опасным отказам, а также обнаруживаться с заданной вероятностью при рабочих и тестовых воздействиях не позднее, чем в системе возникнет второй дефект.