Устройство для управления скоростью движения транспортного средства

Союз Советских Социалиотичеояих РволубликГосударственныя комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретения А. В. Шишляков, Д. К. Пугин, Л. Д, Кабельский, А, И. Мельцер и С. Л. Аршавский Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт инженеров железнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВАИзобретение относится к устройствам управления скоростью движения поезда по программе, заложенной на пути и воспринимаемой поездом.Известно. устройство для управления скоростью движения транспортного средства, содержащее установленные вдоль блок-участка датчики об ограничении скорости его движения, а на транспортном средстве - приемник информации об ограничении скорости, подключенный через блок задания контролируемых скоростей к одному из входов блока сравнения фактической и заданной скоростей, к другому входу которого подключен измеритель фактической скорости, орган автостопного торможения, подключенный к выходу блока сравнения скоростей, орган регулирования давления в тормозной магистрали, узел проверки бдительности машиниста, вход которого соединен с выходом приемника, а выход - с входом блока задания контролируемых скоростей.Недостатком этих устройств является то, что при любом превышении контролируемой скорости наступает экстренное торможение поезда, даже если в это время машинист уже производит служебное торможение. Это обстоятельство заставляет машиниста снижать скорость заблаговременно перед местами ограничения скорости, что ведет к потере времени хода и уменьшению пропускной способности участка. Поскольку в данном устройстве контролируемая скорость проследования путевого светофора с желтым огнем рассчитывается на минимальную длину блок-участка и максимальный спуск, фактическая скорость на большинстве блок-участков оказывается значительно ниже той скорости, которая 10 допустима по условиям безопасности движения.Как показали исследования, на участках,оборудованных трехзначной автоблокировкой и автоматической локомотивной сигнализаци ей непрерывного типа с абсолютным контролем скорости, средняя скорость движения при желотом огне локомотивного светофора составляет 0,6 - 0,7 от расчетной величины. Ввиду того, что при большой плотности поездо потока движение на желтый огонь происходитсравнительно часто (до 30 пути на участкепоездовс плотностью поездопотока 0,14КМпропускная способность участка, уменьшает ся на 20 - 25%, Снижаются при этом средняятехническая и участковая скорости движения. С возрастанием рассчетной скорости указанный недостаток будет приводить к еще большему ухудшению основных эксплуатационныхпоказателей,Кроме того, вследствие абсолютного контроля скорости неизбежны автостопные остановки поезда перед запрещающими сигналами, так как машинист не получает точной информации о размещении точек ограждения иместах перехода к меньшим значениям контролируемых скоростей. Такие торможенияприводят к большим задержкам в движениипоездов.Недостатком известных устройств являетсятакже отсутствие контроля скорости при движении по боковым некодируемым путям станций, что приводит к увеличению вероятностипроезда запрещающего сигнала.Статистика показывает, что количество проездов запрещающих выходных светофоров составляет около 80/ всех случаев проезда запрещающих путевых сигналов.Остановка поезда перед запрещающими выходными светофорами в отличие от перегонных светофоров должна производиться с высокой точностью, так как длина поезда вомногих случаях соизмерима с длиной станционного пути. Известное устройство этого необеспечивает.Цель изобретения - повышение точностиостановки поезда перед запрещающим светофором. Предлагаемое устройство позволяеттакже исключить автостопное торможение припревышении контролируемой скорости, решает задачи повышения пропускной способностиучастков, особенно в условиях возрастающихскоростей движения, и остановки поезда перед выходными светофорами с боковых некодируемых путей станций,Поставленная цель достигается тем, что натранспортном средстве установлены датчикэффективности тормозов поезда, блок заданияинтенсивности торможения, входы которогосоединены с выходами датчика эффективноститормозов, измерителя фактической скорости иблока сравнения скоростей, блок контроляторможения, входы которого соединены с выходами блока задания интенсивности торможения, блока сравнения скоростей и органарегулирования давления в тормозной магистрали, а выходы - со входом запуска блоказадания интенсивности торможения и органомавтостопного торможения.На чертеже представлена функциональнаясхема устройства для управления скоростьюпоезда, размещение путевых датчиков об ограничении скорости движения и графики контролируемой и фактических скоростей движения.На каждом блок-участке имеются датчикинепрерывных кодовых сигналов - рельсовыецепи 1, 2, передающие переменную информацию об ограничении скорости движения в зависимости от показаний впереди стоящих путевых светофоров 3 - 5, У границ блок-участков размещены точечные датчики 6 - 8, передающие постоянную информацию о градациях 5 10 15 20 25 30 35 4 о 45 50 55 бО 65 ограничения скорости движения, соответствующих длине и профилю данного и следующего блок-участков, На определенном расстоянии перед путевыми светофорами (в точке ограждения) установлены точечные датчики 9, 10, передающие постоянную информацию об оставшемся расстоянии до светофора и о градации ограничения скорости движения перед светофором, соответствующей длине и профилю следующего блок-участка. На пути показан впереди идущий поезд 11 и позади идущий поезд 12. На станциях у входных светофоров и в точках ограждения перед выходными светофорами с некодируемых путей размещены точечные датчики (на чертеже не показаны), передающие информацию об ограничении скорости, аналогичную указанной выше.На транспортном средстве - поезде устройство содержит приемник 13 сигналов об ограничении скорости движения, соединенный с блоком 14 задания контролируемых скоростей. Для измерения скорости движения поезда имеется измеритель 15 фактической скорости, выход которого соединен с входом блока 16 сравнения фактической и контролируемой скоростей, На другой вход блока 16 сравнения скоростей подключен выход блока 14 задания контролируемых скоростей. Один из выходов блока 16 сравнения скоростей соединен с указателем 17 превышения фактической скорости над контролируемой и органом 18 автостопного торможения (электропневматическим клапаном), связанным с тормозной магистралью 19 поезда, В поездное устройство входит орган 20 регулирования давления в тормозной магистрали поезда (кран машиниста). Этот орган связан с тормозной магистралью 19 поезда. Орган 20 регулирования давления в тормозной магистрали поезда выходом 21 тормозной позиции и выходом 22 позиции перекрыши соединен со входами блока 23 контроля торможения. Блок 23 контроля торможения содержит три функциональных узла: узел 24 контроля непрерывности торможения, узел 25 контроля перекрыши и узел 26 разрешения отпуска тормозов, Выходы блока 23 контроля торможения соединены с органом 18 автостопного торможения, с указателем 27 разрешения перекрыши, указателем 28 разрешения отпуска тормозов, Поездное устройство содержит датчик 29 эффективности тормозов поезда, выход которого соединен с одним из входов блока 30 задания интенсивности торможения. Два других входа блока 30 задания интенсивности торможения соединены с выходами измерителя 15 фактической скорости и блока 16 сравнения скоростей. Вход запуска и выход блока 30 задания интенсивности торможения соединен с блоком 23 контроля торможения. На чертеже условно показан машинист 31, информационные связи, направленные на него от указателя 17 превышения фактической скорости над допустимой и указателей 27, 28 по управлению тормозами, управляющая связь от машиниста 31 к органу20 регулирования давления в тормозной магистрали поезда и связь ввода информации от машиниста 31 в датчик 29 эффективности тормозов поезда (в варианте установки устройства ручного ввода этого параметра).Работа устройства осуществляется следующим образом.При движении поезда 12 путевые датчики 1, 2, 6 - 10 сигналов в зависимости от занятости впереди лежащего пути поездом 11 и особенностей участка передают на локомотив информацию об ограничении скорости, которую принимает и дешифрирует поездной приемник 13 сигналов. Из приемника 13 информация поступает в блок 14 задания контролируемых скоростей, который производит логические операции по выбору ступени контролируемой скорости, т. е. формирует программу 32 движения. При получении сигнала от датчика 10, установленного в точке ограждения перед запрещающим светофором, блок 14 задания контролируемых скоростей начинает вырабатывать программу снижения скорости на остановку, для чего используется измеритель пройденного пути (на чертеже не показан),Значение контролируемой скорости из блока 14 задания контролируемых скоростей в каждый момент времени поступает в блок 16 сравнения фактической и контролируемой скоростей, на другой вход которого непрерывно поступает информация о текущей скорости от измерителя 15 фактической скорости. Блок 16 сравнения скоростей устанавливает факт превышения фактической скорости над контролируемой, определяет разность этих скоростей и фиксирует значение заданной разности фактической скорости над контролируемой, при которой может быть произведен отпуск тормозов. В случае, когда фактическая скорость становится выше контролируемой, блок 16 сравнения скоростей выдает сигнал на указатель 17 превышения скорости и орган 18 автостопного торможения. Получив сигнал от указателя 17 превышения скорости, машинист 31 должен начать торможение приведением органа 20 регулирования давления в тормозной магистрали в режим торможения. В противном случае орган. 18 экстренного торможения будет воздействовать на тормозную магистраль 19 поезда, и наступит автостопное торможение.Перевод органа 20 регулирования давления в тормозной магистрали поезда (крана машиниста) в положение торможения контролипует узел 24 контроля непрерывности торможения блока 23 контроля торможения, который получает сигнал с выхода 21 позиции торможения. Узел 24 контроля непрерьгвности торможения выдает сигнал запуска на вход блока 30 задания интенсивности торможения и сигнал отмены автостопного тоиможения на вход органа 18 автостопного торможения.В режиме торможения узел 24 выполняет функцию противопонторности, т. е, в случае60 Я После перевода органа 20 регилирования давления в режим перекрыши на орган 18 автостопного торможения из блока 23 контроля торможения продолжает поступать сигнал отмены автостопного торможения. Этот сигнал формируется в узле 25 контроля перекрыши на основе сигналов, поступающих с выхода 22 позиции перекрыши и с выхода блока 30 зада.ния интенсивности торможения,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 попытки кратковременно вывести орган 20 из положения торможения на вход органа 18 автостопного торможения будет передан сигнал на экстренное торможение, который уже не может быть отменен повторным переводом органа 20 в положение служебного торможения,Интенсивность служебного торможения, устанавливаемая блоком 30, характеризуется снижением давления в тормозной магистрали поезда и зависит от эффективности тормозов поезда, скорости поезда перед началом торможения и разности между фактической и контролируемой скоростями. Эффективность тормозов характеризуется обобщенным параметром, учитывающим тормозное нажатие, тип тормозных колодок и длину поезда. Обобщенный параметр вводится датчиком 29 эффективности тормозов поезда, в качестве которого может служить устройство ручного ввода обобщенного параметра эффективности тормозов, в которое ввод исходной информации производит машинист или его помощник перед началом движения.Значение текущей скорости вводится измерителем 15 фактической скорости. Значение разности между фактической и контролируемой скоростями вводится блоком 16 сравнения скоростей,На основе вводимой информации по сигналу запуска от узла 24 контроля непрерывности торможения блок 30 задания интенсивности торможения определяет значение интенсивности торможения. Этот блок может быть выполнен по схеме выдержки времени, отрабатывающей значение промежутка времени, в течение которого орган 20 регулирования давления в тормозной магистрали поезда должен находиться в положении торможения, Тем самым определяется снижение давления в тормозной магистрали поезда до необходимого уровня,С момента начала торможения (точка а кривых 33, 34 фактической скорости поезда на чертеже) скорость поезда начинает снижаться. Когда достигнута необходимая интенсивность торможения (в данном случае - время торможения), блок 30 задания интенсивности торможения выдает в блок 23 контроля торможения сигнал, поступающий на узел 25 контроля перекрыши этого блока. На указатель 27 разрешения перекрыши из блока 23 контроля торможения поступает сигнал, по которому машинист 31 может перевести орган 20 регулирования давления в положение пер екрыши, 552226В режиме перекрыши скорость поезда снижается за счет продолжения торможения. Если фактическая скорость значительно превосходит контролируемую (кривая 33), то разрешения на отпуск устройство не дает и движение поезда будет происходить с замедлением до остановки. Если же фактическая скорость приближается к контролируемой (кривая 34), то при достижении заданной разности скоростей (точка б на кривой 34) блок 16 сравнения скоростей выдает сигнал в блок 23 контроля торможения на узел 26 разрешения отпуска. Этот узел выдает сигнал на указатель 28 разрешения отпуска тормозов, руководствуясь которым машинист 31 может перевести орган 20 регулирования давления в положение отпуска тормозов.После перевода органа 20 регулирования давления в положение отпуска фактическая скорость поезда может некоторое время несколько превышать контролируемую, однако автостопное торможение не наступит, так как на орган 18 автостопного торможения будет поступать сигнал с узла 26 разрешения отпуска. По окончании отпуска тормозов фактическая скорость становится ниже контролируемой за счет инепционности тормозов. Дальнейшее движение будет происходит без торможения до тех пор, пока фактическая скорость вновь не превысит контролируемую (точка в на кривой 34), после чего машинисту необходимо произвести повторное торможение указанным вьнпе порядком,Пропускная способность увеличивается благодаря тому, что превышение контролируемой скорости не приводит к автостопному топможению, поэтому при следовании к светофору с желтым огнем, если следующий блок-участок длинный, допускается движение с максимальной установленной скоростью или со ско 15 20 25 30 35 40 ростью, близкой к максимальной. За счет этого повышается средняя скорость движения при желтом огне, увеличиваются средняя техническая и участковая скорости. Расчеты показывают, что пропускная способность прн введении устройства на участках с большими размерами движения увеличивается в зависимости от средней длины блок-участка на 18 - 22/О Формула изобретенияУстройство для управления скоростью движения транспортного средства, содержащее установленные вдоль блок-участка датчики об ограничении скорости его движения, а на транспортном средстве - приемник информации об ограничении скорости, подключенный через блок задания контролируемых скоростей к одному из входов блока сравнения фактической и заданной скоростей, к другому входу которого подключен измеритель фактической скорости, орган автостопного торможения, подключенный к одному из выходов блока сравнения скоростей, и орган регулирования давления в тормозной магистрали; отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности остановки поезда перед запрещающим светофором, на нем установлены датчик эффективности тормозов поезда, блок задания интенсивности торможения, входы которого соединены с выходами датчика эффективности тормозов поезда, измерителя фактической скорости и блока сравнения скоростей, блок контроля торможения, входы которого соединены с выходами блока задания интенсивности торможения, блока сравнения скоростей и органа регулирования давления в тормозной магистрали, а выходы - со входом запуска блока задания интенсивности торможения и органом автостопного торможения.. Купрякова ректор А. Галахова да Тираж 959 комитета Совета Мин бретений и открытий -35, Раушская наб., д, 4 Изд.338 Государственного по делам из 113035, Москва, ЖТипография, пр. Сапунова, 2 Заказ 752/18 Подпи ЦНИИПИ истров СССР