Войти
SEPTA Дисплей сигнала кабины для 4-сторонней системы PRR с использованием аспектов габаритного света Сигнализация кабины с импульсным кодом представляет собой разновидность технологии сигнализации кабины, разработанной в США корпорацией Union Switch and Signal для Пенсильванской железной дороги в 1920-е гг. Четырехэлементная система, широко принятая PRR и ее преемниками на железных дорогах, стала доминирующей системой сигнализации для железнодорожных кабин в Северной Америке, версии этой технологии также применяются в Европе и в системах скоростного транспорта. На своей родной территории на линиях, принадлежащих бывшему преемнику PRR Conrail, и на железных дорогах, действующих в соответствии со сводом правил NORAC, она известна просто как Cab Signaling System или CSS. .
Антенна CSS с импульсным кодом, установленная под пилотом дизельного локомотива SRNJ В 1922 году Комиссия по торговле между штатами издала постановление, требующее, чтобы поезда были оборудованы системой автоматической остановки поездов, если они должны были работать на скорости 80 миль в час. или выше. Железная дорога Пенсильвании решила использовать это как возможность реализовать сигнальную технологию, которая могла бы повысить безопасность и эффективность работы за счет непрерывного отображения сигнала в кабине локомотива. Задача была поручена корпорации Union Switch and Signal, предпочтительному поставщику сигналов PRR.
Первая испытательная установка между Санбери и Льюистаун, Пенсильвания в 1923 году использовала гусеницы в качестве индуктивной петли, соединенной с приемником локомотива. Система имела два сигнала 60 Гц. Сигнал «рельсового пути», обнаруживающий разрыв, подавался по одному рельсу в сторону встречного поезда и пересекал его колеса, возвращаясь по другому рельсу. Пикап прямо перед колесами суммирует приближающийся ток с одной стороны с обратным током с другой. Сигнал «петли», возвращаемый извне, подавался на средний отвод резистора на каждом конце рельсовой цепи и выходил из него. Датчик суммирует приближающийся ток с каждой стороны, когда он проходит до дальнего конца пути. Этот сигнал был смещен на 90 градусов относительно другого. Сигналы подавались один или оба непрерывно, чтобы придать аспекты приближения или очистки, в то время как ни один сигнал не являлся ограничивающим аспектом. Испытательная установка устранила сигналы обочины дороги, и поезда полагались исключительно на сигналы кабины.
Для следующей установки на линии Northern Central между Baltimore, MD и Harrisburg, PA в 1926 (1927?) Компания PRR проверила еще один вариант сигналов кабины, в котором сигнал контура пропадал, а сигнал трека переключился на 100 Гц. Ключевым изменением было то, что теперь он будет появляться выше Ограничения просто как несущая, а его включение-выключение от 1,25 до 3 Гц будет использоваться в качестве кода для передачи аспектов. Присутствие одного только носителя не имело смысла, отсутствие пульсации все равно означало бы ограничивающий аспект. Эта новая система допускала четыре аспекта сигнала: ограничение; Подходить; Подход (следующий сигнал в) Средняя (скорость); и Ясно. Первоначально сигнальная система в кабине действовала только как форма автоматической остановки поезда, когда инженер должен был бы подтверждать любое падение сигнала в кабине более ограничительным образом, чтобы предотвратить автоматическое включение тормозов. Позже пассажирские двигатели были модернизированы с помощью контроля скорости, которая обеспечивала соблюдение правил скорости, связанных с каждым сигналом кабины (Clear = No Restriction, Approach Medium = 45 миль в час, Approach = 30 mph, Restricting = 20 mph).
Со временем PRR установила кабины сигналов на большей части своей восточной системы от Питтсбурга до Филадельфии, от Нью-Йорка до Вашингтона. Затем эта система была унаследована Conrail и Amtrak и различными транспортными агентствами, работающими на территории бывшего PRR, такими как SEPTA и New Jersey Transit. Поскольку все поезда, курсирующие по территории кабины-сигнала, должны были быть оборудованы сигнальными средствами кабины, большинство локомотивов на вышеупомянутых дорогах были оборудованы сигнальными средствами кабины. Из-за эффекта блокировки функциональной совместимости 4-сторонняя сигнальная система кабины PRR стала стандартом де-факто, и почти все новые сигнальные устройства кабины относятся к этому или совместимому типу.
Электромеханический генератор импульсного кода USS, генерирующий 180 ppm для сигнальной системы кабины Сигналы кабины с импульсным кодом работают, посылая измеренные импульсы по существующей сети переменного тока рельсовая цепь, работающая на выбранной несущей частоте. Импульсы регистрируются посредством индукции датчиком, подвешенным на несколько дюймов выше рельса перед ведущим колесом. Коды измеряются в импульсах в минуту, а для четырехэтапной системы PRR установлены значения 180 ppm для Clear, 120 ppm для среды приближения, 75 ppm для приближения и 0 для ограничения. Частота импульсов выбирается так, чтобы одна частота не была кратной другой, что приводит к отраженным гармоникам, вызывающим ложные показания.
Система отказоустойчива в том смысле, что отсутствие кода будет отображать сигнал ограничения. Коды будут передаваться в поезд от границы блока перед ним. Таким образом, если рельс сломался или другой поезд вошел в блок, любые коды не дойдут до приближающегося поезда, и в сигнале кабины снова будет отображаться ограничение. Поезда с недостаточным количеством осей не будут закоротить весь ток сигнала кабины, так что следующие поезда могут получить неправильный вид. Поезда этого типа должны иметь абсолютную блокировку защиты сзади.
Там, где сосуществуют постоянный ток и 25 Гц переменного тока электрификация, стандартная частота 100 Гц изменяется на 91⅔ Гц (следующая доступная установленная частота M-G). Это позволяет избежать даже гармоник, создаваемых тяговым током обратного рельса, смещающим обратную синусоидальную волну переменного тока в той же шине.
70 лет после того, как были введены сигналы кабины с импульсным кодом, 4-х скоростная конструкция оказалась недостаточной для скоростей, не предусмотренных при проектировании системы. Двумя наиболее насущными проблемами были использование высокоскоростных стрелочных переводов, которые позволяли поездам двигаться по расходящемуся маршруту быстрее, чем обычные 30 или 45 миль в час по существующим сигналам кабины. Внедрение услуги Amtrak Acela Express с максимальной скоростью от 135 до 150 миль в час также превысит возможности устаревшей системы сигнализации и ее проектную скорость 125 миль в час.
Чтобы решить эту проблему и избежать полной перестройки системы сигнализации, ухудшения работы на более низких скоростях, нарушения обратной совместимости с существующими сигналами кабины или слишком большой зависимости от человека-оператора, была разработана система наложения импульсных кодов для использования в Северо-восточном коридоре Amtrak. При работе с другой несущей частотой 250 Гц дополнительные коды импульсов могут быть отправлены в поезд, не мешая существующим кодам 100 Гц. Путем тщательного проектирования оверлейных кодов можно поддерживать обратную совместимость, так что любой поезд, неспособный обнаружить новые коды, никогда не получит сигнал более благоприятный, чем он мог бы обнаружить в противном случае. В дополнение к использованию кодов 250 Гц был включен 5-й код 270 ppm из использования скоростного транспорта и железной дороги Лонг-Айленда.
Преобразование кодов в скорости выглядит следующим образом:
| код 100 Гц | код 250 Гц | Аспект сигнала кабины | Скорость сигнала кабины | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| 180 | 180 | Очистить | 150 миль в час | Устаревшие юниты получают четкость (125 миль в час) |
| 180 | --- | Очистить | 125 миль / ч | Исходный системный код PRR |
| 270 | 270 | Очистить | 100 миль / ч | Используется для передачи сигналов высокой плотности. |
| 270 | --- | Скорость кабины | 60 миль / ч | Используется для передачи сигналов высокой плотности. Совместимость с системой LIRR ASC |
| 120 | 120 | Скорость кабины | 80 миль / ч | Используется для большинства высокоскоростных стрелочных переводов. Унаследованные отряды получают средний подход. |
| 120 | --- | Подход, средний | 45 миль / ч | Исходный код системы PRR |
| 75 | - - | Подход | 30 миль / ч | Исходный системный код PRR |
| 0 | --- | Ограничение | 20 миль / ч | Исходный системный код PRR. Отказоустойчивое состояние |
Поезда с возможностью получения кодов 250 Гц получают повышенную скорость на участках пути со скоростью более 125 миль в час и на высокоскоростных стрелочных переводах 80 миль в час. Поезда просто едут на более медленных скоростях. Код 270ppm действительно нарушает обратную совместимость с системой с 4 кодами, но используется только около New York Penn Station как часть модернизации сигнализации с высокой плотностью. Код 270 ppm и скорость 60 миль в час были выбраны для совместимости с сигналами кабины, установленными на поездах Long Island Rail Road, которые также используют Penn Station.
Сигналы кабины передаются локомотиву с помощью блока индикации сигналов кабины. Самые ранние CDU состояли из миниатюрных сигналов, видимых вдоль трассы, с подсветкой лампочек. Их можно было найти как в цветных, так и в габаритных огнях, в зависимости от собственной системы сигнализации железной дороги. Современные CDU в пассажирских поездах часто интегрируются со спидометром , поскольку сигналы кабины теперь служат для контроля скорости. В поездах, оборудованных функцией автоматического управления поездом , неспособность должным образом распознать ограничительное изменение сигнала кабины приводит к «штрафному торможению», как и несоблюдение ограничения скорости сигнала кабины.
Siemens 9-Aspect Cab Signal ADU вместе с дисплеем ACSES. Это устройство в настоящее время демонстрирует ОГРАНИЧЕНИЕ. 