Основные системы защиты поездов и их работа: анализ

Комплексный обзор систем защиты поездов

Защита поездов

Железнодорожная сигнализация является основной системой безопасности, регулирующей движение поездов. Это жизненно важный компонент безопасности функции управления поездами на железной дороге. Он отвечает за создание бесконфликтных и безопасных маршрутов для поездов, определение ограничений движения и передачу инструкций или указаний для обучения машинистов после получения инструкций от сигнальщика или системы автоматизации. Система защиты поезда состоит из двух основных компонентов: обнаружения поезда (знание, где находится поезд) и разрешения на движение (сообщение поезду, как далеко он может проехать). Эти два компонента используются системой защиты поездов для обеспечения безопасного функционирования поезда.

Фон

Традиционно системы сигнализации в Европе, Великобритании и многих других странах полагались на то, что машинисты поездов реагировали на показания, отображаемые семафором на стороне линии или цветными световыми сигналами, и соответствующим образом корректировали скорость поезда. За 150-летнюю историю железнодорожной сигнализации неспособность водителей реагировать на указания, передаваемые сигнальными элементами любого типа, привела к ряду несчастных случаев, некоторые из которых привели к значительному числу смертельных исходов. Различные типы устройств предупреждения машинистов и систем обеспечения выполнения сигнальных команд были разработаны в ответ на постоянную необходимость снижения рисков, вызванных несоблюдением машинистами сигнальных команд. Их называют системами защиты поездов. Системы автоматической защиты поездов (ATP) - это системы, которые постоянно контролируют фактическую скорость поезда и обеспечивают соблюдение заданного режима скорости.

Типы систем защиты поездов

Целью и задачей почти всех систем защиты поездов является уменьшение или предотвращение и устранение вероятности ошибок машиниста, приводящих к несчастным случаям, связанным с движением поезда, из-за несоблюдения визуально отображаемых инструкций на стороне линии или в кабине. Защита поездов на магистральных железных дорогах началась с внедрения и настройки систем оповещения и перешла к исполнению и обеспечению соблюдения директив, издаваемых этими системами.

Первоначально системы предупреждения уведомляли и предупреждали водителей, когда они приближались к неблагоприятному или ограничивающему сигналу со стороны линии, и требовали от водителей распознать и подтвердить индикацию, выдаваемую системами предупреждения. В противном случае системы начнут тормозить после небольшой задержки или короткого периода бездействия. Более поздние достижения национальных железнодорожных администраций включали различные уровни ограничения скорости и правоприменения. Кроме того, некоторые системы были расширены с учетом ограничений скорости для постоянных или временных ограничений скорости. Комбинации постоянных магнитов и электромагнитов, индуктивных ответчиков изменения полярности, кодированных маяков и простых кодированных рельсовых цепей входят в число технологий, используемых в таких системах оповещения и управления поездами.

Недавно были спроектированы и разработаны полностью автоматические системы защиты поездов (ATP) для обеспечения соблюдения ограничений скорости и разрешений на движение при полном диапазоне ограничительных сигналов, включая постоянные и временные ограничения скорости на линии, с линейными сигналами и без них. Вождение по-прежнему осуществляется вручную, хотя в большинстве случаев ограничения скорости строго соблюдаются. Однако ухудшенные режимы обычно включают в себя движение на низкой скорости на месте.

Двухканальные системы безопасности

Многие старые системы безопасности на железнодорожном транспорте создавались с учетом статистического характера отказов машинистов и оборудования. Тщательно проектируя системы, можно предположить, что ошибки водителя и сбои оборудования не будут происходить одновременно. Важной особенностью таких систем является то, что машинист не информируется о том, работает ли система защиты поезда или нет, и, таким образом, ему предлагается вести машину с полной ответственностью за движение поезда. Техническая подсистема вмешается только в том случае, если водитель попытается пропустить сигнал или поедет слишком быстро. TPWS, системы управления поездами и Indusi являются типичными примерами такого типа установок.