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.
Отчет об аварии 2006 г. в Кальюбе упоминает систему УВД.
В 2017 году Huawei заключила контракт на установку GSM-R частично для предоставления услуг связи системы автоматической защиты поездов.
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.
Были использованы следующие аналоговые системы:
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:
Чтобы На сегодняшний день используются следующие цифровые системы УВД:
Некоторые линии метро в Южной Корее используют ATC, в некоторых случаях усиленные ATO.
На всех линиях используется ATC. Все линии усилены АТО.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
.
Железная дорога Технический веб-сайт: Automatic Train Control