Бортовой информационно-управляющий комплекс высокоскоростного поезда

Бортовой информационно-управляющий комплекс высокоскоростного поезда

Реферат

 

Изобретение относится к области управляющих систем и может быть использовано для управления высокоскоростными поездами. Сущность изобретения заключается в том, что бортовой информационно-управляющий комплекс высокоскоростного поезда, включает в себя четыре информационно-управляющие системы, каждая из которых содержит антенну спутниковой навигационной системы, приемник спутниковой навигационной системы, бортовую цифровую вычислительную машину, первое долговременное запоминающее устройство, трехосный акселерометр, адаптер последовательных интерфейсов, адаптер магистральных каналов информационного обмена, блок ввода-вывода, системную интерфейсную магистраль, устройство контроля исправности системы, реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением. Изобретение повышает точность определения местоположения поезда, в том числе в условиях неработоспособности части источников навигационных данных и в условиях отсутствия расположенных на путях источников данных о местонахождении поезда (напольных устройств), а также повышает степень безопасности движения поезда. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области управляющих систем и может быть использовано для управления высокоскоростными поездами.

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа является железнодорожная система слежения и управления [1], содержащая антенну спутниковой навигационной системы, приемник спутниковой навигационной системы, вычислительное устройство (процессор), датчик скорости, долговременное запоминающее устройство (устройство хранения данных), устройство отображения информации (дисплей), устройство регистрации данных (регистратор), при этом антенна спутниковой навигационной системы соединена с приемником спутниковой навигационной системы, приемник спутниковой навигационной системы, датчик скорости, долговременное запоминающее устройство, устройство отображения информации, устройство регистрации данных связаны с вычислительным устройством, которое также связано с системой управления движением (образованной системой управления торможением и системой управления тягой), долговременное запоминающее устройство содержит карту маршрута поезда и данные о максимально допустимой скорости движения поезда на каждом участке пути.

Недостатками известной системы является недостаточная степень обеспечения безопасности движения поезда, недостаточная отказоустойчивость, недостаточная точность определения местоположения поезда, его скорости и ускорения в условиях неработоспособности спутниковой навигационной системы и невозможности определения погрешности датчика скорости.

Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении точности определения местоположения поезда, в том числе в условиях неработоспособности части источников навигационных данных (спутниковой навигационной системы, импульсных датчиков угловой скорости колеса, трехосного акселерометра, одной из приемных катушек автоматической локомотивной сигнализации) и в условиях отсутствия источников данных о местонахождении поезда, расположенных на путях (напольных устройств), повышении степени безопасности движения поезда.

Сущность изобретения заключается в том, что бортовой информационно-управляющий комплекс высокоскоростного поезда включает в себя четыре информационно-управляющие системы, каждая из которых содержит антенну 1 спутниковой навигационной системы, приемник 2 спутниковой навигационной системы, бортовую цифровую вычислительную машину 3, первое долговременное запоминающее устройство 4, трехосный акселерометр 7, адаптер 8 последовательных интерфейсов, адаптер 9 магистральных каналов информационного обмена, блок 10 ввода-вывода, системную интерфейсную магистраль 11, устройство 12 контроля исправности системы, реле 13 отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением, при этом к входу приемника 2 спутниковой навигационной системы подключена антенна 1 спутниковой навигационной системы, интерфейсный вход-выход приемника 2 спутниковой навигационной системы соединен с первым входом-выходом адаптера 8 последовательных интерфейсов, второй вход-выход которого является входом-выходом 5 первого последовательного интерфейса, третий вход-выход адаптера 8 последовательных интерфейсов является входом-выходом 25 второго последовательного интерфейса, четвертый вход-выход адаптера 8 последовательных интерфейсов является входом-выходом 26 третьего последовательного интерфейса, пятый вход-выход адаптера 8 последовательных интерфейсов является входом-выходом 70 четвертого последовательного интерфейса, бортовая цифровая вычислительная машина 3, первое долговременное запоминающее устройство 4, адаптер 8 последовательных интерфейсов, адаптер 9 магистральных каналов информационного обмена, блок 10 ввода-вывода и устройство 12 контроля исправности системы соединены между собой посредством системной интерфейсной магистрали 11, магистральный канал информационного обмена от первого выхода адаптера 9 магистральных каналов информационного обмена проходит через контакты реле 13 отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением и образует вход-выход 22 второго магистрального канала информационного обмена, второй вход-выход адаптера 9 магистральных каналов информационного обмена является входом-выходом 23 третьего магистрального канала информационного обмена, третий вход-выход адаптера 9 магистральных каналов информационного обмена является входом-выходом 6 первого магистрального канала информационного обмена, первый, второй и третий входы блока 10 ввода-вывода являются соответственно первым, вторым и третьим входами 14, 15 и 16 сигналов приемных катушек автоматической локомотивной сигнализации, первый, второй и третий выходы трехосного акселерометра 7 соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входами блока 10 ввода-вывода, седьмой и восьмой входы блока 10 ввода-вывода являются соответственно первым и вторым входами 17 и 18 сигналов первого импульсного датчика угловой скорости колеса, девятый и десятый входы блока 10 ввода-вывода являются соответственно первым и вторым входами 19 и 20 сигналов второго импульсного датчика угловой скорости колеса, одиннадцатый вход блока 10 ввода-вывода является входом 21 исправности дублирующей системы, выход устройства 12 контроля исправности системы соединен с управляющим (У) входом реле 13 отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением, выход сигнала состояния (С) которого является выходом 24 сигнала состояния реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением, в головном и хвостовом вагонах установлены по две информационно-управляющие системы, в головном вагоне вход-выход 25 второго последовательного интерфейса первой информационно-управляющей системы 76 головного вагона соединен с входом-выходом 25 второго последовательного интерфейса второй информационно-управляющей системы 77 головного вагона, выход 24 сигнала состояния реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением первой информационно-управляющей системы 76 головного вагона соединен с входом 21 сигнала исправности дублирующей системы второй информационно-управляющей системы 77 головного вагона, выход 24 сигнала состояния реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением второй информационно-управляющей системы 77 головного вагона соединен с входом 21 сигнала исправности дублирующей системы первой информационно-управляющей системы 76 головного вагона, вход-выход 23 третьего магистрального канала информационного обмена первой информационно-управляющей системы 76 головного вагона соединен с входом-выходом 23 третьего магистрального канала информационного обмена первой информационно-управляющей системы 85 хвостового вагона, вход-выход 23 третьего магистрального канала информационного обмена второй информационно-управляющей системы 77 головного вагона соединен с входом-выходом 23 третьего магистрального канала информационного обмена второй информационно-управляющей системы 86 хвостового вагона, в хвостовом вагоне вход-выход 25 второго последовательного интерфейса первой информационно-управляющей системы 85 хвостового вагона соединен с входом-выходом 25 второго последовательного интерфейса второй информационно-управляющей системы 86 хвостового вагона, выход 24 сигнала состояния реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением первой информационно-управляющей системы 85 хвостового вагона соединен с входом 21 сигнала исправности дублирующей системы второй информационно-управляющей системы 86 хвостового вагона, выход 24 сигнала состояния реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением второй информационно-управляющей системы 86 хвостового вагона соединен с входом 21 сигнала исправности дублирующей системы первой информационно-управляющей системы 85 хвостового вагона.

Блок 10 ввода-вывода содержит, в частности, первый ключ 27, второй ключ 28, третий ключ 29, четвертый ключ 30, пятый ключ 31, шестой ключ 32, инструментальный дифференциальный усилитель 33, первый фильтр 34 нижних частот, второй фильтр 35 нижних частот, повторитель 36, первый мультиплексор 37, первый аналого-цифровой преобразователь 38, второй мультиплексор 39, третий мультиплексор 40, четвертый мультиплексор 41, третий фильтр 42 нижних частот, четвертый фильтр 43 нижних частот, пятый фильтр 44 нижних частот, первое устройство 45 согласования, второе устройство 46 согласования, третье устройство 47 согласования, пятый мультиплексор 48, шестой мультиплексор 49, седьмой мультиплексор 50, восьмой мультиплексор 51, девятый мультиплексор 52, десятый мультиплексор 53, первый счетчик 54, второй счетчик 55, первое буферное запоминающее устройство 56, второй аналого-цифровой преобразователь 57, цифровой сигнальный процессор 58, цифроаналоговый преобразователь 59, регистр 60, устройство 61 управления и сопряжения с системной интерфейсной магистралью, оперативное запоминающее устройство 62, второе долговременное запоминающее устройство 63, внутреннюю интерфейсную магистраль 64, второе буферное запоминающее устройство 65, седьмой ключ 71, первое устройство 72 определения направления вращения, второе устройство 73 определения направления вращения, одиннадцатый мультиплексор 74, при этом первый и третий входы блока 10 ввода-вывода образованы первыми выводами второго и пятого ключей 28 и 31, второй вход блока 10 ввода-вывода образован соединенными вежду собой первыми выводами третьего и четвертого ключей 29 и 30, первый вывод первого ключа 27 соединен с точкой с нулевым потенциалом, первый вывод шестого ключа 32 соединен с вторыми входами второго, третьего и четвертого мультиплексоров 39, 40 и 41 и с выходом цифроаналогового преобразователя 59, четвертый, пятый и шестой входы блока 10 ввода-вывода образованы первыми входами второго, третьего и четвертого мультиплексоров 39, 40 и 41, вторые выводы первого, второго и третьего ключей 27, 28 и 29 соединены между собой и соединены с неинвертирующим входом инструментального дифференциального усилителя 33, вторые выводы четвертого, пятого и шестого ключей 30, 31 и 32 соединены между собой и соединены с инвертирующим входом инструментального дифференциального усилителя 33, выход инструментального дифференциального усилителя 33 соединен с входом первого фильтра 34 нижних частот, выход которого соединен с входом второго фильтра 35 нижних частот и с первым входом пятого мультиплексора 48, выход второго фильтра 35 нижних частот соединен с входом повторителя 36, выход которого соединен с первым входом первого мультиплексора 37, выход второго мультиплексора 39 соединен с входом третьего фильтра 42 нижних частот, выход которого соединен с вторым входом первого мультиплексора 37 и входом первого устройства 45 согласования, выход которого соединен с вторым входом пятого мультиплексора 48, выход третьего мультиплексора 40 соединен с входом четвертого фильтра 43 нижних частот, выход которого соединен с третьим входом первого мультиплексора 37 и входом второго устройства 46 согласования, выход которого соединен с третьим входом пятого мультиплексора 48, выход четвертого мультиплексора 41 соединен с входом пятого фильтра 44 нижних частот, выход которого соединен с четвертым входом первого мультиплексора 37 и входом третьего устройства 47 согласования, выход которого соединен с четвертым входом пятого мультиплексора 48, выход первого мультиплексора 37 соединен с входом первого аналого-цифрового преобразователя 38, выход пятого мультиплексора 48 соединен с входом второго аналого-цифрового преобразователя 57, второй аналого-цифровой преобразователь 57, цифроаналоговый преобразователь 59 и оперативное запоминающее устройство 62 соединены своими входами-выходами с соответствующими входами-выходами цифрового сигнального процессора 58, седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый выходы блока 10 ввода-вывода образованы первыми входами соответственно шестого, седьмого, восьмого, девятого и десятого мультиплексоров 49, 50, 51, 52 и 53, вторые входы которых соединены между собой и соединены с первым выводом седьмого ключа 71 и через резистор - с источником сигнала логической единицы, второй вывод седьмого ключа 71 соединен с источником сигнала логического нуля, выход шестого мультиплексора 49 соединен с входом первого счетчика 54 первым входом первого устройства 72 определения направления вращения, выход седьмого мультиплексора 50 соединен с вторым входом первого устройства 72 определения направления вращения, выход восьмого мультиплексора 51 соединен с входом второго счетчика 55 и первым входом второго устройства 73 определения направления вращения, выход девятого мультиплексора 52 соединен с вторым входом второго устройства 73 определения направления вращения, выходы первого счетчика 54, второго счетчика 55, первого устройства 72 определения направления вращения, второго устройства 73 определения направления вращения и десятого мультиплексора 53 соединены с соответствующими входами одиннадцатого мультиплексора 74, к одиннадцатому мультиплексору 74 подключены также первое и второе буферные запоминающие устройства 56 и 65, к одиннадцатому мультиплексору 74 подключена и внутренняя интерфейсная магистраль 64, с управляющим (У) входом одиннадцатого мультиплексора 74 соединен выход сигналов управления (У) устройства 61 управления и сопряжения с системной интерфейсной магистралью, первый выход регистра 60 соединен с управляющими (У) входами шестого, седьмого, восьмого, девятого и десятого мультиплексоров 49, 50, 51, 52 и 53, второй выход регистра 60 соединен с управляющими (У) входами второго, третьего и четвертого мультиплексоров 39, 40 и 41, третий выход регистра 60 соединен с управляющими (У) входами первого и шестого ключей 27 и 32, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы регистра 60 соединены с управляющими (У) входами соответственно второго, третьего, четвертого и пятого ключей 28, 29, 30 и 31, восьмой выход регистра 60 соединен с управляющим (У) входом седьмого ключа 71, первый аналого-цифровой преобразователь 38, первое буферное запоминающее устройство 56, цифровой сигнальный процессор 58, регистр 60, устройство 61 управления и сопряжения с системной интерфейсной магистралью, второе долговременное запоминающее устройство 63 соединены между собой посредством внутренней интерфейсной магистрали 64, вход-выход системной интерфейсной магистрали блока 10 ввода-вывода образован соответствующим входом-выходом устройства 61 управления и сопряжения с системной интерфейсной магистралью.

Устройство 12 контроля исправности системы содержит, в частности, третье буферное запоминающее устройство 75, регистр 66 сдвига, формирователь 67 импульсов, усилитель 68, конденсатор 69, при этом третье буферное запоминающее устройство 75 подключено к системной интерфейсной магистрали, выход третьего буферного запоминающего устройства 75 соединен с входом регистра 66 сдвига, выход которого соединен с выходом формирователя 67 импульсов, выход которого соединен с входом усилителя 68, выход которого является выходом устройства 12 контроля исправности системы, между выходом усилителя 68 и точкой с нулевым потенциалом включен конденсатор 69.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:

на фиг.1 - функциональная схема информационно-управляющей системы,

на фиг.2 - функциональная схема блока ввода-вывода,

на фиг.3 - функциональная схема устройства контроля исправности системы,

на фиг.4 - функциональная схема бортового информационно-управляющего комплекса.

На чертежах обозначены:

1 - антенна спутниковой навигационной системы;

2 - приемник спутниковой навигационной системы;

3 - бортовая цифровая вычислительная машина;

4 - первое долговременное запоминающее устройство;

5 - вход-выход первого последовательного интерфейса;

6 - вход-выход первого магистрального канала информационного обмена;

7 - трехосный акселерометр;

8 - адаптер последовательных интерфейсов;

9 - адаптер магистральных каналов информационного обмена;

10 - блок ввода-вывода;

11 - системная интерфейсная магистраль;

12 - устройство контроля исправности системы;

13 - реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением;

14 - первый вход сигналов приемных катушек автоматической локомотивной сигнализации;

15 - второй вход сигналов приемных катушек автоматической локомотивной сигнализации;

16 - третий вход сигналов приемных катушек автоматической локомотивной сигнализации;

17 - первый вход сигналов первого импульсного датчика угловой скорости колеса;

18 - второй вход сигналов первого импульсного датчика угловой скорости колеса;

19 - первый вход сигналов второго импульсного датчика угловой скорости колеса;

20 - второй вход сигналов второго импульсного датчика угловой скорости колеса;

21 - вход сигнала исправности дублирующей системы;

22 - вход-выход второго магистрального канала информационного обмена;

23 - вход-выход третьего магистрального канала информационного обмена;

24 - выход сигнала состояния реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением;

25 - вход-выход второго последовательного интерфейса;

26 - вход-выход третьего последовательного интерфейса;

27 - первый ключ;

28 - второй ключ;

29 - третий ключ;

30 - четвертый ключ;

31 - пятый ключ;

32 - шестой ключ;

33 - инструментальный дифференциальный усилитель;

34 - первый фильтр нижних частот;

35 - второй фильтр нижних частот;

36 - повторитель;

37 - первый мультиплексор;

38 - первый аналого-цифровой преобразователь;

39 - второй мультиплексор;

40 - третий мультиплексор;

41 - четвертый мультиплексор;

42 - третий фильтр нижних частот;

43 - четвертый фильтр нижних частот;

44 - пятый фильтр нижних частот;

45 - первое устройство согласования;

46 - второе устройство согласования;

47 - третье устройство согласования;

48 - пятый мультиплексор;

49 - шестой мультиплексор;

50 - седьмой мультиплексор;

51 - восьмой мультиплексор;

52 - девятый мультиплексор;

53 - десятый мультиплексор;

54 - первый счетчик;

55 - второй счетчик;

56 - первое буферное запоминающее устройство;

57 - второй аналого-цифровой преобразователь;

58 - цифровой сигнальный процессор;

59 - цифроаналоговый преобразователь;

60 - регистр;

61 - устройство управления и сопряжения с системной интерфейсной магистралью;

62 - оперативное запоминающее устройство;

63 - второе долговременное запоминающее устройство;

64 - внутренняя интерфейсная магистраль;

65 - второе буферное запоминающее устройство;

66 - регистр сдвига;

67 - формирователь импульсов;

68 - усилитель;

69 - конденсатор;

70 - вход-выход четвертого последовательного интерфейса;

71 - седьмой ключ;

72 - первое устройство определения направления вращения;

73 - второе устройство определения направления вращения;

74 - одиннадцатый мультиплексор;

75 - третье буферное запоминающее устройство;

76 - первая информационно-управляющая система головного вагона;

77 - вторая информационно-управляющая система головного вагона;

78 - панель управления и индикации головного вагона;

79 - устройство регистрации данных головного вагона;

80 - первая приемная катушка автоматической локомотивной сигнализации головного вагона;

81 - вторая приемная катушка автоматической локомотивной сигнализации головного вагона;

82 - первый импульсный датчик угловой скорости колеса головного вагона;

83 - второй импульсный датчик угловой скорости колеса головного вагона;

84 - технологический пульт;

85 - первая информационно-управляющая система хвостового вагона;

86 - вторая информационно-управляющая система хвостового вагона;

87 - панель управления и индикации хвостового вагона;

88 - устройство регистрации данных хвостового вагона;

89 - первая приемная катушка автоматической локомотивной сигнализации хвостового вагона;

90 - вторая приемная катушка автоматической локомотивной сигнализации хвостового вагона;

91 - первый импульсный датчик угловой скорости колеса хвостового вагона;

92 - второй импульсный датчик угловой скорости колеса хвостового вагона;

93 - система управления движением.

Бортовой информационно-управляющий комплекс высокоскоростного поезда включает в себя четыре информационно-управляющие системы (см. фиг.4), каждая из которых содержит (см. фиг.1) антенну 1 спутниковой навигационной системы, приемник 2 спутниковой навигационной системы, бортовую цифровую вычислительную машину 3 (см., например, [2], [3]), первое долговременное запоминающее устройство 4 (см., например, [4]), трехосный акселерометр 7, адаптер 8 последовательных интерфейсов, адаптер 9 магистральных каналов информационного обмена (см., например, [5]), блок 10 ввода-вывода, системную интерфейсную магистраль 11, устройство 12 контроля исправности системы, реле 13 отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением, при этом к входу приемника 2 спутниковой навигационной системы подключена антенна 1 спутниковой навигационной системы, интерфейсный вход-выход приемника 2 спутниковой навигационной системы соединен с первым входом-выходом адаптера 8 последовательных интерфейсов, второй вход-выход которого является входом-выходом 5 первого последовательного интерфейса, третий вход-выход адаптера 8 последовательных интерфейсов является входом-выходом 25 второго последовательного интерфейса, четвертый вход-выход адаптера 8 последовательных интерфейсов является входом-выходом 26 третьего последовательного интерфейса, пятый вход-выход адаптера 8 последовательных интерфейсов является входом-выходом 70 четвертого последовательного интерфейса, бортовая цифровая вычислительная машина 3, первое долговременное запоминающее устройство 4, адаптер 8 последовательных интерфейсов, адаптер 9 магистральных каналов информационного обмена, блок 10 ввода-вывода и устройство 12 контроля исправности системы соединены между собой посредством системной интерфейсной магистрали 11, магистральный канал информационного обмена от первого выхода адаптера 9 магистральных каналов информационного обмена проходит через контакты реле 13 отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением и образует вход-выход 22 второго магистрального канала информационного обмена, второй вход-выход адаптера 9 магистральных каналов информационного обмена является входом-выходом 23 третьего магистрального канала информационного обмена, третий вход-выход адаптера 9 магистральных каналов информационного обмена является входом-выходом 6 первого магистрального канала информационного обмена, первый, второй и третий входы блока 10 ввода-вывода являются соответственно первым, вторым и третьим входами 14, 15 и 16 сигналов приемных катушек автоматической локомотивной сигнализации, первый, второй и третий выходы трехосного акселерометра 7 соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входами блока 10 ввода-вывода, седьмой и восьмой входы блока 10 ввода-вывода являются соответственно первым и вторым входами 17 и 18 сигналов первого импульсного датчика угловой скорости колеса, девятый и десятый входы блока 10 ввода-вывода являются соответственно первым и вторым входами 19 и 20 сигналов второго импульсного датчика угловой скорости колеса, одиннадцатый вход блока 10 ввода-вывода является входом 21 исправности дублирующей системы, выход устройства 12 контроля исправности системы соединен с управляющим (У) входом реле 13 отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением, выход сигнала состояния (С) которого является выходом 24 сигнала состояния реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением.

В головном и хвостовом вагонах установлены по две информационно-управляющие системы (см. фиг.4), в головном вагоне вход-выход 25 второго последовательного интерфейса первой информационно-управляющей системы 76 головного вагона соединен с входом-выходом 25 второго последовательного интерфейса второй информационно-управляющей системы 77 головного вагона, выход 24 сигнала состояния реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением первой информационно-управляющей системы 76 головного вагона соединен с входом 21 сигнала исправности дублирующей системы второй информационно-управляющей системы 77 головного вагона, выход 24 сигнала состояния реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением второй информационно-управляющей системы 77 головного вагона соединен с входом 21 сигнала исправности дублирующей системы первой информационно-управляющей системы 76 головного вагона, вход-выход 23 третьего магистрального канала информационного обмена первой информационно-управляющей системы 76 головного вагона соединен с входом-выходом 23 третьего магистрального канала информационного обмена первой информационно-управляющей системы 85 хвостового вагона, вход-выход 23 третьего магистрального канала информационного обмена второй информационно-управляющей системы 77 головного вагона соединен с входом-выходом 23 третьего магистрального канала информационного обмена второй информационно-управляющей системы 86 хвостового вагона.

В хвостовом вагоне вход-выход 25 второго последовательного интерфейса первой информационно-управляющей системы 85 хвостового вагона соединен с входом-выходом 25 второго последовательного интерфейса второй информационно-управляющей системы 86 хвостового вагона, выход 24 сигнала состояния реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением первой информационно-управляющей системы 85 хвостового вагона соединен с входом 21 сигнала исправности дублирующей системы второй информационно-управляющей системы 86 хвостового вагона, выход 24 сигнала состояния реле отключения магистрального канала информационного обмена с системой управления движением второй информационно-управляющей системы 86 хвостового вагона соединен с входом 21 сигнала исправности дублирующей системы первой информационно-управляющей системы 85 хвостового вагона. Вход-выход 5 первого последовательного интерфейса является входом-выходом последовательного интерфейса связи с панелью управления и индикации. Вход-выход 25 второго последовательно интерфейса является входом-выходом последовательного интерфейса связи с дублирующей системой. Вход-выход 26 третьего последовательного интерфейса является входом-выходом дополнительного последовательного интерфейса. Вход-выход 70 четвертого последовательного интерфейса является входом-выходом последовательного интерфейса связи с технологическим пультом. Вход-выход 6 первого магистрального канала информационного обмена является входом-выходом магистрального канала информационного обмена с устройством регистрации данных. Вход-выход 22 второго магистрального канала информационного обмена является входом-выходом магистрального канала информационного обмена с системой управления движением. В информационно-управляющих системах головного вагона вход-выход 23 третьего магистрального канала информационного обмена является входом-выходом магистрального канала информационного обмена с информационно-управляющей системой хвостового вагона. В информационно-управляющих системах хвостового вагона вход-выход 23 третьего магистрального канала информационного обмена является входом-выходом магистрального канала информационного обмена с информационно-управляющей системой головного вагона. При этом вагон являются головным или хвостовым в зависимости от направления движения поезда.

В основном режиме работы бортового информационно-управляющего комплекса для управления движением поезда используются данные от трех информационно-управляющих систем (двух информационно-управляющих систем головного вагона и одной информационно-управляющей системы хвостового вагона). При этом используется мажоритарный режим: если данные (данные о местоположении поезда, его скорости и ускорении, а также данные о цвете огня светофора, полученного в результате декодирования сигналов автоматической локомотивной сигнализации), полученные от двух информационно-управляющих систем из трех совпадают, то они считаются достоверными. Если данные, полученные от третьей информационно-управляющей системы отличаются на величину более установленного порога или не совпадает декодированный цвет огня светофора, то данные от этой информационно-управляющей системы на данном такте работы игнорируются, и информация об этом фиксируется (в первом долговременном запоминающем устройстве 4 формируется карточка сбоев): в первое долговременное запоминающее устройство 4 записывается информация о моменте сбоя, данные о местоположении поезда, его скорости и ускорении, данные о цвете огня светофора, полученного в результате декодирования сигналов автоматической локомотивной сигнализации. В первое долговременное запоминающее устройство 4 может также записываться и другая диагностическая информация о работе информационно-управляющих систем и бортового информационно-управляющего комплекса в целом. Если количество сбоев, зафиксированных в карточке сбоев за определенное время, превышает установленной порог, то фиксируется признак отказа информационно-управляющей системы. В эту информационно-управляющую систему выдается соответствующее сообщение, и производится ее отключение и замещение на четвертую информационно-управляющую систему, находящуюся в горячем резерве.

При отказе двух информационно-управляющих систем дальнейшая работа производится в усеченном режиме. В этом случае из двух оставшихся работоспособными информационно-управляющих систем ведущей назначается та, у которой в карточке сбоев содержится меньшее значение количества зафиксированных сбоев.

Информационно-управляющие системы хвостового вагона используют информацию о сигналах приемных катушек автоматической локомотивной сигнализации, получаемую от информационно-управляющих систем головного вагона по магистральным каналам информационного обмена (через входы-выходы 23 третьего магистрального канала информационного обмена). Приемные катушки автоматической локомотивной сигнализации хвостового вагона не используются. При этом в системах хвостового вагона вычисление местоположения поезда производится с учетом длины поезда.

Приемник 2 спутниковой навигационной системы принимает сигналы искусственных спутников Земли глобальной навигационной системы, например ГЛОНАСС или NAVSTAR и определяет по этим данным географические координаты поезда, его скорость, а также время по Гринвичу, курсовой угол, признак достоверности данных и другие данные в соответствии с известными протоколами обмена с приемниками спутниковой навигационной системы (например, протоколами TSIP, TAIP, NMEA).

Бортовая цифровая вычислительная машина 3 содержит процессор, оперативное запоминающее устройство, долговременное запоминающее устройство, являющееся электроперепрограммируемым запоминающим устройством, контроллер прерываний, входы-выходы последовательных интерфейсов. Бортовая цифровая вычислительная машина 3 обеспечивает отработку информации, поступающей от приемника 2 спутниковой навигационной системы, от датчиков (приемных катушек) автоматической локомотивной сигнализации, трехосного акселерометра 7, импульсных датчиков угловой скорости колеса, а также информации, поступающей по каналам связи, обеспечивает комплексирование получаемых навигационных данных (комплексирование данных, получаемых от спутниковой навигационной системы, от трехосного акселерометра 7, импульсных датчиков угловой скорости колеса), в том числе с использованием данных из электронной карты пути и выдачу итоговой навигационной информации в систему управления движением (в систему управления двигателями поезда и управления всеми системами торможения), в устройство отображения информации панели управления и индикации и в устройство регистрации данных. Кроме этого бортовая цифровая вычислительная машина 3 осуществляет выработку команд управления для системы управления движением: команды включения торможения (заданной ступени торможения) при превышении заданных ограничений скорости или команд управления торможением и тягой в режиме автоведения поезда.

Первое долговременное запоминающее устройство 4 служит для хранения информации о маршруте поезда (электронную карту пути) и о рейсовом задании, которое включает в себя заданное расписание движение поезда и информацию об ограничениях скорости движения поезда на каждом участке пути.

Электронная карта пути содержит следующую информацию.

Информацию о станциях, которая включает в себя:

- местоположение оси станции (километр, пикет, смещение);

- имя станции.

Информацию о парках, которая включает в себя:

- номер парка;

- имя парка.

Информацию о путях, которая включает в себя:

- номер пути;

- номер парка;

- признак главный путь/не главный путь;

- признак присутствия контактной сети;

- признак нечетный/четный/смешанный;

- код типа пути;

- местоположение начала полезной длины пути (километр, пикет, смещение или координата относительно оси станции);

- местоположение конца полезной длины пути (километр, пикет, смещение или координата относительно оси станции).

Информацию о линиях электропередачи, которая включает в себя:

- местоположение (километр, пикет, смещение или координата относительно оси станции).

Информацию о путепроводах, которая включает в себя:

- местоположение (километр, пикет, смещение или координата относительно оси станции).

Информацию о тоннелях, которая включает в себя:

- местоположение начала зоны тоннеля (километр, пикет, смещение или координата относительно оси станции);

- местоположение конца зоны тоннеля (километр, пикет, смещение или координата относительно оси станции).

Информацию о нейтральных вставках контактной сети, которая включает в себя:

- местоположение начала зоны нейтральной вставки (километр, пикет, смещение или координата относительно оси станции);

- местоположение конца зоны нейтральной вставки (километр, пикет, смещение или координата относительно оси станции);

- мощность контактной сети после конца зоны нейтральной вставки;

- частота контактной сети после конца зоны нейтральной вставки;

- уровень помех контактной сети.

Информацию о переездах, которая включает в себя:

- код категории переезда;

- признак типа переезда (охраняемый/неохраняемый);

- местоположение оси переезда (километр, пикет, смещение или координата относительно оси станции);

- признак наличия автоматической локомотивной сигнализации в нечетном направлении (есть/нет);

- местоположение изолированного стыка нечетного направления (километр, пикет, смещение или координата относительно оси станции);

- признак наличия автоматической локомотивной сигнализации в четном направлении (есть/нет);

- местоположение изолированного стыка четного направления (километр, пикет, смеще