Punktförmige Zugbeeinflussung - Punktförmige Zugbeeinflussung

Индуктор в современном стиле рядом с рельсом

Поперечный резонатор (внизу) и бортовой генератор / считыватель (вверху)

PZB или Индуси прерывистый сигнализация кабины система и система защиты поездов используется в Германия, Австрия, Словения, Хорватия, Румыния, Израиль, Сербия на двух строках в Венгрия, и на одной линии в Канада и на Тайн и Уир Метро в объединенное Королевство.

Историческое краткое название Indusi, разработанное в Германии, произошло от немецкого Индуктивный цугсихерунг («Индукционная защита поезда»). Более поздние поколения системы были названы PZB, подчеркивая, что система PZB / Indusi представляет собой семейство систем прерывистого управления поездом по сравнению с системами непрерывного управления поездом, включая немецкий LZB (сокращенно от немецкого Linienzugbeeinflussung, буквально «влияние линейного поезда»), который был введен в то время. Термин PZB является сокращением от немецкого. Punktförmige Zugbeeinflussung, буквально «точечное воздействие на поезд», что переводится как «прерывистая защита поезда» или официально «прерывистое автоматическое управление движением поезда»^[1]

Первоначально Indusi выдавал предупреждения и принудительное торможение только в том случае, если предупреждение не было подтверждено (аналогично традиционному автоматическая остановка поезда ). Более поздние системы PZB обеспечивают больше правоприменения, полагаясь на компьютер поезда.

История

Эксперименты с магнитной индукцией для системы защиты поездов можно проследить еще в 1908 году. Все ранние прототипы действительно нуждались в подаче электроэнергии со стороны рельсов, чего, однако, не было в широко распространенных станциях механической блокировки. Параллельные исследования действительно касались оборудования оптического распознавания (немецкий "Optische Zugsicherung" / OPSI), который, однако, был сброшен из-за нестабильности из-за грязи и пыли на линзах.

Прототип Indusi на паровозе в мае 1930 г.

С 1931 года разработка была сосредоточена на индукционной системе защиты поездов (INDUSI), не требующей электричества. Параллельно с этим Швейцария начала внедрять Интегра-Сигнум система на магнитах с 1933 г., основанная на аналогичных идеях. Швейцарская система использовала не резонансную частоту, а статическое намагничивание, которое может быть обнаружено как сигнал только тогда, когда поезд движется достаточно быстро. Хотя индукция частоты выше, немецкая система действительно нуждалась в установке генераторов частоты на локомотиве, что было сложной задачей в то время, когда паровые двигатели были преобладающими типами локомотивов. Система Indusi была развернута в Германии с 1934 года, и система распространилась на Австрию и страны исторического Австро-Венгерская империя которые имеют общий корень с Германией с точки зрения история железнодорожного транспорта в течение Таможенный союз Германии.

Я 34

Первоначальная система Indusi была развернута в Германии с 1934 года - однако она не называлась этим именем (использовалось полное название "индуктивный Zugsicherung") и сокращение «I 34» также является ретроспективным обозначением. В первоначальных испытаниях использовалась только функция остановки поезда (сигнал 2000 Гц в более поздних версиях) - к концу 1934 года уже было 165 локомотивов, оборудованных датчиками Indusi, а 4500 км пути были защищены индукторами. В конце Вторая мировая война система перестала функционировать, и в 1944 году было официально отключено оборудование 870 локомотивов и сигналы Indusi на 6700 км пути.

В 1947 году были повторно задействованы резонаторы локомотивов Indusi вместе с сетью путей протяженностью 1180 км в г. западные оккупированные зоны.

Я 54

В Deutsche Bundesbahn начали усилия по стандартизации функции современной системы Indusi, что привело к Индуси I 54 спецификация в 1954 году. Это включало новый генератор частоты, который не требовал трех двигателей, а только одного транзисторного генератора частоты с выходным аудиокроссовером, чтобы излучать три частоты параллельно.

Я 60

Незначительные улучшения в 1960-х годах привели к созданию системы Indusi I 60. При обнаружении индуктора 1000 Гц водитель должен был подтвердить сигнал предупреждения в течение четырех секунд. Кроме того, был запущен обратный отсчет, чтобы проверить, замедлился ли поезд до указанной скорости в течение указанного периода времени. В зависимости от типа поезда, который вез локомотив, система могла вручную переключаться между тремя режимами работы: грузовой поезд, низкоскоростной и высокоскоростной пассажирский поезд. В каждом режиме система рассчитывала разные кривые скорости на основе максимально допустимой скорости и характеристик торможения поезда.

Первоначальная система I 60 оказалась недостаточной в ряде ситуаций, поэтому в нее было внесено несколько изменений, которые в конечном итоге привели к пересмотренному стандарту I 60R.

I 60R

С введением Linienzugbeeinflussung (LZB) пользователя Deutsche Bundesbahn локомотивы были оснащены микропроцессорной системой защиты поездов LZB / I 80. Он мог принимать сигналы Indusi с 1980 года. Опыт работы с этой системой привел к разработке системы Indusi I 60R, которая требовала микропроцессоров во всех локомотивах. Вместо того чтобы проверять определенные скорости в определенные моменты времени, новая система постоянно проверяла кривую скорости в зависимости от времени. Если поезд двигался быстрее, чем позволял поворот, остановка могла быть принудительно остановлена ​​в любой момент.

PZ80

PZ80 - это независимая разработка ГДР основанная компания Geräte- und Reglerwerk Teltow. Возникла потребность в эффективных системах защиты поездов. Deutsche Reichsbahn. Они хотели добиться независимости от поставок технически устаревшего I 60 западногерманского производителя Siemens и замены импорта румынского I 60 Icret. PZ80 поддерживает все режимы Indusi 60, дополненные рядом новых режимов, включая регулировку скорости с шагом 10 км / ч, кривые непрерывного торможения и ограничительный режим. В 1990 году девелопер был продан Учреждение Treuhand Сименс.^[2] Таким образом, эта система стала основой будущей системы PZB90.

PZB90

PZB90 - это новая версия, развернутая в середине 1990-х годов. Он имеет новый «ограничительный режим» в результате двух аварий. В обоих случаях поезд остановился на станции, как и предполагалось. Затем поезд снова ускорился, несмотря на то, что сигнал все еще горит красным. Когда поезд достиг выходного сигнала, его скорость была достаточной, чтобы врезаться в другой поезд, несмотря на автоматическое торможение, обеспечиваемое индуктором 2000 Гц.

Новый ограничительный режим ограничивает скорость после остановки поезда до достижения красного сигнала. В настоящее время скорость поездов ограничена 45 км / ч при остановке после активного индуктора 1000 Гц или 25 км / ч при остановке после активного индуктора 500 Гц.

Программное обеспечение 1.6

В обновлении программного обеспечения PZB90 до версии 1.6 были внесены важные изменения в кривые торможения: для большинства типов поездов целевая скорость была снижена при увеличении интервала времени. Это изменение старой спецификации Indusi, которая имела фиксированные интервалы. В новой версии программного обеспечения можно использовать неравномерное время - например, поезд типа O должен разогнаться до 85 км / ч через 23 секунды, что ранее было указано как 95 км / ч через 20 секунд. Новые кривые торможения были найдены путем обширного моделирования, чтобы найти лучший компромисс между безопасностью и эффективностью, чтобы оптимизировать работу поезда.

Еще одно изменение связано с функциями оповещения - когда ограничительный режим продлевается еще на 1000 Гц, он не активирует сигнал кабины, если предыдущий сигнал предупреждения был подтвержден. При запуске из остановленного положения многие ограничительные режимы могут быть сняты (кнопка «PZB frei»), поскольку они были основаны исключительно на времени - начиная с версии 1.6, фактическая длина секции контролируется, а ограничительный режим PZB не может быть отменен. Это привело к некоторым изменениям на вокзалах с движущимися индукторами 1000 Гц.

Программное обеспечение 2.0

Обновление программного обеспечения PZB90 до версии 2.0 изменило некоторые угловые варианты управления поездом - ранее можно было снять любой ограничительный режим, изменив скорость на задний ход, а затем вперед. Начиная с этой версии, только контролируемая секция ввела ограничение скорости. Другим изменением является неисправность, когда поезд был остановлен непосредственно над индуктором, который можно было разблокировать только с помощью сброса неисправности, который, однако, также сбросил бы все ограничения скорости из внешней сигнализации.

Функция

Индуктор PZB («путевая антенна»)

Локомотивы и вагоны с кабиной управления оснащены бортовыми передающими катушками с наложенными частотами 500 Гц, 1000 Гц и 2000 Гц. Пассивный настроенные индукторы (Цепи RLC) расположены в соответствующих местах на трассе; каждая катушка индуктивности резонирует на одной из трех частот в зависимости от своего местоположения. Когда передний конец поезда проходит над одним из рельсовых катушек индуктивности, наличие индуктора обнаруживается бортовым оборудованием по изменению магнитного потока. Это активирует соответствующую бортовую цепь и запускает любое действие, которое требуется в зависимости от местоположения (например, звуковое / визуальное предупреждение, принудительное ограничение скорости или принудительная остановка).

Три частоты имеют разные значения для поезда:

Ограничитель скорости 1000 Гц

Предупреждение о том, что передаваемый дальний сигнал указывает на «осторожность», требуется снижение скорости. Водитель должен подтвердить, что он увидел аспект «осторожности», нажав кнопку; невыполнение этого требования в течение нескольких секунд приводит к принудительной остановке.

Частота 1000 Гц активна вместе с желтым сигналом на удаленном сигнале перед основным сигналом или на основном сигнале в сочетании с удаленной опцией для следующего основного сигнала, или она активна перед железнодорожным переездом.

Машинист поезда должен подтвердить сигнал кабины в течение 4 секунд (2,5 секунды в поездах с электронной шиной MVB) нажатием кнопки - это называется тестом на бдительность (нем. Wachsamkeitskontrolle). Невыполнение этого требования приведет к аварийной остановке.

После подтверждения предупреждающего сигнала поезд должен оставаться ниже кривой торможения (нем. Bremskurve) - скоростные поезда могут двигаться со скоростью до 165 км / ч и должны снизить скорость до 85 км / ч через 23 секунды. Обратите внимание, что движение высокоскоростных поездов со скоростью свыше 165 км / ч не основано на визуальных сигналах обочины или индукторах PZB (с использованием LZB или Европейская система управления поездом -сигнализация вместо кабины в Германии).

Поезд не может быть освобожден от ограничений скорости в пределах 700 м после активации 1000 Гц. После этого машинист может нажать кнопку спуска (нем. "Фрайтасте"). В более поздних поколениях принудительное ограничение скорости было увеличено до 1250 м, а точка 700 м актуальна только для индуктора 500 Гц.

Контролируемая скорость (немецкий "überwachte Geschwindigkeit") зависит от типа поезда, который находится в прямой зависимости от массы и тормозной способности - их отношение выражается в процентах торможения (немецкий "Бремшундертстел"). Если скорость поезда падает ниже скорости переключателя (немецкий "Umschaltgeschwindigkeit") активируется ограниченный режим - это включает постоянную максимальную скорость 45 км / ч до индуктора 500 Гц, который еще больше снижает скорость во время ограниченного контроля скорости (немецкий "restriktive Geschwindigkeitsüberwachung").

Ограничитель скорости 500 Гц

Мгновенная максимальная скорость (V_{Максимум}), а также дальнейшее снижение скорости.

Индуктор на 500 Гц можно найти незадолго до основного сигнала, который активирует контроль скорости на следующие 250 м. Это расширит кривую торможения V_ü1 от 1000 Гц до основного сигнала. Ограниченный режим после 1000 Гц сопровождается кривой торможения V_ü2 снизить скорость до основного сигнала. В то время как скорость переключателя была на уровне 10 км / ч после ограничителя скорости 1000 Гц (что отражает полную остановку поезда), теперь он следует кривой торможения, снова не превышая 10 км / ч в положении основного сигнала. Фактические кривые торможения снова зависят от типа поезда (который основан на проценте торможения, рассчитанном машинистом поезда).

Аварийный останов 2000 Гц

Кнопки PZB - команда («Befehl»), отпускание («Frei»), бдительность («Wachsam»)

Если поезд обгонит сигнал остановки, он столкнется с индуктором с частотой 2000 Гц, который немедленно активирует аварийную остановку (если она не отменена, см. Ниже). На основе перекрытие после стоп-сигнала поезд можно безопасно остановить. Из-за разной массы и тормозной способности каждого поезда это можно утверждать только на основе заданной максимальной скорости, которая должна поддерживаться в точке красного сигнала.

Первоначальный протокол Indusi размещал индуктор 2000 Гц на каждом визуальном основном сигнале, который мог показать красный сигнал для немедленной остановки. Если машинист проезжает красный сигнал, аварийная остановка осуществляется безоговорочно. Катушка индуктивности 1000 Гц - это условное ограничение, которое обычно ставится на каждый удаленный сигнал, который может показывать желтый сигнал, указывающий на следующий красный сигнал - в исходном протоколе Indusi машинист поезда должен подтвердить звонок в течение 4 секунд, иначе поезд будет остановится автоматически. В зависимости от желтого сигнала машинист поезда должен снизить скорость, чтобы перекрытие после сигнала остановки было достаточным для безопасной остановки поезда. Система Indusi с ограничителем скорости (по крайней мере, начиная с I60R) будет обеспечивать максимальную скорость через заданное время в этой ситуации с максимальной скоростью в зависимости от типа поезда. 500 Гц обычно находится возле железнодорожных станций или незадолго до основного сигнала - он активирует более низкий предел скорости, чем индуктор 1000 Гц. Поскольку визуальные сигналы могут отключаться во время движения поезда, т.е. когда красный сигнал больше не появляется после пересечения желтого сигнала, машинист может освободить поезд от принудительных ограничений скорости с помощью кнопки, позволяющей ускориться до свободного участка впереди.

Операция

Детали работы со временем изменились, и более поздние системы PZB позволяют более детально ограничивать скорость. Базовая часть схемы работы (нем. "Betriebsprogramm") протокола PZB90 все еще использует три типа индукторов, как показано на следующем рисунке. На диаграмме указана скорость (немецкий "Geschwindigkeit" в км / ч) в соответствии с тормозным путем (нем. "Бремсвег" в метрах) до и после основного сигнала (помещенного в точку 2000 Гц).

Машинист поезда может пересечь стоп-сигнал, если это разрешено директором станции или разрешено заменяющим сигналом (нем. "Эрзацсигнал ") или предупредительный сигнал (немецкий "Ворсичцинал "). Машинисту необходимо нажать и удерживать командную кнопку (немецкий "Befehlstaste") при перемещении над активным индуктором 2000 Гц - при нажатии кнопки раздается постоянный звуковой сигнал (звонок и речь), а использование командной кнопки регистрируется на регистраторе поезда. При использовании кнопки управления максимальная скорость поезда ограничена 40 км / ч.

Развертывание

Германия

Немец EBO железнодорожные правила требует PZB на всех строках, кроме очень незначительных. С 1998 года все тяговые машины должны быть оснащены системой Indusi в Германии - до этого поезда без системы защиты могли использовать линии с поддержкой PZB на скорости до 100 км / ч.^[3] Изменение руководящих указаний EBO потребовало, чтобы около 800 автомобилей бывшего Deutsche Reichsbahn были модернизированы или утилизированы.

Словения

Система Indusi I-60 используется на всех железнодорожных линиях в Словения.

Хорватия

Система Indusi I-60 используется на всех магистральных линиях в Хорватия. PZB требуется для скоростей более 100 км / ч.

Босния и Герцеговина

Система Indusi I-60 используется на некоторых железнодорожных линиях в Босния и Герцеговина. Многие линейные устройства повреждены или украдены во время Боснийская война 1992 - 1995.

Сербия

Система Indusi I-60 используется на всех магистральных линиях в Сербия, но из-за неисправности устройств PZB многие линии ограничены скоростью 100 км / ч.

Черногория

Система Indusi I-60 используется на всех магистральных линиях в Черногория.

Румыния

Система Indusi I-60, идентичная немецкой, установлена ​​на всех железных дорогах стандартной колеи в Румынии. Румынский железнодорожный регулятор AFER требует, чтобы все локомотивы, электропоезда и DMU, ​​работающие в общественной инфраструктуре, были оснащены системами Indusi.

Канада

В Оттава, Канада, OC Transpo с O-поезд Линия Триллия использовал средства управления Indusi на своих немецких Таланты (сейчас на пенсии).^[4] Новые поезда Alstom линии также были оснащены системой управления Indusi.

Саудовская Аравия

Indusi I-60 устанавливается на Метро Мекки для защиты поезда в ручном (аварийном) режиме.

объединенное Королевство

Версия Indusi установлена ​​на Тайн и Уир Метро сеть охраны поездов; его поезда 1970-х годов были в значительной степени основаны на немецких проектах. На продлении метро до Сандерленда, Indusi был установлен на железнодорожных путях Network Rail, потому что он не мешает NR. TPWS сигнальная система.

Израиль

Израильские железные дороги использует Indusi (I 60R), поставляемый Фалес по всей своей сети. Начиная с 2018 года планируется замена системы Indusi на ETCS Сигнализация 2-го уровня поэтапно.^[5]

Венгрия

PZB установлен на линиях Шопрон – Сомбатхей и Сомбатхей – Кёрменд – Сентготтхард, эксплуатируемые ГыСЕВ. Эти линии напрямую связаны с австрийской железнодорожной сетью, и, как следствие, поезда, не оснащенные венгерскими EVM или EÉVB, также могут использовать эти линии.

Несчастные случаи

Система Индуси была относительно безопасной; однако было две аварии, которые привели к созданию ограничительного режима PZB90. Один из них Катастрофа поезда в Рюссельсхайме от 2 февраля 1990 г. - скоростной поезд городской железной дороги выехал со станции на такой скорости, что автоматическая остановка поезда не смогла остановить поезд перед следующим переключением, где только что переходил другой поезд. В результате аварии в час пик в результате аварии 17 человек погибли и 145 получили тяжелые ранения. Еще одна авария, которая привела к внедрению системы PZB90, была Столкновение поезда Гармиш-Партенкирхен, когда RegioExpress из Инсбрука в Мюнхен столкнулся с туристическим поездом, потому что машинист поезда RE уехал с ложным разрешением на красный сигнал.

Произошла по крайней мере одна крупная авария с PZB90 на месте - 26 июня 2000 г. отбыл поезд городской железной дороги. Станция Ганновер-Лангенхаген для однопутного участка со встречным поездом. PZB остановил поезд, но машинист отпустил поезд ("Freitaste") без перепроверки с начальником поезда. В отчете о расследовании отмечается, что до того времени было зарегистрировано 22 подобных случая, когда водитель связал остановку PZB с другой причиной, а не с превышением основного сигнала - в отчете делается вывод о том, что руководство по эксплуатации следует изменить в этой двойной проверке с поездом. Директор должен требоваться не только при превышении основного сигнала, но и явно на всех остановках, связанных с PZB.^[6]

В Столкновение поездов Саксония-Анхальт в 2011 году связан с PZB тем, что путь не был оборудован системой автоматической остановки поезда. В программе модернизации середины 1990-х было сочтено достаточным развернуть PZB90 только на гусеницах, рассчитанных на скорость 100 км / ч (62 мили в час) и выше. Это позволило бы некоторым местным железным дорогам идти в ногу со своими обычными операциями, когда у них не было необходимости в подвижном составе для работы на какой-либо главной линии. После аварии Deutsche Bahn пообещала проверить все однопутные линии, чтобы они были оборудованы PZB или FFB (Funkfahrbetrieb - радиоуправляемая операция). Законодательный орган Германии ввел требование о том, чтобы большинство оставшихся второстепенных железнодорожных путей было модернизировано с автоматической остановкой поездов к 1 декабря 2014 года.^[7]

В 2016 году Бад-Айблинг железнодорожная авария поезда были оснащены этой системой защиты поездов.^[8] Никаких технических проблем пока не обнаружено, но PZB позволяет вручную изменять части системы, и эта функция находится в центре внимания текущих исследований.

Смотрите также

• Прерывистая индукционная автоматическая остановка поезда

использованная литература

внешние ссылки