RU2397094C1 - Method and system of railway vehicle target stoppage - Google Patents
Method and system of railway vehicle target stoppage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2397094C1 RU2397094C1 RU2009109737/11A RU2009109737A RU2397094C1 RU 2397094 C1 RU2397094 C1 RU 2397094C1 RU 2009109737/11 A RU2009109737/11 A RU 2009109737/11A RU 2009109737 A RU2009109737 A RU 2009109737A RU 2397094 C1 RU2397094 C1 RU 2397094C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- railway vehicle
- radio frequency
- tags
- radio
- railway
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области организации и управления движением на железных дорогах, а именно к системам прицельного торможения моторвагонного подвижного состава (МВПС), в частности, для высокоточной остановки электропоездов около платформ.The invention relates to the field of organization and control of traffic on railways, and in particular to systems of targeted braking of motor carriage rolling stock (MVPS), in particular, for high-precision stopping of electric trains near platforms.
Известно устройство управления прицельным торможением (патент РФ №54348), содержащее управляющий вычислительный комплекс, состоящий из программно-аппаратных модулей, объединенных в одном промышленном компьютере, а модуль расчета скорости выхода отцепов из тормозных позиций выполнен с возможностью расчета скорости выхода отцепов из тормозных позиций с учетом параметров внешней среды в режиме реального времени.A device for controlling targeted braking (RF patent No. 54348), comprising a control computer system consisting of software and hardware modules integrated in one industrial computer, and a module for calculating the speed of release of brake releases from brake positions is made with the possibility of calculating the speed of release of brake releases from brake positions with taking into account environmental parameters in real time.
К недостаткам данного устройства можно отнести сложность устройства и невысокую точность прицельной остановки.The disadvantages of this device include the complexity of the device and the low accuracy of the targeted stop.
Наиболее близким к изобретению является система определения местоположения железнодорожных транспортных средств (патент РФ №2284938), содержащая, по меньшей мере, один идентификатор пути, установленный на трассе прохождения указанного транспортного средства, расположенные на указанном железнодорожном транспортном средстве средство возбуждения сигнала указанного идентификатора пути и средство регистрации сигнала указанного идентификатора пути и бортовое вычислительное средство, выполненное с возможностью анализа указанного отклика.Closest to the invention is a system for determining the location of railway vehicles (RF patent No. 2284938), containing at least one track identifier installed on the path of the specified vehicle, located on the specified railway vehicle means for exciting the signal of the specified track identifier and means signal registration of the specified path identifier and on-board computing means configured to analyze the specified response .
Недостатком данного устройства является сложность устройства и невозможность обеспечить прицельной остановки.The disadvantage of this device is the complexity of the device and the inability to provide targeted stops.
Техническая задача, решаемая посредством предлагаемой системы, состоит в обеспечении точного (прицельного) торможения электропоездов.The technical problem solved by the proposed system is to provide accurate (aimed) braking of electric trains.
Технический результат, получаемый при реализации предложенной системы, состоит в повышении точности торможения железнодорожных транспортных средств.The technical result obtained by the implementation of the proposed system is to increase the braking accuracy of railway vehicles.
На фиг.1 показан пример расположения радиочастотных меток около платформы.Figure 1 shows an example of the location of RF tags near the platform.
На фиг.2 показан пример расположения радиочастотного считывателя на железнодорожном транспортном средстве.Figure 2 shows an example of the location of the radio frequency reader on a railway vehicle.
На фиг.3 показан вариант части системы, находящийся на железнодорожном транспортном средстве.Figure 3 shows an embodiment of a part of the system located on a railway vehicle.
На фиг.4 показан пример реализации радиочастотного считывателя, устанавливаемого на железнодорожном транспортном средстве.Figure 4 shows an example implementation of a radio frequency reader mounted on a railway vehicle.
Способ и система прицельной остановки железнодорожных транспортных средств, в основном моторвагонного подвижного состава (МВПС), основаны на использовании технологии радиочастотной идентификации (RFID), при которой осуществляется последовательное считывание и обработка информации, как минимум, с двух пассивных радиочастотных меток, расположенных на пути следования железнодорожного транспортного средства, при этом первая метка находится на подъезде, например, к платформе, а вторая располагается в конце участка пути в месте остановки, например в конце платформы.The method and system for targeted stopping of railway vehicles, mainly motor carriage rolling stock (MVPS), are based on the use of radio frequency identification (RFID) technology, which sequentially reads and processes information from at least two passive RF tags located along the route railway vehicle, while the first mark is at the entrance, for example, to the platform, and the second is located at the end of the track at the stop example at the end of the platform.
Устройство управления 7, расположенное на железнодорожном транспортном средстве 5, обрабатывает информацию, поступающую с устройства измерения скорости 8 и через радиочастотный считыватель 6 с первой радиочастотной метки 1. Первая радиочастотная метка 1 располагается на участке железнодорожного пути при подъезде к месту остановки, например к платформе 3, на известном расстоянии от второй радиочастотной метки, которая располагается в месте останова, таким образом, что начало железнодорожного транспортного средства располагалось на линии останова 4. Устройство управления 7 на основании полученной информации вырабатывает управляющий сигнал на устройство регулирования скорости 9 железнодорожного транспортного средства, которое осуществляет процесс торможения по заранее заданному закону. Торможение осуществляется таким образом, чтобы к моменту достижения железнодорожным транспортным средством 5 второй радиочастотной метки 2 скорость железнодорожного транспортного средства 5 была бы близка к нулевой, а останов железнодорожного транспортного средства осуществляется сигналом, полученным радиочастотным считывателем 6 со второй радиочастотной метки 2. Для каждого участка пути, для каждой платформы 3, первый радиочастотный датчик 1 содержит характеристики участка пути, например код станции/платформы, расстояние до второго датчика или координаты первого и второго радиочастотных датчиков и т.д. Информация второго радиочастотного датчика логически связана с информацией первой радиочастотной метки. Эта логическая связь может осуществляться наличием общей информации, например кода платформы или тупика, наличием координат обоих датчиков и т.д.The
Первая радиочастотная метка 1 устанавливается на таком же расстоянии от линии останова 4 (фиг.1), на каком устанавливается радиочастотный считыватель 6 от начала железнодорожного транспортного средства 5 (фиг.2)The first RF tag 1 is installed at the same distance from the stop line 4 (FIG. 1), at which the
Минимальное расстояние между первой и второй радиочастотной меткой определяется минимальным временем торможения железнодорожного транспортного средства от максимально возможной для данного пути скорости железнодорожного транспортного средства до полного останова. Расстояние между первым и вторым радиочастотными датчиками целесообразно выбирать минимально возможным, так как при увеличении расстояния между ними возрастает ошибка определения координат, связанная с погрешностями различных устройств в системе.The minimum distance between the first and second radio frequency tags is determined by the minimum braking time of the railway vehicle from the maximum possible speed of the railway vehicle for a given path to a complete stop. It is advisable to choose the distance between the first and second radio frequency sensors as minimally possible, since as the distance between them increases, the error in determining the coordinates associated with the errors of various devices in the system increases.
Система работает следующим образом. При приближении железнодорожного транспортного средства 5, например МВПС, к месту останова, например к платформе 3, радиочастотный считыватель 6, работающий постоянно или включающийся по командам устройства управления 7 в соответствии с заложенной в нем картой пути, через приемопередающую антенну 14 считывает информацию с первой радиочастотной метки 1, декодирует ее в приемнике ответного сигнала 12, выделяет необходимые данные в устройстве управления радиочастотным считывателем 10 и передает ее в устройство управления 7. Первая радиочастотная метка 1 содержит и передает в устройство управления 7 всю необходимую информацию, в том или ином виде, о расстоянии до второй радиочастотной метки 2. Устройство управления 7 на основе заложенного в него алгоритма и на основании данных о скорости железнодорожного транспортного средства, полученных с устройства измерения скорости 8, вырабатывает управляющий сигнал, который поступает на устройство регулирования скорости 9 железнодорожного транспортного средства, которое осуществляет процесс торможения по заранее заданному закону таким образом, чтобы при подъезде к второй радиочастотной метке 2 иметь скорость порядка 2-5 км/час. При подъезде ко второй радиочастотной метке 2 она попадает в диаграмму направленности 15 приемопередающей антенны 14 радиочастотного считывателя 6. Считанная информация обрабатывается и проверяется устройством управления 7, что эта радиочастотная метка является местом останова и при выполнении определенного критерия, например максимума мощности ответного сигнала, выдает управляющий сигнал на устройство регулирования скорости 9 на полную остановку железнодорожного транспортного средства 5.The system operates as follows. When a
Радиочастотный считыватель 6 и радиочастотные метки 1 и 2 могут быть выполнены по технологии радиочастотной идентификации с пассивными радиочастотными метками, например, по патенту РФ №2222030, при этом радиочастотные метки устанавливаются на железнодорожном пути, в частности могут крепиться к шпалам, а приемопередающая антенна 14 радиочастотного считывателя 6 устанавливается на днище железнодорожного транспортного средства, при этом ее диаграмма направленности направлена вниз. Остальные элементы радиочастотного считывателя могут быть установлены в кабине машиниста.
В качестве устройства измерения скорости 8 и устройства регулирования скорости 9 могут быть использованы штатные устройства железнодорожного транспортного средства 5.As a device for measuring
Устройство управления 7 может быть выполнено на базе стандартного микропроцессорного блока.The
Приемопередающая антенна 14 радиочастотного считывателя 6 конструктивно может быть выполнена по любой известной технологии, например, в виде микрополосковой антенны. Конструкции микрополосковых антенн обеспечивают хорошую повторяемость характеристик при серийном производстве. Ширина диаграммы направленности 15 по ходу движения может быть любой, минимальная ширина диаграммы направленности 15 выбирается из расчета, чтобы обеспечить считывание не менее 3-х полных пакетов информации при скорости 2-5 км/час. Ширина диаграммы направленности 15 будет определять точность останова железнодорожного транспортного средства 5 относительно линии останова 4.The
Точность остановки можно повысить, если использовать дополнительные критерии. В качестве такого критерия может выступать, например, максимум излучения ответного сигнала (приемопередающая антенна располагается непосредственно над вторым радиочастотным датчиком). При использовании такого критерия к аппаратуре радиочастотного считывателя 6, в частности к характеристикам приемопередающей антенны 14, к формирователю запросного сигнала 11, приемнику ответных сигналов 12 могут не предъявляться очень высокие требования. Поиск такого максимума достаточно просто технически организовать с использованием выпрямительного устройства и аналого-цифрового преобразователя.Stop accuracy can be improved by using additional criteria. Such a criterion can be, for example, the maximum radiation of the response signal (the transceiver antenna is located directly above the second radio frequency sensor). When using such a criterion, very high requirements may not be imposed on the equipment of the radio-
Повысить плавность торможения и точность останова можно, используя дополнительные радиочастотные метки, расположенные между первой и второй радиочастотными метками. Они могут содержать, например, свои точные координаты, расстояния до второй радиочастотной метки или другую информацию, способную скорректировать процесс торможения.It is possible to increase the smoothness of braking and the stopping accuracy by using additional RF tags located between the first and second RF tags. They can contain, for example, their exact coordinates, distances to the second RF mark or other information that can adjust the braking process.
В систему для определения текущих координат железнодорожного транспортного средства может быть введена система позиционирования, например система глобальной спутниковой навигации (СГСН), в частности, например, GPS или ГЛОНАСС. Так как данные, получаемые с СГСН, в динамике из-за своей низкой точности не позволяют обеспечить точное прицельное торможение, то радиочастотные метки в данном случае могут содержать свои точные координаты и выступать в качестве корректирующих маяков для повышения точности.A positioning system, for example, a global satellite navigation system (GPS), in particular, for example, GPS or GLONASS, can be introduced into the system for determining the current coordinates of a railway vehicle. Since the data obtained from the GPSS, in dynamics due to their low accuracy, do not allow for accurate impact braking, the RF tags in this case can contain their exact coordinates and act as correcting beacons to increase accuracy.
СГСН также может выступать в качестве измерителя скорости железнодорожного транспортного средства.The SSSS can also act as a speed meter for a railway vehicle.
СГСН может быть использована в системе для формирования команд на включение запросного сигнала в радиочастотном считывателе 6 при подъезде к первой радиочастотной метке 1.GHSN can be used in the system to generate commands to turn on the interrogation signal in the
В систему может быть введен второй радиочастотный считыватель, приемопередающая антенна которого смещена на известное расстояние по ходу движения относительно приемопередающей антенны первого радиочастотного считывателя. Например, приемопередающая антенна первого радиочастотного считывателя устанавливается на дно железнодорожного транспортного средства ближе к одному концу, вторая антенна - к другому концу. Введение второго радиочастотного считывателя позволяет более точно позиционировать железнодорожное транспортное средство относительно платформы. Это осуществляется следующим образом. При подъезде ко второй, по ходу движения, радиочастотной метке первый радиочастотный считыватель фиксирует наличие данной радиочастотной метки и дает команду на снижение скорости железнодорожного транспортного средства, останов которого осуществляется при появлении сигнала данной радиочастотной метки на втором радиочастотном считывателе. Наличие второго радиочастотного считывателя позволяет также определять мгновенную скорость железнодорожного транспортного средства, если расстояние между ними заложено в управляющее устройство. Сами первый и второй радиочастотные считыватели могут находиться как в непосредственной близости от соответствующих приемопередающих антенн, так и в любом другом месте на днище железнодорожного транспортного средства. При наличии двух приемопередающих антенн может быть использован один радиочастотный считыватель, работающий с двумя приемопередающими антеннами, подключенными к радиочастотному считывателю, например, через управляемый устройством управления коммутатор.A second radio frequency reader may be introduced into the system, the transceiver antenna of which is offset by a known distance in the direction of travel relative to the transceiver antenna of the first radio frequency reader. For example, the transceiver antenna of the first RF reader is mounted on the bottom of the railway vehicle closer to one end, the second antenna to the other end. The introduction of a second radio frequency reader allows you to more accurately position the railway vehicle relative to the platform. This is as follows. When approaching the second, in the direction of travel, RFID tag, the first RFID reader detects the presence of this RFID tag and gives a command to reduce the speed of the railway vehicle, which stops when the signal of this RFID appears on the second RFID reader. The presence of a second radio frequency reader also allows you to determine the instantaneous speed of a railway vehicle, if the distance between them is laid in the control device. The first and second radio frequency readers themselves can be located in the immediate vicinity of the respective transceiver antennas, or in any other place on the bottom of the railway vehicle. If there are two transceiver antennas, one radio frequency reader can be used, working with two transceiver antennas connected to the radio frequency reader, for example, through a switch controlled by a control device.
При использовании данной системы на моторвагонном подвижном составе (электричках) считанная с радиочастотных меток информация, содержащая данные об участке пути или платформы (например, код платформы), может обрабатываться в устройстве управления на предмет принятия решения об остановке. При данном построении системы в устройстве управления должна быть записана база данных с кодами участков пути (платформ). В соответствии с маршрутом машиниста (расписанием маршрута электрички), который может быть записан в устройство управления или постоянно или вводится для данного маршрута с каких-либо носителей (например, магнитной карты), и данными, считанными с радиочастотной метки, определяется необходимость остановки и выносится решение о торможении.When using this system on motor-car rolling stock (trains), information read from radio frequency tags containing information about a track or platform (for example, platform code) can be processed in the control unit for a decision to stop. With this construction of the system, a database with codes of sections of the track (platforms) should be recorded in the control device. In accordance with the driver’s route (train schedule), which can be written to the control unit or permanently or entered for this route from any media (for example, a magnetic card), and the data read from the RF tag, the need to stop is determined and braking decision.
Для выбора оптимального режима торможения железнодорожного транспортного средства измеряется расстояние между первой и второй радиочастотными метками. Эти данные могут быть записаны как в первой, по ходу движения железнодорожного транспортного средства, радиочастотной метке, так и в устройстве управления. В первом случае устройство управления выделяет из потока данных необходимую информацию и принимает решение о выборе оптимального процесса торможения. Во втором случае устройство управления определяет расстояние между радиочастотными метками на основании полученного с первой радиочастотной метки кода участка пути или платформы и записанного в памяти устройства управления соответствующего этому коду значения.To select the optimal braking mode for a railway vehicle, the distance between the first and second radio frequency tags is measured. These data can be recorded both in the first, along the direction of the railway vehicle, radio frequency tag, and in the control device. In the first case, the control device extracts the necessary information from the data stream and makes a decision on choosing the optimal braking process. In the second case, the control device determines the distance between the RF tags based on the code of the path or platform portion obtained from the first RF tag and the value corresponding to this code recorded in the memory of the control device.
Процесс торможения можно сделать еще более оптимальным за счет программной коррекции скорости железнодорожного транспортного средства. Для этого между первой и второй радиочастотными метками необходимо расположить дополнительные радиочастотные метки с записанными в них координатами их расположения. Координаты могут быть как абсолютные, так и относительные. Во втором случае, например, в первую радиочастотную метку может быть записано расстояние между первой радиочастотной меткой и первой дополнительной меткой. Устройство управления на основании информации, полученной с первой радиочастотной метки, должно иметь возможность идентифицировать дополнительные радиочастотные метки.The braking process can be made even more optimal by software correction of the speed of a railway vehicle. For this, between the first and second radio frequency tags, it is necessary to arrange additional radio frequency tags with the coordinates of their location recorded in them. Coordinates can be both absolute and relative. In the second case, for example, the distance between the first RF tag and the first additional tag may be recorded in the first RF tag. The control device based on the information received from the first RF tag should be able to identify additional RF tags.
Система прицельного торможения может работать и в ручном режиме. При этом может использоваться индикаторное устройство, которое выдает информацию машинисту о необходимости торможения. При наличии ручного режима система может исполнять функцию контрольного устройства, записывающего реальный процесс движения относительно радиочастотных меток, расположение которых относительно платформы известно, для последующего анализа действий машиниста.The aim braking system can also work in manual mode. In this case, an indicator device can be used that provides information to the driver about the need for braking. In the presence of a manual mode, the system can perform the function of a control device that records the real process of movement relative to RF tags, the location of which relative to the platform is known, for subsequent analysis of the actions of the driver.
При использовании систем автоматического ведения железнодорожного транспортного средства (автоведение) управляющее устройство 7 может выдавать управляющий сигнал на эту систему. Система автоведения может быть выполнена, например, по патенту РФ №2273567.When using systems of automatic driving of a railway vehicle (auto-driving), the
На однопутных дорогах с двухсторонним движением могут устанавливаться, как минимум, четыре радиочастотные метки, при этом каждая пара радиочастотных меток содержит информацию, позволяющую их идентифицировать железнодорожному транспортному средству, двигающемуся только в соответствующем направлении. Остальные радиочастотные метки могут использоваться для коррекции параметров движения.On single-track roads with two-way traffic, at least four radio-frequency tags can be installed, with each pair of radio-frequency tags containing information that allows them to be identified by a railway vehicle moving only in the corresponding direction. The remaining RFID tags can be used to correct motion parameters.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009109737/11A RU2397094C1 (en) | 2009-03-18 | 2009-03-18 | Method and system of railway vehicle target stoppage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009109737/11A RU2397094C1 (en) | 2009-03-18 | 2009-03-18 | Method and system of railway vehicle target stoppage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2397094C1 true RU2397094C1 (en) | 2010-08-20 |
Family
ID=46305406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009109737/11A RU2397094C1 (en) | 2009-03-18 | 2009-03-18 | Method and system of railway vehicle target stoppage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2397094C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544285C1 (en) * | 2013-12-04 | 2015-03-20 | Акционерное общество "Научно-производственный центр "ПРОМЭЛЕКТРОНИКА" (АО "НПЦ "ПРОМЭЛЕКТРОНИКА") | Railway crossing signalling hardware control device |
RU2618569C1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационная компания ГМК" (ООО "Инновационная компания ГМК") | Railway vehicles target braking method and system |
RU2741337C1 (en) * | 2019-12-26 | 2021-01-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Electric drive control method for accurate mechanism shutdown with two limit switches |
-
2009
- 2009-03-18 RU RU2009109737/11A patent/RU2397094C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БР 0593910 A1, 27.04.1994. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544285C1 (en) * | 2013-12-04 | 2015-03-20 | Акционерное общество "Научно-производственный центр "ПРОМЭЛЕКТРОНИКА" (АО "НПЦ "ПРОМЭЛЕКТРОНИКА") | Railway crossing signalling hardware control device |
RU2618569C1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационная компания ГМК" (ООО "Инновационная компания ГМК") | Railway vehicles target braking method and system |
RU2741337C1 (en) * | 2019-12-26 | 2021-01-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Electric drive control method for accurate mechanism shutdown with two limit switches |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100946935B1 (en) | Position detecting device of moving object | |
JP3421768B2 (en) | Autonomous vehicle route guidance method, autonomous vehicle route guidance device, and autonomous vehicle equipped with route guidance device | |
US9663128B2 (en) | Location and/or direction of travel detection system and method | |
CN109664916A (en) | Using Vehicle Controller as the train operation control system of core | |
CA2273400C (en) | Method and apparatus for controlling trains by determining a direction taken by a train through a railroad switch | |
KR101784684B1 (en) | System for high precision train position detection using wireless access points and the method thereof | |
KR20140053908A (en) | Vehicle localization system | |
CN103782190A (en) | Location of a transponder center point | |
CN110325425A (en) | For in railway traffic lane identification, method for distinguishing, equipment and rolling stock, especially rail vehicle are known particularly for the rail in rail traffic | |
CN110674904B (en) | Train positioning system and method based on train number system | |
CN109229157A (en) | A kind of rolling stock positioning system | |
CN107531261A (en) | The method and apparatus positioned to the railroad vehicle travelled in CBTC (communication-based train control system) Train Controls and train control system | |
RU2397094C1 (en) | Method and system of railway vehicle target stoppage | |
CN109460025A (en) | The control device and system of vehicle | |
PL178070B1 (en) | Movement controlling system, application thereof and method of controlling movement of a mobile unit | |
CN107357290A (en) | One kind is based on magnetic navigation robot ambulation system | |
Khosyi'in et al. | Review and design of gps-rfid localization for autonomous vehicle navigation | |
CN2924487Y (en) | Motorvehicle positioning navigation device utilizing RFID technology | |
CN111791922B (en) | Method and device for identifying forked tracks of intelligent rail car | |
CN113031606A (en) | Wireless virtual guide rail system and vehicle positioning and control method | |
CN111273672B (en) | Unmanned aerial vehicle line inspection method and system based on known coordinate radio frequency tag and unmanned aerial vehicle | |
RU2392133C1 (en) | Method and complex safety system (css) for rolling stock automatic target braking | |
CN107709135A (en) | Electric car position detecting system | |
CN109764874A (en) | A kind of substation inspection vehicle autonomous navigation method | |
CN111352422B (en) | Unmanned vehicle line inspection method and system based on self-learning radio frequency tag and unmanned vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110319 |