SelTrac - SelTrac

SelTrac цифровой железнодорожная сигнализация технология, используемая для автоматически контролировать движения железнодорожный транспорт. Это был первый полностью автоматический подвижный блок сигнальная система для коммерческого внедрения.

То, что сейчас называется SelTrac, было первоначально разработано в 1970-х годах компанией Стандарт Elektrik Lorenz («SEL» в названии) Германии для Krauss-Maffei Transurban, автоматизированный транзит по направляющим система, предложенная для GO-Urban сеть в Большой Торонто в Канаде. Хотя проект GO-Urban провалился, усилия Transurban были переданы Онтарио консорциум во главе с Корпорация развития городского транспорта (UTDC), и адаптировался, чтобы стать его Система транзита промежуточной мощности (ICTS). Эта технология была впервые использована на SkyTrain сеть в Ванкувер, Британская Колумбия и Скарборо RT в Торонто, Онтарио.

SelTrac в первую очередь продавалась и разрабатывалась Alcatel, через дочернюю компанию. SelTrac теперь продается у Фалес у своего канадского подразделения, после того как оно приобрело многие активы Alcatel, не связанные с телефонией. Новые версии были сделаны для разных рынков, и сегодня SelTrac используется для управления подвижным составом по всему миру.

Описание

Коммуникация

Первоначальная система SelTrac была основана на индуктивные петли который предоставил канал связи, а также информацию о местоположении. Обычно индуктивный контур используется исключительно в качестве системы связи с электромагниты на транспортных средствах или станциях, индуцирующих токи в петле, которые можно прочитать на большом расстоянии. В случае SelTrac центральный компьютер отправлял данные на транспортные средства со скоростью 1200 бит / с на несущей 36 кГц, тогда как транспортные средства имели 600 бит / с на несущей 56 кГц. Отдельная пара антенн используется для передачи, а другая пара - для приема.

Двухпроводная система индуктивного контура была подвержена вандализму, и в более новых версиях SelTrac управляющий сигнал передается внутри ходовых рельсов на радиочастота с помощью IEEE 802.11 (WiFi) точки доступа.

Сохранение позиции

SelTrac использует концепцию витой петли, разработанную Сименс в 1950-е гг.[1]. Петли SelTrac пересекаются каждые 25 метров, образуя области в форме ромбов. Система связи на транспортных средствах может обнаруживать изменение фазы сигнала, вызванное этими точками пересечения, позволяя им находиться в пределах одной из этих подциклов. Положение в петле можно дополнительно измерить путем подсчета оборотов оси. Транспортные средства передают эту информацию о местоположении в петли вместе с идентификаторами, скоростью, направлением и другими данными.

Эта система недостаточно точна для определения местоположения на станции. Дальнейшая точность обеспечивается «досками для выравнивания станций», которые поезд пытается зафиксировать непосредственно рядом с датчиком. При приближении к станции транспортное средство замедляется, чтобы бортовые датчики могли зафиксировать доску, и транспортное средство автоматически тормозит до остановки с постоянной скоростью, когда это видно. Если поезд проходит мимо доски, например, из-за обледенения на рельсах, поезд необходимо вручную развернуть, чтобы снова его захватить. Положение остановки поезда особенно важно при использовании дверей платформы. Оба набора дверей, двери поезда и двери платформы должны быть точно выровнены с допуском всего в несколько сантиметров, чтобы не создавать препятствий для пассажиров (особенно на инвалидных колясках). Двери платформы широко используются на станциях с ожидаемым большим скоплением пассажиров, например, в Шанхайском метро, ​​Мекке, Дубае и других.

Контроль дорожного движения

В традиционном управлении поездом железная дорога разделена на управление "блоки" с сигналами в каждом. Размеры блоков позволяют самым тяжелым или самым быстрым поездам полностью останавливаться внутри них. Таким образом, если поезд остановится в следующем квартале, следующий поезд всегда успеет полностью остановиться, не дойдя до него. Требуется тщательная настройка расстояния между блоками; если это сигналы, расположенные слишком близко друг от друга, скорость поездов должна быть уменьшена, чтобы они могли останавливаться вовремя, но дальнейшее разнесение их означает, что поезда также рассредоточены и пропускная способность маршрута падает.

SelTrac автоматически поддерживает движение вперед между автомобилями через движущийся блок система. В этой системе начальная и конечная точки блоков не фиксированы и перемещаются вместе с поездами. Это позволяет центральной системе управления вычислять точку на пути, по которой каждый поезд может безопасно двигаться без дальнейших инструкций - в системе с фиксированными блоками это будет следующий набор сигналов, но с SelTrac он постоянно обновляется.

Теоретически эта система могла бы исключить критерий «кирпичной стены» и позволить поездам двигаться настолько близко друг к другу, насколько это позволяет скорость сообщения, но на практике обычно требуется дополнительное расстояние (например, 50 м в случае Доклендское легкое метро ).

Контроль скорости

При первоначальной разработке компьютеры были дорогими, а хранение данных было ограниченным. В соответствии с этой моделью оригинальный SelTrac, используемый в ICTS, централизовал весь контроль. После получения информации о местоположении от транспортного средства были рассчитаны блоки и безопасные целевые точки для каждого из них, и эта информация затем транслировалась обратно через индуктивный контур для приема транспортными средствами. Бортовые контроллеры использовали эту информацию для расчета безопасной скорости приближения к следующей целевой точке и соответствующим образом изменили ее текущую скорость. Система была разработана, чтобы максимально снизить сложность и, следовательно, стоимость контроллеров транспортных средств.

В современных системах в контроллерах транспортных средств можно хранить гораздо больше информации. Теперь они знают схему трассы, ограничения скорости и различные другие данные. Это позволяет диспетчерам принимать более правильные решения об установке скорости - например, о ускорении перед спуском.

Семейство продуктов

SelTrac предлагается двумя способами:

1. Полное интегрированное решение, в котором управление движением и блокировка интегрированы в контроллеры придорожной зоны; это уменьшает проблемы с оборудованием и потенциальными интерфейсами. Интеграция управления блокировкой с информацией о местонахождении поездов, передаваемой через систему CBTC, обеспечивает более быстрое время отклика, более строго контролируемые движения и более легкую расширяемость и адаптируемость. Интерфейсы внутри зонального контроллера проектировать легче, чем интерфейсы между подсистемами. Интегрированная система знает положение каждого поезда с высокой степенью точности. Он может контролировать поведение поезда в любое время и, в ответ на меняющиеся условия, может изменять поведение, чтобы обеспечить безопасность системы, предлагая при этом максимальное обслуживание. Он может адаптировать свои алгоритмы для использования преимуществ индивидуального поведения поезда и изменять параметры для обеспечения оптимального использования ресурсов, таких как доступность платформы и тяговое усилие. Логика установки предела полномочий движения имеет большое влияние на производительность конечной системы, то есть на управление блокировкой комплексным образом. Логика управления блокировками и переключателями оптимизирована с использованием отчетов о положении сообщающихся поездов. В интегрированный дизайн входят:

  • Автономная работа и режим без машиниста, а также режимы сигнализации из кабины
  • Технология подвижных блоков
  • Автоматическая модификация производительности
  • Полностью дублированный поезд в конфигурациях на обочине
  • Возможность передачи данных (шлейф или радио)
  • Автоматическая установка маршрута
  • Быстрый сброс
  • Твердотельная блокировка и дистанционное управление машиной
  • Автоматическое сцепление / расцепление

2. «Прогрессивное» решение наложения:

(a) Защита скорости и сигнала: он жизненно важен для контроля профилей скорости и соблюдения сигнала и обеспечивает все функции прерывистой ATP (автоматической защиты поездов)

(b) Непрерывная автоматическая защита поездов: обеспечивает дополнительную ценность улучшенного движения при сохранении безопасного разделения поездов, независимо от счетчиков осей или рельсовых цепей. Система автоматически генерирует разрешения на движение на основе фактического местоположения движущихся и фиксированных препятствий. Он используется в сочетании с внешними блокировками и обеспечивает замену сигналов автоматического разделения между блокировками. Он может без проблем работать с существующими рельсовыми цепями, что обеспечивает внутренний механизм для управления смешанным трафиком.

(c) Автоматическое управление поездом (ATO), обеспечивающее автоматическое движение поезда, позволяющее машинисту работать «без рук» и тем самым улучшать ходовые качества.

Переход к полностью автоматическому режиму работы (ФАО) является отличным средством согласования предложения поездов со спросом пассажиров.

Передача данных

Обмен данными обеспечивается либо низкочастотным индуктивным контуром, либо широкополосной беспроводной системой открытого стандарта, включающей радиотехнологию с расширенным спектром.[2]

Система передачи данных (DCS)

  • Единая интегрированная сеть открытого стандарта, обеспечивающая связь между всеми подсистемами управления поездом, состоит из трех основных элементов:
    • радиосвязь в свободном пространстве (со всеми поездами)
    • придорожная сеть
    • система безопасности.
  • Сеть Ethernet IP основана на стандарте IEEE 802.3.
  • Радиостанции, соответствующие стандарту IEEE 802.11, устанавливаются с определенными интервалами вдоль путей и используются для обеспечения беспроводной связи с поездами.
  • Каждый поезд имеет мобильную радиостанцию ​​на каждом конце, которая обеспечивает интерфейс с бортовым компьютером транспортного средства и обеспечивает беспроводную связь с железнодорожным полотном.
  • Все оборудование, используемое для создания системы DCS, является коммерческая готовая продукция (COTS).

Установки SelTrac

SelTrac установлен на многих железных дорогах мира,[3] в том числе следующее:

Инциденты SelTrac

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ [1], видеть LZB
  2. ^ "Брошюра Thales SelTrac CBTC" (PDF). Thales Group. Получено 21 марта 2015.
  3. ^ "SELTRAC CBTC, УПРАВЛЕНИЕ ПОЕЗДАМИ НА ОСНОВЕ СВЯЗИ ДЛЯ ГОРОДСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ". Thales Group. Архивировано из оригинал 2 апреля 2015 г.. Получено 21 марта 2015.