Система управления движением поездов при диспетчерской централизации

Система управления движением поездов при диспетчерской централизации

Реферат

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в автоматизированных системах диспетчерского управления железнодорожным транспортом.

Известна система управления движением поездов при диспетчерской централизации, содержащая центральный пункт управления, на котором размещена стационарная ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера, соединенная через первый интерфейсный модуль с устройством телеуправления и телесигнализации. На подвижных единицах рельсового транспорта имеются бортовые ЭВМ с дисплеями, подключенные к бортовым ЭВМ бортовые радиомодемы цифрового радиоканала связи, соединенные с бортовыми антенными блоками цифрового радиоканала связи, и бортовые приемники спутниковой навигационной системы, входом соединенные с антенными блоками спутниковой связи. На центральном пункте управления и распределенных контролируемых пунктах размещены стационарные радиомодемы цифрового радиоканала связи. На центральном пункте управления размещены контроллеры связи, которые своими первыми портами через модемы подключены к магистральной линии связи, а вторыми портами соединены со стационарными радиомодемами цифрового радиоканала связи, на центральном пункте управления контроллер связи соединен со стационарной ЭВМ автоматизированного рабочего места поездного диспетчера (RU 2390456, B61L 27/04, 27.05.10).

В известной системе машинисту не предоставляется достаточная информация о положении подвижных единиц на участке, расстоянии до идущей впереди подвижной единицы и ее скорости, наличии подвижной единицы по встречному пути, ее скорости и расстоянии до нее и т.д.. А диспетчеру не предоставляется оперативная информация о нештатных ситуациях в кабинах машинистов. Это снижает эффективность управления движением и безопасность движения.

Из известных систем наиболее близкой к заявляемой по своей технической сущности является принятая в качестве прототипа система управления движением поездов при диспетчерской централизации, содержащая на каждом локомотиве поездов, вовлеченных в систему управления, подключенные к бортовому системному цифровому интерфейсу связи бортовую ЭВМ управления движением поезда, ЭВМ машиниста, блок ввода и отображения информации, бортовой приемник спутниковой навигационной системы, связанный своим входом с выходом антенного блока спутниковой связи, бортовой радиомодем цифрового радиоканала связи, соединенный выходом/входом с входом/выходом бортового антенного блока цифрового радиоканала связи, и содержащая в диспетчерском центре управления ЭВМ автоматизированного рабочего места диспетчера, связанную через интерфейсный модуль с входом блока формирования поездной модели и с первым входом блока сопряжения с цифровым радиоканалом связи, вход/выход которого соединен через стационарный антенный блок сопряжения с цифровым радиоканалом связи, при этом выход блока формирования поездной модели через блок подготовки фрагмента поездной модели и блок преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр соединен с входом блока сопряжения с цифровым радиоканалом связи (RU 102928, B61L 27/04, 20.03.11).

В известной системе машинисту предоставляется информация о положении подвижных единиц на участке, расстоянии до идущей впереди подвижной единицы рельсового транспорта и ее скорости, наличии подвижной единицы по встречному пути, ее скорости и расстоянии до нее и другая информация. Однако диспетчеру не предоставляется оперативная информация о нештатных ситуациях в кабинах машинистов. Это не позволяет в достаточной мере контролировать соблюдение технологической дисциплины, предотвращать нештатные ситуации и отрицательно сказывается на безопасности движения поездов.

Технический результат изобретения заключается в повышении безопасности движения.

Технический результат достигается тем, что в системе управления движением поездов при диспетчерской централизации, содержащей на каждом локомотиве поездов, вовлеченных в систему управления, подключенные к бортовому системному цифровому интерфейсу ЭВМ управления движением поезда, ЭВМ машиниста, блок ввода и отображения информации, приемник спутниковой навигационной системы с антенной, радиомодем с антенной, а в диспетчерском центре управления подключенные к системному цифровому интерфейсу ЭВМ автоматизированного рабочего места диспетчера, радиомодем с антенной, блок формирования поездной модели, сигнальный выход которого через последовательно включенные блок подготовки фрагмента поездной модели и блок преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр подключен к сигнальному входу радиомодема с антенной, согласно изобретению на каждом локомотиве поездов, вовлеченных в систему управления, введены блок управления вспомогательным клапаном принудительного экстренного торможения, в кабине локомотива установлены видеокамеры наблюдения, сигнальные выходы которых через коммутатор подключены к интеллектуальному анализатору видеоизображения, порт которого и вход блока управления вспомогательным клапаном принудительного экстренного торможения подключены к бортовому системному цифровому интерфейсу.

На чертеже представлена схема системы управления движением поездов при диспетчерской централизации.

На каждом локомотиве поездов, вовлеченных в систему управления движением поездов, при диспетчерской централизации размещены подключенные к бортовому системному цифровому интерфейсу 1 ЭВМ 2 управления движением поезда, ЭВМ 3 машиниста, блок 4 ввода и отображения информации, приемник 5 спутниковой навигационной системы с антенной, радиомодем 6 с антенной, блок 7 управления вспомогательным клапаном принудительного экстренного торможения, в кабине локомотива установлены видеокамеры 8 наблюдения, сигнальные выходы которых через коммутатор 9 подключены к интеллектуальному анализатору 10 видеоизображения, порт которого подключен к бортовому системному цифровому интерфейсу 1, в диспетчерском центре управления подключенные к системному цифровому интерфейсу 11 ЭВМ 12 автоматизированного рабочего места диспетчера, радиомодем 13 с антенной, блок 14 формирования поездной модели, сигнальный выход которого через последовательно включенные блок 15 подготовки фрагмента поездной модели и блок 16 преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр подключен к сигнальному входу радиомодема 13 с антенной.

Система управления движением поездов при диспетчерской централизации работает следующим образом.

При работе системы бортовой радиомодем 6 с антенной и радиомодем 13 с антенной диспетчерского центра управления образуют цифровой радиоканал 17, обеспечивающий двусторонний обмен информацией между ЭВМ 12 автоматизированного рабочего места диспетчера и бортовыми ЭВМ 2 управления движением поезда. В процессе обмена информацией на локомотивы поступают приказы и запросы от диспетчера и видеокадры поездной обстановки. От локомотивов в ЭВМ 12 автоматизированного рабочего места диспетчера поступает информация о координатах местонахождения составов их поездов, параметры движения и видеокадры обстановки в кабине машиниста, ответы на различные запросы диспетчера. Передаваемые данные снабжаются метками глобального времени по спутниковой навигационной системе, поступающими через приемник 5 спутниковой навигационной системы с антенной, и метками интервалов времени, в течение которых эти данные актуальны. Объемы информации, пересылаемой по цифровому радиоканалу 17 в обоих направлениях, оптимизируются в ЭВМ 12 автоматизированного рабочего места диспетчера и бортовых ЭВМ 2 управления движением поездов в соответствии с пропускной способностью цифрового радиоканала 17 и требуемым уровнем обеспечения безопасности и эффективности управления движением поездов.

В ЭВМ 12 автоматизированного рабочего места диспетчера от устройств ЖАТС (на чертеже не показаны) по каналам диспетчерской централизации и от локомотивов по цифровому радиоканалу 17 поступает вся информация, необходимая для формирования поездной модели в реальном или почти реальном времени. Необходимая для ведения поезда поездная модель участка железной дороги поступает из ЭВМ 12 автоматизированного рабочего места диспетчера через системный цифровой интерфейс 11 в блок 14 формирования поездной модели участка железной дороги. Модель представляет собой упорядоченное описание расположения поездов на схематическом плане участка железной дороги, направления движения поездов, состояния устройств ЖАТС и др.

На вход блока 15 подготовки фрагмента поездной модели с выхода блока 14 формирования поездной модели поступают блоки информации в соответствии с запросами, принимаемыми ЭВМ 12 автоматизированного рабочего места диспетчера. Блок 15 подготовки фрагмента поездной модели обрабатывает данные, выбранные из общей поездной модели, и формирует фрагмент поездной обстановки, соответствующий координатам, указанным в запросе от этого локомотива. Фрагмент поездной обстановки, сформированный блоком 15, преобразуется в видеокадр блоком 16 преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр и по цифровому радиоканалу 17 через бортовой системный цифровой интерфейс связи 1 поступает в бортовую ЭВМ 2 управления движением соответствующего локомотива и в ЭВМ 3 машиниста, отображается на экране монитора блока 4 ввода и отображения и информации, который отображает машинисту видеокадры поездной обстановки и обеспечивает ввод машинистом локомотива параметров запросов (например, таких как глубина просмотра, степень детализации видеокадров и др.) для передачи их в бортовую ЭВМ 2. Машинисту локомотива предоставляется поездная обстановка на отрезок перегона до впереди идущего поезда, или на отрезок перегона и горловину впереди лежащей станции, или на горловину станции и отрезок впереди лежащего перегона, или на весь перегон при движении малой интенсивности.

Изображения с видеокамер 8 через коммутатор 9, управляемый процессором интеллектуального анализатора 10 видеоизображения, поступают в интеллектуальный анализатор 10 видеоизображения и служат постоянно обновляемой базой для сравнения с последующими изображениями по заранее заданным критериям, обеспечивая, в частности: слежение за местоположением машиниста в кабине, соответствие изображений машиниста при очередных нажатиях на рукоятку безопасности, отсутствие машиниста в кресле в течение определенного времени, присутствие посторонних в кабине машиниста, полная неподвижность машиниста в течение контрольного времени, скорость движения рук машиниста и т.д. Видеонаблюдение происходит полностью в автономном режиме (без оператора) и по указаниям диспетчера. Интеллектуальный анализатор 10 видеоизображения подавляет влияние на изображение изменений освещенности и бликов от дождя, теней деревьев, попадающих на стекла кабины машиниста, и т.п. оптических помех. Поиск событий, отображение объектов и формирование сигналов тревоги осуществляется в реальном времени или с ЭВМ 12 автоматизированного рабочего места диспетчера по запросам на отображение диспетчеру ситуаций в кабинах локомотивов для предотвращения угроз безопасности движения.

В случае выхода результатов автоматического анализа изображений за заранее установленные пределы интеллектуальный анализатор 10 видеоизображения формирует тревожный сигнал в кабине машиниста и через бортовой системный цифровой интерфейс 1 предает его в ЭВМ 12 автоматизированного рабочего места диспетчера диспетчерского центра управления. Одновременно в диспетчерский центр управления поступает информация с видеокамеры 8, анализ изображения с которой привел к формированию тревожного сигнала. Диспетчер диспетчерского центра управления в любое время, в том числе при получении этого тревожного сигнала, может вызвать на свой дисплей изображение с любой видеокамеры 8 для принятия окончательного решения о ситуации в кабине машиниста, посылки приказов и предупреждений локомотивным бригадам и приказов через блок 7 управления вспомогательным клапаном принудительного экстренного торможения на автоматическую принудительную безусловную экстренную остановку поезда.

Предлагаемое изобретение обеспечивает машиниста информацией о поездной обстановке на участке, предупреждает его и диспетчера диспетчерского центра управления о возникновении нештатной ситуации в кабине, обеспечивает возможность диспетчеру дистанционного предотвращения последствий возникновения нештатных ситуаций в кабине машиниста посредством мониторинга и управления движением локомотивов, что повышает безопасность движения.

Система управления движением поездов при диспетчерской централизации, содержащая на каждом локомотиве поездов, вовлеченных в систему управления, подключенные к бортовому системному цифровому интерфейсу ЭВМ управления движением поезда, ЭВМ машиниста, блок ввода и отображения информации, приемник спутниковой навигационной системы с антенной, радиомодем с антенной, а в диспетчерском центре управления подключенные к системному цифровому интерфейсу ЭВМ автоматизированного рабочего места диспетчера, радиомодем с антенной, блок формирования поездной модели, сигнальный выход которого через последовательно включенные блок подготовки фрагмента поездной модели и блок преобразования фрагмента поездной модели в видеокадр подключен к сигнальному входу радиомодема с антенной, отличающаяся тем, что на каждом локомотиве поездов, вовлеченных в систему управления, введены блок управления вспомогательным клапаном принудительного экстренного торможения, в кабине локомотива установлены видеокамеры наблюдения, сигнальные выходы которых через коммутатор подключены к интеллектуальному анализатору видеоизображения, порт которого и вход блока управления вспомогательным клапаном принудительного экстренного торможения подключены к бортовому системному цифровому интерфейсу.