Способ обеспечения безопасности перемещения железнодорожного транспортного средства и железнодорожное транспортное средство

Способ обеспечения безопасности перемещения железнодорожного транспортного средства и железнодорожное транспортное средство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способу обеспечения безопасности перемещения железнодорожного транспортного средства, при этом способ содержит этап приема транспортным средством информации о максимальном отрезке пути, разрешенном для прохождения транспортного средства. Изобретение относится также к железнодорожному транспортному средству, содержащему по меньшей мере одно устройство для определения мгновенной скорости железнодорожного транспортного средства, устройство приема информации, выполненное с возможностью получения информации о максимальном отрезке пути, разрешенном для прохождения транспортного средства, контроллер, выполненный с возможностью управления скоростью железнодорожного транспортного средств, используя информацию, полученную устройством приема, и систему торможения, соединенную с контроллером.

В Европе существуют несколько стандартов для обеспечения безопасности перемещения железнодорожного транспортного средства, применяемых в виде систем автоматической защиты поездов. Например, такими системами являются ETCS (European Train Control System) или PZB 90 (Punktförmige Zugbeeinflussung).

В этих системах кривые скорости или торможения в зависимости от положения поезда определяют максимальную допустимую скорость для поезда в каждой точке пути. Если эта скорость превышена, то после одного или нескольких предупреждающих сигналов система автоматически тормозит поезд для его остановки.

В системе ETCS поезд получает предписание движения "Movement authority", указывающее максимальный отрезок, который поезду разрешено пройти, начиная от положения сигнального маяка, который он до этого прошел, и максимальные скорости, разрешенные на этом отрезке пути, в зависимости от положения поезда. Чтобы его можно было применить, на борту этого поезда рассчитывают кривую скорости в зависимости от положения поезда. Эта кривая является характеристической для поезда и для профиля пути, по которому движется поезд. Ее определяют в зависимости от характеристик торможения поезда, чтобы гарантировать его остановку до завершения действия полученного им предписания движения.

Такие системы нуждаются в наличии сложной одометрической функции на борту поезда для максимально точного определения положения поезда в данный момент времени, чтобы контролировать его максимальную скорость, допустимую в этом положении.

Одометрическая система является сложной в реализации, и, чтобы гарантировать приемлемый уровень безопасности для таких систем, необходимо добавлять запасы надежности к определенным значениям положений, что снижает эффективность системы. Одометрическая функция должна обеспечивать одновременно безопасность и приемлемый уровень эффективности.

Другие системы автоматической защиты поездов основаны на интервалах скоростей. В таких системах наибольшую часть работы по выработке кривых осуществляют на земле. В этом случае производят дискретизацию кривой торможения в зависимости от положения поезда для ее разбиения на отрезки, и для каждого отрезка определяют максимальную допустимую скорость. Во время работы система выдает упреждающую команду торможения относительно оптимальной точки, поэтому ее эффективность из-за этого снижается. Эти снижение характеристик зависят от размера отрезков, и необходимо найти компромисс между эффективностью и размером отрезков, так как стоимость наземного оборудования для ограничения отрезков зависит от числа отрезков. Необходимо также найти компромисс во время разработки решений, основанных на интервалах скоростей, в зависимости от характеристик различных поездов, которые могут двигаться по этой магистрали.

Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков, присущих известным техническим решениям, за счет разработки способа и системы обеспечения безопасности при умеренных расходах.

Поставленная задача решена в способе обеспечения безопасности железнодорожного транспортного средства, при этом способ включает в себя следующие этапы:

- получение транспортным средством информации о максимальном отрезке, разрешенном для прохождения транспортного средства;

- определение кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени на основании полученного максимального отрезка, разрешенного для прохождения транспортного средства; и во время движения транспортного средства на максимальном отрезке, который разрешено проходить транспортному средству:

- определение мгновенной скорости железнодорожного транспортного средства;

- сравнение мгновенной скорости с максимальной допустимой скоростью в данный момент на основании определенной кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени; и

- торможение железнодорожного транспортного средства в зависимости от результата сравнения максимальной допустимой скорости с мгновенной скоростью в случае превышения в данный момент максимальной допустимой скорости мгновенной скоростью.

Согласно частным вариантам осуществления способ содержит один или несколько следующих отличительных признаков:

- способ дополнительно содержит этап получения железнодорожным транспортным средством по меньшей мере одного значения максимальной допустимой скорости на пути в заранее определенном положении и учет значения или каждого значения максимальной скорости при определении кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени;

- кривая максимальной допустимой скорости в зависимости от времени включает в себя использование модели динамики железнодорожного транспортного средства, характеризующей мощности торможения железнодорожного транспортного средства и/или мощности ускорения железнодорожного транспортного средства;

- способ дополнительно содержит: - определение положения транспортного средства во время движения по максимальному отрезку, разрешенному для прохождения транспортного средства; и - определение, с использованием определенного положения транспортного средства, новой кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени для остальной части максимального отрезка, разрешенного для прохождения транспортного средства, и во время движения транспортного средства на остальной части отрезка, разрешенного для прохождения транспортного средства: - определение мгновенной скорости железнодорожного транспортного средства; - сравнение мгновенной скорости с максимальной допустимой скоростью в данный момент на основании новой кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени; и - торможение железнодорожного транспортного средства в зависимости от результата сравнения максимальной допустимой скорости с мгновенной скоростью в случае превышения в данный момент максимальной допустимой скорости мгновенной скоростью;

- определение положения транспортного средства во время движения по максимальному отрезку включает в себя получение транспортным средством от находящегося на пути сигнального маяка информации, позволяющей железнодорожному транспортному средству определить свое положение; и/или

- способ дополнительно содержит: - определение по меньшей мере одного надежного значения мгновенной скорости железнодорожного транспортного средства во время движения на максимальном отрезке, разрешенном для прохождения транспортного средства; и - определение, с использованием определенной достоверной мгновенной скорости, новой кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени для остальной части максимального отрезка, разрешенного для прохождения транспортного средства, и во время движения транспортного средства на остальной части максимального отрезка, разрешенного для прохождения транспортного средства: - определение мгновенной скорости железнодорожного транспортного средства; - сравнение мгновенной скорости с максимальной допустимой скоростью в данный момент на основании новой кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени; и - торможение железнодорожного транспортного средства в зависимости от результата сравнения максимальной допустимой скорости с мгновенной скоростью в случае превышения в данный момент максимальной допустимой скорости мгновенной скоростью.

Поставленная задача решена также в железнодорожном транспортном средстве, содержащем:

- по меньшей мере одно устройство для определения мгновенной скорости железнодорожного транспортного средства,

- устройство приема информации, выполненное с возможностью получения информации о максимальном отрезке, который разрешено проходить транспортному средству,

- контроллер, выполненный с возможностью управления скоростью железнодорожного транспортного средств, используя информацию, полученную устройством приема, и систему торможения, соединенную с контроллером, при этом, согласно изобретению, контроллер выполнен с возможностью:

- определения кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени на основании максимального отрезка, разрешенного для прохождения транспортного средства; и

- во время движения транспортного средства на максимальном отрезке, разрешенном для прохождения транспортного средства,

- с возможностью определения мгновенной скорости железнодорожного транспортного средства;

- сравнения мгновенной скорости с максимальной допустимой скоростью в данный момент на основании кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от определенного времени; и

- подачи команды на торможение железнодорожного транспортного средства в зависимости от результата сравнения максимальной допустимой скорости с мгновенной скоростью в случае превышения в данный момент максимальной допустимой скорости мгновенной скоростью.

Согласно предпочтительным отличительным признакам:

- устройство приема информации выполнено с возможностью получения по меньшей мере одного значения максимальной допустимой скорости на пути в заранее определенном положении, и контроллер содержит средства учета значения или каждого значения максимальной скорости во время определения кривой максимальной допустимой скорости;

- устройство приема информации выполнено с возможностью получения информации о реальном текущем положении железнодорожного транспортного средства; при этом контроллер выполнен с возможностью определения новой кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени на основании реального текущего положения для остальной части максимального отрезка, разрешенного для прохождения транспортным средством, и контроллер выполнен с возможностью,

- во время движения транспортного средства по остальной части максимального отрезка, разрешенного для прохождения транспортным средством,

- определения мгновенной скорости железнодорожного транспортного средства;

- сравнения мгновенной скорости с максимальной допустимой скоростью в данный момент на основании новой кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени; и

- подачи команды на торможение железнодорожного транспортного средства в зависимости от результата сравнения максимальной допустимой скорости с мгновенной скоростью в случае превышения максимальной допустимой скорости мгновенной скоростью в данный момент; и/или

- транспортное средство выполнено с возможностью определения информации о реальной текущей скорости железнодорожного транспортного средства; при этом контроллер выполнен с возможностью определения новой кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени на основании реального текущего положения для остальной части максимального отрезка, разрешенного для прохождения транспортного средства, и контроллер выполнен с возможностью,

- во время движения транспортного средства по остальной части максимального отрезка, разрешенного для прохождения транспортного средства,

- определения мгновенной скорости железнодорожного транспортного средства;

- сравнения мгновенной скорости с максимальной допустимой скоростью в данный момент на основании определенной новой кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от определенного времени; и

- подачи команды на торможение железнодорожного транспортного средства в зависимости от результата сравнения максимальной допустимой скорости с мгновенной скоростью в случае превышения в данный момент максимальной допустимой скорости мгновенной скоростью.

Изобретение и его преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи:

на фиг.1 схематично показано железнодорожное транспортное средство на железнодорожном пути;

на фиг.2 схематично показаны бортовые устройства системы обеспечения безопасности железнодорожного транспортного средства в соответствии с изобретением;

на фиг.3 показана блок-схема способа обеспечения безопасности железнодорожного транспортного средства;

на фиг.4 представлена кривая максимальной допустимой скорости в зависимости от положения в данный момент времени;

на фиг.5 представлена кривая максимальной допустимой скорости в зависимости от времени;

на фиг.6 показана блок-схема части способа согласно варианту осуществления изобретения;

на фиг.7 схематично показано железнодорожное транспортное средство на склоне;

на фиг.8 представлена кривая максимальной допустимой скорости в зависимости от времени;

на фиг.9 показана блок-схема части способа согласно варианту осуществления изобретения.

На фиг.1 схематично показан поезд или железнодорожное транспортное средство 10, движущееся по железнодорожному пути 11. Железнодорожное транспортное средство 10 содержит один или несколько вагонов, по меньшей мере один из которых содержит систему тяги, например, двигатель.

Путь 11 и транспортное средство 10 защищены при помощи системы в соответствии с изобретением.

Система обеспечения безопасности перемещения железнодорожного транспортного средства должна обеспечить остановку железнодорожного транспортного средства 10 перед опасной точкой и не допустить прохождения им предельной точки. Такая система должна также обеспечивать соблюдение железнодорожным транспортным средством ограничений скорости, чтобы избежать превышения скорости в опасных точках пути 11, например, на виражах, в местах проведения работ на путях, на железнодорожных переездах и т.д.

Система включает в себя наземные устройства и бортовые устройства, установленные на железнодорожном транспортном средстве 10.

Наземные устройства выполнены с возможностью передачи информации на бортовые устройства.

Железнодорожное транспортное средство 10 содержит контроллер 12 для обеспечения безопасности железнодорожного транспортного средства 10, соединенный по меньшей мере с одним датчиком 14 колеса для определения мгновенной скорости железнодорожного транспортного средства 10. Он соединен также с системой 16 торможения, с приемником 18 путевой информации, с факультативным датчиком 20 ускорения, например, в виде акселерометра, и с индикатором 22 для представления машинисту необходимой информации. В другом варианте осуществления мгновенную скорость определяют из информации о скорости, выдаваемой тяговой системой и/или приемником системы геолокализации, например, приемником GPS (Global Positioning System). Еще в одном варианте мгновенную скорость железнодорожного транспортного средства измеряет оптический датчик.

Система 16 торможения выполнена с возможностью управления тормозами железнодорожного транспортного средства 10 на основании команд, поступающих от контроллера 12.

Приемник 18 путевой информации выполнен с возможностью приема сигналов, передаваемых сигнальными маяками 32, установленными вдоль пути.

Акселерометр 20 имеет ось чувствительности в направлении пути 11. Иначе говоря, он измеряет ускорение параллельно рельсам пути 11.

Наземные устройства включают в себя один или несколько сигнальных маяков 32, расположенных вдоль пути 11 и выполненных с возможностью передачи информации на железнодорожное транспортное средство 10. Кроме того, эти устройства включают в себя сигнальный знак 34 остановки, такой как семафор, до которого разрешено двигаться железнодорожному транспортному средству 10. Маяки 32 являются, например, сигнальными маяками для системы ETCS.

Перед сигнальным знаком 34 определяют предписание движения с учетом наличия опасной точки 36 на пути 11 за сигналом 34, например, железнодорожного переезда, шлагбаум которого еще не перекрыт. Это предписание движения характеризуется максимальным расстоянием, обозначаемым d_A, которое разрешено для прохождения железнодорожного транспортного средства, начиная от определенной точки, которой в данном случае является положение сигнального маяка 32. Таким образом, предписание движения определяет максимальный отрезок пути, который может пройти железнодорожное транспортное средство, не выходя за его выходной конец.

Например, маяки 32 могут передавать на железнодорожное транспортное средство 10 данные о максимальном расстоянии d_A, разрешенном для прохождения железнодорожного транспортного средства от маяка 32, перепад пути 11 и максимальные допустимые скорости в зависимости от положения на пути, например, относительно заранее определенного расстояния от маяка 32 или от другой неподвижной контрольной точки. Перепад пути обозначает наклон пути.

В варианте осуществления предназначенное для прохождения расстояние и значения максимальной допустимой скорости на пути 11 на заранее определенном расстоянии передаются одновременно, например, в виде кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от расстояния. Иначе говоря, маяк 32 выдает железнодорожному транспортному средству 10 предписание движения с точки зрения расстояния и максимальных допустимых скоростей.

В другом варианте осуществления существуют по меньшей мере два типа сигнальных маяков 32, из которых первый тип выдает транспортному средству предписание движения, а второй тип выдает только контрольную точку, чтобы сообщить железнодорожному транспортному средству расстояние, уже пройденное с момента последнего предписания движения, полученного железнодорожным транспортным средством.

В других вариантах осуществления информацию о расстоянии, разрешенном для прохождения железнодорожного транспортного средства 10, и/или о максимальных допустимых скоростях в зависимости от расстояния на пути 11 передают при помощи другой системы, например, при помощи радиосвязи, такой как GSM-R.

В варианте сигнальные маяки 32 являются виртуальными маяками, которые определены своим положением или своими координатами. В этом случае железнодорожное транспортное средство содержит приемник системы геолокализации, соединенный с контроллером 12. Если железнодорожное транспортное средство проходит над виртуальным маяком, что определяют путем сравнения положения в данный момент времени железнодорожного транспортного средства и положения виртуального маяка, данные о расстоянии, разрешенном для прохождения железнодорожного транспортного средства 10, и/или о максимальных допустимых скоростях в зависимости от расстояния на пути 11 поступают через радиосвязь.

На фиг.2 схематично показаны бортовые устройства системы обеспечения безопасности перемещения железнодорожного транспортного средства. Способ осуществляет программа, управляющая контроллером 12, установленным на железнодорожном транспортном средстве 10.

Контроллер 12 содержит вычислительный блок 120, например, бортовое вычислительное устройство, выполненное с возможностью вычисления кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени, что будет описано ниже, и с возможностью сравнения мгновенной скорости железнодорожного транспортного средства 10 с максимальной допустимой скоростью в рассматриваемый момент.

Датчик 14 колеса соединен с вычислительным блоком 120 для передачи информации о вращении колеса, связанного с датчиком колеса. Например, датчик 14 колеса выполнен с возможностью непрерывной передачи в вычислительный блок 120 импульсов на частоте, пропорциональной скорости вращения колеса и/или измеренной мгновенной скорости. Датчик 14 является, например, датчиком углового положения колеса. В рамках способа обеспечения безопасности перемещения железнодорожного транспортного средства, согласно варианту осуществления, датчик 14 колеса используют в целях одометрии и тахометрии, например, для указания машинисту измеренной мгновенной скорости и/или для сравнения измеренной мгновенной скорости с максимальной допустимой скоростью.

Датчик 20 ускорения соединен с вычислительным блоком 120, который на основании данных датчика 20 ускорения может определять, являются ли релевантными данные, поступающие от датчика 14 колеса, и можно ли их использовать для вычислений кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени, что будет описано ниже. Благодаря датчику 20 ускорения, согласно изобретению, контроллер 12 или его вычислительный блок 120 может определить, что колесо железнодорожного транспортного средства не находится в фазе пробуксовки или заклинивания.

Как показано на фиг.2, с вычислительным блоком 120 соединен приемник 18 путевой информации, выполненный с возможностью передачи на него предписания движения и/или положения при каждом прохождении над сигнальным маяком 32.

Запоминающее устройство 128 контроллера содержит модель железнодорожного транспортного средства, включающую в себя его динамическую модель, позволяющую контроллеру 12 вычислять кривую торможения и/или скорости в зависимости от положения или от времени для соблюдения принятого предписания движения, что будет подробнее описано ниже.

Кроме того, вычислительный блок 120 управляет системой 16 торможения. Например, если вычислительный блок контроллера 12 обнаруживает, что железнодорожное транспортное средство движется со скоростью, превышающей максимальную скорость, определенную кривой скорости в зависимости от времени, он подает команду на систему 16 торможения для осуществления экстренного торможения, чтобы железнодорожное транспортное средство не прошло опасную точку, например, после возможного предупредительного сигнала.

На фиг.3 представлена блок-схема заявленного способа. Его описание представлено одновременно с описанием кривых максимальной допустимой скорости, показанных на фиг.4 и 5.

От сигнального маяка 32 в контроллер 12 поступает предписание движения в виде кривой 200 максимальной допустимой скорости на пути 11 в зависимости от положения на пути 11, то есть в зависимости от расстояния относительно контрольной точки, в частности, сигнального маяка 32. Кроме того, предписание движения содержит максимальное расстояние d_A, которое разрешено для прохождения железнодорожного транспортного средства, начиная от этого маяка 32.

Показанная на фиг.4 кривая 200 максимальной допустимой скорости, выдаваемая маяком 32, содержит три участка 202, 204, 206 с разными максимальными допустимыми скоростями V1, V2, V3 для разных участков пути. Расстояние 0 соответствует положению сигнального маяка 32. На участке, предшествующем участку 202, то есть до расстояния 0, максимальной допустимой скоростью является V0.

На первом участке 202 железнодорожному транспортному средству 10 разрешено двигаться на первой максимальной допустимой скорости VI на первом расстоянии d₂₀₂. На втором участке 204 железнодорожному транспортному средству разрешено двигаться на второй максимальной допустимой скорости V2 на втором расстоянии d₂₀₄, и на третьем участке 206 железнодорожному транспортному средству 10 разрешено двигаться на третьей максимальной допустимой скорости V3 на третьем расстоянии d₂₀₆, прежде чем оно достигнет конца действия предписания движения, где железнодорожное транспортное средство должно будет остановиться в точке 208. Три участка 202, 204, 206 вместе соответствуют максимальному расстоянию d_A, разрешенному для прохождения железнодорожным транспортным средством.

На основании участков 202, 204, 206 с их максимальной допустимой скоростью, соответственно V1, V2, V3, вычислительный блок 120 вычисляет на этапе 1000, показанном на фиг.3, специальную кривую 210 максимальной допустимой скорости в зависимости от положения транспортного средства на пути специально для данного железнодорожного транспортного средства 10, используя информацию о динамической модели железнодорожного транспортного средства, записанную в запоминающем устройстве 128, и, в случае необходимости, информацию о топологии пути. Например, используют данные о мощностях торможения и/или ускорения, получаемые из динамической модели железнодорожного транспортного средства, записанной в запоминающем устройстве 128.

Эта специальная кривая 210 максимальной допустимой скорости в зависимости от расстояния отличается от максимальной допустимой скорости на пути 11 до или после смены участка. Она показана на фигуре пунктирной линией.

Как показано на фиг.3, на этапе 1001 контроллер 12 вычисляет кривую 300 максимальной допустимой скорости в зависимости от времени, а не в зависимости от положения, на основании специальной кривой 210 максимальной допустимой скорости в зависимости от расстояния, используя динамическую модель железнодорожного транспортного средства, записанную в запоминающем устройстве 128. Кривая 300 максимальной допустимой скорости в зависимости от времени схематично показана на фиг.5. В целях иллюстрации на фиг.4 показана специальная кривая 301 максимальной допустимой скорости в зависимости от расстояния, которая соответствует кривой 300 максимальной допустимой скорости в зависимости от времени. Специальная кривая 301 максимальной допустимой скорости соответствует кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от положения, за исключением участка 204.

Железнодорожное транспортное средство использует кривую 300 максимальной допустимой скорости в зависимости от времени для сравнения в любой момент своего движения своей мгновенной скорости с максимальной допустимой скоростью в этот конкретный момент и для осуществления торможения в случае превышения этой максимальной допустимой скорости, например, после возможного предупредительного сигнала.

Система и способ гарантируют, что ни в один из моментов транспортное средство не превысит максимально допустимые скорости на различных участках пути 11.

Оставшееся для движения максимальное время t_A начинается в момент, когда железнодорожное транспортное средство 10 проходит через начало максимального отрезка пути, разрешенного для прохождения железнодорожного транспортного средства и соответствующего расстоянию d_A. Время t_A начинается, например, в момент, когда железнодорожное транспортное средство проходит над маяком 32, который передал предписание движения.

Далее следует описание упрощенного примера построения кривой 300 максимальной допустимой скорости в зависимости от времени. В первом интервале времени 302 максимальную допустимую скорость увеличивают с максимальной допустимой скорости V0 участка, предшествующего участку 202, до скорости V1, которая будет разрешена во время интервала времени 304, с использованием максимальной мощности ускорения a_max железнодорожного транспортного средства, записанной в запоминающем устройстве 128. Железнодорожное транспортное средство достигает, - теоретически для вычисления кривой 300 в зависимости от времени, - максимальной скорости V1 после времени t₀. При этом транспортное средство прошло расстояние d₀. Если предположить, что ускорение является постоянным, то

время t₀=(V1-V0,max)/a_max, и

соответствующее пройденное расстояние d₀=(V1+V0,max)×t₀/2.

Максимальная скорость V будет разрешена во время интервала времени 304. Этот интервал времени 304 соответствует времени, необходимому железнодорожному транспортному средству для прохождения расстояния между d₀ и d₁, если оно движется со скоростью V1. Для вычисления кривой 300 максимальной допустимой скорости в зависимости от времени на участке 204 вычислительный блок не использует увеличения максимальной допустимой скорости на пути от участка 202 до участка 204, чтобы перейти от V1 к V2, если он не располагает надежной информацией о том, что железнодорожное транспортное средство 10 уже прошло расстояние d₂₀₂. Эта информация поступает, например, от маяка, расположенного между участками 202 и 204, а не напрямую от внутреннего датчика положения транспортного средства, такого как датчик 14 колеса, без дополнительной информации.

Например, если железнодорожное транспортное средство использовало датчик колеса для оценки расстояния d₂₀₂, пробуксовка, например, во время ускорения от V0 до V1, могла бы привести к завышенной оценке пройденного расстояния. Таким образом, железнодорожное транспортное средство может все еще находиться на участке 202, а не на участке 204. Следовательно, если бы способ разрешил ускорение от V1 до V2, железнодорожное транспортное средство могло бы двигаться с повышенной скоростью, не разрешенной на участке 202.

Далее предположим, что между участками 202 и 204 не поступило никакой информации о положении.

Расстояние d₁ зависит от расстояния d₂, которое соответствует концу участка 204 и которое известно, и от оптимальных мощностей торможения a_f для снижения скорости с V1 до V3 в конце участка 204.

Железнодорожному транспортному средству, движущемуся на скорости V1, необходимо время t₂-t₁=(V₃-V₁)/a_f, соответствующее интервалу времени 306, для снижения своей скорости до скорости V3, и расстояние между d₁ и d₂, которое соответствует (V3+V1)/2×(t₂-t₁).d₁ определяют при помощи вышеуказанных уравнений. На основании этой информации можно вычислить время t₁, до которого железнодорожному транспортному средству разрешено двигаться с максимальной скоростью V1, например, t₁=(d₁-d₀)/V1+t₀.

Таким образом, наша кривая 300 максимальной допустимой скорости в зависимости от времени построена до времени t₂.

Интервал времени 308, в котором разрешена максимальная скорость V3, интервал времени 310 и время t₃, начиная от которого транспортное средство должно снижать свою скорость, если оно движется на скорости V3, вычисляют аналогично интервалам времени 304 и 306. Таким образом, кривую 30 максимальной допустимой скорости в зависимости от времени вычисляют до t_A.

Кривая 300 максимальной допустимой скорости в зависимости от времени, вычисляемая вычислительным блоком 120, зависит от максимальной допустимой скорости 200 на пути, которую предписывают, например, железнодорожные власти и которая обусловлена возможностями торможения и ускорения железнодорожного транспортного средства 10. Таким образом, кривая 300 скорости в зависимости от времени определяет для данного момента максимальную допустимую скорость для железнодорожного транспортного средства.

Вычисление осуществляют, предполагая, что железнодорожное транспортное средство продолжает двигаться на максимальной допустимой скорости кривой скорости в зависимости от времени и что оно использует свои максимальные возможности ускорения и/или гарантированного минимального замедления динамической модели железнодорожного транспортного средства. Таким образом, железнодорожное транспортное средство, соблюдающее эти пределы скорости, не допускает превышения расстояния d_A своего предписания движения.

В течение осуществления способа транспортное средство движется на максимальной скорости, задаваемой кривой 300 максимальной допустимой скорости в зависимости от времени.

Если бы транспортное средство двигалось со скоростью ниже кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени, оно могло бы не достичь конца расстояния d_A своего предписания движения, так как время t_A наступило бы раньше.

В варианте осуществления до построения кривой максимальной скорости в зависимости от времени сначала скорость на расстоянии 0 считают нулевой, например, если железнодорожное транспортное средство начинает двигаться после стоянки на станции.

На этапе 1020 управления скоростью контроллер 12, использующий измеряемую мгновенную скорость и кривую 300 скорости в зависимости от времени, обеспечивает соблюдение максимальной допустимой скорости железнодорожным транспортным средством 10. Если максимальная допустимая скорость превышена, контроллер 12, в частности, на этапе 1020 управления подает команду экстренного торможения на систему 16 торможения. Следует отметить, что для такой тахометрической функции используют информацию, поступающую от датчика 14 колеса.

Как правило, эффективность системы и способа, использующих кривые скоростей в зависимости от времени, повышается, если транспортное средство использует больше датчиков и/или если на пути 33 установлено больше сигнальных маяков.

Система практически не имеет влияния на характеристики для скоростных железнодорожных транспортных средств и может быть использована для применения в метро. Система и способ в соответствии с изобретением не теряют эффективности по сравнению с системой, основанной на пройденном расстоянии, если расстояние, пройденное до применения тормозов, больше расстояния до ближайшего встречаемого маяка, который в варианте осуществления опять запускает вычисление кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени, что будет описано ниже.

В варианте осуществления система оставляет машинисту возможность начать торможение заранее и приблизиться к точке остановки на умеренной скорости без применения экстренного торможения. Например, когда машинист начинает ранее торможение, он достигает умеренной скорости V_release задолго до необходимости применения экстренного торможения.

В вариантах осуществления изобретения способ и система позволяют еще больше повысить эффективность, например, для учета повышений допустимой скорости во время действия предписания движения.

На фиг.6 показана блок-схема способа для повышения эффективности способа и системы с целью обеспечения безопасности железнодорожного транспортного средства.

Каждый раз, когда железнодорожное транспортное средство проходит над маяком 32, вычислительный блок 120 получает сведения о положении в данный момент времени железнодорожного транспортного средства во время этапа 1030.

Во время этапа 1040 вычислительный блок 120 выводит из этой информации расстояние, которое остается пройти между положением в данный момент времени и концом действия предписания движения.

На этапе улучшения 1050 кривую 300 максимальной допустимой скорости в зависимости от времени, а также максимальное время, во время которого разрешено двигаться железнодорожному транспортному средству, пересчитывают с учетом динамической модели железнодорожного транспортного средства, записанной в запоминающем устройстве 128. Вычисленную таким образом новую кривую максимальной допустимой скорости затем используют для сравнения мгновенной скорости транспортного средства.

В отличие от системы, основанной на интервалах скорости, пропуск сигнального маяка 32 не имеет никакого значения для безопасности, так как в этом случае не происходит перерасчета кривой 300 максимальной допустимой скорости в зависимости от времени, что будет влиять только в плане скорости на эффективность системы и способа для обеспечения безопасности железнодорожного транспортного средства 10.

В варианте осуществления каждый раз, когда встречается новый маяк 32, использованную перед этим кривую максимальной допустимой скорости в зависимости от времени применяют для расчета новой кривой максимальной допустимой скорости в зависимости от времени.

Кроме того, используя эти данные, вычислительный блок 120 знает, что железнодорожное транспортное средство уже полностью находится на следующем участке. В случае, если транспортное средство зашло на участок 204, вычислительный блок вычисляет кривую скорости в зависимости от времени, имеющую интервал времени, в