RU2478509C1 - Automatic shunting locomotive signaling data transmission system - Google Patents
Automatic shunting locomotive signaling data transmission system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2478509C1 RU2478509C1 RU2011136367/11A RU2011136367A RU2478509C1 RU 2478509 C1 RU2478509 C1 RU 2478509C1 RU 2011136367/11 A RU2011136367/11 A RU 2011136367/11A RU 2011136367 A RU2011136367 A RU 2011136367A RU 2478509 C1 RU2478509 C1 RU 2478509C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- little
- locomotive
- radio
- station
- frequency channel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам передачи данных и может быть использовано для обмена служебной информацией между станционными и бортовыми устройствами в целях обеспечения управления движением локомотивов.The invention relates to data transmission systems and can be used to exchange service information between station and airborne devices in order to provide control of the movement of locomotives.
Наиболее близким аналогом является система маневровой автоматической локомотивной сигнализации, состоящая из бортовой аппаратуры, станционного устройства и сервисного оборудования, предназначенного для проверки работоспособности, диагностики и выявления дефектов в бортовой аппаратуре и станционном устройстве, характеризующаяся тем, что станционное устройство включает управляющий вычислительный комплекс, который обеспечивает контроль поездной ситуации на основе данных, получаемых от устройств электрической централизации посредством контроллера сбора данных, обеспечивает взаимодействие с бортовой аппаратурой и сервисным оборудованием по цифровому радиоканалу, обеспечивает контроль поддержки радиосвязи с локомотивами и осуществляет контроль передвижения подвижных единиц, кроме этого, станционное устройство включает контроллер сбора данных, обеспечивающий сбор данных о состоянии объектов контроля путем циклического опроса, и передачи этой информации на сервисное оборудование, при этом бортовая аппаратура включает бортовой контроллер, предназначенный для реализации всех функциональных возможностей бортовой аппаратуры, блок индикации, блок управления, блок переключателей, датчики импульсов и радиостанцию, принимающую информацию на процессорный модуль бортового контроллера и осуществляющую обмен информацией с радиостанцией, входящей в состав станционного устройства, и радиостанцией, входящей в состав сервисного оборудования, имеющего двухуровневую архитектуру, на верхнем из которых реализуются все функциональные возможности при проведении диагностики бортовой и станционной аппаратуры, а на нижнем располагаются пульт контроля бортовой аппаратуры и пульт контроля станционного устройства (RU 2369509 C1, B61L 27/04, 2007 г.).The closest analogue is a shunting system for automatic locomotive signaling, consisting of on-board equipment, a station device and service equipment designed to test the health, diagnose and detect defects in on-board equipment and a station device, characterized in that the station device includes a control computer complex that provides control of a train situation on the basis of data received from electric centralization devices in the middle using a data collection controller, it provides interaction with on-board equipment and service equipment via a digital radio channel, provides support for monitoring radio communications with locomotives and monitors the movement of moving units, in addition, the station device includes a data collection controller that collects data on the status of monitoring objects by cyclic polling , and transmitting this information to service equipment, while the on-board equipment includes an on-board controller designed to implement all the functionality of the on-board equipment, an indication unit, a control unit, a switch unit, pulse sensors and a radio station that receives information on the processor module of the on-board controller and exchanges information with the radio station that is part of the station device and the radio station that is part of the service equipment, having a two-level architecture, on the top of which all the functionalities are realized when diagnosing the onboard and station apparatus urs, and are located on the bottom panel of the onboard equipment control and the remote control station device (RU 2369509 C1, B61L 27/04, 2007).
Недостатками этой системы являются ограниченная зона радиопокрытия, обусловленная наличием одного приемопередатчика с одной антенной и низкая информационная емкость и скорость передачи в УКВ-диапазоне, ограничивающая число управляемых маневровых локомотивов до шести, не позволяющая применять точные методы спутникового позиционирования и передавать диагностические сообщения, содержащие значительные объемы информации.The disadvantages of this system are the limited radio coverage due to the presence of one transceiver with one antenna and low information capacity and transmission speed in the VHF range, limiting the number of controlled shunting locomotives to six, not allowing the use of accurate satellite positioning methods and transmitting diagnostic messages containing significant volumes information.
Технический результат заключается в повышении эффективности контроля и управления работой маневровых локомотивов за счет расширения зоны радиопокрытия и увеличения объема передаваемой информации.The technical result consists in increasing the efficiency of monitoring and controlling the operation of shunting locomotives by expanding the radio coverage area and increasing the amount of information transmitted.
Технический результат достигается тем, что у системы передачи данных маневровой автоматической локомотивной сигнализации для крупных железнодорожных станций, содержащей размещенное на железнодорожной станции станционное устройство с управляющим вычислительным комплексом, соединенным через станционные комплекты радиооборудования по радиоканалам с бортовыми комплектами радиооборудования, подключенными к бортовой аппаратуре маневровой автоматической локомотивной сигнализации, согласно изобретению по всей зоне контроля системы маневровой автоматической локомотивной сигнализации установлены дополнительные станционные комплекты радиооборудования, подключенные к управляющему вычислительному комплексу и по радиоканалам связанные с бортовыми комплектами радиооборудования, при этом станционное устройство дополнительно снабжено последовательно соединенными модулем регистрации размещения локомотивов и модулем счетчика распределения локомотивов по частотным каналам, вход/выход которого подключен к выходу/входу управляющего вычислительного комплекса, соответствующий выход которого соединен с входом модуля регистрации размещения локомотивов.The technical result is achieved by the fact that the data transmission system of the shunting automatic locomotive signaling for large railway stations, containing the station device located at the railway station with a control computer complex connected via radio station kits via radio channels to on-board radio equipment kits connected to the on-board equipment of the shunting automatic locomotive alarm according to the invention throughout the control zone of the system for the automatic auto-locomotive signaling system, additional station sets of radio equipment are installed, connected to the control computer complex and connected via radio channels to the on-board sets of radio equipment, while the station device is additionally equipped with series-connected module for locating locomotives and a counter for locomotive distribution over frequency channels, the input / output of which is connected to the output / input of the control computing complex, respectively etstvuyuschy output coupled to an input module registration placing locomotives.
Каждый станционный и бортовой комплект радиооборудования включает радиомодем, состоящий из микроконтроллера, передающего тракта с модулятором и высокочастотным передатчиком, приемного тракта с демодулятором и высокоточным приемником, управляемого выходного коммутатора, подключенного к антенно-фидерному тракту.Each station and on-board set of radio equipment includes a radio modem, consisting of a microcontroller, a transmitting path with a modulator and a high-frequency transmitter, a receiving path with a demodulator and a high-precision receiver, a controlled output switch connected to the antenna-feeder path.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан состав многоканального аппаратно-программного комплекса системы передачи данных маневровой автоматической локомотивной сигнализации (АПК СПД МАЛС), на фиг.2 - процедура регистрации локомотива в частотном канале, на фиг.3 - состав радиомодема, на фиг.4 - структура мультикадра АПК СПД МАЛС в одном частотном канале, на фиг.5 - блок-схема алгоритма выбора частотного канала АПК СПД МАЛС и на фиг.6 - алгоритм регистрации в частотном канале.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the composition of a multi-channel hardware-software complex of a data transmission system for shunting automatic locomotive signaling (AIC SPD LITTLE), figure 2 - procedure for registering a locomotive in a frequency channel, figure 3 - the composition of the radio modem, figure 4 - the structure of the multi-frame APC SPD LITTLE in one frequency channel, figure 5 is a block diagram of the algorithm for selecting the frequency channel APK LDS LITTLE and figure 6 is a registration algorithm in the frequency channel.
Система передачи данных маневровой автоматической локомотивной сигнализации для крупных железнодорожных станций содержит размещенное на железнодорожной станции станционное устройство 1 (фиг.1), соединенное по кабельным линиям 4 связи со станционным комплектом 5 радиооборудования (СКР 5), включающим станционный радиомодем 3, связанный по радиоканалу с бортовыми комплектами 6 радиооборудования (БКР 6), включающими бортовые радиомодемы 8, соединенные с бортовой аппаратурой 7 МАЛС (БА 7 МАЛС).The data transmission system for shunting automatic locomotive signaling for large railway stations comprises a
По всей зоне контроля системы маневровой автоматической локомотивной сигнализации установлены дополнительные станционные комплекты 9 радиооборудования (СКР 9), подключенные по кабельным линиям 4 связи к станционному устройству 1 и по радиоканалам к бортовым комплектам 6 радиооборудования.Over the entire control zone of the shunting automatic locomotive signaling system,
При этом станционное устройство 1 включает управляющий вычислительный комплекс 2, а также модуль 10 регистрации размещения локомотивов и модуль 11 счетчика распределения локомотивов по частотным каналам. Выход модуля 11 счетчика распределения локомотивов по частотным каналам соединен с управляющим вычислительным комплексом 2, который соединен с входом модуля регистрации размещения локомотивов 10, к выходу которого подключен модуль счетчика распределения локомотивов по частотным каналам 11.At the same time, the
Каждый радиомодем 3 и 8, входящий в состав соответственно станционного и бортового комплекта, включает (см. фиг.3) микроконтроллер 12, передающий тракт с модулятором 13 и высокочастотным передатчиком 14, приемный тракт с демодулятором 15 и высокоточным приемником 16, управляемый выходной коммутатор 18, подключенный к антенно-фидерному тракту 17.Each
Система передачи данных маневровой автоматической сигнализации для крупных железнодорожных станций работает следующим образом.The data transmission system shunting automatic signaling for large railway stations works as follows.
Число бортовых комплектов 6 радиооборудования составляет N (b1, b2,…,bN) и соответствует числу комплектов бортовой аппаратуры 7 системы МАЛС (БА 7 МАЛС). Бортовые комплекты 6 включают бортовые радиомодемы 8.The number of on-board sets 6 of radio equipment is N (b1, b2, ..., bN) and corresponds to the number of sets of on-
Число комплектов БА 7 МАЛС (a1, a2,…,aN) составляет N и соответствует числу локомотивов, контролируемых системой МАЛС.The number of sets of
Информационное взаимодействие СУ 1 МАЛС (d1) с СКР 5 и 9 производится посредством двух информационных потоков:Information interaction of
- первый информационный поток (ИП1) представляет собой обмен данными контроля и управления локомотивами между СУ 1 МАЛС и БА 7 МАЛС;- the first information flow (IP1) is the exchange of control and locomotive control data between
- второй информационный поток (ИП2) представляет собой обмен служебной информацией (диагностические сообщения и сообщения управления каналом АПК СПД) между СУ 1 МАЛС, СКР 5 и 9, а также БКР 6.- the second information stream (IP2) is the exchange of service information (diagnostic messages and control messages of the AIC SPD channel) between
Диагностические сообщения обеспечивают мониторинг состояния аппаратуры радиоканала. Сообщения управления каналом обеспечивают возможность регистрации БА 7 МАЛС при первичном включении аппаратуры или выборе частотных каналов, а также выделение интервалов в частотном канале. Данная информация является служебной и не предназначена для контроля и управления локомотива, оборудованного БА 7 МАЛС.Diagnostic messages provide monitoring of the state of the equipment of the radio channel. Channel control messages provide the possibility of registering a
Каждый m-й из числа М СКР 5 и 9 для взаимодействия с СУ 1 МАЛС использует выделенную для него m-ную пару информационных потоков ИП1[m] и ИП2[m]. СУ 1 МАЛС накапливает телеметрическую информацию о состоянии СКР 5 9 и БКР 6, получаемую посредством ИП2 и посредством шлюза, входящего в состав СУ 1 МАЛС, направляет телеметрическую информацию в систему ЕСМА (Единая система мониторинга и администрирования железной дороги, на фиг. не показана).Each m-th from the number of
Каждый n-ный из числа N БКР 6 взаимодействует с n-ным из числа N комплектом БА 7 МАЛС посредством n-ной пары информационных потоков: ИП3[n] и ИП4[n].Each nth of the number N of BCR 6 interacts with the nth of the number N of the set of
Информационный поток ИП3[n] предназначен для непосредственной передачи данных системы МАЛС между n-ным из числа N комплектом БА 7 МАЛС и СУ 1 МАЛС. При этом n-ной из числа N информационный поток ИП4[n] предназначен для передачи команд управления рабочей частотой n-ным из числа N БКР 6 от n-ного из числа N комплекта БА 7 МАЛС.Information flow IP3 [n] is intended for direct data transmission of the LITTLE system between the nth of the N set of
Каждый БКР 6 взаимодействует с СКР 5 и 9, в зоне радиопокрытия которого он находится, и зарегистрирован в его частотном канале посредством узкополосного радиоканала диапазона 160 МГц. Посредством алгоритма выбора частотного канала, выполняемого в СУ 1 МАЛС и БА 7 МАЛС, и управлением БКР 6 в информационном потоке ИП4 возможно использование других СКР 6 и соответственно других доступных зон радиопокрытия (см. фиг.5).Each BKR 6 interacts with
В многоканальном АПК СПД МАЛС применяется временной дуплекс с раздельным для каждого из каналов мультикадра передачи данных. Временная организация мультикадра для одной частоты приведена на фиг.4.In multi-channel agro-industrial complex SPD LITTLE, time duplex is used with separate for each of the multi-frame data transmission channels. The temporary organization of a multi-shot for a single frequency is shown in Fig.4.
Мультикадр состоит из двух основных временных интервалов типов «DL» и «UL»:A multi-shot consists of two main time intervals of types “DL” and “UL”:
- временной интервал в m-ном из числа М частотном канале типа «DL» предназначен для передачи данных от m-ного СКР 5 и 9 в направлении всех БКР 6, функционирующих с использованием m-ного частотного канала;- the time interval in the m-th frequency channel of type “DL” from the number M is designed to transmit data from the m-
- временной интервал в m-ном из числа М частотном канале типа «UL» предназначен для последовательной передачи данных от БКР 6, функционирующих с использованием m-ного частотного канала в направлении m-го СКР 5 и 9.- the time interval in the m-th frequency channel of the type “UL” from the M number is intended for serial data transmission from BKR 6, operating using the m-th frequency channel in the direction of the m-
Временной интервал типа «DL» делится на два основных временных интервала с индексами DL1 и DL2:The time interval of type "DL" is divided into two main time intervals with the indices DL1 and DL2:
- временной интервал с индексом «DL1» предназначен для передачи служебной информации АПК СПД МАЛС и представляет собой физическое отображение информационного потока ИП2 в радиоканале;- the time interval with the index "DL1" is designed to transmit service information of the agro-industrial complex SPD LITTLE and is a physical display of information flow IP2 in the radio channel;
- временной интервал с индексом «DL2» предназначен для передачи данных контроля и управления локомотивом от СУ 1 МАЛС в направлении БА 7 МАЛС и представляет собой физическое отображение информационного потока ИП1 в радиоканале.- the time interval with the index "DL2" is intended for transmitting control and management data of the locomotive from
В состав служебной информации АПК СПД МАЛС, передаваемой во временном интервале DL1, входят следующие типы данных:The structure of the service information of the APC SPD LITTLE transmitted in the time interval DL1 includes the following data types:
- идентификатор частотного канала (номер СКР 5);- identifier of the frequency channel (SKR number 5);
- число БА 7 МАЛС, зарегистрированных для обслуживания в данном частотном канале;- the number of BA 7 LITTLE registered for service in this frequency channel;
- очередность передачи данных в направлении от всех БА 7 МАЛС, зарегистрированных в системе. Данная очередность используется БА 7 МАЛС для определения временного интервала, предназначенного для передачи данных от данного БА 7 МАЛС в интервале UL2. Также при процедуре регистрации наличие интервала, выделенного для БА 7 МАЛС, производившего запрос на регистрацию, расценивается как факт успешного окончания процедуры регистрации.- the priority of data transmission in the direction from all BA 7 LITTLE registered in the system. This sequence is used by the
В состав данных временного интервала DL2 входят данные контроля и управления локомотивами от СУ МАЛС 1 в направлении только к тем БА 7 МАЛС, которые зарегистрированы в данном частотном канале. Данные, предназначенные для каждого отдельного зарегистрированного в данном частотном канале БА 7 МАЛС, состоят из адреса БА 7 МАЛС и данных, предназначенных к передаче от СУ 1 МАЛС к БА 7 МАЛС.The composition of the data of the time interval DL2 includes the data of control and management of locomotives from the SU LITTLE 1 in the direction only to those
Временной интервал с индексом UL делится на два основных интервала с индексами UL1 и UL2:The time interval with the UL index is divided into two main intervals with the UL1 and UL2 indices:
- временной интервал с индексом UL1 предназначен для передачи служебной информации АПК СПД МАЛС в направлении от БКР 6 к СКР 5 и 9 представляет собой физическое отображение информационного потока ИП4 в радиоканале;- the time interval with the index UL1 is designed to transmit service information of the agro-industrial complex SPD LITTLE in the direction from BKR 6 to
- временной интервал с индексом UL2 предназначен для передачи данных контроля и управления локомотивами системы МАЛС в направлении от БА 7 МАЛС к СУ 1 МАЛС и представляет собой физическое отображение информационного потока ИПЗ в радиоканале.- the time interval with the UL2 index is designed to transmit control data and control locomotives of the LITTLE system in the direction from the BA 7 LITTLE to SU 1 LITTLE and is a physical display of the information flow of the IPZ in the radio channel.
Временной интервал UL1 предназначен для обеспечения возможности передачи запросов на регистрацию от БА 7 МАЛС. В каждом частотном канале для каждого БА 7 МАЛС выделен интервал, в котором он может передавать запрос на регистрацию. Выделение интервала для регистрации обеспечивает безколлизионный принцип процедуры регистрации.The time interval UL1 is designed to provide the possibility of transmitting registration requests from the BA 7 LITTLE. In each frequency channel, for each
Алгоритм выбора частотного канала (АВЧК) (фиг.5) выполняется вычислительными средствами СУ 1 МАЛС и БА 7 МАЛС. АВЧК использует следующую априорную информацию:The algorithm for selecting the frequency channel (AVCHK) (figure 5) is performed by computing means
- геометрические параметры зон радиопокрытия, создаваемые М СКР 5 и 9, существующих на станции;- geometrical parameters of radio coverage zones created by M SCR 5 and 9 existing at the station;
- набор всех числом М значений рабочих частот СКР 5 и 9, используемых на станции;- a set of all M values of the operating frequencies of the
- местоположение локомотива на плане зоны контроля и управления;- location of the locomotive on the plan of the control and management zone;
- максимально допустимое число обслуживаемых в одном частотном канале локомотивов;- the maximum allowable number of locomotives served in one frequency channel;
- допустимый уровень вероятности битовой ошибки;- acceptable bit error probability level;
- допустимый уровень пакетной ошибки.- allowable burst error rate.
Геометрические параметры зон радиопокрытия представляют собой координатно-зависимую функцию, определяющую положение границ зон радиопокрытия на плане зоны контроля и управления системы МАЛС в пределах станции и на подъездных путях.The geometric parameters of the radio coverage zones are a coordinate-dependent function that determines the position of the boundaries of the radio coverage zones on the plan of the control and management zone of the LITTLE system within the station and on access roads.
Набор всех значений рабочих частот представляет собой матрицу соответствия значений рабочих частот и номеров зон радиопокрытия в пределах зоны контроля и управления системы МАЛС.The set of all operating frequency values is a matrix of the correspondence of the operating frequency values and the numbers of radio coverage zones within the control and control zone of the LITTLE system.
Алгоритм выбора частоты основан на следующих основных критериях:The frequency selection algorithm is based on the following basic criteria:
- позиция локомотива в зоне контроля и управления системы МАЛС;- the position of the locomotive in the control zone of the LITTLE system;
- наличие свободного ресурса в частотном канале;- availability of free resource in the frequency channel;
- качественные показатели канала.- channel quality indicators.
Критерий выбора частотного канала по позиции локомотива в зоне контроля и управления системы МАЛС основан на использовании приемников сигналов спутниковой навигации, устанавливаемых на локомотиве, и априорной информации о геометрических параметрах зон радиопокрытия от всех СКР 5 и 9.The criterion for selecting the frequency channel according to the position of the locomotive in the control zone of the LITTLE system is based on the use of satellite navigation signal receivers installed on the locomotive and a priori information on the geometric parameters of the radio coverage zones from all
Критерий наличия свободного ресурса в канале основан на анализе служебной информации АПК СПД МАЛС, передаваемой во временных интервалах типа DL1.The criterion for the availability of a free resource in the channel is based on the analysis of the service information of the agribusiness complex LDS LITTLE transmitted in time intervals of the DL1 type.
Критерий качественных показателей канала основан на определении и сравнении с допустимыми значениями уровней вероятности битовой и пакетной ошибок в канале. Уровень битовой ошибки определяется посредством диагностических сообщений от БКР 6, передаваемых в информационном потоке ИП3. Уровень битовой ошибки определяется посредством использования помехоустойчивого кода, который кроме исправления ошибок обеспечивает и вычисление числа ошибок в пакете. Уровень пакетной ошибки определяется посредством анализа числа утраченных или поврежденных до степени невозможности восстановления пакетов. Для определения числа утраченных пакетов используется анализ служебной информации. Критериями утраты пакета являются следующие события:The criterion of channel quality indicators is based on the determination and comparison with acceptable values of the probability levels of bit and packet errors in the channel. The level of bit error is determined by means of diagnostic messages from BKR 6 transmitted in the information flow IP3. The level of bit error is determined by using an error-correcting code, which, in addition to correcting errors, provides the calculation of the number of errors in a packet. The level of packet error is determined by analyzing the number of packets lost or damaged to the extent that packet recovery is not possible. To determine the number of lost packets, an analysis of service information is used. The following events are criteria for packet loss:
- отсутствие ответа на запрос регистрации в системе;- lack of response to the registration request in the system;
- отсутствие в данных от СУ 1 МАЛС, предназначенных для БА 7 МАЛС, квитанции о приеме предыдущего пакета.- the absence in the data from
Алгоритм безколлизионной регистрации в системе предназначен для выделения временных интервалов в интервалах DL2 и UL2, предназначенных для запросившего регистрацию БА 7 МАЛС. Безколлизионный принцип регистрации в частотном канале подразумевает гарантирование передачи запроса на регистрацию при одновременном начале процедуры регистрации несколькими БА 7 МАЛС в одном частотном канале. Данный принцип обеспечивает гарантию успешности процедуры регистрации БА 7 МАЛС в частотном канале в пределах двух мультикадров. В первом мультикадре передается запрос на регистрацию в интервале UL1. В следующем мультикадре производится выделение временного интервала для передачи данных от БА 7 МАЛС в интервале UL2 и начало передачи данных от СУ 1 МАЛС к БА 7 МАЛС в интервале DL2. Назначение очередности интервала UL2 производится в интервале DL1 посредством включения в перечень служебной информации таблицы, определяющей порядок очереди. Выделение интервала для БА 7 МАЛС, отправившего запрос на регистрацию, является критерием успешности процедуры регистрации для данного БА 7 МАЛС. При невыполнении данного критерия производится повторный запрос на регистрацию.The collision-free registration algorithm in the system is designed to allocate time intervals in the DL2 and UL2 intervals, intended for the requesting registration of
Алгоритм регистрации в системе входит в алгоритм выбора частотного канала, представленный на фиг.6. Процедура регистрации выполняется в следующих случаях:The registration algorithm in the system is included in the frequency channel selection algorithm shown in Fig.6. The registration procedure is performed in the following cases:
- начальная регистрация после включения БА 7 МАЛС;- initial registration after turning on the
- регистрация, начало которой предусмотрено алгоритмом выбора частотного канала, описанного выше.- registration, the beginning of which is provided by the frequency channel selection algorithm described above.
В предлагаемой системе СПД МАЛС СУ 1 МАЛС дополнительно снабжено модулем 10 регистрации размещения локомотивов и модулем 11 счетчика распределения локомотивов по частотным каналам.In the proposed SPD LITTLE system,
В модуль 10 регистрации размещения локомотивов занесена априорная информация в виде матрицы соответствия значения рабочих частот и номеров зон радиопокрытия в пределах зоны контроля и управления системы МАЛС. Модуль 10 регистрации размещения локомотивов посредством данных спутниковой навигации, поступающих от управляющего вычислительного комплекса 2 (УВК2) СУ 1 МАЛС, отслеживает положение всех локомотивов, находящихся в зоне контроля СУ 1 МАЛС. При переходе локомотива из одной зоны радиопокрытия в другую модуль регистрации размещения локомотивов передает в модуль 11 счетчика распределения локомотивов по частотным каналам информацию о возможном изменении рабочего частотного канала с указанием номиналов частот, взятых из матрицы соответствия.A priori information in the form of a correspondence matrix for the values of the operating frequencies and the numbers of radio coverage zones within the control and control zone of the LITTLE system is entered into the
Модуль 11 счетчика распределения локомотивов по частотным каналам проверяет загруженность частотных каналов, подбирает оптимальный по загрузке частотный канал и передает в УВК 2 информацию о необходимости изменения рабочего частотного канала локомотива. УВК 2 формирует и передает задание на смену частотного канала на используемом в данный момент локомотивом рабочем частотном канале.The
При получении задания на смену частотного канала БА 7 МАЛС формирует и передает запрос о регистрации на частотном канале, указанном в полученном задании. При получении запроса СУ 1 МАЛС регистрирует локомотив в выделенном частотном канале.Upon receipt of a task to change the frequency channel,
Возможна ситуация, при которой по причине ухудшения качества текущего частотного радиоканала БА 7 МАЛС не имеет возможности получить задание на смену частотного канала. Соответственно, в этом случае БА 7 МАЛС не передает запрос на регистрацию в альтернативном частотном канале. В случае если СУ 1 МАЛС не получает от БА 7 МАЛС запрос на регистрацию в альтернативном частотном канале, СУ 1 МАЛС продолжает передавать задание на смену частотного канала вместе с маршрутным заданием до тех пор, пока не придет запрос о регистрации от БА 7 МАЛС.A situation is possible in which, due to deterioration in the quality of the current
При этом БА 7 МАЛС посредством помехоустойчивого кода непрерывно анализирует качество принимаемых в текущем частотном канале данных и в случае ухудшения показателей качества канала передает запрос о регистрации на альтернативном частотном канале. СУ 1 МАЛС при получении запроса о регистрации производит анализ следующих условий:In this case, the
- в модуле 10 размещения локомотивов анализирует соответствие альтернативного частотного канала зоне радиопокрытия и местоположению локомотива,- in the
- в модуле 11 счетчика распределения локомотивов по частотным каналам альтернативный частотный канал проверяется на загруженность и соответственно на возможность обслуживания запросившего регистрацию БА 7 МАЛС.- in
В случае выполнения условий производится регистрация локомотива в указанном частотном канале. Если одно из условий не выполняется, БА 7 МАЛС посылает запрос на регистрацию на другой частоте. СУ 1 МАЛС при этом продолжает передавать задание на смену частотного канала с маршрутным заданием на текущем частотном канале.If the conditions are met, the locomotive is registered in the specified frequency channel. If one of the conditions is not fulfilled,
На фиг.3 представлена структурная схема радиомодемов 3 и 8. Использование такого радиомодема позволяет увеличить скорость передачи информации 19200 бит, обеспечить возможность дистанционного управления радиомодемом. При этом диагностика радиомодема может быть осуществлена как локально, так и удаленно по радиоканалу, а передача данных может быть осуществлена с исправляющим кодированием (помехоустойчивое кодирование).Figure 3 presents the structural diagram of the
СОМ порт RS-232 (фиг.3) предназначен для приема и передачи данных по радиоканалу и обеспечивает подачу питания. СОМ порт RS 485-422 также предназначен для приема и передачи данных. Если прием и передача данных осуществляется через СОМ порт RS 485-422, то через СОМ порт RS 232 С подается только питание.COM port RS-232 (figure 3) is designed to receive and transmit data over the air and provides power. The COM port RS 485-422 is also designed for receiving and transmitting data. If data is received and transmitted through the COM port RS 485-422, then only the power is supplied through the
Setup порт RS-232 предназначен для конфигурирования и диагностики радиомодема локально. Ethernet порт обеспечивает доступ для дистанционного управления и передачи диагностических данных.Setup RS-232 port is intended for configuration and diagnostics of the radio modem locally. The Ethernet port provides access for remote control and diagnostic data transfer.
Микроконтроллер 12 обеспечивает:The
- помехоустойчивое кодирование;- noise-resistant coding;
- добавление контрольной суммы;- adding a checksum;
- выгрузку дистанционных сообщений;- unloading of remote messages;
- осуществляет анализ качества радиоканала;- analyzes the quality of the radio channel;
- выполняет функции синхронизации в сети;- performs synchronization functions on the network;
- управляет выходным коммутатором, переключая тракт в режим приема или передачи информации и т.д.- controls the output switch, switching the path to the mode of receiving or transmitting information, etc.
Модулятор 13 осуществляет GMSK модуляцию сформированного на передачу сигнала. ВЧ-передатчик 14 усиливает модулированный сигнал и передает в коммутатор 18. Коммутатор 18 при этом переключен в режим передачи микроконтроллером 12. Далее сигнал поступает в антенно-фидерный тракт 17.
В процессе приема сигнала коммутатор 18 переключается микроконтроллером 12 в режим приема. Принимаемый сигнал поступает на вход ВЧ-приемника 16, где осуществляется усиление и двойной перенос сигнала на промежуточные частоты. Демодулятор 15 осуществляет выделение импульсного сигнала из входного модулированного GMSK сигнала. Далее сигнал поступает в микроконтроллер 12, где осуществляется его декодирование и исправление ошибок, сверка контрольной суммы. Полученный информационный сигнал через СОМ порт RS-232, СОМ порт RS 485-422 или Ethernet порт передается в СУ 1 МАЛС.In the process of receiving a signal, the
Требуемый объем передачи данных с заданным временем восприятия в СПД МАЛС обеспечивается изменением способа организации обмена между станционными и бортовыми устройствами СПД МАЛС. СУ 1 МАЛС (d1) и станционные комплекты радиооборудования СКР 5 и 9 (c1…cМ) работают циклически и параллельно, но каждый станционный СКР 5 и 9 передает телеграмму и принимает ответ только тех бортовых комплектов радиооборудования БКР 6, которые зарегистрированы в данном радиоканале (на данной частоте), а также принимает заявки от БА 7 МАЛС на регистрацию в данном канале.The required amount of data transfer with a given perception time in the LDS LITTLE is provided by a change in the method of organizing the exchange between station and on-board devices LDS LITTLE.
Таким образом, происходит процесс перераспределения потоков команд от СКР 5 и 9 и потока ответов от БКР 6 между частотными каналами, что позволяет получить следующие преимущества при использовании диапазона 160 МГц:Thus, the process of redistributing the flow of commands from the
- сокращение временного цикла обмена между постовыми и бортовыми устройствами МАЛС и СПД МАЛС;- reduction of the time cycle of the exchange between the on-board and airborne devices of the LITTLE and SPD LITTLE;
- увеличение пропускной способности для каждого БА 7 МАЛС, что позволяет применять точные методы спутникового позиционирования, передавать в СУ 1 МАЛС диагностическую информацию;- increase in throughput for each
- повышение помехоустойчивости СПД МАЛС за счет возможности перехода на альтернативный частотный канал с меньшей загрузкой и лучшей помеховой обстановкой;- increased noise immunity SPD LITTLE due to the possibility of switching to an alternative frequency channel with less load and a better jamming environment;
- расширение числа абонентов сети СПД МАЛС, в том числе для дистанционного управления локомотивами с пультов составителей.- expansion of the number of subscribers to the SPD LITTLE network, including for remote control of locomotives from the compilers.
Алгоритм выбора частотного диапазона в СПД МАЛС учитывает три критерия:The frequency range selection algorithm in SPD LITTLE takes into account three criteria:
- местоположение локомотива определяет первоначальный перечень частотных каналов, на которых данному локомотиву целесообразно регистрироваться;- the location of the locomotive determines the initial list of frequency channels on which it is advisable for this locomotive to register;
- загрузка данного частотного канала (не более 6 БКР 6);- loading of this frequency channel (no more than 6 BKR 6);
- качество связи в данном частотном канале.- quality of communication in a given frequency channel.
Таким образом, каждый СКР 5 и 9 в служебной части телеграммы выделяет короткие временные интервалы (слоты) для адресов, зарегистрированных в канале БКР 6, и запроса на регистрацию новых БКР 6. Каждый БКР 6 настраивается на определенный канал, указанный в задании на смену частотного канала в телеграмме СУ 1 МАЛС, сформированной по результатам позиционирования локомотива. После приема и анализа телеграммы от СУ 1 МАЛС БА 7 МАЛС посылает в выделенном ему слоте заявку на регистрацию в данном канале. Если в следующем цикле обмена его адрес в служебной части телеграммы СУ 1 МАЛС находится в перечне зарегистрированных БКР 6, то выполняется процедура приема телеграммы с маршрутным заданием и передачи контрольной информации. В последующем процессе радиообмена БА 7 МАЛС анализирует качественные показатели текущего частотного канала, что обеспечивает своевременный выбор альтернативного частотного канала согласно описанным выше критериям.Thus, each
Эффективность системы передачи данных маневровой автоматической сигнализации для крупных железнодорожных станций обеспечивается посредством следующих функций:The effectiveness of the shunting automatic signaling data transmission system for large railway stations is ensured through the following functions:
- увеличение суммарной пропускной способности системы передачи данных посредством распределения информационных потоков между СУ 1 МАЛС и БА 7 МАЛС в нескольких частотных каналах;- increase the total throughput of the data transmission system through the distribution of information flows between
- уменьшение времени выбора альтернативного частотного канала посредством использования информации о местоположении локомотива;- reducing the time of choosing an alternative frequency channel by using locomotive location information;
- повышение целостности передаваемых данных посредством внедрения помехоустойчивого кодирования, анализа местоположения локомотива и качественных показателей текущего частотного канала, что обеспечивает своевременный выбор альтернативного частотного канала;- improving the integrity of the transmitted data through the introduction of noise-resistant coding, analysis of the location of the locomotive and quality indicators of the current frequency channel, which ensures timely selection of an alternative frequency channel;
- повышение эффективности использования пропускной способности системы посредством передачи маршрутных заданий только для зарегистрированных в данном частотном канале БА 7 МАЛС.- improving the efficiency of using the system’s capacity by transmitting route tasks only for
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136367/11A RU2478509C1 (en) | 2011-09-01 | 2011-09-01 | Automatic shunting locomotive signaling data transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136367/11A RU2478509C1 (en) | 2011-09-01 | 2011-09-01 | Automatic shunting locomotive signaling data transmission system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011136367A RU2011136367A (en) | 2013-03-10 |
| RU2478509C1 true RU2478509C1 (en) | 2013-04-10 |
Family
ID=49123137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011136367/11A RU2478509C1 (en) | 2011-09-01 | 2011-09-01 | Automatic shunting locomotive signaling data transmission system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2478509C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104354721A (en) * | 2014-10-29 | 2015-02-18 | 中国神华能源股份有限公司 | Reconnection group calling method for reconnection trains |
| RU2563587C1 (en) * | 2014-05-20 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Receiving-transmitting device |
| RU2577335C2 (en) * | 2014-05-20 | 2016-03-20 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А.Семихатова" | Searchlight locomotive railway transport |
| RU2815588C1 (en) * | 2023-10-23 | 2024-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Самарский государственный университет путей сообщения | Als automatic locomotive alarm system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103223961B (en) * | 2013-04-18 | 2015-04-22 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | Zero distance-based locomotive wireless reconnection method and device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU740581A1 (en) * | 1977-06-27 | 1980-06-15 | Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Apparatus for remote presetting of marshalling routes from a locomotive |
| JP2009225135A (en) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Hitachi Ltd | Method for selecting frequency channel in train radio communication system and on-board radio terminal |
| RU2369509C1 (en) * | 2008-04-03 | 2009-10-10 | Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") | System of switching automatic cab signalling |
| RU93759U1 (en) * | 2009-12-24 | 2010-05-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | RADIO CHANNEL TRANSMISSION SYSTEM FOR MANEUVER WORKS |
| RU102345U1 (en) * | 2010-09-29 | 2011-02-27 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | COMPREHENSIVE MANEUVER LOCOMOTIVE MANAGEMENT SYSTEM |
-
2011
- 2011-09-01 RU RU2011136367/11A patent/RU2478509C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU740581A1 (en) * | 1977-06-27 | 1980-06-15 | Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Apparatus for remote presetting of marshalling routes from a locomotive |
| JP2009225135A (en) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Hitachi Ltd | Method for selecting frequency channel in train radio communication system and on-board radio terminal |
| RU2369509C1 (en) * | 2008-04-03 | 2009-10-10 | Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") | System of switching automatic cab signalling |
| RU93759U1 (en) * | 2009-12-24 | 2010-05-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | RADIO CHANNEL TRANSMISSION SYSTEM FOR MANEUVER WORKS |
| RU102345U1 (en) * | 2010-09-29 | 2011-02-27 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | COMPREHENSIVE MANEUVER LOCOMOTIVE MANAGEMENT SYSTEM |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2563587C1 (en) * | 2014-05-20 | 2015-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Receiving-transmitting device |
| RU2577335C2 (en) * | 2014-05-20 | 2016-03-20 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А.Семихатова" | Searchlight locomotive railway transport |
| CN104354721A (en) * | 2014-10-29 | 2015-02-18 | 中国神华能源股份有限公司 | Reconnection group calling method for reconnection trains |
| RU2815588C1 (en) * | 2023-10-23 | 2024-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Самарский государственный университет путей сообщения | Als automatic locomotive alarm system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011136367A (en) | 2013-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2478509C1 (en) | Automatic shunting locomotive signaling data transmission system | |
| US7298762B2 (en) | Method for sharing an upstream among multiple downstreams | |
| RU68211U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| CA2783936C (en) | Systems and methods for interoperability positive train control | |
| EP1273117A1 (en) | A system and method for wireless exchange of data in a non-real-time data communications system | |
| RU2008107763A (en) | DEVICE AND METHOD FOR SENDING FEEDBACK INFORMATION OF CHANNEL QUALITY INFORMATION AND USING THEIR DEVICE AND PLANNING METHOD IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM | |
| RU2557801C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU2015101427A (en) | SINGLE-THREAD PHASE TRACKING DURING THE EVALUATION OF A CHANNEL IN A MIMO WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM WITH A VERY HIGH CAPACITY | |
| WO2011068613A2 (en) | A media access control scheme for a multi-frequency tdma network | |
| CN104620610A (en) | Wireless communication device, wireless communication system and wireless communication method | |
| EP0643503B1 (en) | Synchronous time division multiple access interrogate-respond data communication network | |
| US20200128591A1 (en) | MILLIMETER WAVE (mmWave) RADIO RESOURCE ALLOCATION SCHEME FOR VEHICLE-TO-INFRASTRUCTURE (V2I) COMMUNICATIONS | |
| EP0972277A1 (en) | Unidirectional telemetry system | |
| EP2374688A2 (en) | Synchronization to adjacent wireless networks using single radio | |
| WO2013126736A2 (en) | System and method for multi-channel frequency hopping spread spectrum communication | |
| CN109963763A (en) | The method of transfer resource in management infrastructure | |
| RU2286030C1 (en) | High frequency system and method for exchanging packet data | |
| US20040117076A1 (en) | Remote control system for locomotives using a TDMA communication protocol | |
| RU115592U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS | |
| RU2518014C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU2516686C2 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| JP2005006285A5 (en) | ||
| US9596686B2 (en) | Bandwidth efficient wireless signal trunking system and method | |
| RU2516868C1 (en) | System for radio communication with mobile objects | |
| RU99261U1 (en) | RADIO COMMUNICATION SYSTEM WITH MOBILE OBJECTS |