SelTrac - SelTrac

SelTrac - это технология цифровой железнодорожной сигнализации, используемая для автоматического управления движением рельсовых транспортных средств . Это была первая полностью автоматическая система сигнализации с подвижным блоком, внедренная на коммерческой основе.

То, что сейчас называется SelTrac, было первоначально разработано в 1970-х годах немецкой компанией Standard Elektrik Lorenz («SEL» в названии) для Krauss-Maffei Transurban , автоматизированной системы транзитных проездов, предложенной для сети GO-Urban в Большом Торонто. Площадь в Канаде. Хотя проект GO-Urban потерпел неудачу, усилия Transurban были переданы консорциуму Онтарио во главе с Корпорацией развития городского транспорта (UTDC) и адаптированы, чтобы стать его системой транзита промежуточной мощности (ICTS). Эта технология была впервые использована в сети SkyTrain в Ванкувере , Британская Колумбия, и в Скарборо RT в Торонто , Онтарио.

SelTrac в основном продавалась и разрабатывалась Alcatel через дочернюю компанию. SelTrac теперь продается Thales из своего канадского подразделения после того, как она приобрела 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 индуктивных петлях, которые обеспечивали канал связи, а также информацию о местоположении. Обычно индуктивная петля используется исключительно в качестве системы связи, при этом электромагниты на транспортных средствах или станциях индуцируют токи в петле, которые могут быть считаны в удаленном месте. В случае SelTrac центральный компьютер отправлял данные на транспортные средства со скоростью 1200 бит / с на несущей 36 кГц, в то время 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 бегущих рельсов на радиочастоте с использованием точек доступа IEEE 802.11 (WiFi).

Сохранение позиции

SelTrac использует концепцию витой петли, разработанную Siemens в 1950-х годах. Петли SelTrac пересекаются каждые 25 метров, образуя ромбовидные области. Система связи на транспортных средствах может обнаруживать изменение фазы сигнала, вызванное этими точками кроссовера, позволяя им размещаться в 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 позиционирования на станции. Дополнительная 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 рельсов, 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 мешать пассажирам (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

При традиционном управлении поездом железная дорога разбита на контрольные «блоки» с сигналами в каждом из них. Размеры блоков позволяют самым тяжелым или быстрым поездам полностью останавливаться внутри них. Таким образом, если поезд остановится в следующем квартале, следующий поезд всегда успеет полностью остановиться, не доезжая 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 их дальнейшее разнесение означает, что поезда также рассредоточены и пропускная способность маршрута падает.

SelTrac автоматически поддерживает прогресс между транспортными средствами через подвижный блок системы. В этой системе начальная и конечная точки блоков не фиксируются 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 может исключить критерий «кирпичной стены» и позволить поездам двигаться настолько близко друг к другу, насколько это позволяет скорость сообщения, но на практике обычно требуется большее расстояние (например, 50 м в случае Доклендского легкорельсового транспорта). ).

Контроль скорости

При первоначальной разработке компьютеры были дорогими, а хранение данных было ограниченным. В соответствии с этой моделью оригинальный SelTrac, который использовался в ICTS, централизовал весь контроль. После получения информации о местоположении от транспортного средства были рассчитаны блоки и безопасные целевые точки для каждого из них, а затем эта информация 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 гораздо больше информации может храниться в контроллерах транспортных средств. Теперь они знают схему трассы, ограничения скорости и различные другие данные. Это позволяет диспетчерам принимать более обоснованные решения об установке скорости - например, о повышении скорости перед уклоном.

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, чтобы использовать преимущества индивидуального поведения поезда, и изменять параметры для обеспечения оптимального использования ресурсов, таких как доступность платформы и тяговое усилие. Логика установки лимита полномочий на перемещение имеет большое влияние на производительность конечной системы, т. Е. На комплексное управление блокировкой. Логика управления блокировками и переключателями оптимизирована с использованием отчетов о положении сообщающихся поездов. В интегрированный дизайн входят:

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

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 (автоматическая защита 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 вместе с внешними блокировками и обеспечивает замену сигналов автоматического разделения между блокировками. Он может работать без проблем 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 помощи рук» и, таким образом, улучшать ходовые качества.

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

Передача данных

Передача данных обеспечивается либо низкочастотным индуктивным контуром, либо широкополосной беспроводной системой открытого стандарта, включающей радиотехнологию с расширенным спектром.

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 (от / до всех поездов)
    • придорожная сеть
    • система безопасности.
  • IP-сеть Ethernet основана на стандарте IEEE 802.3.
  • Радиостанции, соответствующие стандарту IEEE 802.11, устанавливаются через определенные интервалы 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 стандартным коммерческим (COTS).

Установки SelTrac

SelTrac установлен на многих железных дорогах по всему миру, в том числе на следующих:

Инциденты SelTrac

Смотрите также

использованная литература