Способ и устройство управления гибридным поездом

Способ и устройство управления гибридным поездом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предыдущие заявки

Настоящая заявка является продолжением предварительной заявки US 61/127,675, поданной 15 мая 2008 года.

Область техники

Настоящее изобретение относится в целом к системам управления поездом и, в частности, к системе управления поездом, которая сочетает определенные структуры технологии локомотивной сигнализации со структурами, используемыми в основанной на обмене данными технологии управления поездом (СВТС-технологии). Гибридная система управления поездом использует традиционные путевые фиксированные блок-участки с соответствующими управляющими устройствами локомотивной сигнализации, а также интеллектуальное монтируемое на транспортном средстве СВТС-оборудование. Управляющие устройства локомотивной сигнализации генерируют дискретные команды скорости, которые передаются в путевые рельсы различных блок-участков локомотивной сигнализации. В свою очередь, интеллектуальное монтируемое на транспортном средстве СВТС-устройство определяет местоположение соответствующего поезда и генерирует границу разрешенного движения (MAL) на основании команд скорости, принимаемых от путевых устройств локомотивной сигнализации.

Уровень техники

Технология локомотивной сигнализации хорошо известна и развилась из фиксированного блок-участка и путевой сигнализации. Как правило, система локомотивной сигнализации включает путевые элементы, которые генерируют дискретные команды скорости на основании ряда факторов, к числу которых относятся опознавательные данные поезда, гражданские ограничения скорости, характеристики поезда и данные о геометрии путей. Команды скорости подаются в путевые рельсы различных блок-участков локомотивной сигнализации и принимаются поездами, работающими на этих блок-участках, через приемные катушки. Система локомотивной сигнализации также включает монтируемые на транспортном средстве устройства, которые предоставляют информацию о скорости машинистам поезда, и которые обеспечивают, чтобы действительная скорость поезда не превышала скорость, принимаемую от путевого оборудования.

СВТС-технология тоже известна в уровне техники и получила популярность в качестве технологии выбора новых транзитных свойств. СВТС-система основана на непрерывном двустороннем обмене данными между интеллектуальными поездами и путевыми зональными регуляторами. Интеллектуальный поезд определяет собственное местоположение и генерирует и исполняет безопасный скоростной график. Имеется ряд структур, известных в уровне техники, позволяющих поезду определять собственное местоположение независимо от рельсовых цепей. Одна такая структура использует пассивные передатчики, которые расположены на путях между рельсами для предоставления отсчетного местоположения приближающимся к ним поездам. Используя систему измерения скорости, такую как тахометр, бортовой компьютер ответственного назначения непрерывно вычисляет местоположение и скорость поезда между передатчиками.

Работа СВТС основана на принципе движущегося блок-участка, который требует, чтобы поезда в некоторой области непрерывно сообщали их местоположение зональному регулятору. В свою очередь, зональный регулятор передает всем поездам в этой области набор данных, который содержит топографию путей (т.е. уклоны, неровности, повороты, возвышенности и т.д.), гражданские ограничения скорости и местоположения путевого сигнального оборудования. Зональный регулятор, кроме того, отслеживает все поезда в своей области, вычисляет и передает каждому поезду границу разрешенного движения. Разрешенное движение обычно ограничено находящимся впереди поездом; путевым сигналом, отображающим показание к остановке; выходом из строя рельсовой цепи; концом путей и т.п. При приеме границы разрешенного движения бортовой компьютер генерирует скоростной график (скорость/расстояние по кривой), в котором учитываются граница разрешенного движения, гражданские ограничения скорости, топография путей и тормозные характеристики поезда. Бортовой компьютер также обеспечивает, чтобы действительная скорость поезда не превышала безопасный предел скорости.

СВТС имеет ряд преимуществ перед технологией локомотивной сигнализации, к числу которых относятся более короткие интервалы между поездами, исполнение временных ограничений скорости и обеспечение возможности работы на одной и той же линии поездов с разными тяговыми и тормозными характеристиками.

Несмотря на то, что выгоды и преимущества СВТС хорошо известны, трудно осуществить переход от установки локомотивной сигнализации на установку СВТС. Кроме того, при удлинении существующей линии, управляемой локомотивной сигнализацией, транзитные или путевые свойства обычно ограничены одним выбором, а именно, использованием той же самой технологии управления поездом, которая используется в существующей линии. Помимо этого, является желательным стандартизировать человеко-машинный интерфейс, обеспечиваемый системами локомотивной сигнализации и СВТС. Далее, желательно получить некоторый уровень оперативной совместимости между локомотивной сигнализацией и СВТС. Настоящее изобретение предлагает структуру, которая способствует переходу от локомотивной сигнализации к СВТС; позволяет использовать технологию СВТС на удлинении линии, которая управляется локомотивной сигнализацией; предоставляет человеко-машинный интерфейс для систем локомотивной сигнализации, который основан на формате «расстояние, которое необходимо пройти»; и позволяет оборудованным СВТС поездам работать с путевыми устройствами локомотивной сигнализации.

ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к системам управления поездом и, в частности, к гибридной системе управления поездом, которая интегрирует стандартные путевые устройства локомотивной сигнализации с бортовыми СВТС-компьютерами. Соответственно, задачей настоящего изобретения является создание способа для перевода информации об ограничении скорости, генерируемой оборудованием локомотивной сигнализации, в границы разрешенного движения.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств сигнального управления и генерирует границу разрешенного движения, которая соответствует принятой информации о скорости, на основании текущего местоположения поезда.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной, сигнализации и вычисляет область местоположения для находящегося впереди поезда на основании информации об ограничении скорости, принимаемой от путевых устройств, текущего местоположения самого поезда и базы данных ответственного назначения, хранящейся на борту, которая включает топографию пути, гражданские ограничения скорости и местоположение путевого сигнального оборудования.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной сигнализации и обеспечивает операцию абсолютной остановки в форме границы разрешенного движения.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной, сигнализации и обеспечивает операцию абсолютной остановки в форме границы разрешенного движения в местах, идентифицированных в бортовой базе данных.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной сигнализации и вычисляет соответствующие границы разрешенного движения для поезда, так что достигается улучшение рабочего интервала, обеспечиваемого путевой системой локомотивной сигнализации.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной сигнализации, и которое предоставляет человеко-машинный интерфейс, который совместим с СВТС человеко-машинным интерфейсом.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной сигнализации и вычисляет соответствующие границы разрешенного движения, при этом допустимые безопасные пределы скорости основаны на временных ограничениях скорости, принимаемых от системы автоматического отслеживания поезда.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание путевого устройства управления поездом, которое управляет некоторой областью железной дороги, и которое имеет двусторонний обмен данными с поездами, работающими в этой области, и которое принимает информацию о местоположении от указанных поездов, и которое также принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной сигнализации, и которое выдает границы разрешенного движения указанным поездам, причем информация об ограничении скорости представляет допустимые скорости в блок-участках локомотивной сигнализации, которые определяются устройствами локомотивной сигнализации на основании местоположения поездов в указанной области.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое работает как на территории локомотивной сигнализации, так и на СВТС-территории, и которое предоставляет единый человеко-машинный интерфейс в форме границы разрешенного движения.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной сигнализации, и которое вычисляет соответствующие границы разрешенного движения и допустимые пределы скорости на основании конкретных тяговых и тормозных характеристик поезда и гражданских ограничений скорости, хранящихся в бортовой базе данных ответственного назначения.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной сигнализации, а также границы разрешенного движения от путевых зональных регуляторов, и которое вычисляет соответствующие границы разрешенного движения для поезда на основании некоторого заранее определенного критерия.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной сигнализации, и которое включает модули для взаимодействия этого устройства управления с системами локомотивной сигнализации.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной сигнализации, и которое также принимает информацию, относящуюся к состояниям устройств, регулирующих соприкасающиеся маршруты в этой области, и вычисляет соответствующие границы разрешенного движения, которые отражают указанные состояния устройств, регулирующих соприкасающиеся маршруты.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной сигнализации, принимает информацию о местоположении поезда от бортовой системы определения местоположения поезда, и которое вычисляет соответствующие границы разрешенного движения на основании по меньшей мере одной из справочных таблиц.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств локомотивной сигнализации, и которое переводит информацию об ограничении скорости в местоположение препятствия, которое определяет разрешенное движение для поезда.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает последовательность команд ограничения скорости от путевых устройств, когда поезд движется через путевые блок-участки локомотивной сигнализации, и генерирует безопасные границы разрешенного движения, которые основаны на критериях расчета для путевых блок-участков локомотивной сигнализации, конфигурации путевых блок-участков локомотивной сигнализации, местоположении путевых устройств, регулирующих соприкасающиеся маршруты, и видах неисправностей путевых устройств локомотивной сигнализации.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств и переводит эти ограничения скорости в границы разрешенного движения, с тем чтобы обеспечить систему управления поездом, которая независима от условий расчета для расчета путевого блок-участка локомотивной сигнализации.

Еще одной задачей изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств и переводит эти ограничения скорости в границы разрешенного движения, а затем генерирует бортовой график остановки, который отражает гражданские ограничения скорости, включенные в бортовую базу данных.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание бортового устройства управления поездом, которое принимает информацию об ограничении скорости от путевых устройств и переводит эти ограничения скорости в границы разрешенного движения на основании, отчасти, разности между конкретными ограничениями скорости в двух соседних блок-участках локомотивной сигнализации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Названные выше и другие задачи изобретения решены согласно предпочтительному варианту реализации изобретения, который предоставляет гибридную систему управления поездом, которая интегрирует стандартные путевые устройства локомотивной сигнализации с бортовыми СВТС-компьютерами. Бортовые СВТС-компьютеры могут также обмениваться данными с системой автоматического отслеживания поезда (ATS), которая управляет путевым оборудованием, регулирующим соприкасающиеся маршруты, а также обеспечивает обслуживающие функции. Система ATS предоставляет информацию, относящуюся к временным ограничениям скорости, границам рабочей зоны и состоянию устройств, регулирующих соприкасающиеся маршруты.

Конфигурация бортового СВТС-устройства подобна стандартным бортовым СВТС-компьютерам ответственного назначения и включает независимую подсистему определения местоположения и скорости; интерфейс к тяговой, тормозной и другим вагонным подсистемам; базу данных ответственного назначения, которая включает данные, относящиеся к топографии путей, гражданским ограничениям скорости и местоположению путевых сигнальных устройств. Кроме того, бортовое СВТС-устройство включает интерфейс к приемной катушке локомотивной сигнализации, которая принимает путевую информацию об ограничении скорости, закодированную в электрические сигналы, которые подаются через путевые рельсы. В предпочтительном варианте реализации подсистема определения местоположения основана на передатчиках, расположенных на путях. Пассивные передатчики используются для предоставления отсчетного местоположения бортовой подсистеме определения местоположения и скорости. Между передатчиками одометрическое устройство непрерывно вычисляет местоположение и скорость поезда. Кроме того, динамические передатчики могут быть использованы в местоположениях сигнала входа в зону ожидания для предоставления маршрутной ответственного назначения информации бортовому оборудованию.

Необходимо отметить, что раскрытие основанной на передатчике системы для обеспечения независимого определения местоположения и скорости приведено для цели описания предпочтительного варианта реализации и не имеет целью ограничить изобретение. Как должно быть понятно специалисту в данной области, любая система определения местоположения и скорости, которая не зависит от путевых рельсовых цепей, может быть использована с настоящим изобретением. Примеры подобных подсистем определения местоположения и скорости включают показанные на фиг.8 индуктивные контуры, устройства радиогеодезической триангуляции, устройства глобального позиционирования (GPS) и т.п.

Способ, описанный в предпочтительном варианте реализации, основан на преобразовании принимаемых кодов скорости локомотивной сигнализации в границы разрешенного движения. Имеется два основных этапа в осуществлении такого преобразования. Во-первых, бортовое СВТС-оборудование определяет блок-участок локомотивной сигнализации, где в данный момент находится передний конец поезда. Это определение делается на основании текущего местоположения поезда (вычисляемого бортовой подсистемой определения местоположения) и информации базы данных ответственного назначения. Второй этап - это определение местоположения границы блок-участка для блок-участка локомотивной сигнализации, где имеется путевое препятствие. Путевое препятствие может представлять собой находящийся впереди поезд, сигнал остановки, вышедший из строя путевой регистрирующий блок-участок, конец путей, временная блокировка путей и т.п. Это определение местоположения границы блок-участка может осуществляться с использованием справочной таблицы/ которая отражает путевые коды скорости локомотивной сигнализации в зависимости от состояний различных путевых регистрирующих блок-участков. В другом варианте реализации указанное определение местонахождения границы блок-участка может осуществляться с помощью алгоритма, который использует принимаемый код скорости локомотивной сигнализации, текущий блок-участок локомотивной сигнализации и параметры расчета локомотивной сигнализации (т.е. характеристики поезда, данные о профиле путей, время реакции, используемые формулы сопротивления движению поезда и т.д.).

При обнаружении блок-участка локомотивной сигнализации, где имеется путевое препятствие, бортовой СВТС-компьютер будет генерировать границу разрешенного движения до местоположения входа в этот блок-участок локомотивной сигнализации. Буферная зона предусматривается перед указанным местоположением входа в блок-участок, с тем чтобы гарантировать минимальное безопасное расстояние до поезда, расположенного у начала блок-участка, где находится путевое препятствие. Эта граница разрешенного движения исполняется бортовым СВТС-оборудованием. Подобно работе СВТС, бортовой регулятор ответственного назначения будет генерировать график остановки (скорость/расстояние по кривой) для управления скоростью поезда и исполнять остановку поезда в конце границы разрешенного движения. Такой график остановки использует гражданские ограничения скорости, имеющиеся в конфигурации путевого сигнала. Бортовой регулятор ответственного назначения также обеспечивает защиту от превышения скорости путем обеспечения того, что действительная скорость поезда не превышает допустимый предел скорости.

Необходимо отметить, что генерация границы разрешенного движения является динамическим процессом, который непосредственно согласован с кодом скорости локомотивной сигнализации, принимаемым от путевых устройств. Внутри блок-участка бортовое СВТС-оборудование будет реагировать на любое изменение в принимаемом коде скорости локомотивной сигнализации. Более ограничительный код скорости повлечет за собой приближение границы разрешенного движения. В другом случае, более разрешительный код скорости повлечет за собой отдаление границы разрешенного движения.

Необходимо также отметить, что, когда поезд входит в новый блок-участок, как правило, граница разрешенного движения остается той же самой. Исключением является случай, когда путевое препятствие, ограничивающее разрешенное движение, движется к другому блок-участку локомотивной сигнализации одновременно с движением поезда к новому блок-участку. Это означает, что при нормальной работе динамические изменения в разрешенном движении будут наиболее вероятно происходить внутри границ различных блок-участков.

Эта гибридная архитектура обеспечивает ряд преимуществ по безопасности и рабочих преимуществ. Во-первых, разрешенное движение обычно проходит за входную границу блок-участка с кодом скорости «остановиться» или «остановиться и продолжить». В частности, граница разрешенного движения может проходить до выходной границы этого блок-участка, приближаясь к блок-участку, где имеется препятствие. Такое отдаление границы разрешенного движения обеспечивает повышение существующей пропускной способности. Во-вторых, эта гибридная архитектура может быть использована для преобразования существующей операции «остановиться и продолжить» в операцию «абсолютная остановка» благодаря сущности границы разрешенного движения. В таких областях применения гибридная архитектура может быть использована для повышения безопасности работы.

Эта концепция может также быть воплощена таким образом, что операции «абсолютная остановка» и «остановиться и продолжить» обеспечиваются в разных географических местоположениях на основании некоторого параметра базы данных. Например, операция «абсолютная остановка» может быть обеспечена в местоположениях сигнала входа в зону ожидания. В то же время, операция «остановиться и продолжить» может быть обеспечена на границе определенных блок-участков, где необходимо приблизиться к находящемуся впереди поезду под защитой рабочих правил. Это осуществляется с помощью некоторого параметра базы данных, который управляет выбором либо операции «абсолютная остановка», либо операции «остановиться и продолжить» в конце границы разрешенного движения. Далее, для систем, где используется подсистема ATS, этот параметр базы данных может вводиться в действие диспетчером ATS на центральном пункте управления. Далее, функция уведомления предусмотрена на борту поезда для обеспечения уведомления машиниста поезда об операции «остановиться и продолжить» в этом месте.

Другие преимущества этой архитектуры включают обеспечение более плавной работы за счет устранения точек смены кода на границах между различными блок-участками, что делает ходовые и тормозные характеристики поезда независимыми от расчета путевого блок-участка локомотивной сигнализации и способствует переходу с режима локомотивной сигнализации на режим СВТС путем задействования режима смешанного парка (т.е. поезда с локомотивной сигнализацией работают на одних путях с поездами СВТС). Еще один тип режима смешанного парка может быть обеспечен, когда, например, необходима работа грузовых поездов на одних путях с пригородными поездами. В таком случае каждый тип поезда будет работать на линии на основании его собственных ходовых и тормозных характеристик и независимо от условий расчета путевого блок-участка локомотивной сигнализации.

Необходимо отметить, что концепция гибридной архитектуры может быть воплощена на удлинении существующей линии локомотивной сигнализации. Удлинение линии будет оборудовано путевыми зональными регуляторами СВТС. Новые поезда, работающие на удлинении, оборудованы гибридным бортовым устройством и способны работать как на главной линии, так и на путях удлинения, используя режим разрешенного движения. Старые поезда, оборудованные бортовым оборудованием локомотивной сигнализации, будут продолжать работать на путях главной линии в режиме смешанного парка, но не смогут работать на новых путях удлинения. Очевидно, если необходима работа старых поездов на путях удлинения, то они должны быть модернизированы гибридным бортовым оборудованием.

Необходимо также отметить, что эта гибридная архитектура может быть использована с системами локомотивной сигнализации, которые используют путевые рельсы для передачи информации о скорости поездам, или с системами локомотивной сигнализации, которые используют индуктивные контуры. Эта архитектура может также быть использована с системами локомотивной сигнализации, которые используют режим расстояния, которое необходимо пройти, внутри блок-участка.

Еще одним преимуществом этой гибридной архитектуры является обеспечение возможности для поездов с разными тяговыми и тормозными характеристиками работать с существующими путевыми установками локомотивной сигнализации. По существу, эта архитектура сделает управление поездом независимым от условий, используемых для расчета путевого блок-участка локомотивной сигнализации.

Эта гибридная архитектура также обеспечивает стандартный СВТС-режим в областях, оборудованных путевыми зональными регуляторами. В таких областях поезд непрерывно передает его местоположение путевому зональному регулятору через подсистему обмена данными. В свою очередь, зональный регулятор отслеживает поезда в некоторой области и выдает разрешение движения поезду на основании местоположения находящегося впереди путевого препятствия. Эта граница разрешенного движения передается поезду через сеть обмена данными. Бортовой компьютер затем генерирует и исполняет график остановки, который соответствует принятой границе разрешенного движения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие более подробные и конкретные задачи будут раскрыты в ходе нижеследующего описания, приведенного совместно с прилагаемыми чертежами, среди которых:

Фиг.1 - это блок-схема гибридного бортового узла «локомотивная сигнализация/СВТС», показывающая интерфейс локомотивного сигнала согласно изобретению.

Фиг.2 показывает блок-схему процесса, используемого для преобразования ограничения скорости локомотивной сигнализации в границу разрешенного движения согласно изобретению.

Фиг.3 показывает двухэтапный процесс для преобразования ограничения скорости локомотивной сигнализации в границу разрешенного движения с использованием справочных таблиц.

Фиг.4 показывает последовательность блок-участков локомотивной сигнализации и демонстрирует процесс, используемый для проецирования СВТС-местоположения поезда на указанные блок-участки с целью определения, какой блок-участок занят поездом.

Фиг.5 показывает справочную таблицу для генерации границ разрешенного движения, которые соответствуют принимаемым кодам скорости локомотивной сигнализации, для различных путевых блок-участков.

Фиг.6 показывает границы разрешенного движения локомотивной сигнализации для последовательных блок-участков относительно позиции находящегося впереди поезда.

Фиг.7 показывает границы разрешенного движения локомотивной сигнализации для последовательных блок-участков относительно позиции путевого сигнала, который отображает аспект остановки.

Фиг.8 показывает схему путевого блок-участка локомотивной сигнализации, который использует «отсутствие кода» для операции «остановиться и продолжить».

Фиг.9 показывает разрешенное движение локомотивной сигнализации относительно разрешенного движения СВТС для состояния, когда впереди поезд.

Фиг.10 показывает разрешенное движение локомотивной сигнализации относительно разрешенного движения СВТС для состояния, когда впереди сигнал, отображающий аспект остановки.

Фиг.11 показывает справочную таблицу для генерации границ разрешенного движения, которые соответствуют принимаемым кодам скорости локомотивной сигнализации, для различных путевых блок-участков, а также тип операции, необходимый на каждом блок-участке, когда имеет место состояние отсутствия кода.

Фиг.12-14 показывают пример работы предпочтительного варианта реализации согласно настоящему изобретению на участке путей, где имеется гражданское ограничение скорости.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА РЕАЛИЗАЦИИ

Предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения описывает структуру и/или способ для обеспечения безопасной работы поездов на участках путей с локомотивной сигнализацией. Главная концепция настоящего изобретения - это использование на борту поездов кодов скорости локомотивной сигнализации, принимаемых от путевых устройств локомотивной сигнализации, для генерации соответствующих границ разрешенного движения. По существу, структура, используемая настоящим изобретением, представляет собой гибридную архитектуру, которая сочетает путевые устройства локомотивной сигнализации и бортовой СВТС-регулятор.

Настоящее изобретение сохраняет путевые рельсы в качестве составной части системы управления поездом, в то же время обеспечивая многие из преимуществ работы СВТС. Предпочтительный вариант реализации также использует бортовую базу данных ответственного назначения, которая включает информацию о топографии пути, конфигурацию блок-участка локомотивной сигнализации, местоположение путевых сигнальных устройств, границы станционных платформ и гражданские ограничения скорости. Приемная катушка локомотивной сигнализации вместе с дешифратором локомотивной сигнализации используется для обнаружения и дешифрования кодовой посылки локомотивной сигнализации, присутствующей в путевых рельсах. Помимо этого, используется так называемый процесс обратного расчета локомотивной сигнализации для определения местоположения препятствия, соответствующего принятой посылке локомотивной сигнализации.

Теперь обратимся к чертежам, где иллюстрации представлены в целях описания предпочтительного варианта реализации изобретения и не предназначены для ограничения ими изобретения. Фиг.1 - это блок-схема бортового устройства управления поездом согласно предпочтительному варианту реализации изобретения. Оно включает бортовой регулятор (VOBC) 10 ответственного назначения, который включает базу 20 данных ответственного назначения. Регулятор 10 взаимодействует со считывателем 12 передатчика, одометрическим устройством 14, узлом 18 обмена данными, системами 16 приведения в движение и торможения вагона* и интерфейсным узлом 22 локомотивной сигнализации. Считыватель 12 принимает информацию о местоположении от пассивных передатчиков, установленных на путях, и предоставляет справочную информацию об отсчетном местоположении бортовой подсистеме определения местоположения. Считыватель 12 может также предоставлять маршрутные данные на основании информации, предоставляемой путевыми устройствами, регулирующими соприкасающиеся маршруты/ динамическим передатчиком, расположенным возле указанных устройств, регулирующих соприкасающиеся маршруты. Устройство 14 выполняет функции расчета местоположения и скорости для регулятора 10, так что регулятор 10 может непрерывно определять местоположение и скорость поезда, когда поезд движется по путям. Как и в традиционных системах СВТС, отсчетное местоположение, принимаемое от считывателя 12, используется для устранения любой неточности в вычисляемом местоположении поезда.

Узел 18 является необязательным устройством и используется в вариантах реализации, которые используют путевые зональные регуляторы, В таком случае регулятор 10 принимает СВТС-границы разрешенного движения от путевых зональных регуляторов и передает местоположение поезда указанным зональным регуляторам через узел 18. Узел 22 предоставляет сигнал с кодом скорости локомотивной сигнализации, обнаруживаемый в рельсах, регулятору 10. Этот сигнал находится обычно в форме модуляции несущей частоты. Кодовые посылки обычно соответствуют ограничениям скорости локомотивной сигнализации в путевых блок-участках локомотивной сигнализации. Дешифрование или демодуляция принимаемого сигнала скорости может быть частью функции узла 22 либо может входить в функции обеспечивающего выживание бортового регулятора.

Фиг.2 описывает общий процесс перевода дешифрованной скорости 30 локомотивной сигнализации в границу 32 разрешенного движения локомотивной сигнализации. В сущности, регулировочная логика ответственного назначения, заключенная в регулятор 10, генерирует границу 32, которая соответствует принимаемому ограничению 30 скорости, используя процесс 24 обратного расчета блок-участка локомотивной сигнализации. Данные, необходимые для такого процесса включают СВТС-местоположение 28 поезда, границы 25 блок-участка локомотивной сигнализации, скорость 30 и маршрутные данные 26, если необходимо. Местоположение 28 генерируется бортовой подсистемой определения местоположения на основании информации, принимаемой от считывателя 12 и одометрического узла 14.

Необходимо отметить, что название данных 28 о местоположении поезда как СВТС-местоположение поезда раскрывается для целей описания предпочтительного варианта реализации, который имеет гибридную архитектуру, так что регулятор 10 может работать как на территории локомотивной сигнализации, так и на СВТС-территории. Как должно быть понятно специалисту в данной области, эта концепция может быть использована и для работы исключительно на территории с локомотивной сигнализацией, и в таком случае данные 28 могут быть просто названы бортовым местоположением поезда.

Данные о границе блок-участка локомотивной сигнализации хранятся в бортовой базе данных ответственного назначения как часть набора данных, который включает топографию путей (т.е. информацию о размещении путей, информацию об уклоне, информацию о поворотах, данные о возвышенностях и т.д.), гражданские ограничения скорости, местоположение путевого сигнального оборудования, местоположение станционных платформ и т.д.

Данные 26 включают позицию путевых стрелочных переводов и состояние путевых сигналов. Эти данные 26 обычно не требуются для определения границы разрешенного движения локомотивной сигнализации, а только в путевых установках локомотивной сигнализации, где код скорости локомотивной сигнализации основан частично на гражданском ограничении скорости, присутствующем на маршруте, который соприкасается с другим маршрутом (например, когда поезд проходит по ответвлению некоторого маршрута). Данные 26 могут также быть необходимы для предоставления информации экипажу на дисплее машиниста поезда (TOD).

В зависимости от потребностей применения, данные 26 могут предоставляться путевыми передатчиками, от путевого зонального регулятора или от подсистемы ATS с использованием узла 18. Данные 26 могут также быть извлечены косвенным образом из принимаемого кода 30 скорости локомотивной сигнализации с использованием информации, хранящейся в базе 20.

Процесс 24 может осуществляться одной из структур. Может быть предусмотрен программный алгоритм для идентификации местоположения блок-участка, где имеется препятствие (находящийся впереди поезд, сигнал остановки, конец путей и т.д.). Такой программный алгоритм будет основан на данных о топографии путей и условиях расчета, используемых для расчета путевого блок-участка локомотивной сигнализации, например, на тяговых или ходовых характеристиках поезда, модели аварийного тормоза, времени реакции и т.д. Вторая структура показана на фиг.3 и основана на двухэтапном процессе, который использует справочные таблицы.

На первом этапе 34 справочная таблица 1 используется для идентификации блок-участка 38, где находится передний конец поезда. Для идентификации указанного блок-участка 38 эта справочная таблица использует СВТС-местоположение 28 поезда, которое определено бортовой подсистемой определения местоположения поезда, и информацию о местоположении границы для путевых блок-участков 40, которая предоставляется бортовой базой данных ответственного назначения. Графическ