Войти
Блок индикации сигналов в кабине на Чикагской транспортной администрации поезд L. Вертикальная световая полоса в середине сигнала указывает на максимально допустимую скорость для участка пути, на котором в настоящее время находится локомотив. Сигнализация из кабины - это железнодорожная система безопасности, которая сообщает о состоянии пути и информацию о состоянии в кабину , боевое отделение или отделение водителя локомотива, железнодорожного вагона или многоцелевого агрегата. Информация постоянно обновляется, обеспечивая удобный для чтения дисплей машинисту поезда или машинисту двигателя.
. Самые простые системы отображают сигнал на обочине пути, в то время как более сложные системы также отображают допустимую скорость и местонахождение ближайших поезда и динамическая информация о пути впереди. Сигналы кабины также могут быть частью более комплексной системы защиты поезда, которая может автоматически задействовать тормоза, останавливая поезд, если оператор не реагирует должным образом на опасную ситуацию.
Основная цель сигнальной системы - обеспечить соблюдение безопасное разделение поездов и остановка или замедление поездов до возникновения ограничительной ситуации. Система сигналов в кабине является усовершенствованием по сравнению с системой сигналов на обочине дороги, в которой визуальные сигналы рядом с полосой отвода или над полосой отвода управляют движением поездов, поскольку она обеспечивает машинисту поезда постоянным напоминанием о последних событиях. придорожный сигнал или постоянная индикация состояния пути впереди.
Первые такие системы были установлены на экспериментальной основе в 1910-х годах в Соединенном Королевстве, в 1920-х годах в США и в Нидерландах в 1940-х годах. Современные высокоскоростные железнодорожные системы, такие как в Японии, Франции и Германии, с самого начала были спроектированы для использования внутрикабинной сигнализации из-за непрактичности обнаружения сигналов на обочине дороги на новых более высоких скоростях поездов. Во всем мире на устаревших железнодорожных линиях по-прежнему наблюдается ограниченное применение сигнализации в кабинах за пределами районов с высокой плотностью движения или пригородных железных дорог, и во многих случаях этому препятствует использование устаревшей технологии прерывистой автоматической остановки поезда.
В Северной Америке система кодированных рельсовых цепей , разработанная Пенсильванской железной дорогой (PRR) и Union Switch Signal (USS), стала де-факто национальный стандарт. Варианты этой системы также используются во многих системах скоростного транспорта и формируют основу для нескольких международных систем сигнализации кабины, таких как CAWS в Ирландии, BACC в Италии, ALSN в России и сигнализация первого поколения Синкансэн, разработанная Японскими национальными железными дорогами (JNR ).
В Европе и других странах мира стандарты сигнализации для кабины разрабатывались для каждой страны с ограниченной функциональной совместимостью, однако новые технологии, такие как Европейская система управления железнодорожным движением (ERTMS ), направлены на улучшить совместимость. Компонент ERTMS для управления поездом, называемый Европейской системой управления поездом (ETCS ), представляет собой функциональную спецификацию, которая включает некоторые из бывших национальных стандартов и позволяет им полностью взаимодействовать с некоторыми модификациями.
Все системы сигнализации в кабине должны иметь постоянную индикацию в кабине, чтобы информировать водителя о состоянии пути впереди; однако они делятся на две основные категории. Прерывистые сигналы кабины обновляются в отдельных точках вдоль железнодорожной линии, и между этими точками на дисплее будет отображаться информация из последнего обновления. Непрерывные сигналы кабины получают непрерывный поток информации о состоянии пути впереди и могут в любой момент изменить индикацию кабины, чтобы отразить любые обновления. Большинство систем сигнализации кабины, в том числе использующие кодированные рельсовые цепи, являются непрерывными.
Немецкий Indusi и голландский ATB-NG попадают в эту категорию. Эти и другие подобные системы постоянно напоминают водителям о предстоящих условиях на трассе, но обновляются только в отдельных точках. Это может привести к ситуациям, когда информация, отображаемая водителю, устарела. Системы прерывистой сигнализации в кабине имеют функциональное перекрытие со многими другими системами защиты поездов, такими как остановки движения, но различие в том, что водитель или автоматическая операционная система постоянно ссылается на последнее полученное обновление.
Непрерывные системы имеют дополнительное преимущество в виде отказоустойчивого поведения в случае, если поезд перестает получать непрерывное событие, на которое полагается система сигнализации кабины. Ранние системы использовали рельсы или петлевые проводники, проложенные вдоль пути, чтобы обеспечить непрерывную связь между придорожными сигнальными системами и поездом. Эти системы обеспечивали передачу большего количества информации, чем это было обычно возможно в современных прерывистых системах, и это то, что позволяло отображать миниатюрный сигнал водителю; отсюда и термин «сигнализация кабины». Непрерывные системы также легче соединяются с технологией Automatic Train Control, которая может налагать ограничения скорости на основе информации, полученной через систему сигнализации, поскольку непрерывные сигналы кабины могут измениться в любое время, чтобы быть более или менее ограничивающими, обеспечивая для более эффективной работы, чем прерывистые системы УВД.
Сигналы кабины требуют средства передачи информации с дороги на поезд. Существует несколько основных методов передачи этой информации.
Это популярно для ранних прерывистых систем, в которых для обозначения опасного состояния использовалось наличие магнитного поля или электрического тока. Система автоматического предупреждения British Rail (AWS) является примером сигнальной системы с двумя индикаторами в кабине, передающей информацию с помощью магнитного поля.
Индуктивные системы - это бесконтактные системы, которые для передачи сообщения полагаются не только на присутствие или отсутствие магнитного поля. Индуктивные системы обычно требуют установки маяка или индукционной петли на каждом сигнале и в других промежуточных точках. Индуктивная катушка использует изменяющееся магнитное поле для передачи сообщений поезду. Обычно частоте импульсов в индукционной катушке приписываются разные значения. Индуктивные системы непрерывного действия могут быть изготовлены с использованием ходовых рельсов как одного длинного настроенного индуктивного контура.
Примеры периодических индуктивных систем включают немецкую систему Indusi. Непрерывные индукционные системы включают в себя, среди прочего, двухэлементную General Railway Signal компании «Automatic Train Control», установленную на Чикаго и Северо-Западной железной дороге.
Система на основе кодированных рельсовых цепей по существу является индуктивной системой, которая использует бегущие рельсы в качестве передатчика информации. Кодированные рельсовые цепи служат двойному назначению: для выполнения функций обнаружения поезда и непрерывности рельсов стандартной рельсовой цепи и для непрерывной передачи сигналов индикации на поезд. Системы кодированных рельсовых цепей устраняют необходимость в специализированных маяках.
Примеры систем кодированных рельсовых цепей включают стандартную систему Пенсильванской железной дороги, разновидность которой использовалась на лондонском метро линия Виктория, Позже, аудио Частота (AF) рельсовых цепей в конечном итоге пришла на смену «силовым» частотным системам в приложениях для скоростных перевозок, поскольку более высокочастотные сигналы могли само- ослаблять, уменьшая потребность в изолированных стыках рельсов. Некоторые из первых пользователей систем кабины AF включают Washington Metro и Bay Area Rapid Transit. В последнее время предпочтение отдается цифровым системам, которые передают информацию о скорости поездам с использованием дейтаграмм вместо простых кодов. Французский TVM использует ходовые рельсы для передачи цифровой сигнальной информации, а немецкая LZB система использует вспомогательные провода, проложенные по центру пути для непрерывной передачи сигналов. Информация.
Системы на основе транспондера используют фиксированные антенные петли или маяки (называемые балансировкой ), которые передают дейтаграммы или другую информацию в поезд, когда он проходит над заголовком. Подобно системам с прерывистой индукцией, сигнализация кабины на основе транспондера передает больше информации, а также может получать информацию от поезда для помощи в управлении движением. Низкая стоимость петель и маяков позволяет использовать большее количество информационных точек, что могло быть возможно в более старых системах, а также более детальную сигнальную информацию. Британская автоматическая защита поездов была одним из примеров этой технологии наряду с более поздней голландской ATB-NG.
Беспроводные системы сигнализации кабины обходятся без всякой инфраструктуры связи на рельсах и вместо этого полагаются на фиксированные беспроводные передатчики для отправки информации о поездах. Этот метод наиболее тесно связан с управлением поездом на основе связи. ETCS уровни 2 и 3 используют эту систему, как и ряд других разрабатываемых систем сигнализации кабины.
CDU, используемый на Metro-North, интегрирован со спидометром, показывающим скорость поезда, а сигналы указывают на ограничение скорости. 
ETCS интерфейс машины-водителя Блок дисплея кабины (CDU) (также называемый интерфейсом машины-водителя (DMI) в стандарте ERTMS ) представляет собой интерфейс между машинистом поезда и системой сигнализации в кабине.. Ранние CDU отображали простые предупреждающие знаки или изображения придорожных железнодорожных сигналов. Позже многие железные дороги и системы скоростного транспорта отказались от миниатюрных сигналов в кабине в пользу указания скорости, на которой оператору разрешалось двигаться. Обычно это происходило в сочетании с какой-то системой контроля скорости движения поездов, где операторам становится все более важным управлять поездами на определенных скоростях вместо того, чтобы принимать решения, основанные на показаниях сигналов. Одним из распространенных нововведений было объединение спидометра и индикатора сигнала кабины, наложение или сопоставление разрешенной скорости с текущей скоростью. Цифровые системы сигнализации кабины, которые используют датаграммы с информацией о «расстоянии до цели», могут использовать простые дисплеи, которые просто информируют водителя, когда он приближается к штрафу за скорость или вызывает штраф за скорость, или более сложные, которые показывают подвижный график минимума кривые торможения позволили достичь заданной скорости.
CDU также информируют оператора, в каком режиме система может находиться, если таковые имеются, и активна ли она вообще. CDU также могут быть интегрированы в систему оповещения, обеспечивая обратный отсчет до штрафа за внимательность или средство для отмены тревоги.
Сигнализация кабины в Соединенных Штатах была основана на постановлении 1922 года Комиссии по торговле между штатами (ICC), которое требовало, чтобы 49 железных дорог установить некоторую форму автоматического управления поездом в одном полностью пассажирском дивизионе к 1925 году. В то время как несколько крупных железных дорог, в том числе Санта-Фе и Нью-Йорк Сентрал, выполнили требование, установив прерывистую индукционную остановку поездов устройств, PRR увидел возможность повысить эффективность работы и установил первые системы непрерывной сигнализации кабины, в конечном итоге остановившись на технологии сигнализации кабины с импульсным кодом, поставляемой Union Switch and Signal.
В ответ на Ведущий PRR, ICC потребовал, чтобы некоторые другие крупные железные дороги страны оборудовали по крайней мере одно подразделение технологией непрерывного сигнала кабины в качестве теста для сравнения технологий и методов эксплуатации. Пострадавшие железные дороги проявили меньший энтузиазм, и многие предпочли оборудовать один из своих более изолированных или менее загруженных маршрутов, чтобы свести к минимуму количество локомотивов, которые должны быть оснащены оборудованием.
Amtrak Устройство индикации сигналов в кабине с функцией ACSES, показывающее как миниатюрный сигнал, так и соответствующее ограничение скорости. Несколько железных дорог выбрали систему индукционной петли, отклоненную PRR. Эти железные дороги включали Центральную железную дорогу Нью-Джерси (установленную на ее Южном отделении), Редингскую железную дорогу (установленную на ее основной линии Атлантик-Сити железной дороги ), Центральный Нью-Йорк и Восточное побережье Флориды. И Чикаго, и Северо-Западный, и Центральный Иллинойс использовали двухаспектную систему на некоторых пригородных линиях около Чикаго. Сигналы кабины будут отображать аспекты «Очистить» или «Ограничить». CNW пошла еще дальше и устранила обочинные промежуточные сигналы на участке пути между Элмхерстом и Западным Чикаго, требуя, чтобы поезда двигались исключительно на основе сигналов кабины с двумя аспектами. Железная дорога Чикаго, Милуоки, Сент-Пол и Пасифик имела трехэлементную систему, работавшую к 1935 году между Портиджем, Висконсин и Миннеаполисом, Миннесота.
В качестве Пенсильванской железной дороги Система была единственной, принятой в больших масштабах, она стала де-факто национальным стандартом, и большинство установок сигналов кабины в нынешнюю эпоху были именно этого типа. В последнее время появилось несколько новых типов сигнализации в кабине, в которых используются коммуникационные технологии для снижения стоимости оборудования на обочине дороги или в дополнение к существующим сигнальным технологиям для обеспечения соблюдения ограничений скорости и абсолютных остановок, а также для реагирования на неисправности или вторжения при пересечении дорог.
Первой из них была Система контроля скорости (SES), использованная New Jersey Transit на своей Pascack Valley Line в качестве пилотной программы с использованием выделенной парк из 13 локомотивов ГП40ПХ-2. SES использовала систему радиомаяков-транспондеров, прикрепленных к сигналам обочины, чтобы обеспечить скорость сигнала. Бригады двигателей не любили SES из-за его привычки немедленно вызывать штрафные тормоза, не подавая предварительно сигнал о превышении скорости и давая механику возможность замедлить движение. SES удаляется из этой строки и заменяется CSS.
Amtrak использует Advanced Civil Speed Enforcement System (ACSES) для своего высокоскоростного железнодорожного сообщения Acela Express на NEC. ACSES был наложением на существующий CSS типа PRR и использует ту же технологию транспондера SES для обеспечения как постоянных, так и временных ограничений скорости на поворотах и других географических объектах. Бортовой сигнальный блок в кабине обрабатывает как импульсный код «скорость сигнала», так и ACSES «гражданская скорость», а затем применяет меньшее из двух. ACSES также обеспечивает положительную остановку при абсолютных сигналах, которые могут быть выпущены с помощью кода, предоставленного диспетчером, который передается от остановленного локомотива по радиоканалу данных. Позже это было изменено на более простую кнопку «стоп-релиз» на сигнальном индикаторе в кабине.
Средства массовой информации, относящиеся к сигнализации кабины на Wikimedia Commons