30/11/2020

РАЗШИРЕНИЕ НА ФУНКЦИОНАЛНОСТТА НА АПУ

Функция „Изравняване на времето“ ИВ намалява и фиксира времето, в което АПУ е в режим затворен. Тази функция намалява времето, в което шофьорите чакат на затворен ЖП прелез. По този начин се въздейства психологически, като се намалява стреса върху водачите и вероятността за нерегламентирано преминаване.

Техническото реализиране на функция ИВ изисква измерване на скоростта на подвижния ЖП състав и проверка на работоспособността на АПУ. Информацията за скорост се подава от пътен датчик и се обработва от логическият контролер, който изчислява с колко време да „отложи“ активирането на режим „затворен“ на АПУ.

За да се спазят условията за безопасност и нормативните изисквания [5,6], минималното разстояние на датчика за задействане до предпрелезния сигнал Sm при АПУ се определя по следната формула:

Sm = 150 + Утах (Тz + Ть + Tg + 3), където се приема:

време задействане на сигнализацията Tz > 1s;

време до задействане на бариерите 1), > 6s, а при 4 греди Т2ь > 12s;

време за спускане на гредите Tg < 16s;

време за резерв и реакция на машиниста -3s.;

максимална скорост Vmax < 130km/h. (36,1 m/s)

Полученото число в метри за Sm се закръглява на цяла десетица към по-голямата стойност. (Например при Sm=653 се приема стойността 660).

В случай на конвенционално АПС с време на задействане 2 s и максимална скорост на подвижния състав 130 km/h, получаваме:

Sm = 150 + 36,1 (2+ 0+0 + 3)=330.5, което се закръглява на 340m.

При движение с максимална скорост, времето за което машинистът ще има видимост към сигнала е:

= Sm/ Vmax

Tв= 340/36.1 = 9.4 s.

При преминаване на ЖП състава през датчика АПС ще се задейства за 2 секунди. Това е валидно за конвенционална осигурителна система.

При модернизиран с безопасен PLC контролер АПУ, конфигуриран като АПС с активна функция „изравняване на времето“ алгоритъмът на действие е допълнен в началото.

Фигура 2.3‑2

При преминаване на ЖП състава през датчика, контролера ще приеме информация за скоростта на преминаване на подвижния състав (Фигура 2.3 2). Времето до преминаване на ЖП подвижния състав през зоната на прелеза (Tпр) се изчислява от PLC спрямо предварително известното разстояние до датчика и отчетената от него скорост по формулата:

Tпр= Sпр/Vжп

Ако подвижния състав е запазил константна скорост след преминаването на датчика, тогава той ще премине през прелеза в точно изчисления момент. Тогава времето за закъснение (отлагане на фактическото задействане на АПС) до 30 секунди преди преминаване през прелеза е:

Tзк= Tпр – 30s

Пример с висока скорост 120km/h. (33,3 m/s) и ниска скорост 60km/h. (16,7 m/s) на движение на подвижния състав, при разстояние от датчика до АПУ 1200м получаваме:

  • Висока скорост Tпр=1200m / 33.3m/s = 36 s Tзк= 36s – 30s = 6 s
  • Ниска скорост Tпр=1200m / 16.7m/s = 72 s Tзк= 72s – 30s = 38 s

Така пресметнатото закъснение Tзк, започва да се отброява от безопасен софтуерен функционален блок (таймер) в PLC от момента на преминаване на ЖП състава през далечния датчик. СПШ остава неосветено, което информира за наличие на подвижен състав. При достигане на предварително зададеното време (по нормативи е минимум 30 s.) АПУ подава забранително показание на СПШ. От този момент нататък АПУ работи по стандартния алгоритъм.

В разгледания пример при движение на подвижния състав с висока скорост, момент на задействане на АПУ е когато подвижния състав се намира между датчика и предпрелезния сигнал ППС. При ниска скорост на движение момента на задействане на АПУ е подминал предпрелезния сигнал ППС.

Съществената разлика спрямо „конвенционалния“ алгоритъм е сигналното показаниe на предпрелезния сигнал ППС. В нормално състояние той е неосветен и при затваряне на прелеза подава мигаща лунно бяла светлина, указваща че АПУ е задействано и работи нормално – според действащите нормативи. В случая с изравняване на времето думата „задействано“ трябва да носи смисъл „задействан е алгоритъма за ИВ“, а „работи нормално“ трябва да се разбира апаратурата е работоспособна. Тогава не е необходимо да се променя нормативната база.

За да се реализира описаната последователност трябва в АПУ да се извърши проверка на работоспособността. Това става посредством проверка на обективни параметри:

  • Резултат от Self Test на хардуера и софтуера на PLC.
  • Напрежение на АБ.
  • Температура на апаратурата.

При позитивен резултат от тези проверки се предполага, че оборудването ще запази своята работоспособност през времето необходимо за преминаване на подвижния състав. Променя се показанието на ППС на бяла мигаща, което е информация че апаратурата е работоспособна и изпълнява алгоритъмът за работа.

Новото показание на ППС се интерпретира от машиниста, че АПУ е задействано и работи нормално – не е нужно да намалява скоростта си.

Като допълнителна информация може да се извежда светофар с брояч (Фигура 2.3 3) на оставащото време до затваряне на прелеза и времето през което прелеза е затворен (подобно на светофарните уредби с броячи по градските кръстовища).

Фигура 2.3‑3 Светофар с брояч

В Таблица 2.3 1 е дадено съответствието на състоянието на АПУ и показанията на СПШ, светофара и брояча.

Таблица 2.3‑1

АПУ СПШ Светофар Брояч
  1. Свободен
Бяло мигащо Зелен Неосветен
  1. Застъпен пътен датчик
Неосветен Жълт Отброява (времето до затваряне на АПУ)
  1. Изтекло закъснения
Червено мигащо Червен Отброява (времето до преминаване на влака)
  1. Преминал влак
Неосветен Зелен Неосветен
  1. Нормализиран
Бяло мигащо Зелен Неосветен

Действащите у нас нормативни документи не допускат реализиране на подобна функционалност на АПУ тип АПБ. В тях задължително се изисква достигане на крайното положение на бариерната греда за да се даде разрешително показание на ППС. За реализиране на функция ИВ от АПУ в експлоатация е необходимо да се актуализират нормативните документи, регламентиращи функционалността на АПУ.

Допълнително за разширяване на функционалността на АПУ, при активна функция ИВ е подходящо да се реализира предаване на информация/данни от и към подвижния състав. Подходяща е безжична LAN мрежа (WIFI точка за достъп ) на прелеза, с която е възможно да се предават към кабината на машиниста данни за състоянието на АПУ или образ от видеокамера насочена към зоната на пресичане на шосето и железния път (Фигура 2.3-4). Тази информация е полезна за машиниста при специфични ситуации когато прелезното устройство е повредено или не е освободена зоната на пресичане. Така се дава възможност на машиниста да прецени ситуацията наблюдавайки на живо зоната на прелеза и да предприеме адекватни действия.

Фигура 2.3‑4

Контролерът в прелеза получава точна информация за местоположението и скоростта на подвижния състав в зоната на АПУ. Тази информация може да се използва като втори канал за управление на АПУ и реализиране или разширяване на функционалност „изравняване на времето“.

Предаването на информация за състоянието на прелеза към подвижния състав, посредством безжична връзка или пътен индуктор, позволява локомотивната сигнализация да следи скоростта на преминаване през прелеза. При необходимост от намаляване на скоростта може да се реализира контролна точка по време, в която да се провери реакцията на машиниста.

При наличност на радар в зоната на прелеза информацията от него се предава по безжичната мрежа към подвижния състав, където може да се реализира “автостоп“ при аварийно заемане на зоната на прелеза