Основные функции, выполняемые системами автоматического управления тормозами:
- измерение фактической скорости движения поезда и сопоставление ее с допустимой по условиям безопасности движения;
- измерение эффективности тормозов поезда; формирование команд управления тормозами поезда и передача их устройствам включения тормозной системы;
- контроль бдительности машиниста, его способности управлять движением поезда;
- подача машинисту поезда предупредительных сигналов о необходимости включения тормозов для снижения скорости движения поезда.
По функциональным возможностям системы автоматического торможения подразделяются на автостопы и собственно системы автоматического управления тормозами.
Автостоп
Автостоп (АС) – комплекс устройств на локомотиве, предназначенный для автоматической остановки поезда перед запрещающим сигналом светофора в случае потери бдительности машинистом. В состав автостопа входят: измеритель скорости, устройство формирования команд управления тормозами и сигнализацией, устройства контроля бдительности машиниста и включения тормозной системы поезда. Измеритель скорости определяет фактическую скорость движения поезда с помощью сигналов, поступающих от осевых датчиков. Значение допустимой скорости поступает в формирователь команд по каналам АЛСН. Если фактическая скорость превысила допустимую, раздается звуковой сигнал, по которому машинист обязан немедленно принять меры по снижению скорости движения темпом служебного торможения. Если в течение 7 с машинист не уменьшит скорость поезда ниже допустимой, то автоматически включается тормозная система поезда и начинается экстренное торможение. Включение тормозной системы поезда происходит с учетом состояния машиниста, который подтверждает свою способность управлять поездом нажатием на рукоятку бдительности машиниста в ответ на сигналы предупреждения системы автоматической локомотивной сигнализации.
Недостатком комплекса является то, что он не останавливает поезд перед светофором с красным огнем и не снижает скорость перед местами ее ограничения.
Система автоматического управления тормозами
Система автоматического управления тормозами в отличие от автостопа осуществляет прицельное служебное торможение перед закрытыми светофорами и местами ограничения скорости – перед стрелками, приемоотправочными путями, тоннелями, мостами. В состав С АУТ, помимо локомотивных устройств автостопа, включая накопитель информации, входят напольные устройства для передачи информации о текущих характеристиках пути и длинах блок-участков. Напольные устройства устанавливаются в релейных шкафах или путевых коробках на входах станций, около предвходных и входных светофоров. Связь между напольными и локомотивными устройствами осуществляется с помощью элементов индуктивной связи – напольного шлейфа и локомотивной индукционной катушкой. С АУТ функционирует совместно с устройствами АЛС. Обработка поступающей информации выполняется бортовой микроЭВМ. В последних (2001 г.) модификациях САУТ в состав локомотивной сигнализации включается синтезатор речи. Бортовые микроЭВМ во время движения поезда рассчитывают траекторию движения поезда с учетом технических и эксплуатационных характеристик пути и данного поезда. Пульт индикации САУТ-Ц выдает машинисту информацию о расстоянии до ближайшего светофора и разность между допустимой и фактической скоростями.
Алгоритм работы и функциональная схема САУТ определяются характеристиками объекта управления (поезда). Различия пригородного, пассажирского, грузового и скоростного движения, т. е. специфика каждого вида подвижного состава, сказываются на алгоритме прицельного торможения и реализующей его системе. Наиболее сложным является алгоритм для грузовых поездов, т. к. требуется обеспечить необходимую точность прицельного торможения, используя ограниченное число последовательных ступеней увеличения тормозной силы. Точность прицельного торможения грузового поезда зависит от эффективности тормозных средств, характеризуемой тормозным коэффициентом, который изменяется от 0,24 до 0,6. Требуемая точность достигается применением системы, которая измеряет действительные характеристики каждого поезда и по результатам измерений формирует и выполняет программную скорость движения поезда. В САУТ входят расположенная в начале блок-участка передающая антенна (ПА) – участок рельсовой нити, к которому подключен путевой генератор с модулятором и кодирующим устройством, а на локомотиве – приемная антенна, соединенная с блоком приема информации. На буксе колеса расположен осевой измеритель координат, соединенный с измерителем пути и измерителем скорости. Передача информации с пути на локомотив о протяженности и профиле блок-участка, ограничениях скорости на нем осуществляется за время проследования зоны действия ПА. При этом счетчик измерителя пути суммирует число импульсов датчика осевого измерителя координат и после проследования зоны действия ПА фиксирует число импульсов, пропорциональное расстоянию до конца блок-участка. При дальнейшем движении поезда число импульсов в счетчике измерителя пути уменьшается пропорционально текущему расстоянию до конца блок-участка. Информация о профиле и ограничениях скорости на блок-участке в кодированном виде передается в блок приема информации, где она декодируется и запоминается на время движения поезда по блок-участку и обновляется у следующего путевого светофора.
