Порівняльна характеристика та проблеми побудови координатних систем регулювання рухом поїздів

Abstract

UA: Дана коротка характеристика основних варіантів побудови та структури координатних систем регулювання рухом поїздів. Встановлено, що найбільшу пропускну спроможність можуть забезпечити системи з рухомими блок-ділянками. В таких системах блок-ділянки існують лише в математичних моделях, що дає змогу створювати межі та довжину блок-ділянок з розрахунку координати хвоста попереду розташованого поїзда та довжини мінімально допустимого захисного інтервалу з урахуванням реальних характеристик обох поїздів. Визначено список функцій, що виконуються в системах координатного регулювання руху поїздів з рухомими блок-ділянками. Серед них важливе місце займають операції, пов’язані з отриманням та обробкою координатної інформації – визначення координати голови та довжини поїзда, розрахунок допустимої швидкості руху поїзда до хвоста попереду розташованого поїзда. Основні проблеми полягають у створенні програмного забезпечення для розрахунку віртуальних блок-ділянок як підрозділів в рамках існуючої архітектури, а також забезпечення високої надійності каналів радіозв'язку. Наведені основні компоненти програмного забезпечення, необхідні для розрахунку віртуальних блок-ділянок. Воно повинно розраховувати координати стану (місцезнаходження, швидкість) на підставі інформації від датчиків. За результатами оцінки координат стану необхідно проводити їх екстраполяцію з урахуванням динамічних властивостей (тягових та гальмівних можливостей) поїздів. Координатна інформація також є базою для формування команд керування рухом поїздів та вирішення задач оптимізації параметрів руху поїздів (точність виконання графіку руху поїздів, мінімізація енергозатрат та ін.). Проведено аналіз практичної реалізації координатних методів регулювання рухом поїздів в системах, що експлуатуються у світі. За результатами аналізу встановлено, що на сьогоднішній день лише в європейській системі ETSC-3 мінімальний міжпоїзний інтервал визначається на основі розрахунку довжини гальмівного шляху та координати хвоста попереду розташованого поїзда, що значно підвищує пропускну здатність ділянки. У зв'язку з обмеженнями пропускної спроможності та у зв'язку з великими очікуваннями економії на інфраструктурі попит на ETCS-3 зростає. Це також дозволяє видалити колійне обладнання для виявлення поїздів, такі як рейкові кола або лічильники осей. Однак вона знаходиться в стадії розробки, тому що є велика кількість проблем на шляху реалізації

EN: A brief description of the main options for constructing and structuring coordinate systems for train traffic control is given. It has been established that systems with moving block sections can provide the greatest throughput. In such systems, block sections exist only in mathematical models, which makes it possible to create the boundaries and lengths of block sections by calculating the coordinates of the tail of the train ahead and the length of the minimum allowable guard interval, taking into account the real characteristics of both trains. A list of functions performed in coordinate train traffic control systems with moving block sections is determined. Among them, an important place is occupied by operations related to obtaining and processing coordinate information - determining the coordinates of the head and length of the train, calculating the allowable speed of the train to the tail of the train ahead. The main problems are in creating software for calculating virtual block sections as units within the existing architecture, as well as ensuring high reliability of radio communication channels. The main components of the software necessary for calculating virtual block sections are given. It should calculate the state coordinates (location, speed) based on information from sensors. Based on the results of the assessment of the state coordinates, it is necessary to extrapolate them taking into account the dynamic properties (traction and braking capabilities) of trains. Coordinate information is also the basis for forming train traffic control commands and solving problems of optimizing train traffic parameters (accuracy of train schedule execution, minimization of energy consumption, etc.).