Eurobalise

редактировать
Siemens Eurobalise в Германии

A Eurobalise - это особый вариант balise, являющийся транспондер установлен между рельсами железной дороги. Эти весы составляют неотъемлемую часть Европейской системы управления поездами, где они служат «маяками», сообщая точное местонахождение поезда, а также передавая сигнальную информацию в виде цифровой телеграммы на поезд.

Содержание
  • 1 Обзор
    • 1.1 Фиксированная балансировка данных
    • 1.2 Прозрачная балансировка данных
    • 1.3 Euroloop
  • 2 Модуляция
  • 3 Кодирование
  • 4 Производство
  • 5 Использование
  • 6 История
  • 7 Справочная информация
  • 8 Внешние ссылки
Обзор

Для балансира обычно не требуется источник питания. В ответ на передачу энергии на радиочастоте с помощью [de ] (BTM), установленного под проезжающим поездом, балансир передает информацию на поезд («восходящая линия связи»). Положение о получении Eurobalises информации от поезда («Downlink») было удалено из спецификации. Скорость передачи достаточна для передачи не менее 3 копий «телеграммы», которые должны быть получены поездом, идущим со скоростью до 500 км / ч.

Балисы на железной дороге Оривеси Ювяскюля в Муураме, Финляндия

Евробалисы обычно размещаются парами на двух шпалах в центре пути. Для ETCS они обычно расположены на расстоянии 3 метра друг от друга. С пронумерованными бизами поезд будет знать, движется ли он в номинальном (1 → 2) или обратном направлении (2 → 1). Единичные балансы существуют только тогда, когда они связаны с предыдущей группой балансов, или когда их функция ограничена, чтобы обеспечить только точное положение. В бизой группе может быть до 8 балансов.

Весы различаются как «балансировки с фиксированными данными», передающие одни и те же данные в каждый поезд, или «балансировки с прозрачными данными», которая передает переменные данные, также называемые «переключаемыми» или «управляемыми». (Обратите внимание, что слово «фиксированный» относится к информации, передаваемой баллесом, а не к его физическому местоположению. Все балансы неподвижны).

Фиксированная балансировка данных

«Фиксированная балансировка данных» или короткая фиксированная балансировка запрограммирована для передачи одних и тех же данных в каждый поезд. Информация, передаваемая с помощью фиксированной подвески, обычно включает в себя: местоположение балансировки; геометрия линии, такая как кривые и градиенты; и любые ограничения скорости. Программирование выполняется с помощью беспроводного устройства программирования. Таким образом, фиксированная подвеска может уведомить поезд о своем точном местоположении и расстоянии до следующего сигнала, а также может предупредить о любых ограничениях скорости.

Transparent Data Balise

«Transparent Data Balise» или короткий «управляемый балансир» подключен к Lineside Electronics Unit (LEU), который передает динамические данные на поезд, например, сигнал показания. Балансы, являющиеся частью системы сигнализации ETCS уровня 1, используют эту возможность. LEU интегрируется с традиционной (национальной) системой сигнализации либо путем подключения к линейному железнодорожному сигналу, либо к диспетчерской вышке.

Euroloop

Балис передает телеграммы на определенном участке. Для обеспечения непрерывной передачи телеграммы могут отправляться по кабелю излучающего фидера длиной до 1000 метров. Кабель Euroloop всегда соединяется с кабелем на конце, который служит маркером конца цикла (EOLM). Структура телеграммы такая же, как и у бализа, к которому она подключена. Первоначально Euroloop использовал ту же частоту, что и Eurobalises, но она была изменена для спецификации 2.0.1 в сентябре 2004 года. Euroloops использовался в Швейцарии, что завершило изменение в июле 2010 года.

Модуляция

В нисходящей линии связи используется амплитудная модуляция на частоте 27,095 МГц. Эта частота используется для питания пассивных балансиров (это промежуточный канал 11A в радио CB ).

В восходящей линии связи используется частотная манипуляция с 3,951 МГц для логического «0» и 4,516 МГц для логической «1». Скорость передачи данных 564,48 кбит / с достаточно для передачи 3 копий телеграммы поезду, движущемуся со скоростью 500 км / ч.

Частота Euroloop была перемещена в центр 13,54750 МГц (ровно половина от Eurobalise

На практике BTM требуется 65 Вт для питания Eurobalises и приема телеграмм, когда BTM установлен на высоте 21 см (8 ⁄ 4 дюйма) над верхней частью рельса. на тележке.

Кодирование

Каждая пара балансиров обычно состоит из переключаемых балансировщиков и фиксированных балансировщиков. Баланс передает «телеграмму» либо из 1023 бит (93 * 11), либо из 341 бит (31 * 11) в канальном кодировании с 11 битами на символ. Блок пользовательских данных разрезается на 10-битные пользовательские символы перед операцией скремблирования и формирования - эффективная полезная нагрузка сигнальной информации составляет 830 бит (83 * 10) для длинной телеграммы и 210 бит (21 * 10) для короткой телеграммы. Окончательная телеграмма состоит из данных в форме

  • (913 бит или 231 бит), содержащих полезную нагрузку (830 или 210 бит)
  • управляющих битов (Cb, 3 бита)
  • биты скремблирования (Sb, 12 бит)
  • дополнительные биты формирования (Esb, 10 бит)
  • контрольная сумма (CheckBits, 85 бит)

Телеграмма транслируется циклически, как поезд проезжает над балкой. Чтобы избежать ошибок передачи, полезная нагрузка скремблируется (во избежание пакетных ошибок), заменяется символьным кодом с другим расстоянием Хэмминга, и для проверок достоверности добавляется контрольная сумма. Поскольку контрольная сумма вычисляется после замены символа, телеграмма содержит дополнительные биты формирования, позволяющие заполнить результирующие биты контрольной суммы таким образом, чтобы в телеграмме находились только действительные символы выбранного кода канала, где каждый символ имеет 11 бит.

Данные полезной нагрузки состоят из заголовка, за которым следуют несколько пакетов, определенных в протоколах ERTMS. Типичные пакеты:

  • Пакет 5 - Связывание
  • Пакет 12 - Полномочия движения
  • Пакет 21 - Профиль градиента
  • Пакет 27 - Международный статический профиль скорости
  • Пакет 255 - Конец информации

Многие приложения включают дополнительные пакеты, такие как Пакет 3 - Национальные значения, Пакет 41 - Порядок перехода уровня и Пакет 136 - Ссылка на заполнение местоположения. Если достигается максимум 830 бит телеграммы, то больше пакетов может быть отправлено в следующих бизах одной и той же бализовой группы - до 8 бализов в бализовой группе максимальное сообщение ERTMS на бализовую группу может включать 8 * 830 = 6640 бит ( обратите внимание, что каждая телеграмма должна содержать заголовок и завершающий пакет 255). Фиксированная балансировка передает стабильное сообщение, которое обычно может включать информацию о привязке, профиль градиента и профиль скорости. Он также может содержать информацию о пути, такую ​​как данные о пригодности маршрута для различных типов поездов и ограничения осевой нагрузки.

Почти все типы пакетов содержат параметр, указывающий, актуальна ли его информация для «номинального» или «обратного» направления (или для обоих). Если поезд видит баланс 1 перед балансом 2, то он проезжает группу в номинальном направлении. Следовательно, некоторые пакеты могут быть отброшены прикладным программным обеспечением приемника, если они не предназначены для соответствующего направления. Блок заголовка ERTMS из 50 битов содержит версию ETCS, текущее количество и общее количество балансов в группе балансов (до 8 балансов), флаг, является ли это копией (до 4 копий), что увеличивает шансы для получателя чтобы увидеть телеграмму о балансировке в группе, серийный номер, указывающий, изменилось ли сообщение в последнее время, 10-битный идентификатор страны вместе с 14-битным идентификатором сбалансированной группы, позволяющий получить уникальный идентификатор каждой Balise-группы. Информация о связывании сообщает о расстоянии до следующей группы балансировки (один связывающий пакет в каждом направлении) и о требуемой реакции поезда, если следующая группа балансировки пропущена (например, остановка поезда). Пакет полномочий на движение определяет максимальную скорость, которая может использоваться для данного максимального расстояния и максимального времени - установка максимальной скорости на ноль заставит поезд остановиться. Профиль градиента может иметь переменную длину на основе содержащихся пар длины секции (скаляр и число в метрической системе) и уклона секции (отметка подъема / спуска и число в%). Аналогичным образом, международный статический профиль скорости представлен в виде переменного количества частей секции, где каждая часть обозначает длину секции (число в метрах - шкала дается только один раз в начале пакета для всех секций), максимальную скорость (число * 5 км / ч - допустимые числа 0–120 (т.е. некоторые запасные значения остались) и флаг, если ограничение скорости применяется к передней или задней части поезда (возможно, с учетом задержки). Конечный пакет содержит только его идентификатор без параметров, где 255 равно состоянию всех битов, установленных в 8-битном поле идентификатора пакета (11111111).

Производство

История компании ETCS в 1998 г. был создан UNISIG (Союз сигнальной индустрии) для содействия развитию системы. Основателями были Alstom, Ansaldo, Bombardier, Invensys, Siemens и Thales <2.>. Группа гарантирует, что Eurobalises может быть произведена несколькими разными компаниями; Хотя детали весов могут отличаться, они производятся в соответствии с одними и теми же стандартами. Основные производители Eurobalises относятся к группе из семи фирм (Alstom, Ansaldo STS, Bombardier, Invensys, Siemens, Thales ) в рамках UNIFE федерации железнодорожных поставщиков. Эта группа сотрудничала в разработке спецификаций для Eurobalises. Спецификации Eurobalises регулируются Европейским железнодорожным агентством.

Использование

Eurobalises используются не только в системе защиты поездов ETCS / ERTMS. Существуют альтернативные реализации, которые используют структуру телеграммы для кодирования только некоторых типов пакетов и добавления дополнительной конкретной информации. Поезда ETCS могут декодировать телеграммы, возможно, переводя их, как любую другую сигнальную информацию класса B. Также возможно, что балансир передает телеграммы для различных систем, обеспечивая переходную фазу от одного варианта к другому, как обычно используется при переключении с национальной системы защиты поездов на ETCS.

Следующие системы автоматической защиты поездов основаны на Eurobalises:

  • ETCS - общеевропейская система защиты поездов
  • Китайская система управления поездом версии CTCS-2 и CTCS-3, используется на высокоскоростных железнодорожных линиях Китая
  • [de ] - вариант более ранней швейцарской системы защиты поездов Integra-Signum
  • [de ] - вариант более ранней швейцарской ZUB 121 система защиты поездов
  • SCMT - итальянская система защиты поездов
  • TBL 1+ - система защиты поездов, используемая в Бельгии
  • GNT - система контроля опрокидывания поездов в Германии
  • ZBS - новая система управления скоростным транспортом для городской железной дороги Берлин

Eurobalises также использовалась в Германии для передачи инструкций по наклону поворотов на наклонные поезда при сохранении традиционная система защиты поездов. В оригинальном GNT (Geschwindigkeitsüberwachung Neigetechnik ) от Siemens в 1992 году использовались специальные катушки связи (ZUB 122), а в 2005 году он был переведен на Eurobalises (ZUB 262). Дополнительные типы пакетов телеграмм для опрокидывания поездов были добавлены в серию ETCS Baseline 3.

История

Прямыми предшественниками Eurobalises являются весы системы защиты поездов Ebicab. Система Ebicab была разработана в Швеции (и Норвегии) ​​компаниями LMEricson и SRT. Система Ebicab была разработана после аварии в Норвегии в 1975 году (Треттен). Пробные запуски начались в 1979 году, а в Норвегии первая линия, полностью оборудованная этой системой, была введена в эксплуатацию в 1983 году. Адаптация системы Ebicab во Франции - это система KVB. Он был разработан после аварии в 1985 году и был развернут в начале 1990-х годов на французских линиях. Название маяков: «balise», однако, использовалось в системе Ebicab в конце 1970-х годов.

Примерно в то же время возникла идея разработать общую систему защиты поездов для Европы, в результате чего 29 июля 1991 г. был введен стандарт 91/440 / EEC. С 1993 г. существовала организационная структура для публикации Стандарты TSI. Это позволило разработать первые проекты новой технологии, и с 1996 года элементы были протестированы шестью операторами железных дорог, которые присоединились к группе пользователей ERTMS.

EBICAB Balise в Средиземноморском коридоре

Технология Ebicab уже использовала несущую частоту 27 МГц, а также размещала маяки в центре пути. С Ebicab одна бализовая передача имела только 12 битов, но позволяла использовать от 2 до 5 бализов в группе бализов, обеспечивая от 24 до 80 бит сигнальной информации. Большинство патентов на это кодирование принадлежат GEC Alsthom. Затем компания ABB расширила размер телеграммы с 12 бит в EBICAB 700 до 180 бит в EBICAB 900 (после кодирования 255 бит), как это используется в Средиземноморском коридоре в Испании. В то время Ansaldo принял тип бализов для цифровой эволюции итальянской SCMT, а также стал вторым поставщиком бализов для других железных дорог. Эти типы бализов позже получили общее название KER balises из-за их использования в KVB, Ebicab и RSDD (Ripetizione Segnali Discontinua Digitale).

Катушка связи ZUB 123

Еще одним источником технологии является семейство Siemens ZUB 100, в котором они использовались соединительные катушки на обочине путей для дополнения существующей системы защиты поездов дополнительной сигнализацией. Первый радиомаяк ЗУБ 111 только что допускал 21 состояние (используя 2 из 7 частот). Преемник ZUB 122 перешел на цифровую телеграмму, модулированную на несущей 850 кГц. Последняя использовалась сначала в ZUB 121 [de ] для Швейцарии с 1992 года и ZUB 123 [de ] для Дании с 1992 года. Типы телеграмм этих систем совместимы со спецификацией ORE A46 для Немецкий телеграммы LZB (около 83 бит).

Компания Siemens опубликовала отчет, показывающий преимущества технологии балансировки для железнодорожных перевозок в 1992 году, а осенью 1995 года они поставили прототипы Siemens типа S21 Eurobalise. ABB, Alsthom и Ansaldo также сотрудничали в разработке, и балансир S21 вместе с другими прототипами Eurobalise был испытан с июля по октябрь 1996 года на железнодорожной испытательной цепи Велим и в испытательной лаборатории австрийских железных дорог (Forschungs- und Prüfzentrum Арсенал).

Eurobalise FFFIS (Спецификация интерфейса функций соответствия форм) была представлена ​​в диапазоне спецификаций ERMTS как SUBSET-036. В предисловии описывается спецификация, основанная на результатах консорциума EUROSIG (ACEC Transport, Adtranz Signal, Alcatel SEL, GE C Alsthom Transport, Ansaldo Trasporti, CSEE Transport, SASIB Railway, Siemens и Westinghouse Signal), получившего финансовую поддержку от Европейская комиссия. EUROSIG сформировалась после первоначального проекта Eurobalise / Euroloop 92/94, который перерос в настоящий проект ERTMS / EUROSIG 95/98, поддерживаемый параллельным проектом EMSET 96/00 (тестирование спецификации Eurocab).

Когда проект EUROSIG После завершения ETCS все еще не был готов к применению в реальном мире. Так в 1998 году был создан UNISIG (Союз сигнальной индустрии), в который вошли Alstom, Ansaldo, Siemens, Bombardier, Invensys и Thales, которые должны были принять на себя окончательную доработку стандарта. Первая базовая спецификация была протестирована на шести железных дорогах с 1999 года в рамках Европейской системы управления железнодорожным движением. Железнодорожные компании определили некоторые расширенные требования, которые были добавлены к ETCS, включая типы пакетов телеграмм для RBC-Handover и информацию о профиле пути - в результате получился класс 1 Спецификация ETCS версии 2.0.0 была опубликована в апреле 2000 года.

Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, относящиеся к Eurobalises.
Последняя правка сделана 2021-05-19 07:15:15
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте