ЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ СИСТЕМА АВТОВЕДЕНИЯ ПОЕЗДОВ — комплекс технических средств, обеспечивающих автоматическое управление движением поездов на линии (для метрополитенов) и направлении (для магистральных ж. д.). Ц. с. а. п. в отличие от автономной системы автоведения поезда получает информацию о параметрах движения всех поездов на линии (направлении) и вырабатывает команду управления каждому поезду в соответствии с полученной информацией и требуемой программой движения. Система обеспечивает выполнение с заданной точностью графика движения поездов при компенсируемых возмущениях, построение в реальном масштабе времени нового графика движения и его реализации при некомпенсируемых возмущениях, экономию расхода энергии (топлива) на тягу поездов при заданных временах хода по перегону. Ц. с. а. п. обычно строятся как иерархич. система. Функции управления между уровнями иерархии могут быть распределены различно в зависимости от принципов построения системы.
Входной информацией для контура верхнего уровня является график движения поездов, определяющий время прибытия и отправления поездов со станции и (или) время прохождения контрольных точек; выходной информацией служат вычисленные времена хода поездов по перегонам и длительности стоянок. При наличии некомпенсируемых возмущений изменения в этом контуре могут вызвать перестройку графика движения. Контур нижнего уровня, управляющий тягой поезда для выполнения заданного времени хода по перегону, обеспечивает экономию расхода энергии (топлива) на тягу поездов. Контур нижнего уровня, управляющий торможением поездов и обеспечивающий т. н. прицельную остановку поезда у платформы, выполняет свои функции под контролем систем обеспечения безопасности. Функции нижнего контура могут быть совмещены с функциями систем безопасности (см. Автоматическое прицельное торможение).
Ц. с. а. п. начали внедрять на метрополитенах, для к-рых характерны однотипность поездов, стабильные климатич. условия, небольшая по сравнению с магистральными ж. д. протяжённость каналов связи. Ц. с. а. п. принято классифицировать по распределению функций между отд. устр-вами (техн. средства), по алгоритмам управления. Распределение функций между устр-вами Ц. с. а. п. определяется принципами построения системы, типом поездов на линии (направлении), уровнем используемых техн. средств.
Технические средства Ц. с. а. п. включают центральный пост управления, станционные, напольные и поездные устр-ва. В Ц. с. а. п. первого поколения были использованы спец. устр-ва на всех уровнях. В программно-моделирующей системе (Петерб. метрополитен) график движения поездов задаётся центральным постом управления, и по кабельным линиям связи информация передаётся на станц. и напольные устр-ва о плановых отправлениях поезда и прохождении контрольной точки на перегоне. Длительность стоянки регулируется станц. устр-вами, время хода по перегону — напольными. Устр-ва прицельного торможения, с помощью к-рых поездные устр-ва управляют торможением поезда, расположены вдоль пути следования поезда. В системе автоведения Моск. метрополитена параметры графика движения также задавались с Центрального поста, а исключение рассогласования между пла-новым и исполненным графиками и управление временем хода осуществляло станц. устр-во, к-рое получало информацию о координате поезда от датчиков, располож. вдоль пути, и передавало на поездное уст.р-во команду об отключении тяги в определ. точках пути через индуктивные датчики. Прицельное торможение осуществлялось поездным устр-вом, программа которого определялась расположением на пути пассивных индуктивных датчиков.
В Ц. с. а. п. метрополитена второго поколения на центральном посту используют управляющий вычислит, комплекс на базе управляющих вычислит, машин. В памяти центрального поста записан плановый график движения поездов. Информация об исполненном графике (прибытие и отправление поезда) поступает на пост управления через станц. устр-во по каналам связи от путевых датчиков. Команда с поста управления определяет моменты отправления поездов со станции, что эквивалентно регулированию длительности стоянки; через канал связи и станц. устр-во соответствующая команда передаётся на поезд. Вычисление требуемого времени хода осуществляется автоматически также на посту управления, к-рый одновременно выполняет функции регулятора времени хода, определяя момент выключения тяговых электродвигателей каждого из движущихся поездов. Команда на отключение двигателей передаётся на станц. устр-во, а затем через индуктивные датчики или канал связи на поездные устр-ва.
В Ц. с. а. п. метрополитена третьего поколения используют вычислит, комплексы на посту управления и микроЭВМ на др. уровнях. В этих системах возможно использование в централиз. постах управляющих вычислит, комплексов на станции микроЭВМ и простых поездных устр-в. В этом случае пост управления выполняет функции контура верхнего уровня и дополнительно управляет длительностью стоянки и временем хода поездов. Станц. устр-во осуществляет управление прицельным торможением и передачу информации. Поездное устр-во является исполнительным. Возможно другое направление — использование управляющего комплекса на централиз. посту и микроЭВМ в станц. и путевых устр-вах. В этом случае пост управления выполняет функции только контура верхнего уровня, станц. устр-во управляет передачей информации между постом и поездным устр-вом, к-рое регулирует длительность стоянки, время хода поезда по перегону, осуществляет прицельное торможение. Дополнительно поездное устр-во передаёт информацию на станц. устр-во, а затем на пост управления о номере поезда, номере маршрута, массе поезда и т.д. Достоинство второго направления — возможность использования поездной микроЭВМ для техн. диагностики и контроля параметров движения поезда. Ц. с. а. п. метрополитена второго и третьего поколений относятся к классу комплексных систем.
По алгоритмам управления Ц. с. а. и. делятся на графиковые, интервальные и графиково-интервальные. При исполь-зовании графиковых алгоритмов изменение длительности стоянки определяется отклонением времени прибытия поезда от планового; изменение времени хода — отклонением времени отправления поезда от планового. Длительность стоянки и время хода ограничены по минимуму. Графиковые алгоритмы удовлетворяют требованиям по качеству управления только при наличии ресурса по изменению длительности стоянки и времени хода по перегону в случае некомпенсируемых возмущений. Применение интервальных алгоритмов позволяет изменять длительность стоянки поезда при рассогласовании планового и фактич. времени прибытия поезда на станцию; изменять время хода при рассогласовании планового и фактич. времени отправления. Интервальные алгоритмы при больших возмущениях и малых ресурсах позволяют по заданному интервалу движения «строить» плановый график, к-рый, однако, строго не привязан ко времени, что не согласуется с традиц. управлением движением на метрополитене. При использовании графиково-интервальных алгоритмов появляется возможность более гибко управлять движением поездов. При компенсируемых небольших возмущениях используется графиковый алгоритм; при больших возмущениях он усложняется.
Для уменьшения числа торможений поездов по сигналам систем обеспечения безопасности и для снижения расхода энергии разработаны алгоритмы управления данным поездом, учитывающие положение впереди и сзади идущих поездов. Ц. с. а. п. эксплуатируются на линиях отечеств, метрополитенов, в США, Франции, Великобритании, Мексике и др. странах. Для управления движением на пригородных и гор. ж. д. в США создана спец. Ц. с. а. п. «ВАРТ». Для магистральных линий отечеств, ж. д. со смешанным движением разработана комплексная система автоматизированного управления движением поездов.
Централизованная система автоведения
Телемеханические системы
ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ устройств электроснабжения — совокупность технических средств для централизованного управления объектами системы электроснабжения ж. д. с электрич. тягой. Т. с. позволяют объединить территориально рассредоточенные объекты — тяговые подстанции, посты секционирования, пункты параллельного соединения, разъединители контактной сети — в единый технол. комплекс, обеспечивающий бесперебойное питание электроэнергией ЭПС. Дополнительно они обеспечивают нормальное электроснабжение разл. напольного [оборудования и передвижных траисп. средств, а также контроль потребления энергии тяговыми потребителями.
Управление объектами осуществляется с диспетчерского пункта с помощью сис-темы, обеспечивающей преобразование и передачу информации о состоянии объектов или об управляющих командах. В систему входят комплекс техн. средств, содержащий устр-ва телеуправления, телесигнализации, телеизмерения и каналы связи, в нек-рых случаях — устр-ва телерегулирования напряжения на шинах тяговых подстанций.
Первая система — релейно-контактная была введена в 1948 на электрифицир. участке Москва — Раменское. С 1952 по 1958 подобные Т. с. работали на ряде участков общей протяжённостью ок. 800 км. В 1959 были введены в эксплуатацию электронные бесконтактные системы БСТ-59 и БТР-60 блочного типа, выполненные на германиевых транзисторах и диодах; с 1962 применяется система телемеханики ЭСТ-62, выполненная из типовых логич. элементов и конструкций. Начиная с 1975 внедряется система «Лисна», в к-рой логич. элементы выполнены на кремниевых приборах, аппаратура телемеханики — на интегральных схемах. Система отличается повышенной помехоустойчивостью. Системами ЭСТ-62 и «Лиена» оборудованы все важнейшие электрифицир. ж.-д. линии.
В устр-вах электроснабжения ж. д. используют иерархич. структуру теле-механич. управления. Высшая ступень — центральный диспетчерский пункт дороги ЦЭДП, затем — диспетчерские пункты ДШ—ДПЛГ дистанций электроснабжения и низшая ступень — контролируемые пункты КП1—КПК, т. е. объекты телемеханизации. На центральном пункте осуществляется оперативное
взаимодействие с энергосистемами, контроль состояния осн. объектов тягового электроснабжения, организация исполь-зования восстановительных средств и т. д. Информация на центральный пункт передаётся от диспетчера с помощью устр-в ретрансляции телемеханич. сигналов. При необходимости центральный пункт может быть оборудован средствами телеуправления и вычислит, техники.
В пределах дистанций электроснабжения организуется 2—3 энергодиспетчерских круга; протяжённость каждого составляет в ср. 140—160 км и определяется физ. возможностями диспетчера, обязанного управлять работой оборудования и организовывать профилактич. работы с наименьшими потерями времени. В пре-делах диспетчерского круга размещается до 40 контролируемых пунктов, включённых, как правило, по цепочечной схеме. Наиболее крупные из них — тяговые подстанции — содержат 70—80 единиц телеуправляемого оборудования и ок. 100 объектов телесигнализации. Наименьшие по ёмкости устр-ва контролируемых пунктов, устанавливаемые на перегонах, имеют 1—2 управляемых объекта— разъединителя. Общее число объектов телеуправления ТУ в пределах диспетчерского круга может доходить до 900, а телесигнализации ТС — до 1800. В состав каждой системы телемеханики входят две подсистемы. Подсистемы ЭСТ(Ч)-62, «Лисна-Ч» предназначены для контролируемых пунктов с большим объёмом информации, ЭСТ(В)-62, «Лиева-В»— для пунктов с малым объёмом информации. В подсистемах «Лисна-Ч» и ЭСТ(Ч)-62 применено частотное разделение каналов связи между контролируемыми пунктами в тракте телесигнализации — с каждого передаётся информация в своём диапазоне частот (f 2, fз, fa), имеется общий для всех пунктов частотный канал телеуправления с временным разделением (частоты f,, fBI)— передача команд на разл. контролируемых пунктах осуществляется в разные интервалы времени. В подсистемах «Лисна-В» и ЭСТ(В)-62 применено час-тотное разделение между каналами телеуправления и телесигнализации, а в каждом частотном канале — временное разделение каналов между пунктами; каналы телеуправления и телесигнализации — общие. Ширина полосы каждого канала 140 Гц. В каждом частотном канале серия сигналов телеуправления и телесигналов передаётся в виде кодовой комбинации, состоящей из импульсов и пауз. Для кодирования информации используется временной импульсный признак (длинные или короткие импульсы и паузы). Разделение элементов кодовой комбинации по времени осуществляют с помощью распределителей, к-рые на передающей и приёмной сторонах должны переключаться синхронно. Для обеспечения этого в устр-вах телеуправления и телесигнализации применяется тактовая синхронизация, осуществляемая генератором тактовых импульсов передающего устр-ва. Признаком окончания кодовой комбинации является сверхдлинный фазирующий импульс, после поступления к-рого приёмный распределитель подсчитывает число тактовых импульсов, являющееся одним из признаков правильности приёма кодовой комбинации. В устр-вах телесигнализации принято прямое изби-рание объекта, в устр-вах телеуправления — групповое (адресное). При прямом избирании содержание информации о к.-л. объекте определяется качеством
одного импульса кодовой комбинации: напр., включённому объекту соответствует короткий импульс, а отключённому— длинный. Групповое избирание характе-ризуется тем, что все объекты и соответствующие им команды разбивают на груп-пы, к-рые в свою очередь могут быть раз-биты на подгруппы. Такой приём позволяет уменьшить число импульсов в кодовой комбинации и число исполнит, элементов (реле и др.). Передача информапии осуществляется в пределах диспетчерского круга по проводным (кабельным или воздушным) линиям. Как правило, используют две пары проводов: одну — для передачи команд устр-в телеуправления и телеблокировки и для защиты от токов КЗ, вторую — для передачи телесигналов. При значительном удалении диспетчерских пунктов от своих диспетчерских кругов в их пределах используют физ. цепи, а между диспетчерским кругом и пунктом телемеханич. информация передаётся по обходным высокочастотным каналам и радиорелейным линиям. Применение Т.е. повышает надёжность устр-в электроснабжения и пропускную способность электрических ж. д. в результате ускорения выполнения профилактич. работ на контактной сети, увеличения объёма работ, выполняемых в «окна», использования с этой целью интервалов в графике движений поездов, высвобождает оперативный персонал дистанции электроснабжения.