Особенности кодирования при использовании подвижных блок-участков

Система интервального регулирования с подвижными блок - участками уже давно перестала быть экзотикой на сети дорог России. Внедрение этого способа организации движения позволяет увеличить пропускную способность перегонов на 15–20 %, а в случае следования по станции без отклонения по стрелкам – не менее чем на 20 %.
 
Исторически сложилось так, что, в отличие от европейских железных дорог, в России системы автоблокировки и электрической централизации строились на основе рельсовых цепей. У такой стратегии есть как свои преимущества, так и недостатки. Это предопределило разработку системы интервального регулирования с использованием подвижных блок-участков (АЛС-АРС), реализованной в 1989 г. на метрополитене. Она и сейчас успешно эксплуатируется на многих линиях метрополитенов России и стран ближнего зарубежья. В Европе подвижный блок- участок строится на виртуальных отрезках, границы которых определяются исходя из информации о тягово-тормозных характеристиках поезда, его координате, скорости и режиме ведения, передаваемой по цифровому радиоканалу в центр радиоблокировки. При отсутствии связи или отказе аппаратуры центра радиоблокировки движение поездов организуется по приказам поездного диспетчера со всеми вытекающими последствиями. В метрополитене участок линии между станциями поделен на рельсовые цепи различной длины, в каждую из которых посылается сигнал АЛС о допустимой скорости движения поезда. В середине перегона они длиннее, чем в зоне остановочных платформ, где происходит максимальное сближение поездов. Такой подход вполне обоснован при движении поездов с одинаковыми тягово-тормозными характеристиками, что характерно для метрополитенов. Но на магистральном транспорте обращаются поезда с заведомо различными характеристиками, что резко снижает эффективность систем, аналогичных АЛС-АРС.
В 1998 г. с целью увеличения пропускной способности железнодорожных линий с высокой интенсивностью грузо- и пассажиро-перевозок было решено использовать многозначную систему АЛС-ЕН, хорошо зарекомендовавшую себя впоследствии на скоростной линии Санкт-Петербург – Москва. В случае ее применения на бортовые приборы безопасности передается информация о допустимой скорости и состоянии пяти впередилежащих блок-участков, длина которых определяется с учетом тормозного пути поезда с наихудшими тягово-тормозными характеристиками. Обеспечивая безопасность движения со скоростью до 250 км/ч, такое техническое решение тем не менее не позволяет максимально эффективно использовать пропускную способность путевого развития линии. Применение современной микропроцессорной техники дало
возможность адаптировать принципы работы системы АЛС-АРС метрополитена для магистрального транспорта. При этом было решено наряду с традиционными рельсовыми цепями и автоматической  локомотивной сигнализацией АЛС-ЕН использовать возможности современных интеллектуальных бортовых устройств безопасности. Разработка технических решений интервального регулирования для Малого кольца Московской дороги показала, что максимально увеличить пропускную способность можно лишь в том случае, если допустимая скорость движения будет определяться в зависимости от расстояния до препятствия с учетом тяговых характеристик каждой категории поезда (пассажирский, пригородный, грузовой и др.). С учетом этой информации локомотивные приборы безопасности будут регулировать скорость в соответствии с построенной кривой торможения, обеспечивая остановку на безопасном расстоянии от хвоста впередиидущего поезда.
Таким образом, при реализации системы интервального регулирования с подвижными блок- участками на базе рельсовых цепей сигналы АЛС-ЕН, посылаемые в рельсовую линию, несут информацию о расстоянии до препятствия (количестве свободных рельсовых цепей, входящих в состав блок-участков). На основании этих данных и электронной карты участка, в которой указаны длины всех рельсовых цепей, определяется расстояние до препятствия в метрах. Оно сравнивается с кривой торможения конкретной категории поезда, и рассчитывается допустимая скорость движения, гарантирующая остановку поезда перед препятствием. Такой подход позволяет существенно увеличить интенсивность движения поездов. Параллельно кодовым сигналам АЛС-ЕН в рельсовую линию посылаются сигналы АЛСН. Принцип их формирования следующий. За хвостом поезда формируется некодируемый сигналами АЛСН участок, длина которого должна быть не менее тормозного пути автостопного торможения со скоростью 60 км/ч. Затем следует участок, кодируемый кодом КЖ, за ним – кодом Ж, а потом – кодом З. Длины участков с кодами КЖ и Ж определяются тяговым расчетом для наихудшего расчетного поезда.
Конечно, на линиях с высокой интенсивностью движения поездов кодирование сигналами АЛСН неэффективно. На них целесообразно использовать локомотивы, оборудованные современными приборами безопасности, позволяющими принимать кодовые сигналы многозначной локомотивной сигнализации АЛС-ЕН. Но на сети дорог пока эксплуатируется немало локомотивов, способных воспринимать только сигналы АЛСН. К тому же применение одновременного кодирования рельсовых цепей сигналами АЛСН и АЛС-ЕН дает возможность резервировать передачу данных на бортовые приборы безопасности, отказаться от применения дорогостоящего цифрового радиоканала и центра радиоблокировки в проекте реконструкции и развития Малого кольца Московской дороги.
Несомненно, в перспективе необходимо стремиться к отказу от рельсовых цепей малой длины и переходу к управлению движением поездов по радиоканалу, как основному каналу передачи данных. Однако сейчас положение дел с оснащением парка локомотивов современными средствами цифровой радиосвязи и приборами безопасности оставляет желать лучшего. Кроме того, отсутствует развитая сеть базовых станций цифрового радиоканала, позволяющая возложить на него функции основного средства передачи данных на локомотив. Следует также учитывать тот факт, что использование подвижных блок-участков вносит соответствующие коррективы в традиционные принципы организации движения. Так, например, изменяется кодирование участков приближения к станции в случае перегорания нити лампы красного огня на входном светофоре. В системах автоблокировки с проходными светофорами при перегорании нити красного огня на входном светофоре запрещающее показание переносится на предвходной светофор, а первый участок приближения не кодируется (рис. 1).
 
В случае применения подвижных блок-участков тоже организуются участки приближения к станции, несущие тот же функциональный смысл. Однако в аналогичной ситуации перенос красного огня невозможен из-за отсутствия на перегоне светофоров. Отключать кодирование АЛС по всей длине первого участка приближения нецелесообразно из-за неоправданного снижения пропускной способности линий с высокой интенсивностью движения поездов.
В связи с этим предлагаются новые принципы кодирования рельсовых цепей перед входным светофором с погасшим красным огнем (рис. 2).
Как и на всем перегоне, перед входным светофором организуется некодируемый АЛСН защитный участок ЗУ2 длиной не менее тормозного пути автостопного торможения со скорости 60 км/ч. Перед ним по ходу поезда располагается участок с кодом КЖ, а затем – с кодом Ж. Такое техническое решение гарантирует остановку поезда, не принимающего кодовые сигналы АЛС-ЕН, перед светофором с запрещающим показанием при перегорании нити лампы красного огня. Для локомотивов, оборудованных современными устройствами безопасности, способными принимать кодовые сигналы АЛС-ЕН, реализован аналогичный принцип кодирования участков. Исключение составляет лишь длина защитного участка ЗУ1 – она должна быть не менее длины тормозного пути поезда со скорости 20 км/ч автостопным торможением. При длине первого участка приближения к станции порядка 1500 м длины ЗУ2 и ЗУ1 составляют порядка 750 и 250 м соответственно. Это позволяет поезду приблизиться к входному светофору на меньшее расстояние в ожидании появления на нем разрешающего показания.
 
В.А. ВОРОНИН, начальник отделения внедрения систем ЖАТ ОАО НИИАС»
А.Г. БАРАНОВ,главный инженер проектов