Остановки поезда без участия машиниста (КУПОЛ)

В настоящее время на железных дорогах России все локомотивы оборудованы устройствами автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), которые обеспечивают принудительное торможение поезда при нарушении условий безопасности движения, таких, как превышение допустимой скорости, проезд светофора с запрещающим показанием, потеря бдительности машинистом и др.  К таким устройствам относятся также современные средства КЛУБ-У, обладающие рядом функциональных возможностей для обеспечения безопасности движения поездов,  управления процессом движения и контроля его состояния. Все эти системы предусматривают возможность отключения электропневматического клапана (ЭПК) машинистом для исключения остановки поезда при сбоях сигналов АЛС и в других случаях. При этом контроль выполнения требований безопасности движения поезда в полной мере возлагается на машиниста.

Специалисты ОАО «НИИАС» разработали технические решения устройств, предназначенных для обеспечения принудительной остановки локомотива без участия в этом процессе машиниста, причем соответствующая команда передается по радиоканалу.

Разработчики рассмотрели различные варианты устройств с учетом технической оснащенности участков средствами связи и диспетчерской централизации, а также тягового подвижного состава устройствами, обеспечивающими безопасность движения.  

Система принудительной остановки предназначена для повышения уровня безопасности на железнодорожном транспорте, предотвращения аварийных и предаварийных ситуаций путем выполнения принудительной остановки одного или нескольких локомотивов по команде, переданной от дежурного по станции (ДСП) или поездного диспетчера (ДНЦ).

Технические средства системы должны обеспечивать ее применение на всех типах локомотивов и моторвагонного подвижного состава, на всех участках железных дорог с автономной или электрической тягой постоянного или переменного тока.

Локомотивное устройство системы должно осуществлять принудительное торможение при получении по радиоканалу соответствующего сигнала путем снятия напряжения с приставки к крану машиниста , подачей через 6 - 7 с напряжения на специально установленный срывной клапан. При этом реализуется предварительное служебное торможение, постепенно переходящее в экстренное. Локомотивное устройство, размещаемое в труднодоступном для машиниста месте (чтобы исключить возможность его отключения), управляет электропневматическими клапанами, расположенными в тормозной магистрали.

При построении системы принудительной остановки поездов и отдельно следующих локомотивов (СПОП) используется дуплексная поездная радиосвязь на базе распорядительной станции РС-1 и локомотивной радиостанции РВ-1М, дополненная локомотивным дуплексным блоком сопряжения БСЛ-Д и срывным клапаном.

Структурная схема системы принудительной остановки с использованием дуплексной поездной радиосвязи приведена на рис. 15.6.

Рис.15.6 Структурная схема системы принудительной остановки с использованием дуплексной поездной радиосвязи.

После набора ДНЦ команды "Вынужденное торможение" она передается на конкретный локомотив, на выходах радиостанции РВ-1М появляются сигналы ЭТ1 и ЭТ2 и далее с помощью блока сопряжения осуществляется управление тормозным оборудованием локомотива по заданному алгоритму.

В варианте с применением средств диспетчерской централизации "Сетунь" принудительная остановка поезда (локомотива) производится с рабочего места поездного диспетчера. Возможен также ввод команды и с автономного пульта в помещении дежурного по станции. При этом исключается одновременный ввод команд с рабочих мест ДНЦ и ДСП.  

Процесс принудительной остановки поезда с АРМ ДНЦ на центральном посту начинается с выбора станции. Далее поездной диспетчер на панели управления выбирает и активизирует необходимую команду. При этом на экране появляются два окна для ввода номера локомотива и номера поезда. После ввода этой информации ДНЦ нажимает кнопку "Ввод".

Для реализации команды принудительной остановки поезда, как команды повышенной ответственности, необходимо участие   дежурного по району при центре управления перевозками. С этой целью ДНЦО должен ввести свой пароль (поднести к устройству считывания свой магнитный ключ) и после этого еще раз подтвердить необходимость посылки команды принудительной остановки поезда.

Затем на АРМ ДНЦ формируется и передается команда ТУ на соответствующую станцию участка. Одновременно фиксируется факт передачи команды и ее содержание в диспетчерском журнале АРМ ДНЦ. После передачи команды ТУ устройства центрального поста переходят в состояние ожидания ответа от линейных устройств в течение определенного времени. Если время истекло, а ответ не получен, ДНЦ выдается сообщение о неисполнении команды. Если от линейных устройств на выбранной станции поступает подтверждение о приеме команды принудительной остановки поезда, ДНЦ выдается сообщение о начале ее реализации и включается отсчет времени ожидания выполнения команды. ДНЦ может увеличить это время или отказаться от выполнения команды, зафиксировав отказ в диспетчерском журнале АРМ ДНЦ.

Устройства линейного пункта, получив от АРМ ДНЦ команду принудительной остановки поезда, передают на центральный пост квитанцию об этом и формируют посылку для передачи на локомотив.

Сообщение на локомотив передается в два этапа. На первом этапе через радиомодем передается предварительная часть команды, содержащая номер локомотива. Если локомотив не находится в зоне действия радиомодема, то эта часть команды передается циклически, через 10 с. При нахождении локомотива в зоне связи и получении от локомотивных устройств ответа устройства ЛП, проверив идентичность номера локомотива, посылают исполнительную часть команды принудительной остановки поезда.

При получении сообщения от локомотивных устройств принудительной остановки поезда о приеме команды и воздействии на исполнительные устройства торможения локомотива линейный пункт формирует сообщение о выполнении команды, по получении которого на экране АРМ ДНЦ появляется соответствующая индикация на изображении останавливаемого поезда и делается запись в диспетчерский журнал АРМ ДНЦ.

Если сообщение от локомотивных устройств принудительной остановки поезда о приеме команды и воздействии на исполнительные устройства торможения локомотива не поступило за заданное время, то устройства линейного пункта производят вторую попытку реализации этой команды. При отрицательном результате на АРМ ДНЦ передается сообщение об этом и цикл выполнения команды завершается с записью в диспетчерском журнале АРМ ДНЦ.

Посылка команды отмены принудительной остановки поезда производится аналогично, но при этом отсутствует циклическая передача предварительной команды.

В системе предусмотрена передача команды остановки всех поездов (локомотивов), находящихся в зоне работы радиомодема на данной станции

Система может быть построена также и на основе симплексной радиосвязи с использованием цифровых радиомодемов "МОСТ", размещаемых у дежурного по станции и на локомотивах, с использованием специального локомотивного и станционного оборудования системы.  

Комплекс технических  средств для принудительной остановки локомотива (КУПОЛ), которыми должны быть оснащены станции участка и тяговый подвижной состав, взаимодействует, обмениваясь информацией по цифровому радиоканалу.  

В состав комплекса технических средств на основе системы КУПОЛ входят   две группы устройств: станционные и локомотивные.

Станционное оборудование, располагаемое в помещении ДСП, обеспечивает выполнение следующих функций:

- предоставление ДСП, ДНЦ на видеотерминал информации о номере, типе, состоянии (норма, "Тревога") локомотивов, находящихся в зоне связи;

- формирование сигнала остановки (отмены остановки) всех локомотивов, находящихся в зоне связи;

- формирование сигнала адресной остановки (отмены остановки) локомотива в зоне связи;

- регистрация и архивное хранение действий дежурного, протокола радиосвязи "станция — локомотив";

- ограничение доступа и идентификация пользователя.

Существуют два варианта комплектации станционного оборудования :

- автономный пульт КУПОЛ-С;

- пульт ДСП.

Автономный пульт КУПОЛ-С включает радиомодем, устройство временной синхронизации на базе приемника спутниковой навигации ПСН УОК, устройств обработки сигналов и электропитания.

Пульт ДСП состоит из радиомодема, устройства временной синхронизации ПСН УОК, автоматизированных рабочих мест дежурного по станции, устройств электропитания, сопряжения с системами электрической и диспетчерской централизации, диспетчерского контроля и автоблокировки.

Работа с пультом ДСП или автономным пультом КУПОЛ-С начинается с ввода имени и пароля. ДСП необходимо периодически контролировать состояние и местоположение локомотивов по данным на видеотерминале. При возникновении опасной ситуации ДСП осуществляет адресную остановку выбранного локомотива либо всех локомотивов в зоне связи. В любой момент ДСП может отменить команду на принудительную остановку локомотива (локомотивов).

Обмен информацией между локомотивным и станционным оборудованием осуществляется по цифровому радиоканалу. Антенна радиомодема "МОСТ" устанавливается на крыше помещения ДСП.

В качестве локомотивных устройств могут использоваться комплексное локомотивное устройство безопасности КЛУБ-У либо часть комплексного устройства принудительной остановки локомотива КУПОЛ-Л.

Автономное локомотивное устройство КУПОЛ-Л, помещаемое в труднодоступном месте, включает в себя источник питания, радиомодем, микропроцессорное устройство обработки, соединенное с радиомодемом по последовательному интерфейсу, усилитель выходного сигнала, управляющий электропневматическими клапанами, расположенными в тормозной магистрали. К устройству обработки подключена кнопка "Тревога", которая предназначена для дополнительного оповещения ДСП об экстренной ситуации на локомотиве. При нажатии на кнопку ДСП получает звуковой сигнал от станционного обработчика и на видеотерминале наблюдает смену состояния локомотива с нормального на аварийное.

Станционные устройства постоянно и последовательно опрашивают локомотивы в своей зоне ответственности. На запрос станции локомотив передает информацию о типе локомотива, его номере, состоянии кнопки "Тревога".

При реализации функции КУПОЛ в составе КЛУБ-У его штатная система с цифровым радиоканалом должна быть дополнена следующими средствами: приставкой к крану машиниста (ПКМ), срывным клапаном № 266, кнопкой "Тревога" и дополнительными кабелями.

Вся система строится следующим образом. В полосе отвода железной дороги создается сеть из зон ответственности, т. е. территория, на которой станционные устройства КУПОЛ-С взаимодействуют с поездами по радиоканалу. Каждая зона ответственности образуется вокруг станционного оборудования КУПОЛ-С. Локомотив, вошедший в зону ответственности станционного устройства, передает информацию о своих параметрах.

При организации радиосвязи станционные устройства КУПОЛ-С являются ведущими, локомотивные — ведомыми. Сегодня одно станционное устройство способно взаимодействовать с 20 локомотивами, находящимися в зоне его ответственности. Время доступа к каждому локомотиву составляет 4 с, т. е. каждые 4 с информация о локомотиве обновляется. При наличии одного локомотива в системе время доступа уменьшается до 200 мс.

Оба варианта построения системы позволяют выполнять следующие функции:

- остановки поезда по приказу ДСП (ДНЦ) независимо от действий машиниста;

- автоматической идентификации поезда для систем ДЦ и ДК;

- регистрации информации, необходимой для идентификации транспортных происшествий и выявления их причин;

- предоставления ДСП информации о локомотиве.

При работе КЛУБ-У и пульта ДСП дополнительно исключается проезд светофора с запрещающим сигналом на станции без разрешения ДСП; исключается превышение допустимой скорости движения при наличии постоянных и временных ограничений скорости путем принудительного торможения; осуществляется непрерывная передача на локомотив информации о сигналах путевых светофоров и значениях допустимой скорости движения.

По всем вариантам были проведены экспериментальные исследования и испытания, которые подтвердили работоспособность и эффективность устройств. На станциях Московской и Октябрьской дорог устройства принудительной остановки поезда приняты в опытную эксплуатацию.

Таким образом, реализация   комплекса технических средств КУПОЛ является шагом на пути к созданию надежной и экономичной подсистемы в рамках многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов.