2.2. ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ И ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ
Автоматические ограждающие устройства на ж. д. переездах, принятые на сети дорог, по своей структуре и принципу относятся к разомкнутым автоматическим системам жесткого управления. Алгоритм функционирования системы АПС (плакат) содержит рад операторов, которые отсутствуют в действующих системах, но необходимость, в которых очевидна сточки зрения повышения безопасности и пропускной способности ж. д. переездов. Эти перспективные операторы показаны штриховой линией. Методы и средства их реализации разрабатываются, и будут внедряться по мере усовершенствования систем АПС. Операторы, показанные сплошной и штриховой линиями, в действующих системах имеются, но играют лишь информационную роль или исполнение этих функций возлагается на человека.
Алгоритм разработан применительно к участку железной дороги с односторонним движением и числовой кодовой АБ. При отсутствии поездов на участках приближения переезд открыт для движения автотранспорта. В момент вступления поезда на участок приближения, что проверяется оператором 1, к системе АПС подключаются устройства обнаружения препятствий в зоне переезда (УОП), измеряются параметры движения поездов (скорость, ускорение, координата) и на основании этих параметров вычисляется расстояние, от поезда до переезда, по достижении которого должен закрываться переезд. Эти действия выполняются операторами 2, 3 и 4. последнее условие проверяется логическим оператором 5. когда поезд оказывается в точке с координатой, подается команда на включение оповестительной сигнализации (оператор 6), в том числе красных мигающих огней на переездных светофорах. Их исправная работа проверяется оператором 7. с выдержкой времени (операторы 8 и 9) подается команда на закрытие шлагбаумов (оператор 10).
В типовых системах АПС команды на операторы 6 и 8 поступают одновременно. При исправной работе шлагбаума (оператор 11) и отсутствии в зоне переезда препятствия для движения поезда (застрявший автотранспорт, развалившийся груз и т.д.) переезд остается закрытым до проследования по нему поезда, что проверяется оператором 18. После проследования поезда и при отсутствии второго поезда на участке приближения (оператор 19) выключается оповестительная сигнализация, открываются шлагбаумы и отключаются устройства обнаружения препятствий (операторы 20, 21 и 22). Система АПС приходит в исходное состояние.
В случаях, когда повреждена оповестительная сигнализация, не закрылся автошлагбаум или на переезде обнаружено препятствие, создается аварийная ситуация и должны быть приняты меры для предотвращения наезда. Соответствующими операторами 7, 11 и 12 подается команда на включение заградительной сигнализации и выключение кодирования рельсовых цепей (операторы 13, 14). Поезд снижает скорость и останавливается на участке приближения. после устранения повреждения или препятствия (оператор 15) выключается заградительная сигнализация и включается кодирование рельсовой цепи на участке приближения. поезд проследует через переезд и система АПС приходит в исходное состояние.
В действующих системах АПС не предусмотрены операции, выполняемые операторами 2 – 5. логические операторы 7 и 11 предусмотрены, однако функциональной роли не играют и используются лишь для передачи информации по системе диспетчерского контроля. Возможности для выполнения операций 12-17 в действующих системах заложены, однако реализация их возложена на дежурного по переезду.
Отсутствие в системах АПС операций 2-5 делает их малоэффективными, поскольку при закрытии переезда не учитывается фактическая скорость движения поезда. Это вызывает излишние простои автотранспорта у закрытого переезда. Автоматизация операций 12-17 с использованием информации от операторов 7 и 11 способствует повышению надежности систем и безопасности движения, а также создает условия для снятия охраны на переездах.
Описанный алгоритм функционирования переезда с АПС предполагает наличие односторонней постоянно действующей сигнализации в сторону автомобильной дороги. Сигнализация в сторону железной дороги включается лишь в аварийных случаях. Сигнализация построена по взаимоисключающему принципу: разрешающее показание на автодорожных светофорах возможно лишь при запрещающих показаниях на железнодорожных и наоборот. Это позволяет сохранить допустимый уровень опасных отказов при использовании элементов не первого класса надежности.
В действующих системах АПС способы автоматического управления ограждающими устройствами, расположенных на перегоне, зависят от их местоположения относительно входных и проходных светофоров, вида автоблокировки и характера движения поездов (одностороннее или двустороннее). Этим вызвано большое разнообразие существующих типов переездных установок, отличающихся главным образом схемами управления и увязки с АБ. Так, для переездов на двухпутном участке с числовой кодовой автоблокировкой разработано 10 типов схем управления переездной сигнализацией.
2.3. КОНТРОЛЬ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ НА ПЕРЕЕЗДЕ
В России на значительной части переездов выполнение ряда ответственных функций возлагается на дежурного по переезду. В частности он обязан своевременно принять меры к остановке поезда в случае обнаружения неисправности, угрожающей безопасности движения. Однако своевременность реакции на аварийную ситуацию с большей надежностью, как известно, может быть обеспечена техническими средствами. Поэтому активно ведутся работы по созданию автоматических систем контроля аварийных ситуации (КАС) на переездах. Эти системы призваны обнаружить наличие препятствий на пути следования поезда (автомобиль, развалившийся груз в зоне переезда и т.д.) и дать соответствующую информацию локомотивной бригаде. Испытываются различные системы обнаружения препятствий – от сложнейших радарных систем на скоростных участках до достаточно простых устройств КАС с индукционным шлейфом, уложенным под покрытием автомобильной дороги. Их применение позволяет значительно повысить эффективность работы ограждающих устройств и создать условия для перевода определенной части переездов в категорию неохраняемых.
2.4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ
В условиях непрерывного роста интенсивности и скорости железнодорожного и автомобильного транспорта переезды становятся источником все более возрастающих потерь автотранспорта и повышенной опасности для людей и техники. Развязки в разных уровнях, широко практикуемые в местах пересечения дорог с наибольшей интенсивностью движения, не могут быть повсеместными, поскольку строительство их ограничивается местными условиями и требует больших капитальных затрат. Поэтому повышение пропускной способности и безопасности движения на переездах становится актуальным. Существующие системы ограждения в этом отношении далеко не оптимальны и обладают значительными резервами.
При фиксированной длине участка приближения фактическое время извещения на переезд будет обратно пропорционально скорости поезда и может значительно превышать минимально необходимое время.
Излишнее время извещения
Где - фактическая скорость поезда.
На многих железнодорожных линиях диапазон скоростей поездов широк, и число поездов, движущихся с малой скоростью, составляет значительную часть. Поэтому дополнительные простои автотранспорта у переездов велики. Следует иметь ввиду также, что излишне долгое закрытие состояние переезда до вступления на него поезда приводит к резкому снижению безопасности движения, так как у водителей автотранспорта возникает сомнение в исправном действии устройств ограждения.
На переезде со средней интенсивностью движения в течении года теряется несколько тысяч автомобиле-часов из-за излишнего времени извещения на переезд о приближении поездов. Фактически дополнительные потери времени автотранспорта у закрытых переездов значительно превышают расчетные за счет завышения длин участков приближения.
Вторая сторона вопроса об эффективности ограждающих устройств на переездах – безопасность движения. Последние исследования в этой области позволяют строго математически оценить состояние безопасности движения на конкретном переезде и в соответствии с этим сделать необходимые ограждающие устройства.
Статистика показывает, что на переездах происходит около 1,2% дорожно-транспортных происшествий на сети дорог, однако последствия их наиболее тяжелы. Больше половины этих происшествий вызваны нарушениями правил движения на переездах.
3. БЕЗОПАСНОСТЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПЕРЕЕЗДАХ
Пересечения железнодорожных путей и автомобильных дорог в одном уровне являются наиболее сложными и опасными элементами улично-дорожной сети и оказывают существенное влияние на эффективность эксплуатации автомобильного и железнодорожного транспорта в целом.
Проблема железнодорожных переездов является актуальной не только для России, но и для всех промышленно развитых стран. Эти пересечения характеризуются непроизводительными простоями автотранспорта. Из-за наличия переездов при определенных обстоятельствах приходится менять маршрут движения автотранспортных средств некоторых категорий.
Но наиболее острой проблемой продолжают оставаться дорожно-транспортные происшествия на переездах, в том числе с особо тяжкими последствиями. Так, в 1999 г. на железнодорожных переездах страны допущено 402 дорожно-транспортных происшествия, при которых погибло 143 человека и 457получили ранения. Каждый четвертый пострадавший в дорожных происшествиях на переездах погибает.