CC BY
20
2. Костенко М. П., Пиотровский Л. М. Электрические машины. Ч.11.- М.-Л.: Энергия, 1965. - 703 с.
3. Брускин Д.Э., Зохорович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины и микромашины. - М.: Высш. шк., 1990.- 528 с.
4. Токарев Б.С. Электрические машины. - М.: Энергоатомиздат, 19907.- 624 с.
5. ГОСТ 183-74. Машины электрические вращающиеся. Общие технические условия. - Взамен ГОСТ 183-57; Введ. 01.01.74.- М., Изд-во стандартов, 1982. - 43 с.
6. Копылов И. П. Математическое моделирование электрических машин. - М.: Высшая школа, 1994. - 247 с.
7. ГОСТ 7219 -74. Машины электрические вращающиеся. Общие технические условия М., Изд-во стандартов, 1987. - 49 с.
УДК 656.216.2:621.397.7
ПоддубнякВ.И., к.т.н., профессор,ректор (ДонИЖТ) Германенко О.А., инженер (Дон.ж.д.)
ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПЕРЕЕЗДНЫХ ВИДЕОСИСТЕМ СОГЛАСНО ГРАФИКУ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ.
ЧАСТЬ 2
Постановка проблемы. Основным условием надежного и безопасного функционирования переездов является соблюдение очередности проследования транспортными средствами его опасной зоны. На магистральных железных дорогах Украины, исходя из различий в скорости перемещения подвижных единиц железно- и автодорожного транспорта, а также длин тормозных участков, преимущественным правом проследования переездов обладает железнодорожный транспорт (на промышленных предприятиях это условие не сохраняется из-за невысоких скоростей движения и особенностей технологического процесса основного производства).
Однако за последние годы проблема в местах пересечения железных дорог и автомагистралей еще более обострилась по причине не соблюдения данного условия. Это связано с увеличением количества транспортных средств и снижения дисциплины их водителей. Кроме того, имеющие место ложные занятости участков приближения к переездам, при отсутствии поездов на них, приводит к неоправданному простою
автотранспорта у огражденных переездов. Это, в свою очередь, способствует игнорированию водителями запрещающей сигнализации, по причине отсутствия информации о приближающихся поездах и времени возможного вступления их в зону переезда, согласно графика движения на данном участке пути. В то же время, машинисты локомотивов также не владеют реальной информацией о свободности впереди лежащих переездов.
Поэтому разработка устройств автоматического контроля зоны переезда, согласно графика движения поездов, с последующей передачей информации машинистам приближающихся локомотивов, является одной из основных задач дальнейшего совершенствования систем переездной сигнализации.
Анализ последних исследований и публикаций. Исследования и разработка устройств автоматического контроля состояния опасной зоны переездов ведется в разных странах мира уже длительное время. В некоторых наиболее технически развитых странах, в частности в США, Японии и Германии, в последние годы, уже ведутся интенсивные работы по использованию устройств промышленного телевидения для получения достоверной информации о состоянии опасной зоны железнодорожных переездов [1,2]. В зарубежных разработках видеоинформация о состоянии переезда передается по линии связи на пост ЭЦ, или непосредственно на автоматизированное рабочее место дежурного по станции (АРМ ДСП), где отображается на видеомониторе, а оценка ситуации и принятие окончательного решения по-прежнему осуществляется дежурным по станции. В свою очередь, современные телевизионные средства наблюдения легко увязываются с любым компьютером, имеют высокое быстродействие и позволяют обрабатывать сигналы от неподвижных, малоподвижных и быстроменяющихся объектов, как в реальном, так и в измененном времени [3].
Поэтому, сочленив средства видеонаблюдения с переездным микроконтроллером, можно получить автоматическую систему видеоконтроля опасной зоны железнодорожных переездов, работающую в течение времени следования поезда по участку приближения, и, следовательно, в графике движения поездов, в которой процесс обнаружения посторонних объектов на фоне опасной зоны будет осуществляться без участия человека.
Цель статьи. Рассмотрение особенностей функционирования переездных видеосистем согласно графика движения поездов.
Основной материал исследования. График движения представляет собой графическое изображение следования поездов. Причем, следование
каждого поезда между раздельными пунктами условно изображают прямыми линиями, что соответствует равномерному его движению.
В качестве примера рассмотрим фрагмент графика движения поездов по однопутному перегону (рисунок 1), где:
t1 - время отправления поезда со станции М;
t2 - время проследования поездом границы станции отправления, т.е. время вступления поезда на перегон;
t3 = ton - время проследования поездом первого проходного светофора
(т.е. поезд вступил на участок приближения к переезду);
t4 - время проследования поездом заградительного светофора; t5 = tc - время проследования поездом железнодорожного переезда (таким образом, это время возможного столкновения в опасной зоне переезда);
t6 - время проследования поездом второго проходного светофора; t7 - время проследования поездом входного светофора станции N; t8 - время прибытия поезда на станцию N.
Из фрагмента данного графика для непосредственного рассмотрения выделим участок перегона с имеющимся переездом - участок между проходными светофорами 3 и 1. В данном случае участком приближения к переезду будет участок между сигнальной установкой №3 и заградительным светофором переезда (ЗС).
Выразив время 1с через скорость движения поездов на данном участке Уп и длину участка приближения к переезду /оп по известной формуле /=V- t, получим:
, _ on
t с _
>п
у-. (1)
В данном выражении скорость Уп, есть величина не постоянная, и зависит от многих факторов:
- навыков вождения машинистов;
- технического состояния и конструктивной скорости применяемых локомотивов;
- профиля пути;
- веса поезда;
- наличия предупреждений на ограничение скорости на данном участке;
- наличия на данном участке перегона места обязательной пробы тормозов и прочее.
Рисунок1 - Фрагмент графика движения поезда по однопутному
перегону
Следовательно, скорость Уп, на графике движения, будет выглядеть уже не как линия, а как параллелепипед возможных скоростей движения поезда по перегону, с вершинами ВВ 'ГГ', при следовании без отклонений от графика движения (рисунок 2). Линии ВГ' и В'Г соответствуют наибольшим скоростям движения поездов на перегоне МЫ. При этом, наибольшее значение скорости не может быть больше максимально возможной на данном перегоне, а наименьшее - минимально установленной ПТЭ скорости движения поездов по перегону.
СтИ
Ось станции М
Рисунок 2 - Диапазон возможных скоростей движения поезда по
перегону, где: 1ОМ - время отправления поезда со станции М; - время прибытия поезда на станцию N.
Совместим полученный график с фрагментом перегона, приведенном на рисунке 1 (рисунок 3). Пересечение линии переезда и прямых скоростей движения ВГ' и В'Г будет соответствовать точкам, проекции которых на ось абсцисс являются возможными значениями времени вступления поезда на переезд, без отклонения от графика движения. Соответственно, при наличии каких-либо отклонений в поездной работе, график движения выдерживаться не будет, а временной
г 11
интервал между точками Б и Б может еще более расшириться.
Рисунок 3 - Время вступления поезда в зону переезда, где: tc.max -время вступления поезда в зону переезда при максимальной скорости
движения; tc.min - время вступления поезда в зону переезда при минимальной скорости движения; tc - время вступления поезда в зону переезда при графиковой скорости движения
Таким образом, можно сделать вывод, что время tc будет не фиксированной величиной, а иметь некоторый интервал значений. Следовательно, выражение (1) можно представить следующим образом:
сф =
I
К
= ± д..
(2)
пф
где tc - фактическое время вступления поезда в опасную зону переезда;
Кпф - фактическая скорость следования поезда по участку оповещения;
Atc - разброс временных параметров, возникающий
вследствие изменений фактической скорости приближающегося к переезду поезда:
A Г- Atc. max,_ пРи _ скорости _ поезда _ Vn. тах [+ Atс min, _ при _ скорости _ поезда _ Vn. min '
где &стах и А^.т;п- разброс временных параметров соответственно при уменьшении и увеличении времени следования поезда до опасной зоны переезда (рисунок 4):
¥п тах - максимальная скорость приближающегося к переезду поезда: зависит от конструктивной скорости применяемых локомотивов (для ВЛ8 - 100 км/ч, ЧС2 и ЧС7 - 160 км/ч, электропоезда ЭР2Т - 130 км/ч и т.д.) и наличия предупреждений на ограничение скорости на данном участке перегона;
¥п т;п - минимально установленная ПТЭ скорость движения поезда по перегону.
3\~°
Рс(г) \
tоn
ЗЮ
1 Ю
t
Рисунок 4 - Изображение функции Fc(t) при наличии разброса временных параметров
Тогда время вступления поезда в опасную зону переезда: - при максимальной скорости поезда:
t = 1°п = t -At (4)
lc.max j,- 1с "'c.max ; V V
п max
при минимальной скорости поезда:
К
t ■ =—= t + ■
с.тш -.т с с.тт ■
п min
(5)
Таким образом, фактическое время вступления поезда в опасную
зону:
1 сф ^ [[с.тах.
•^с.тт ] •
(6)
В результате, фактическая продолжительность работы переездной видеосистемы (рисунок 5):
зНЭ
а^оО
б)рноО)
^О / 1 ю
^ж1 Б Б Б
__ 1
1
{оп зох {с. тах Ас.тах {с 1 / 1. {с. тт , А{с.тт
Б Г,-п > >Б Б
1
t t 1оп 1зно {с. тах А{с.тах --7 1с 1 1 {с. тт .А^с.тт
Рисунок 5 - Функционирование системы видеонаблюдения на охраняемых (а) и неохраняемых (б) переездах при наличии разброса
временных параметров
tшф = 1сф -1зно, _ для _ неохраняемых _ переездов
ф.вид
tкоф = 1сф -1зох, _ для _ охраняемых _ переездов
(7)
t
t
фактическое время контроля переездной зоны соответственно на неохраняемых и
где 1 кн.ф и 1 ко.ф -
видеосистемой опасной охраняемых переездах.
В свою очередь разброс временных параметров: - при увеличении скорости поезда до максимальной:
^с. тах = I с.гр ^с. тах
I
оп
I
оп
к,
п.гр
Vv,
1оп ' К. тах Кп.гр )
V ■ V у п.гр у п. тах
(8)
при снижении скорости поезда до минимальной:
^ с. тт = ^с. тт ^ с.гр
1оп 1оп оп
V
п.тт
V
п.гр
гр
V ■ ■ V
у п. тт у п.гр
(9)
где Vnг,р - некоторая графиковая скорость движения поездов,
установленная для данного участка перегона;
- гсгр - время вступления поезда в опасную зону переезда при
следовании по участку приближения с графиковой скоростью движения.
Следовательно, общая длительность интервала разброса временных параметров, при определении скорости посторонних объектов на переезде:
^с.общ = А^с.шах + ^с.шш _ ^с.шш ^с.шах . (10)
Таким образом, в каждый момент времени 1е[1оп......11с], в
зависимости от скорости движения приближающегося к переезду поезда,
г н
возможно смещение точки Б линии среза в промежутке [Б.....Б ], и, как
следствие, изменение угла наклона линии среза (рисунок 6).
Линия среза - это линия, отделяющая область безопасных значений скорости автодорожных транспортных средств через огражденный переезд от области опасных значений (определяется переездным микроконтроллером с помощью соответствующего программного обеспечения).
Это, в конечном итоге, будет оказывать влияние на определение опасных значений скорости обнаруженных в огражденной зоне переезда посторонних объектов. А т.к. поезда по участкам перегона следуют не равномерно, а с ускорением или замедлением, то необходимо подробнее остановиться на рассмотрении фактического диапазона времени
вступления поездов в зону переезда, в зависимости от изменений скорости их движения.
а)
Удоп
Диапазон смещения
б) V V,
Удоп -
Б' Б Б"
V
мин
г
V
мин
г
Рисунок 6 - Контролируемый системой видеонаблюдения диапазон скоростей движения автотранспортных средств через охраняемые (а) и неохраняемые (б) железнодорожные переезды при наличии разброса
временных параметров
Вывод. В работе изложен подход к решению задачи автоматического определения времени вступления поездов на переезд и распознавания опасных скоростей движения объектов в огражденной зоне переезда, при следовании поездов через переезд согласно графика движения.
В дальнейших исследованиях процесса видеоконтроля опасной зоны железнодорожных переездов предлагается рассмотреть:
- время вступления поездов на переезд в зависимости от скорости их движения;
- основные ситуации, возникающие в огражденной зоне переезда, для определения степени их опасности движению приближающихся поездов;
- особенности видеообнаружения посторонних объектов в зоне переезда с помощью детекторов активности в кадре изображения.
Список литературы
1. Обеспечение безопасности движения на переездах железных дорог мира. // Автоматика телемеханика и связь, 1997. - № 11- с.30-31.
2. Телевизионные системы контроля на Государственных железных дорогах ФРГ. // Железные дороги мир, 1985. - № 3 - с.28-36.
3. Грязин Г.Н. Системы прикладного телевидения: Учебное пособие для вузов. - СПб.: Политехника, 2000. - 277с.: ил.
Кочнев Ф.П., Сотников И.Б. Управление эксплуатационной работой железных дорог: Учебное пособие для вузов. - М.: Транспорт, 1990. - 424с.
УДК 681.5:656.2
Лапко А. О., асистент (УкрДАЗТ) Лапко Н.Г., шженер вiд. тех. док. (ШЧ-2 ШвденноХзал.)
Дорога Н.М., студентка (УкрДАЗТ)
ТЕКСТОВИЙ ВИРОБНИЧИЙ ДОКУМЕНТ В ЗАЛ1ЗНИЧН1Й АВТОМАТИЦ1
Вступ. На зашзничному транспорт в робот iнженерiв та керiвникiв виробництва багато часу придшяеться вивченню, анаизу й складанню рiзноl нормативно-техшчно! документацй (НТД). У дистанцй сигнашзацй та зв'язку (ШЧ) одним з таких докуменлв е 1нструкщя про порядок користування пристроями СЦБ поста ЕЦ станцй.
У цшому шструкщя - правовий акт, який створений для установлення правил, що регулюють оргашзацшш, науково-техшчш, технолопчш та iншi спецiальнi сторони дiяльностi органiзацiй та пiдприемств, окремих 1х пiдроздiлiв та служб, а також посадових ошб. Кожна iнструкцiя повинна бути затверджена вищестоящими органами або керiвниками оргашзацй [1].
Iнструкцiя про порядок користування пристроями СЦБ поста ЕЦ станцй призначена для регламентацй дш експлуатацшного штату при робо^ з пристроями СЦБ з метою забезпечення 1х безпечного функцiонування. Регламентацй дш, що перелiчуються, являють собою
