- •Открытое акционерное общество
- •Введение
- •1. Общие положения Концепции
- •Анализ состояния безопасности движения на железнодорожном транспорте
- •2.1. Анализ работы локомотивных технических средств обеспечения безопасности.
- •2.2. Анализ работы рельсовых цепей на сети железных дорог в 2005 году
- •Современные микропроцессорные системы безопасности (смсб)
- •Анализ обстоятельств случаев нарушений безопасности движения поездов, связанных с проездом запрещающих сигналов на станциях показывает, что основными причинами являются:
- •Основные направления совершенствования локомотивных систем безопасности
- •4.1. Функция применения служебного торможения вместо торможения автостопом.
- •4.2. Расширение функциональных возможностей эксплуатируемых систем клуб-у
- •4.3. Развитие систем автоматической расшифровки на сети железных дорог
- •4.4. Техническое обслуживание систем безопасности
- •4.5. Диагностика системы безопасности локомотива
- •4.6. Требования к монтажу блоков и устройств системы безопасности
- •Основные направления совершенствования стационарных технических средств обеспечения безопасности движения
- •5.1. Рельсовые цепи
- •5.2. Проблемы электромагнитной совместимости
- •6. Основные направления развития систем безопасности и регулирования движения поездов
- •6.1. Технические требования к бортовым микропроцессорным системам обеспечения безопасности движения.
- •6.1.1 Технические средства интервального регулирования (тсир)
- •6.1.2. Технические средства обеспечения безопасности при ведении поезда, контроля состояния подвижного состава, пути и контактной сети (тсвп)
- •6.1.3. Технические требования к новым локомотивным системам обеспечения безопасности движения
- •6.1.3.1. Приборы безопасности локомотивов нового поколения
- •6.1.3.2. Электромагнитная совместимость
- •6.1.3.3. Технологическая радиосвязь
- •6.1.3.4. Внутрипоездная связь
- •6.1.3.5. Система информирования пассажиров
- •6.1.3.6. Система видеонаблюдения
- •6.1.4. Принципы построения систем безопасности локомотивов нового поколения
- •6.2. Стационарные системы нового поколения
- •6.2.1. Станционные системы железнодорожной автоматики (жат)
- •- Ложной свободности и занятости рельсовых цепей и правильности установки маршрута; - открытия одного пригласительного сигнала;
- •- Проезда светофора с запрещающим показанием;
- •6.2.1.1. Маневровая автоматическая локомотивная сигнализация
- •6.2.1.2. Системы оповещения путевых ремонтных бригад о приближении поезда и их развитие для взаимодействия по радиоканалу с локомотивными устройствами
- •6.2.1.3. Системы автоматической переездной сигнализации и их развитие для взаимодействия по радиоканалу с локомотивными устройствами
- •6.2.1.4. Системы автоматического оповещения технического состояния подвижного состава, в том числе на ходу поезда
- •6.2.1.5. Оснащение станционных систем цифровым радиоканалом
- •6.2.2. Перспективные системы автоблокировки
- •6.2.3. Технические решения по организации цифрового радиоканала
- •6.2.3.1. Применение систем широкополосного беспроводного радиодоступа
- •6.2.3.2. Электромагнитная совместимость радиосредств технологической радиосвязи и передачи данных в диапазоне 160 мГц
- •6.2.3.3. Этапы развития цифровой технологической радиосвязи
- •6.2.3.4. Комплексные решения функциональных задач повышения безопасности движения на основе цифровой радиосвязи
- •6.3. Развитие средств технической диагностики
- •6.4. Стратегия развития систем безопасности движения на железнодорожном транспорте
- •6.4.1. Общие принципы стратегии систем безопасности на железнодорожном транспорте
- •6.4.2. Интегрированная многофункциональная система интервального регулирования движения поездов
- •6.4.4. Повышение эффективности систем обеспечения безопасности движения на основе развития асу хозяйств отрасли
- •6.4.5. Основные направления развития перспективных интеллектуальных систем и их интеграции с автоматизированными системами управления на железнодорожном транспорте
- •7. Эффективность внедрения систем обеспечения безопасности с расширенными функциональными возможностями
- •Заключение
6.1.4. Принципы построения систем безопасности локомотивов нового поколения
Система управления и обеспечения безопасности должна быть построена на основе объединения трех базовых подсистем: автоведения и диагностики, автоматического управления тормозами, безопасности (рис. 6.4.).
В основе структуры управления и обеспечения безопасности должна лежать подсистема автоведения, реализующая управление поездом с учетом всех требований, предъявляемым к системе в целом: выполнение графика движения, движение по энергооптимальной кривой и проведение диагностики исправности основных узлов и систем локомотива. Подсистема автоматического управления тормозами должна обеспечивать простые и безопасные алгоритмы управления пневматическими тормозами поезда, исключающими применение экстренного торможения, и обладать повышенной надежностью и помехозащищенностью. Подсистема безопасности должна обеспечивать защитные функции и обладать высоким уровнем надежности. Кроме того, эта подсистема должна решать многие специфические задачи, в том числе приема, фильтрации и дешифрации АЛСН (автоматической локомотивной сигнализации непрерывного действия), определения местоположения, контроля скорости. Её управляющее воздействие должно быть направлено на недопущение превышений скорости, проездов запрещающих сигналов, несанкционированного движения. Перечисленные подсистемы в своей совокупности должны составить систему, распределенную по функциям и управлению, приему и обработке информации. При этом системы автоведения, управления торможением и диагностики должны взаимодействовать по высокоскорстной шине CAN-250, а модули, обеспечивающие безопасность, взаимодействуют друг с другом и подсистемами верхнего уровня по низкоскоросной высоконадежной шине CAN-25.
Объединение подсистем в должно осуществляется не только на программном, но и на аппаратном уровне. Необходимо избавиться от неоправданного дублирования датчиков (давления, пути и скорости) и систем обработки информации от них, от бесполезного и мешающего машинисту обилия дисплеев и табло, дублирующих большой объем общей информации. За счет снижения объема электронных и механических компонентов отдельных подсистем требуется повысить надежность системы. Наработка на отказ используемых в системе датчиков давления и датчиков пути и скорости должна составлять не менее 200 тыс. часов.
Вместе с тем, в состав системы должен входить интерактивный модуль визуализации, предназначенный для обеспечения отображения машинисту необходимой информации. Этот модуль должен состоять из блоков: полноцветного графического дисплея и блока индикации безопасных параметров. Цветной графический дисплей должен отображать полный спектр информации, необходимой машинисту для ведения поезда, информацию от системы диагностики, системы радиосвязи, системы видеонаблюдения. На блоке индикации безопасной информации должен выводится минимум информации, относящейся к обеспечению безопасности движения поезда. Блок должен отображать показания АЛСН, значение фактической и допустимой скорости движения, сигнал «Внимание», информировать о включении систем управления тормозами, запрете отпуска тормозов. Кроме того, клавиатура этого блока должна обеспечивать безопасный вывод информации, необходимой для ведения поезда. Такое техническое решение исполнения модуля визуализации призвано решить проблему снижения психофизиологической нагрузки на машиниста, от которого напрямую зависит безопасность движения поездов, особенно в условиях плохой видимости, а также обеспечить машиниста необходимой информацией при выборе режимов движения поезда для исполнения графика движения и снижения расхода электроэнергии за поездку.
Совершенствование системы управления и обеспечения безопасности позволит придать интеллектуальные свойства подсистеме контроля и поддержания бодрствования машиниста. Такая система, будучи связанной по CAN-интерфейсу с другими подсистемами, анализирует не только уровень бодрствования по показаниям датчика бодрствования и нажатию машинистом рукояток бдительности, но и действия машиниста, направленные на управление поездом, что позволяет не отвлекать машиниста проверками в наиболее ответственные моменты, например, при управлении тормозами, следовании по станции и т.д.