Организация безопасного движения самоходного подвижного состава на Московской железной дороге

При проведении контрольно-технического осмотра перед проведением пробной поездки ответственный за эксплуатацию ССПС по структурному подразделению и машинист-инструктор локомотивного отдела проверяют техническое состояние тормозного оборудования ССПС.

Ответственным за проведение контрольной проверки тормозов ССПС назначается машинист-инструктор локомотивного отдела, который с учетом обеспечения безопасности движения выбирает место проведения проверки тормозов с указанием километра, пикета, скорости, при которой необходимо произвести экстренное торможение. Скорость проверки тормозов должна быть 60 км/час.

До проведения пробной поездки следует выполнить предварительный подсчет расчетного нажатия колодок с учетом фактического состояния тормозного оборудования, согласно Указания от 31.01.2003 г. №С-82-у «Тормозные пути специального самоходного подвижного состава при одиночном следовании» приведенными на рисунках 1 6 к Руководящему документу РД 32.206-2002 «Тормозные пути специального подвижного состава при одиночном следовании» от 31.01.03 г. №С-82у.

3.5 Особенности управления тормозами

В условиях зимних температур снижается эффективность действия тормозов в начале торможения, и особенно при ступенях торможения.

Объясняется это тем, что недостаточная сила нажатия колодок не сразу устраняет ледяную пленку, которая образуется между колодкой и колесом.

Учитывая особенности реализации тормозной силы при использовании композиционных колодок от скорости движения, температуры окружающего воздуха, наличия снежного покрова при управлении тормозами необходимо выполнять подъезд к запрещающему сигналу за 400-500 м со скоростью не более 5-7 км/ч с учетом обеспечения остановки у запрещающего сигнала прямодействующим тормозом.

При проследовании сигнала с желтым (двумя желтыми) огнями в зимнее время при возможности выполнять регулировочное торможение для удаления снега и льда с тормозной поверхности колодки.

При понижении температуры наружного воздуха ниже 0 С и наличия снежного покрова управление тормозами производить, как в зимний период работы.

При снегопадах, снежных заносах перед проверкой действия автотормозов поездов с композиционными тормозными колодками выполнять торможение для удаления снега и льда с поверхности трения колодок или накладок. Если такое торможение до проверки действия не возможно, то отсчет расстояния проходимого поездом (машиной) в процессе снижения скорости на 10 км/ч производить с начала снижения скорости, но не позже проследования поездом (машины) расстояния 200-250 м после начала торможения.

Первую ступень регулировочного торможения в зимнее время производить более глубокой разрядкой магистрали 0,8-0,9 кгс/смІ. При необходимости усиления торможения вторую ступень производить разрядкой магистрали не менее чем на 0,5 кгс/смІ.

4. Комплексное локомотивное устройство безопасности

4.1 Принцип работы комплексного локомотивного устройства безопасности

Комплексное локомотивное устройство безопасности различных модификаций (КЛУБ, КЛУБ-П, КЛУБ-УП, КЛУБ-УПП) служит основным бортовым средством обеспечения безопасности движения поездов на сети железных дорог РФ и стран СНГ.

Работа КЛУБ базируется на использовании информации о допустимой скорости движения и числе свободных впередилежащих блок-участков, передаваемой от путевых устройств систем автоматической локомотивной сигнализации (АЛС). Всего выпущено свыше 14 тыс. комплектов различных модификаций КЛУБ, которыми оборудовано свыше 10 тыс. локомотивов, пригородных электропоездов и самоходных путевых машин.

В настоящее время выпускаются более совершенные унифицированные модификации устройства безопасности - КЛУБ-УП и КЛУБ-УПП. Они имеют расширенные функциональные возможности и улучшенные показатели по надежности и безопасности.

Применение КЛУБ-УП позволяет:

· повысить уровень эффективности эксплуатационной работы на участках железных дорог за счет;

· повышения участковой скорости и снижения потерь поездо-часов;

· получения машинистом дополнительной информации о местоположении впередиидущих поездов;

· формирования дополнительной информации, передаваемой машинисту (о числе свободных блок-участков на впередилежащем пути и др.);

· оперативной передачи информации об ограничениях скоростей движения.

· Повысить безопасность движения поездов.

· Обеспечить регистрацию информации о режимах движения поезда, действиях машиниста и исправности локомотивных технических средств.

Экономия эксплуатационных расходов при использовании КЛУБ-УП обеспечивается за счет:

· повышения эффективности эксплуатационной работы на участках железных дорог путем снижения интенсивности отказов бортовой аппаратуры, повышения участковых скоростей и снижения потерь поездо-часов, сокращения эксплуатационных расходов на содержание и обслуживание технических средств КЛУБ-УП;

· сокращения убытков железных дорог вследствие повышения уровня безопасности движения поездов.

4.2 Принципы обеспечения надежности и функциональной безопасности аппаратуры КЛУБ-УП

Системы обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте могут быть использованы лишь при условии их собственного безопасного и надежного функционирования. Поэтому на всех этапах создания, изготовления и эксплуатации ведутся плановые мероприятия, направленные на выполнение этих требований.

Для КЛУБ-УП как устройства безопасности приняты следующие критерии опасных отказов:

· невключение ЭПК при выходе КЛУБ-УП из строя;

· формирование значения допустимой скорости движения выше требуемого по условиям безопасности;

· формирование значений фактической скорости ниже реальной;

· индикация более разрешающего показания локомотивного светофора, чем показания путевого светофора.

Качественные показатели безопасности обеспечиваются:

· обработкой информации, ответственной за безопасность движения, двумя независимыми каналами с мягкой синхронизацией;

· периодическим тестированием и аппаратным сравнением результатов работы каналов обработки информации;

· периодическим контролем схемы управления индикацией.

Исправное состояние и бесперебойное действие устройств КЛУБ-УП обеспечивается соответствующей организацией технического обслуживания в условиях эксплуатации. Техническое обслуживание КЛУБ-УП, конкретный порядок которого устанавливается приказом начальника дороги, производится работниками локомотивных депо.

Установлены следующие виды технического обслуживания:

· предрейсовый осмотр, производимый локомотивной бригадой;

· техническое обслуживание на контрольном пункте и на пункте технического обслуживания локомотивов;

· техническое обслуживание КЛУБ-УП при проведении текущих и капитальных ремонтов локомотивов, МВПС и ССПС;

· периодические регламентные работы по устройствам КЛУБ-УП в контрольном пункте и цехе автостопов и электроники;

· входной контроль на контрольно-ремонтном пункте и в цехе автостопов и электроники при получении аппаратуры с завода-изготовителя;

· ремонт и внесение изменений в схемы устройств КЛУБ-УП в течение гарантийного срока, ремонт устройств КЛУБ-УП по заявкам работников контрольного пункта в контрольно-ремонтном пункте или цехе автостопов и электроники.

4.3 Функции КЛУБ-УП

Пропускная способность железных дорог определяется значением интервалов между попутно следующими поездами. Традиционным средством интервального регулирования поездов является система автоматической блокировки (АБ), дополняемая для повышения эффективности работы устройствами автоматической локомотивной сигнализации (АЛС). Путевые устройства АЛС осуществляют передачу сигналов о показаниях светофоров (определяющих допустимые скорости движения) на локомотив, а бортовые устройства служат для приема этих сигналов, отображения на локомотивном светофоре или индикаторе и контроля допустимой скорости движения. Для повышения надежности, безопасности и расширения функций этих устройств было разработано и организовано серийное производство комплексного унифицированного локомотивного устройства безопасности (КЛУБ-УП).

Аппаратура КЛУБ-УП устанавливается на локомотиве и обеспечивает выполнение следующих основных функций:

· прием из рельсовых цепей сигналов автоматической локомотивной сигнализации типа АЛСН и АЛС-ЕН, а также сигналов, переданных по цифровому радиоканалу, сигналов о показаниях путевых светофоров, местных ограничениях скорости, маршруте следования, сигналов принудительной остановки локомотива и разрешения проследования светофора с запрещающим показанием;

· определение скорости и координаты локомотива по сигналам от осевых датчиков пути и скорости и аппаратуры спутниковой навигационной системы GPS/ГЛОНАСС; индикация машинисту железнодорожной координаты локомотива и текущего астрономического времени;

· непрерывное формирование значения допустимой скорости движения поезда на каждом участке пути;

· формирование и индикация машинисту расстояния до актуального препятствия с указанием скорости его проезда (целевой скорости);

· непрерывный контроль фактической скорости движения поезда и в случае превышения допустимой скорости - включение экстренного торможения;

· исключение проезда светофоров с запрещающими сигналами;

· исключение несанкционированного движения локомотива (скатывания);

· индикация необходимой информации машинисту локомотива и его помощнику;

· контроль бдительности машиниста путем фиксации нажатий на рукоятку бдительности при световом сигнале «Внимание!» или звуковом сигнале ЭПК;

· регистрация параметров движения поезда и другой необходимой информации на съемную кассету регистрации для последующей автоматизированной расшифровки с помощью стационарного устройства дешифрации (СУД);

· формирование кратковременного звукового сигнала.

· давлении в тормозных цилиндрах, тормозной магистрали и уравнительном резервуаре (каждое из этих давлений по желанию машиниста может индицироваться на БИЛ);

· включении / выключении генераторов и компрессора;

· использовании тифона и свистка; сигналов ЭПТ («Перекрыша», «Контроль цепи» и «Торможение»);

· обмен данными по интеллектуальному интерфейсу с бортовыми устройствами САУТ и другими бортовыми системами.

4.4 Структурная схема КЛУБ-УП

Структурная схема КЛУБ-УП (состав аппаратуры) определяется на стадии разработки проекта оборудования локомотива и зависит от его конструкции. Аппаратура КЛУБ-УП состоит из ряда отдельных блоков, каждый из которых является законченным изделием, выполняющим определенный набор функций. Блоки КЛУБ-УП связаны между собой через CAN-интерфейс. Использование этого интерфейса дает возможность сравнительно просто изменять общую структуру КЛУБ-УП с соответствующим изменением выполняемых функций. Аппаратура, устанавливаемая на локомотиве, включает в себя:

· блок электроники локомотивный БЭЛ-УП;

· блок индикации локомотивный (общее обозначение различных модификаций блока БИЛ);

· блок индикации помощника машиниста БИЛ-В-ПОМ;

· блок коммутации и регистрации информации БКР-УП;

· блок ввода локомотивный БВЛ-УП;

· блок регистрации информации на кассету с долговременной энергонезависимой электронной памятью БР-УП;

· рукоятки подтверждения бдительности машиниста (РБ, РБС) и помощника машиниста (РБП);

· приемные катушки КПУ сигналов АЛСН (АЛС-ЕН) и коробку соединительную КС;

· датчики измерения пути и скорости ДПС 1 и ДПС 2;

· датчики измерения давлений в тормозных устройствах локомотива (ДД);

· электропневматический клапан экстренного торможения (ЭПК);

· антенно-усилительное устройство (АУУ) спутниковой навигационной системы (СНС) и антенну СНС (АСНС);

· блок согласования интерфейсов (БСИ), который служит для

· источник питания локомотивный электрический ИПЛЭ;

Структурная схема аппаратуры КЛУБ-УП представлена на рис. 4.1.

Рисунок 4.1 - Структурная схема аппаратуры КЛУБ-УП

4.5 Основные функции КЛУБ-УП по обеспечению безопасности движения поезда, выполняемые МЦО

Контроль превышения допустимой скорости

Входными данными являются значения фактической допустимой скоростей движения. В случаи превышения значения фактической скорости над допустимым на усилитель УК выдается управляющий сигнал о снятии напряжении катушки ЭПК (сигнал включения торможения).

При снижении значения фактической скорости значения, равного или менее значения допустимой скорости, на усилитель УК выдается управляющий сигнал восстановления напряжения на катушке ЭПК.

Однократная проверка бдительности (ОПБ)

Входные данные:

· значение фактической скорости движения;

· значение целевой скорости;

· данные о состоянии РБ (нажата, не нажата);

· данные о состояние РБС (нажата, не нажата);

· данные о работоспособности САУТ (активна, не активна);

· признак режима работы - «маневровый».

Выходные данные - сигнал управления подачей / снятием напряжения с катушки ЭПК.

Периодическая проверка бдительности (ППБ)

· показания локомотивного светофора;

· значение фактической скорости движения;

· значение целевой скорости;

· признак работоспособного состояния ТСКБМ;

· признак работоспособного состояния САУТ;

· признак наличия электронной карты;

· состояние РБ и РБС (нажата / не нажата).

· показания локомотивного светофора;

· значение фактической скорости движения;

· значение целевой скорости;

· признак работоспособного состояния ТСКБМ;

· признак работоспособного состояния САУТ;

· признак наличия электронной карты;

· состояние РБ и РБС (нажата / не нажата).

Выходные данные:

· сигнал управления подачей / снятием напряжения с катушки ЭПК;

· сигналы управления включением / выключением предварительной световой сигнализации (ПСС).

Условиями для реализации алгоритма периодической проверки бдительности являются:

· появление сигнала «Б» на БИЛ при ненулевой фактической скорости; периодичность контроля 60-90 с;

· превышение фактической скорости над целевой (периодичность контроля 30-40 с);

· переход ТСКБМ в состояние «выключена»; периодичность контроля 30-40 с при показаниях «К», «КЖ», «Ж» на БИЛ и 60-90 с при остальных показаниях («3» и «Б»).

С целью исключения монотонности периоды подтверждения бдительности изменяются в заданных диапазонах случайным образом.

Условие 1 отменяется при выключении КЛУБ-УП. Условие 2 отменяется при наличии электронной карты или включенном состоянии САУТ.

Если ни одно из условий запуска алгоритма периодической проверки бдительности не выполняется (или перестает выполняться в ходе реализации алгоритма), то период проверки бдительности устанавливается равным 90 с.

4.5.4 Контроль скатывания

Входные данные: значения фактической скорости движения, положение контроллера машиниста: «нулевое» / «тяга».

Выходные данные: управление подачей / снятием напряжения на катушку ЭПК.

В случаях самопроизвольного трогания поезда при нулевом положении контроллера машиниста (скатывания), когда его скорость превысит 2 км/ч, МЦО также формирует команду снятия напряжения с катушки ЭПК с задержкой времени (7-8 с). Напряжение будет снова подано на катушку ЭПК после полной остановки поезда и появления на блоке БИЛ показания «0 км/ч».

Перезапуск КЛУБ-УП В КЛУБ-УП производится сравнение логического уровня сигнала управления ЭПК, формируемого в ячейке ЦО, и логического уровня сигнала обратной связи, идущего с выхода усилителя УК. При несовпадении логических уровней сигналов запускается счетчик времени несовпадения. Как только время несовпадения превысит максимальное время реакции усилителя УК, равное 2 с, производится запрет выдачи информации на безопасную схему сравнения, следствием чего является формирование команды перезапуска комплекта КЛУБ-УП

4.6 Режимы работы

Смена режима работы КЛУБ-УП(УП) возможна только на стоянке. КЛУБ-УП обеспечивает следующие режимы работы: поездной, маневровый и режим двойной тяги, а КЛУБ-УПП поездной, маневровый, режим двойной тяги и рабочий режим. В КЛУБ-УП основной комплект периодически 1 раз в течение ТЦ передает в СА1М- интерфейс в сообщении МСО_МСЮЕО(1) информацию о режиме работы. Дублирующий комплект получает эту информацию, за счет чего обеспечивается синхронизация режимов работы комплектов.

Переход в поездной режим возможен только на стоянке при всех показаниях локомотивного светофора на БИЛ.

При индикации разрешающих сигналов из групп 2,3 на БИЛ значение допустимой скорости определяется величиной, полученной от модуля ВУ. Исключение составляют те случаи, когда фиксируется смена активности каналов АЛСН, АЛС-ЕН, либо произошло изменение показания светофора внутри групп 2, 3 при уже выполняющемся «алгоритме 500», описанном ниже. В этих случаях сравниваются значения фактической скорости Уф и допустимой Уд, полученной от модуля ВУ-2. Если значение Уф больше Уд, то запускается «алгоритм 500».

4.7 Модуль радиоканала (РК)

Модуль РК предназначен для обеспечения дуплексной связи между КЛУБ-УП и стационарным пунктом управления по цифровому радиоканалу. Его взаимодействие с модулями КЛУБ-УП осуществляется через САИ-интерфейс. Модуль осуществляет прием и запоминание следующей информации:

· значений железнодорожных координат локомотива;

· значений допустимой и фактической скорости движения;

· сигналов АЛСН и АЛС-ЕН;

· признака результата контроля бдительности машиниста;

· номера пути движения поезда;

· направления движения поезда;

· количества осей в составе;

· номера поезда;

· номера локомотива;

· признака режима работы локомотива (поездной, маневровый, двойной тяги).

Вся информация принимается из цифрового радиоканала радиостанцией типа «МОСТ», входящей в состав КЛУБ-УП, и передается в модуль РК через интерфейс типа К.8-232. Кроме того, модуль РК выполняет следующие функции:

· передачу в радиостанцию «МОСТ» квитирующих сообщений;

· выдачу в САИ-интерфейс управляющих команд («включить экстренное торможение», «разрешить движение на красный сигнал» и т.п.) и кодов АЛСН;

· прием из СА1М-интерфейса сообщений о смене режима работы локомотива, команд инициализации и тестирования модуля;

· самотестирование через каждые 500 мс и передачу в СА1М-интерфейс сообщений о его результатах.

4.8 Порядок эксплуатации КЛУБ-УП

Перед выпуском из депо на линию или при передаче из одного депо в другое локомотивы, оборудованные КЛУБ-УП, должны пройти техническое обслуживание. Если между поездками локомотива, оборудованного КЛУБ-УП, прошло менее 48 ч, то машинист осуществляет прием и проверку локомотива самостоятельно. В любом случае для включения в работу КЛУБ-УП на локомотиве должна быть заполнена штамп-справка, подписанная работником контрольного пункта (КП). В нее вносятся следующие сведения:

· дата заполнения;

· номер локомотивного депо приписки локомотива и название железной дороги;

· конфигурация КЛУБ-УП;

· номер установленной ЭК;

· запись о проведенной проверке и исправности КЛУБ-УП.

Контроль и исключение несанкционированного движения локомотива являются функциями обеспечения безопасности. Такой контроль производится с момента включения КЛУБ-УП.

5. Анализ работы клуб различных модификаций

Работа КЛУБ базируется на использовании информации о допустимой скорости движения и числе свободных впередилежащих блок-участков, передаваемой от путевых устройств систем автоматической локомотивной сигнализации (АЛС).

В настоящее время выпускаются более совершенные унифицированные модификации устройства безопасности - КЛУБ-УП и КЛУБ-УПП. Они имеют расширенные функциональные возможности и улучшенные показатели по надежности и безопасности.

Качественные показатели безопасности обеспечиваются:

· обработкой информации, ответственной за безопасность движения, двумя независимыми каналами с мягкой синхронизацией;

· периодическим тестированием и аппаратным сравнением результатов работы каналов обработки информации;

· периодическим контролем схемы управления индикацией.

Анализ выключений устройств безопасности КЛУБ, КЛУБ-У в пути следования за 8 месяцев 2009-2010 гг. составлен в соответствии с материалами, полученные с железных дорог ОАО «РЖД».

В анализе рассмотрены случаи полного отключения каждого прибора. В графу «прочие» заносятся сбои программного обеспечения, гарантийные случаи, повреждение устройств внешними воздействиями, а также случаи не выявленных и не подтверждённых неисправностей.

В табл. П 3.1 Приложения 3 представлены данные о количестве отключений устройств безопасности АЛСН, КЛУБ, КЛУБ-У, САУТ и САУТ-ЦМ/485 по сети железных дорог ОАО «РЖД» за 8 месяцев 2010 года в сравнении с тем же периодом 2009 года, а так же количество отключений этих устройств безопасности в пересчёте на 1 млн. км пробега.

Как видно из таблицы 1 и диаграммы 1 рост количества отключений за 8 месяцев 2010 года по отношению к тому же периоду 2009 года допущен по устройствам безопасности: АЛСН, КЛУБ, КЛУБ-У. По устройствам САУТ и САУТ-ЦМ/485 напротив отмечено снижение количества отключений в пути следования.

Количество отключений устройств безопасности АЛСН, КЛУБ, КЛУБ-У, САУТ и САУТ-ЦМ/485 в пересчёте на 1 млн. км пробега локомотивов представлено на рис. 5.1.

Рисунок 5.1 - Отключения локомотивных устройств безопасности

Укомплектованность локомотивного парка устройствами и системами безопасности приведена в табл. П 3. 2 Приложения 3.

Оснащение МВПС устройствами безопасности по «Программе безопасности движения» на 2010 г. приведено в табл. П 3.3 Приложения 3.

Распределение отключений аппаратуры КЛУБ по причинам и неисправностям комплектующих элементов показано на рис. 5.2.



Рисунок 5.2 - Распределение отключений аппаратуры клуб

6. Совершенствование комплексных локомотивных устройств безопасности

6.1 Работа КЛУБ-УП при приеме команд по цифровому радиоканалу и наличии электронной карты

Электронная карта - это база данных, предназначенная для хранения железнодорожных координат и других параметров железнодорожных объектов (светофоров, станций, мостов, переездов и т.д.), а также географических координат километровых столбов в электронном (кодовом) виде.

Не все устройства КЛУБ имеют электронные карты ЭК. В электронной карте участка записываются данные о допустимых скоростях движения, поступающих из каналов АЛСН, АЛС-ЕН и РК. По мере приближения локомотива к препятствию, на котором предусмотрено ограничение скорости, значение У_д постепенно снижается в соответствии с заданной кривой торможения до значения V, и машинист должен поддерживать значение фактической скорости в соответствии с изменением V. В момент проследования локомотивом начала препятствия его название изменяется на название следующего по ходу поезда препятствия. После проезда последним вагоном поезда всего текущего актуального препятствия значения Уд и Уц изменяются соответственно данным следующего актуального препятствия. При проследовании переездов и светофоров значения ограничений скорости изменяются сразу после их проезда локомотивом.

После появления на блоках БИЛ и БИЛ-ПОМ сигнала «КЖ» аппаратура КЛУБ-УП осуществляет прицельное торможение до полной остановки на расстоянии 20-100 м перед светофором с запрещающим сигналом. После остановки поезда дальнейшее его движение должно производиться только по разрешению от ДНЦ или ДСП, переданному по поездной радиосвязи.

В ЭК, введенной в бортовую аппаратуру КЛУБ-УП, имеется признак включения стационарной аппаратуры радиоканала для каждой станции. Если этот признак не установлен, то значение У_д может быть увеличено до 20 км/ч нажатием на кнопку ВК пульта БВЛ. В этом случае на локомотивном индикаторе сохранится показание КЖ. После получения разрешения проезд светофора с запрещающим сигналом осуществляется со скоростью, не превышающей 20 км/ч. Дальнейшее движение поезда осуществляется в штатном порядке.

Разрешается проследование светофоров с запрещающим показанием без остановки грузовым поездам в соответствии с п. 16.27 ПТЭ. Такие светофоры отмечаются в ЭК, и при следовании к ним значение У_д снижается до 20 км/ч, а после проследования светофора с Уф < 20 км/ч и появлении на БИЛ-У сигнала «К» производится однократная проверка бдительности машиниста.

Цифровой радиоканал (РК) может быть использован для передачи на локомотивы информации о временных ограничениях скоростей с указанием границ участка их действия и соответствующих значений скорости. При передаче по радиоканалу актуальных ограничений, т.е. задающих более сильное ограничение значений Уд и Уц на индикаторе несущей частоты БИЛ высвечивается «РК». В этом случае КЛУБ-УП производит периодические проверки бдительности машиниста.

При приближении поезда к светофору с запрещающим показанием на расстояние 300 м и менее КЛУБ-УП начинает передавать в автоматическом режиме по цифровому радиоканалу запросы диспетчеру (ДСП) на разрешение проезда этого светофора (в случае расположения светофора вблизи станции, оборудованной стационарными устройствами радиоканала). Наличие этих устройств определяется введением соответствующего признака для станции в ЭК.

В ближайшей перспективе предусматривается дополнение аппаратуры КЛУБ-УП комплексом технических средств (КТС) «Купол». При наличии этого КТС и нахождении локомотива или МВПС в зоне действия РК станции и при получении по РК команды от ДНЦ или ДСП на принудительную остановку КЛУБ-УП выключает режим тяги на локомотиве и включает через приставку крана машиниста первую ступень служебного торможения. При этом, если темп снижения скорости на первой ступени служебного торможения не соответствует п. 10.1.2 «Инструкции по эксплуатации тормозов подвижного состава железных дорог», КЛУБ-УП производит остановку состава с помощью ЭПК.

Если локомотив находится в зоне радиосвязи со станцией, локомотивная бригада может при возникновении нештатной ситуации передать на пост ДСП сигнал о необходимости применения принудительной остановки состава по команде ДСП или ДНЦ. Для этого используются установленные в кабине локомотива рядом с машинистом и помощником машиниста специальные «тревожные кнопки». Команда на принудительное торможение может быть передана в КЛУБ-УП также по инициативе ДСП или ДНЦ. При получении аппаратурой КЛУБ-УП команды на принудительную остановку в информационной строке блока БИЛ появляется сообщение «ПРИН. ОСТАНОВКА». При начавшемся торможении локомотивной бригаде запрещается его прерывать. После полной остановки состава машинист должен установить контроллер в нулевую позицию.

6.2 Управление поездом при смене показаний путевых светофоров

В случае проезда светофора с красным сигналом без остановки аппаратура КЛУБ-УП производит принудительную остановку поезда с помощью ЭПК (рис. 6.1). Проезд светофора с красным сигналом без остановки возможен при разрешении ДСП только для грузовых поездов.

Если в КЛУБ-УП имеется электронная карта, тормозная кривая рассчитывается с учетом реальной длины блок-участка, записанной в ЭК. При этом машинист должен произвести остановку поезда на расстоянии 20 - 70 м до светофора с красным сигналом.

Рисунок 6.1 - Диаграмма движения поезда с аппаратурой КЛУБ - УП с электронной картой

6.3 Использование спутниковых навигационных систем на железнодорожном транспорте

В настоящее время существует несколько вариантов спутниковых навигационных систем (СНС): американская система GРS, российская - ГЛОНАСС, европейская - СПЧ88. Все они базируются на использовании высокоорбитальных спутников. СНС позволяют определять различные параметры подвижных объектов, в том числе и их текущие наземные географические координаты.

Системы GРS и ГЛОНАСС удачно дополняют друг друга, так как большинство спутников системы GРS находится на экваториальных орбитах, а большинство спутников системы ГЛОНАСС - на орбитах, проходящих в приполярных областях земного шара. Это особенно актуально при определении местоположения поездов, поскольку (в отличие от самолетов) из-за топографических особенностей трассы железной дороги в отдельные моменты бортовая аппаратура поезда может единовременно принимать сигналы лишь от 4-5 из находящихся над ним 8-9 спутников. Остальные сигналы экранируются окружающими объектами (горами, земляными насыпями и т.д.).

Все спутниковые навигационные системы принципиально включают в свой состав: спутниковую группировку, станции слежения и управления,

спутниковые приемники пользователей.

Спутниковая группировка системы GРS содержит 24 спутника, находящихся на орбитах на высоте 24 тыс. м. Масса спутника - 500 кг, мощность передающей антенны - 5 Вт. Сигналы со спутников принимаются до 80-го градуса северной и южной широт.

Каждый спутник имеет сверхточные атомные (рубидиевые и цезиевые) часы. С их помощью через каждую 1 мс спутник генерирует свой уникальный псевдослучайный код на частоте 1,5 ГГц. Код из 1024 битов содержит номер спутника. Этот код затем модулирует несущую (осуществляется фазовая манипуляция) и передается в эфир.

Наземные станции наблюдения следят за спутниками, периодически уточняют и передают на них координаты группировки и другую информацию, позволяющую повысить точность определения координат объектов.

Многоканальный приемник пользователя (именно многоканальность позволяет одновременно получать сигналы с нескольких спутников за счет их кодового разделения) измеряет расстояния до нескольких спутников и затем вычисляет свои координаты путем проекции этих расстояний на поверхность Земли и решения системы алгебраических уравнений. Дальность (псевдодальность) до каждого из спутников вычисляется умножением скорости распространения электромагнитной волны несущей (т.е. радиосигнала с частотой 1,5 ГГц) на время задержки при прохождении им расстояния от спутника до пользователя. Скорость распространения несущей принимается постоянной и равной скорости электромагнитной волны в вакууме (300 тыс. км/с).

Для нахождения трехмерных координат местоположения пользователя (долгота, широта, высота), а также величины коррекции времени для менее точных часов приемника пользователя (четвертая неизвестная) решается система из четырех уравнений. Исходная информация для них - сигналы не менее, чем от четырех спутников. При вычислении плоских координат, т.е. без вычисления высоты, которая вносится пользователем в память приемника как известная величина, достаточно сигналов от трех спутников.

После включения в работу (холодный старт) навигационный приемник не сразу начинает выдавать достоверные координаты. Это связано с расхождением реальных характеристик орбит спутников с такими же характеристиками, записанными в память приемника на момент их последнего обновления. Поскольку в приемнике отсутствуют точные данные о координатах спутника, от которого он отсчитывает псевдодальность, в расчетах, производимых в приемнике, появляется большая погрешность.

В свою очередь, спутники, кроме псевдослучайного кода, выдают в эфир навигационные сообщения об орбитах, которые называются альманахами. Эти сообщения достаточно длительные и передаются периодически. Только после приема альманаха с данными об орбитах спутников приемник ОР8 начинает выдавать достоверные решения. Реально время после холодного старта до формирования достоверного решения не превышает 5-6 мин.

Как было отмечено выше, для решения различных задач управления движением поездов требуется достичь точности измерений географических координат от нескольких десятков метров до нескольких метров. В связи с этим целесообразно оценить точность навигационного метода.

Приемник пользователя ежесекундно формирует географические координаты местонахождения в виде сообщения, содержащего поля с широтой и долготой (по 32 бита каждое поле). Исходя из длины земного экватора, теоретическая погрешность определения координат при 32-битном представлении составляет 6 см. Реальная же погрешность существенно выше. Она включает следующие составляющие: погрешность селективности доступа, погрешность от ионизированной оболочки, погрешность от складок местности, погрешность от расположения спутников.

Для того, чтобы бортовое локомотивное устройство (КЛУБ-УП, КЛУБ-УПП) могло использовать в своей работе информацию от СНС, оно должно иметь в составе своего оборудования: электронную карту (ЭК) участков пути, антенну СНС и приемник СНС.

Электронная карта - это база данных, предназначенная для хранения железнодорожных координат и других параметров железнодорожных объектов (светофоров, станций, мостов, переездов и т.д.), а также географических координат километровых столбов в электронном (кодовом) виде.

Антенна СНС осуществляет непосредственный прием сигналов псевдослучайного кода и навигационных сообщений со спутников группировки ОР8.

6.4 Устройство формирования электронных карт

Для создания электронной карты служит сервисное устройство формирования карты (УФК).

УФК включает следующие компоненты (рис. 6.2):

· переносной персональный компьютер с установленным на нем программным комплексом «Конструктор», предназначенный для создания, длительного хранения и редактирования макетов ЭК, привязки этих макетов к реальным объектам на местности и перезаписи от конвертированных электронных карт в память аппаратуры КЛУБ-УП и КЛУБ-УПП;

· блок приемника СНС, в корпусе которого находится вторичный источник электропитания, а также приемник СНС.



Рисунок 6.2- Изображение структурной схемы УФК

Источник электропитания служит для питания переносного компьютера и приемника СНС и подключается на транспортном средстве к его бортовой сети с номинальными напряжениями в диапазоне от +18 до +55 В. СНС передает результаты расчетов в виде сообщений через последовательный порт компьютера;

· антенна СНС, принимающая сигналы от спутников и передающая их в блок приемника СНС.

6.5 Этапы создания электронных карт

Разработка каждой электронной карты (ЭК) состоит из трех последовательных этапов:

· создание макета электронной карты;

· привязка макета ЭК к местности, то есть снятие географических координат километровых столбов;

· запись электронной карты в КЛУБ-УП.

Электронная карта сохраняется в памяти аппаратуры КЛУБ-УП постоянно и не требует перезаписи после выключения питания. В любой момент электронная карта может быть считана из КЛУБ-УП для проверки ее целостности. Если возникла необходимость внести изменения в электронную карту, то оператор вносит необходимые исправления в компьютерный файл прямо в программе «Конструктор», а затем осуществляет его конвертацию в формат «*.§рз» и запись в КЛУБ-УП по описанной выше методике.

Предельная протяженность участка дороги, которую можно занести в память КЛУБ-УП, составляет 7 тыс. км. Если локомотив или ССПС в процессе работы вышел за пределы ЭК, записанной в память КЛУБ-УП, то КЛУБ-УП продолжает осуществлять контроль за движением транспортного средства в режиме движения без электронной карты.

7. Стационарное устройство дешифрации

7.1 Назначение стационарного устройства дешифрации

Стационарное устройство дешифрации (далее - СУД) предназначено для считывания и обработки информации, записанной на кассете регистрации (далее КР) системы КЛУБ (имеющей регистратор) и формирования результатов дешифрирования. СУД предназначено для получения информации о движении поезда в любой момент времени с КР, выявления предаварийных и аварийных ситуаций и их причин во время поездки, создания архивов о поездках и отчетных документов.

Ситуации, выявленные СУД:

· превышение допустимой скорости движения

Данная ситуация характеризуется превышением фактической скорости над допустимой, при этом для оценки превышения выбирается минимальная из допустимых скоростей: полученная от системы КЛУБ; из баз данных СУД; с бланков временных ограничений. При отсутствии допустимых скоростей на данном маршруте в базах данных или в бланках временных ограничений, система осуществляет оценку ситуации по допустимой скорости, полученной от системы КЛУБ. Если существуют временные ограничения скорости по данному участку для данного поезда, не введённые в компьютер СУД, то техник расшифровщик сам контролирует соблюдение установленных скоростей движения, пользуясь графиком фактической скорости, шкалой координаты и данными по ограничениям скорости указанных в бланке предупреждений формы ДУ-61.

Нарушения, выявленные СУД, осуществляются по линиям допустимой и фактической скоростей;

· несанкционированное движение (скатывание)

Несанкционированное движение (скатывание) - самопроизвольное движение ССПС без участия машиниста. Данное нарушение характеризуется началом движения ССПС после остановки, если машинист не наберёт скорость 2 км/час и более при не выведенной предварительно рукоятки управления движения в течение предшествующих 70 с на тяговую позицию (несанкционированное начало движения - скатывание), то при этом аппаратура КЛУБ должна снять питание с катушек ключа ЭПК для остановки машины ССПС. В этом случае машинисту дается время 6-7с для остановки ССПС. Если остановка не будет произведена, то произойдет автостопное торможение.

Для определения нарушения пользоваться показаниями линий: ноль контроллера; управления питания ЭПК; фактической скорости; шкалы времени;

· проезд светофора с красным огнем без остановки

Данное нарушение определяется отсутствием остановки поезда перед светофором с красным огнем, т.е. при смене «КЖ сигнала локомотивного светофора на красный СУД выявляет проезд запрещающего сигнала светофора, без остановки.

При появлении на блоке БИЛ-УП желтого огня с красным машинист обязан принять меры к дальнейшему снижению скорости и обеспечить на расстоянии не менее 400-500 м до запрещающего сигнала скорость движения не более 20 км/час, за 100-150 м 5-7 км/час.

При необходимости проследовать путевой светофор с «красным» огнём, необходимо осуществить полную остановку ССПС перед светофором на расстоянии не более 100-150 м от него. Если это не будет выполнено, то при проследовании путевого светофора с запрещающим показанием произойдет автостопное торможение.

Для определения нарушения пользоваться линиями: показания локомотивного светофора; фактической скорости и координаты расположения светофора;

· управление из задней кабины

Данное нарушение определяется порядком смены кабины ССПС и переключения тормозного оборудования.

При смене кабины управления без блокировочного устройства №367 машинист обязан:

· произвести экстренное торможение краном машиниста усл. №394, 326;

· перевести ручку крана машиниста №254, 4ВК, 172 в последнее тормозное положение. На линии давления в тормозных цилиндрах должно быть зафиксировано давление не менее 3,8-4,0 кгс/смІ, а на линии тормозного давления должна быть разрядка тормозной магистрали до нулевой отметки;

· после полной разрядки магистрали ручку комбинированного крана перевести в положение двойной тяги и убедиться по манометру в отсутствии недопустимого снижения давления в тормозных цилиндрах, которое допускается темпом не более 0,2 кгс/смІ в 1 мин.

· автостопное (системное) торможение поезда.

Данное нарушение характеризуется остановкой поезда системой безопасности КЛУБ, со срывом ЭПК, т.е. при снятии питания с катушек ЭПК, должен включиться свисток ЭПК, через 7-8 с после начала свистка должен открыться срывной клапан, после чего происходят быстрая разрядка тормозной магистрали и срабатывание автотормозов с увеличением давления в тормозных цилиндрах до давления 3,8-4,0 кгс/см ² до остановки поезда.

Для оценки ситуации пользоваться линиями: управление ЭПК, давление в тормозной магистрали, показаниями давления в тормозном цилиндре, положения ключа ЭПК, фактической скорости.

· экстренное торможение

Применяется при внезапной подаче сигнала остановки или внезапном возникновении препятствия. Для определения ситуации пользоваться линиями: управление ЭПК от КЛУБ, давление в тормозной магистрали, давления в тормозном цилиндре, положения ключа ЭПК, фактической скорости.

При этом давления в тормозных цилиндрах должно быть 3,8-4,0 кгс/смІ, в тормозной магистрали нулевое давление до полной остановки поезда. Отпускать тормоза после применения экстренного торможения до полной остановки категорически запрещено.

· Отсутствие проверки тормозов в установленном порядке

Данное нарушение определяется отсутствием проверки действия тормозов на эффективность в следующих случаях:

· при отправлении из начального пункта;

· при смене кабин на перегоне или передаче управления машинисту второй тяговой единице;

· при падении давления в главном резервуаре ниже 5,5 кгс/см;

· при прицепке дополнительной тяговой единице в голову хозяйственного поезда для следования по одному или нескольким перегонам и после отцепки этой тяговой единицы;

· после стоянки более 30 минут на перегонах, а также на разъездах, обгонных пунктах и станциях.

· Контроль за зарядным давлением

Данное нарушение характеризуется не соблюдением машинистом (водителем) контроля зарядного давления в тормозной магистрали (завышение, занижение установленного давления не допускается).

При включении в состав хозяйственного поезда подвижных единиц с воздухораспределителями различного типа зарядное давление устанавливается равным наименьшему из рекомендуемых значений для воздухораспределителей подвижных единиц с включенными тормозами.

Для одиночного ССПС зарядное давление должно соответствовать типу воздухораспределителя (табл. 7.1).

Таблица 7.1 - Характеристика воздухораспределителей

Характеристика хозяйственного поезда и самоходного ССПС	Зарядное давление в тормозной магистрали тяговой единицы хоз. поезда и ССПС, кгс/смІ
Воздухораспределители грузового типа (№483, 270-002, 005)	5,3-5,5
Воздухораспределитель пассажирского Типа №292	5,0-5,2
Западноевропейского типа КЕ, Эрликон	4,8-5,0

Отправление и следование поезда с выключенными, исправными устройствами АЛСН.

Данное нарушение характеризуется отправлением и следованием ССПС с выключенными устройствами КЛУБ-УП. Для определения нарушения пользоваться линиями: показание локомотивного светофора, питание системы КЛУБ-УП, фактической скорости.

· Выключение красного сигнала локомотивного светофора

Пользование кнопкой ВК для зажигания белого огня на локомотивном ллл. л светофоре разрешается в следующих случаях:

· при выезде ССПС из предприятия и следовании по необорудованным л путевыми устройствами АЛСН путям станции;

· при передвижении ССПС по не кодированным путям с пути приема лл. или отстоя на путь отправления;

· при отправлении с необорудованного путевыми устройствами АЛСН пути станции при разрешающем показании выходного или маршрутного светофора в случае, когда поезд был принят по входному или маршрутному светофору с запрещающим показанием;

· при выполнении маневровой работы на станциях;

· на ССПС, следующих по участку или станционным путям, не имеющих путевых устройств АЛСН, в случае внезапного (из-за помех) появления красного огня на локомотивном светофоре вместо белого;

· при переходе на телефонные средства связи и наличии предупреждения о временном отключении путевых устройств АЛСН;

· при включении устройств АЛСН и контроля бдительности в случае появления красного огня на локомотивном светофоре на участках, не оборудованных путевыми устройствами локомотивной сигнализации.

Для оценки ситуации пользоваться линиями: нажатие рукоятки РБ; нажатие кнопки ВК; показание сигнала локомотивного светофора; фактической и допустимой скоростей.

· прерывание автостопного торможения

Данное нарушение характеризуется тем, что машинист осуществил прерывание автостопного торможения ССПС выключением ключа ЭПК или перекрытием разобщительного крана к ЭПК через 7-8 сек. Категорически запрещается прекращать автостопное торможение и отпускать тормоза до полной остановки.

Для определения ситуации пользоваться показаниями линий: нажатие рукоятки РБ; нажатие рукоятки РБС; управление ЭПК от КЛУБ; давление в тормозной магистрали, давление в тормозном цилиндре, положение ключа ЭПК1 (ЭПК2); линии времени (через сколько секунд произошло автостопное торможение).

· перекрытие разобщительного крана ЭПК

Данная ситуация характеризуется тем, что машинист осуществил перекрытие разобщительного крана ЭПК, при этом, при применении системой автостопного торможения, давление в тормозной магистрали не падает и автоматическое торможение ССПС не происходит, так как тормозная магистраль разобщена от ЭПК разобщительным краном.

Для определения ситуации пользоваться показаниями линий: нажатие рукоятки РБ; нажатие рукоятки РБС; управление ЭПК от КЛУБ; давление в тормозной магистрали, давление в тормозном цилиндре, положение ключа ЭПК-1 (ЭПК2), линии времени.

· потеря (сбой) кодов на КЛУБ-УП

Данная ситуация характеризуется наличием сбоев в показаниях локомотивного светофора. При оценке данной ситуации необходимо следить за соответствием частоты АЛС.

Примером сбоя кодов являются ситуации переключения сигналов: З-Ж, З-Б, З - КЖ, Ж - Б; Ж-КЖ, КЖ - К.

Для оценки ситуации пользоваться показаниями линий: локомотивного светофора; частоты АЛС; показанием координаты.

7.2 Бланк отчёта о поездке специального самоходного подвижного состава

Для повышения безопасности движения ССПС и качества расшифровки кассет регистрации параметров движения введены дополнения и изменения к «Инструкции о порядке организации и проведения дешифрации кассет регистрации параметров движения специального самоходного подвижного состава, оборудованного приборами безопасности КЛУБ-УП» от 21.09.01 г. НЗ-1 РБ №290.

Необходимо делать запись в специальном бланке отчёта c заполнением всех разделов о поездке по форме установленной приложением №1 к настоящему указанию, и в журнале технического состояния ССПС (формы ТУ-152) пояснительные записи обо всех обнаруженных в пути следования замечаниях по работе прибора безопасности и тормозного оборудования.

ПЧ, ШЧ, ЭЧ, РСП, ПМС обеспечивают выдачу маршрутного листа машиниста вместе с бланком отчёта о поездке. Бланк отчёта о поездке сдавать и хранить в пункте дешифрации.

Приём кассет на регистрацию производится вместе с поездными документами с отметкой в маршрутном листе формы АУ-12 техником-расшифровщиком или другим лицом, назначенным приказом по предприятию.

Маршрутные листы без отметок техником расшифровщиком к оплате не принимать. Контроль за исполнением настоящего указания возложить на начальников локомотивных отделов, ревизорский аппарат отделений и дороги.

С целью усиления контроля за работой бригад ССПС и исключения случаев выезда без кассет регистрации внесены изменения и дополнение в «Регламент работы с бригадами ССПС, прикомандированными на другие отделения дороги» от 2.04.04 г. №ТС 26-08/04, в Инструкцию от 21.09.2001 г. НЗ-1-РБ №290 «О порядке организации и проведении дешифрации кассет регистрации параметров движения ССПС оборудованного приборами безопасности КЛУБ-УП».

Техник по расшифровке кассет регистрации обязан регистрировать все кассеты регистрации в журнал ф. ТУ-133 №1, далее с разбивкой по нарушениям в журнал ТУ-133 (2, 3, 4).