Автоматическое управление поездом

редактировать

Индикатор УВД в японском стиле

Автоматическое управление поездом (УВД ) является общим класс систем защиты поездов для железных дорог, который включает механизм регулирования скорости в ответ на внешние входные сигналы. Например, система может вызвать экстренное торможение, если водитель не реагирует на сигнал об опасности. Системы УВД, как правило, объединяют различные технологии сигнализации кабины и используют более детализированные схемы замедления вместо жестких остановок, характерных для более старой технологии автоматической остановки поезда. ATC также может использоваться с автоматическим движением поезда (ATO) и обычно считается важной для безопасности частью системы.

Со временем появилось много различных систем безопасности, получивших название «автоматическое управление поездом». Первая использовалась с 1906 года на Great Western Railway, хотя теперь она будет называться AWS (автоматическая система предупреждения). Этот термин особенно распространен в Японии, где ATC используется на всех линиях Синкансэн (сверхскоростной пассажирский экспресс) и на некоторых обычных железнодорожных линиях в качестве замены ATS.

Содержание

  • 1 Африка
    • 1.1 Египет
    • 1.2 Южная Африка
  • 2 Азия
    • 2.1 Япония
      • 2.1.1 Аналоговый ATC
      • 2.1.2 Цифровой ATC
    • 2.2 Южная Корея
      • 2.2.1 Пусан
      • 2.2.2 Сеул
  • 3 Европа
    • 3.1 Дания
    • 3,2 Норвегия
    • 3,3 Швеция
    • 3,4 Соединенное Королевство
  • 4 Северная Америка
    • 4.1 США
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература

Африка

Египет

Отчет об аварии 2006 г. в Кальюбе упоминает систему УВД.

Южная Африка

В 2017 году Huawei заключила контракт на установку GSM-R частично для предоставления услуг связи системы автоматической защиты поездов.

Азия

Япония

A Tokyu Corporation поезд с индикатором ATC-10, работающий в нормальных условиях Указанный индикатор ATC-10 с ORP (O ver R un P rotector) задействован в конце зоны покрытия УВД

В Японии система автоматического управления поездом (ATC) была разработана для скоростные поезда вроде Синкансэн, которые движутся так быстро, что у водителя почти нет времени для подтверждения сигналов обочины. Хотя система ATC отправляет сигналы AF, несущие информацию об ограничении скорости для определенного участка пути вдоль рельсовой цепи. Когда эти сигналы поступают на борт, текущая скорость поезда сравнивается с предельной скоростью, и автоматически включаются тормоза, если поезд движется слишком быстро. Тормоза отпускаются, как только поезд замедляется ниже установленной скорости. Эта система обеспечивает более высокий уровень безопасности, предотвращая столкновения, которые могут быть вызваны ошибкой водителя, поэтому она также была установлена ​​на интенсивно используемых линиях, таких как токийская линия Яманотэ и некоторые линии метро.

Хотя УВД автоматически применяет тормоза, когда скорость поезда превышает ограничение скорости, он не может контролировать мощность двигателя или положение остановки поезда при въезде на станцию. Однако система автоматического управления поездом (ATO) может автоматически управлять отправлением со станций, скоростью между станциями и положением остановок на станциях. Его установили в некоторых метро.

Однако у УВД есть три недостатка. Во-первых, интервал не может быть уменьшен из-за времени холостого хода между отпусканием тормозов на одном ограничении скорости и включением тормозов на следующем более низком ограничении скорости. Во-вторых, тормоза срабатывают, когда поезд достигает максимальной скорости, что означает снижение комфорта при движении. В-третьих, если оператор хочет управлять более быстрыми поездами на линии, сначала необходимо заменить все соответствующее придорожное и бортовое оборудование.

Аналоговый ATC

Спидометр в кабине машиниста серии 0, показывая огни кабины УВД поверх индикаторов скорости

Были использованы следующие аналоговые системы:

  • ATC-1 : ATC-1 используется на Tōkaidō и Саньё Синкансэн с 1964 года. Система, используемая на Токайдо Синкансэн, классифицируется как ATC-1A и ATC-1B на Санью Синкансэн. Изначально использовались ограничения скорости на обочине дороги 0, 30, 70, 110, 160 и 210 км / ч, но теперь он был модернизирован для использования ограничений скорости 0, 30, 70, 120, 170, 220, 230, 255, 270, 275, 285. и 300 км / ч с вводом нового подвижного состава на обеих линиях. Варианты включают ATC-1D и ATC-1W, последний используется исключительно на Sany Shinkansen. С 2006 года система ATC-1A Токайдо Синкансена была заменена системой ATC-NS.
  • ATC-2 : используется на Tōhoku, Jōetsu и На маршрутах Нагано Синкансэн использовались ограничения скорости на трассе 0, 30, 70, 110, 160, 210 и 240 км / ч. В последние годы ATC-2 был заменен цифровым DS-ATC. Японскую систему ATC-2 не следует путать с системой УВД Ansaldo L10000 (также более известной как ATC-2), используемой в Швеции и Норвегии, которая аналогична EBICAB Системы ATC 700 и 900, используемые в других частях Европы.
  • ATC-3 (WS-ATC) : Фактически первая реализация ATC в Японии, она впервые была использована на линии метро Tokyo Metro Hibiya (вместе с ATO ) в 1961 году и позже на линии Тодзай токийского метро. Обозначает Wayside-ATC. Обе линии преобразованы в New CS-ATC (ATC-10) в 2003 и 2007 годах соответственно. WS-ATC также используется на 5 линиях метро Osaka (линия Midosuji, линия Tanimachi, линия Yotsubashi, Линия Тюо и Линия Сакаисудзи ).
  • ATC-4 (CS-ATC) : впервые использовалась на линии метро Тиёда Токио (взаимодействует с JR East Jōban Line ) в 1971 году, CS-ATC (что означает Cab Signaling-ATC), представляет собой аналоговую технологию УВД, использующую наземное управление, и, как и все системы УВД, используется сигнализация кабины.. CS-ATC использует ограничения скорости 0, 25, 40, 55, 75 и 90 км / ч. Его использование расширилось за счет включения линии токийского метро Ginza (CS-ATC введена в 1993 г., изменена на новый CS-ATC), линия Маруноути метро Токио (CS-ATC введена в 1998 г.), а совсем недавно - линия метро Yurakucho Токийского метро (CS-ATC включена в 2008 г.). Он также используется на всех линиях муниципального метро Нагоя и 3 линиях метро Осаки (линия Сенничимаэ, линия Нагахори Цуруми-рёкути и Линия Имадзатосудзи ).
  • ATC-5 : введена на линии Себу (скоростная) и Линия Йокосука с 1972 по 1976 год, она использовала ограничения скорости на трассе 0, 25, 45, 65, 75 и 90 км / ч. ATC-5 был отключен на обеих линиях в 2004 году в пользу ATS-P.
  • ATC-6 : введен в 1972 году, использовался на линии Saikyō и (ранее) Линия Кэйхин-Тохоку (через линию Линии Негиси, введена в 1984 г.) и Линия Яманотэ (введена в 1981 г.). Некоторые грузовые поезда также были оснащены АТС-6. В 2003 и 2006 годах компании Keihin-Tōhoku и Yamanote Lines заменили свои системы ATC-6 на D-ATC.
  • ATC-9 : используется на линии Chikuhi (через службу с Городское метро Фукуока Линия Куко ) в Кюсю.
  • ATC-10 (Новый CS-ATC) : Разработано на основе ATC-4 (CS-ATC), ATC- 10 может быть частично совместим с D-ATC и полностью совместим со старой технологией CS-ATC (ATC-4). ATC-10 можно рассматривать как гибрид аналоговой и цифровой технологии, хотя ATC-10 не рекомендуется для использования с D-ATC из-за плохой работы полнофункционального тормоза во время пробных испытаний. Он используется на всех линиях Tokyo Metro, T Linekyū Den-en-toshi Line, Tkyū Tyoko Line и Tsukuba Express.
  • ATC- L : используется на линии Кайкё (включая участок туннеля Сэйкан ) вместе с автоматической остановкой поезда с 1988 года. Заменено на DS-ATC после открытие Хоккайдо Синкансэн.

Цифровой ATC

Индикатор D-ATC, используемый на поездах серии E233

Система digital ATC использует рельсовые цепи для обнаружения присутствие поезда на участке, а затем передача цифровых данных от придорожного оборудования к поезду с указанием номеров рельсовых цепей, количества свободных участков (рельсовых цепей) до следующего впереди поезда и платформы, на которую будет прибывать поезд. Полученные данные сравниваются с данными о номерах рельсовых цепей, сохраненными в бортовой памяти поезда, и вычисляется расстояние до следующего впереди поезда. Во встроенной памяти также сохраняются данные о градиентах трека и ограничениях скорости по кривым и точкам. Все эти данные формируют основу для решений УВД при управлении рабочими тормозами и остановке поезда.

В цифровой системе УВД режим движения определяет кривую торможения для остановки поезда до того, как он войдет на следующий участок пути. впереди еще один поезд. Когда поезд приближается к схеме торможения, подается звуковой сигнал, а при превышении схемы торможения включаются тормоза. Тормоза нажимаются сначала слегка, чтобы обеспечить лучший комфорт езды, а затем более сильно, пока не будет достигнуто оптимальное замедление. Тормоза активируются более мягко, когда скорость поезда падает до заданной скорости ниже предельной скорости. Регулировка тормозного усилия таким образом позволяет поезду замедляться в соответствии с схемой торможения, обеспечивая при этом комфорт езды.

Существует также схема экстренного торможения, выходящая за рамки обычного режима торможения, и система ATC применяет экстренное торможение если скорость поезда превышает эту схему экстренного торможения.

Цифровая система УВД имеет ряд преимуществ:

  • Использование одноступенчатого управления тормозом позволяет выполнять операции с высокой плотностью операций, поскольку отсутствует время холостого хода из-за задержка срабатывания между отпусканием тормоза на промежуточной ступени ограничения скорости.
  • Поезда могут двигаться с оптимальной скоростью без необходимости начинать раннее замедление, поскольку схемы торможения могут быть созданы для любого типа подвижного состава на основе данных, поступающих с придорожного оборудования с указанием расстояния до следующего поезда. Это делает возможным смешанное движение экспресс, местных и грузовых поездов на одном и том же пути с оптимальной скоростью.
  • Нет необходимости менять придорожное оборудование УВД при движении более быстрых поездов в будущем.

Чтобы На сегодняшний день используются следующие цифровые системы УВД:

  • D-ATC : используется на невысокоскоростных линиях некоторых линий East Japan Railway Company (JR East). Расшифровывается как Digital ATC. Его главное отличие от более старой аналоговой технологии УВД - это переход от наземного управления к управлению поездом, что позволяет при торможении отражать возможности каждого поезда и повышать комфорт и безопасность. Тот факт, что он также может увеличивать скорость и обеспечивать более плотное расписание, важен для загруженных железных дорог Японии. Первый D-ATC был включен на участке пути от станции Цуруми до станции Минами-Урава на линии Кейхин-Тохоку 21 декабря 2003 г. после преобразование поездов 209 серии для поддержки D-ATC. Линия Яманотэ также была задействована D-ATC в апреле 2005 года после замены всего старого подвижного состава 205 серии на новый с поддержкой D-ATC E231 серии поезда. Планируется, что D-ATC включит оставшуюся часть линии Кейхин-Тохоку и линию Негиси до преобразования бортовых и наземных систем. Система УВД на линии Тоэй Синдзюку, используемая с 14 мая 2005 г., очень похожа на D-ATC. С 18 марта 2006 года цифровая УВД была также включена для Токайдо Синкансэн, первоначального Синкансена, принадлежащего Центральной японской железнодорожной компании, заменив старую аналоговую систему УВД. D-ATC используется с THSR 700T, построенным для Тайваньской высокоскоростной железной дороги, открывшейся в начале января 2007 года.
  • DS-ATC : реализовано на Линия Синкансэн обслуживается JR East. Стенды для цифровой связи и управления для Синкансэн-АТС. В настоящее время он используется на Тохоку Синкансэн, Хоккайдо Синкансэн, Дзёэцу Синкансэн и Хокурику Синкансэн.
  • RS-ATC : Используется на Tōhoku, Hokkaido, Hokuriku и Jōetsu Shinkansen на резервном уровне от DS-ATC. RS-ATC аналогичен GSM-R в том, что радиосигналы используются для управления ограничением скорости в поездах по сравнению с путевыми маяками на других типах УВД.
  • ATC-NS : ATC-NS (что означает Новая система ATC), впервые использованная на Синкансэн Токайдо с 2006 года, представляет собой цифровую систему УВД, основанную на DS-ATC. Также используется на Тайваньской высокоскоростной железной дороге и Санъё Синкансэн.
  • KS-ATC : используется на Кюсю Синкансэн с 2004 года. Обозначает Кюсю. Shinkansen-ATC.

Южная Корея

Некоторые линии метро в Южной Корее используют ATC, в некоторых случаях усиленные ATO.

Пусан

На всех линиях используется ATC. Все линии усилены АТО.

Сеул

За исключением линий 1 и 2 (только автомобили MELCO), все линии используют УВД. У автомобилей линии 2 (автомобили VVVF), автомобилей линии 5, автомобилей линии 6, автомобилей линии 7 и автомобилей линии 8 системы УВД улучшены с помощью ATO.

Европа

Дания

Система УВД Дании (официально обозначенная как ZUB 123 ) отличается от системы ее соседей. С 1978 по 1987 год шведская система УВД испытывалась в Дании, а в период с 1986 по 1988 год была внедрена новая система УВД Siemens. Вследствие аварии на железной дороге Сорё, которая Это произошло в апреле 1988 г., новая система постепенно устанавливалась на всех основных линиях Дании с начала 1990-х годов. Некоторые поезда (например, те, которые используются в службе Øresundståg и некоторые поезда X 2000 ) имеют как датскую, так и шведскую системы, в то время как другие (например, десять из ICE- Поезда TD ) оснащены как датской, так и немецкой системами. Датская железнодорожная инфраструктурная компания Banedanmark считает систему ZUB 123 устаревшей, и ожидается, что вся датская железнодорожная сеть будет переведена на уровень 2 ETCS к 2030 году.

Однако система ZUB 123 не используется в сети Copenhagen S-train, где использовалась другая несовместимая система безопасности под названием HKT (da: Hastighedskontrol og togstop ) используется с 1975 года, а также на линии Хорнбек, где используется гораздо более упрощенная система ATP, введенная в 2000 году.

Норвегия

Bane NOR - правительство Норвегии агентство железнодорожной инфраструктуры - использует шведскую систему УВД. Таким образом, поезда могут пересекать границу без специальных модификаций. Однако, в отличие от Швеции, система УВД, используемая в Норвегии, различает частичное УВД (delvis ATC, DATC), которое обеспечивает остановку поезда при прохождении красного сигнала, и полное УВД (FATC), которое, помимо предотвращения превышения красные сигналы также гарантируют, что поезд не превысит максимально допустимую скорость. На железнодорожной линии в Норвегии можно установить либо DATC, либо FATC, но не оба одновременно.

Система УВД впервые была испытана в Норвегии в 1979 году, после того как четыре года назад произошла авария поезда Треттен, вызванная сигналом , переданным при опасности (SPAD). DATC была впервые внедрена на участке Осло S - Домбос - Тронхейм - Гронг в период с 1983 по 1994 год, а FATC была впервые внедрена на Ofoten Line в 1993 году. Высокоскоростная Gardermoen Line имеет FATC с момента его открытия в 1998 году. После того, как в 2000 году произошла авария в Оста, внедрение DATC на линии Рёрус было ускорено, и он начал действовать в 2001 году.

Швеция

В Швеции развитие ATC началось в 1960-х годах (ATC-1) и было официально представлено в начале 1980-х вместе с высокоскоростными поездами (ATC-2 / Ansaldo L10000). По состоянию на 2008 г. на 9831 км из 11 904 км путей, обслуживаемых Шведской транспортной администрацией - шведским агентством, отвечающим за железнодорожную инфраструктуру, - был установлен ATC-2. Однако, поскольку ATC-2 обычно несовместима с ERTMS / ETCS (как в случае Bothnia Line, которое является первой железнодорожной линией в Швеции, использовать ERTMS / ETCS), и с целью Trafikverket в конечном итоге заменить ATC-2 на ERTMS / ETCS в течение следующих нескольких десятилетий, был разработан специальный модуль передачи (STM) для автоматического переключения между ATC-2 и ERTMS / ETCS.

Соединенное Королевство

В 1906 г. Великая Западная железная дорога в Великобритании разработала систему, известную как «автоматическое управление поездом». В современной терминологии GWR ATC классифицируется как автоматическая система предупреждения (AWS). Это была система защиты поездов с прерывистым режимом работы, в основе которой лежал рельс с электрическим напряжением (или без него) между ходовыми рельсами и выше. Этот рельс имел уклон на каждом конце и был известен как пандус УВД и соприкасался с башмаком на нижней стороне проезжающего локомотива.

Пандусы были предусмотрены на дальних сигналах. Разработка конструкции, предназначенная для использования при стоп-сигналах, так и не была реализована.

Если сигнал, связанный с рампой, был осторожным, рампа не включалась бы. Пандус поднимал башмак проезжающего локомотива и запускал последовательность таймера, одновременно подавая звуковой сигнал на подножке. Если машинист не подтвердит это предупреждение в течение заданного времени, будут задействованы тормоза поезда. В ходе тестирования GWR продемонстрировал эффективность этой системы, отправив экспресс на полной скорости мимо удаленного сигнала на станции «Осторожно». Поезд благополучно привезли к остановке, не дойдя до сигнала «домой».

Если сигнал, связанный с рампой, был сброшен, рампа была активирована. Пандус, находящийся под напряжением, поднимет башмак проезжающего локомотива и вызовет звук колокола на подножке.

Если система откажет, то башмак останется обесточенным, состояние предупреждения; поэтому она вышла из строя, что является фундаментальным требованием ко всему защитному оборудованию.

К 1908 году система была внедрена на всех основных линиях GWR, включая Паддингтон - Рединг. Система использовалась до 1970-е годы, когда ее заменила British Rail Автоматическая система предупреждения (AWS).

Северная Америка

США

Системы УВД в Соединенных Штатах почти всегда интегрированы с существующими системами непрерывной сигнализации в кабинах. ATC исходит от электроники в локомотиве, которая реализует некоторую форму управления скоростью на основе входов системы сигнализации кабины. Если скорость поезда превышает максимально допустимую для этого участка пути, в кабине раздается звуковой сигнал. Если механику не удается снизить скорость и / или задействовать тормоз для снижения скорости, автоматически применяется штрафное торможение. Из-за более чувствительных проблем обработки и управления североамериканскими грузовыми поездами, УВД почти исключительно применяется к пассажирским локомотивам как в междугородних, так и пригородных сообщениях с грузовыми поездами, использующими сигналы кабины без контроля скорости. Некоторые пассажирские железные дороги с большими объемами движения, такие как Amtrak, Metro North и Long Island Rail Road, требуют использования контроля скорости на грузовых поездах, которые курсируют на всех или часть их систем.

Несмотря на то, что сигнализация в кабине и технология контроля скорости существуют с 1920-х годов, внедрение УВД стало проблемой только после ряда серьезных аварий, произошедших несколько десятилетий спустя. Железная дорога Лонг-Айленда внедрила свою систему автоматического контроля скорости на территории, на которой проехали кабины, в 1950-х годах после пары смертельных аварий, вызванных игнорированием сигналов. После аварии на лифтовом мосту Ньюарк-Бей в штате Нью-Джерси законодательно было введено регулирование скорости на всех основных операторах пассажирских поездов в штате. Хотя контроль скорости в настоящее время используется на многих пассажирских линиях в Соединенных Штатах, в большинстве случаев он был принят добровольно железными дорогами, которым принадлежат линии.

В настоящее время только три грузовые железные дороги, Union Pacific, Восточное побережье Флориды и CSX Transportation, внедрили любую форму ATC в своих собственных сетях.. Системы как на FEC, так и на CSX работают вместе с сигналами кабины с импульсным кодом , которые в случае CSX были унаследованы от железной дороги Ричмонд, Фредериксбург и Потомак на ее единственной главной линии. Union Pacific был унаследован на участках магистральной линии Чикаго и Северо-Запад восток-запад и работает в сочетании с ранней двухпозиционной системой сигнализации кабины, разработанной для использования с УВД. На CSX и FEC более ограничительные изменения сигналов кабины требуют, чтобы инженер инициировал минимальное торможение, или столкнется с более серьезным штрафом, который приведет к остановке поезда. Ни одна из систем не требует явного контроля скорости или соблюдения. Система Union Pacific требует немедленного торможения, которое нельзя отпустить, пока скорость поезда не будет снижена до 40 миль в час (64 км / ч) (для любого поезда, движущегося со скоростью выше этой). Затем скорость поезда должна быть дополнительно снижена до не более 20 миль в час (32 км / ч) в течение 70 секунд после первого падения сигнала из кабины. Невозможность задействовать тормоза для такого снижения скорости приведет к наложению штрафа.

Все три грузовые системы УВД предоставляют инженеру определенную степень свободы в применении тормозов безопасным и надлежащим образом, поскольку это может привести к неправильному торможению. в крушение или побег. Ни одна из этих систем не работает в труднопроходимой или гористой местности.

См. Также

Ссылки

.

Дополнительная литература

Железная дорога Технический веб-сайт: Automatic Train Control

Последняя правка сделана 2021-06-12 19:19:57
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте