Автоматическое прицельное торможение поездов
— процесс регулирования скорости поездов в режиме торможения, обеспечивающий снижение её до требуемого значения или остановку в заданной точке пути. Автоматизация этого процесса позволяет сократить время торможения. Автоматическое прицельное торможение поездов реализуется системами, обеспечивающими безопасность движения, или системами автоведения поездов. Известны различных алгоритмы автоматического прицельного торможения поездов на магистральных ж. д. и метрополитенах.
На магистральных ж. д. наибольшее распространение получили системы автоматического управления торможением (САУТ), относящиеся к системам повышения безопасности движения. Алгоритм работы и функциональные схема САУТ определяются характеристиками объекта управления (поезда). Различия пригородного, пассажирского, грузового и скоростного движения, т. е. специфика каждого вида подвижного состава, сказываются на алгоритме автоматического прицельного торможения и реализующей его системе. Наиболее сложным является алгоритм для грузовых поездов, т. к. требуется обеспечить необходимую точность автоматического прицельного торможения, используя ограниченное число последоват. 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, измеряющей действительные характеристики каждого поезда, а затем по результатам этих измерений формирующей и выполняющей программную скорость движения поезда. В САУТ входят расположенная в начале блок-участка передающая антенна (ПА) — участок рельсовой нити, к которому подключён путевой генератор с модулятором и кодирующим устройством, а на локомотиве — приёмная антенна, соединенная с блоком приёма информации. На буксе колеса расположен осевой измеритель координат, соединённый г измерителем пути и измерителем скорости. Передача информации с пути на локомотив о длине и профиле блок-участка, ограничениях скорости на нём осуществляется за время проследования зоны действия передающей антенны. При этом реверсивный счётчик измерителя пути переключается в режим суммирования импульсов датчика, и после проследования зоны действия ПА в счётчике фиксируется число импульсов, пропорциональное расстоянию до конца блок-участка. При дальнейшем движении поезда число импульсов в счётчике измерителя пути уменьшается пропорционально текущему расстоянию до конца блок-участка. Информация о профиле и ограничениях скорости на блок-участке передаётся модуляцией выходного напряжения путевого генератора, обеспечиваемой амплитудным модулятором по сигналам кодирующего устройства. Эта информация принимается, декодируется и запоминается блоком приёма информации на время движения поезда по блок-участку и обновляется у следующего путевого светофора. Блок программных скоростей формирует три программные зависимости скорости от пути, соответствующие следующим режимам: отключения тяговых двигателей и включения электрические тормоза локомотива [и1 (s)]; включения пневматич. тормозов вагонов o„2(s)]; экстренного торможения поезда o„3(s)]. Программная скорость зависит от показаний устройств непрерывной автоматической локомотивной сигнализации, текущего расстояния до конца блок-участка, представленного дискретным сигналом на выходе измерителя пути; приведённого уклона блок-участка, представленного дискретным сигналом на выходе блока приёма информации; действительного значения тормозного коэффициента. Значение тормозного коэффициента автоматически измеряется при проверке действия тормозов поезда и корректируется при последующих регулировочных торможениях.
На метрополитенах автоматическое прицельное торможение поездов осуществляется системами автоведения, обеспечивающими точную остановку поездов на станциях. Автоматическое прицельное торможение поездов выполнено по программно-следящему принципу. Для регулирования тормозной силы задаются различных уровни замедления, а в случае, если можно задавать только один его уровень, применяется ступенчатое торможение. Режим торможения выбирается в зависимости от рассогласования между программной скоростью поезда v„ и действительной — а в некоторых системах — и от производной этого рассогласования. В ряде систем скорость задаётся программным устройством, располагаемым вдоль пути (т. н. напольная программа). При этом значение v„ определяется расстояниями между элементами напольных программ или частотой электрические сигнала. В др. системах скорость v„ задаётся как функция измеренного пути или рассчитывается на основании упреждающего решения уравнения движения поезда. Основной характеристикой автоматического прицельного торможения является точность остановки; наименьшая допустимая погрешность ± 0,45 м необходима на станциях закрытого типа. На станциях, где длина посадочной платформы лишь немного превышает длину поезда, допустимая погрешность остановки ± 1 м. Дополнительная х-ка автоматического прицельного торможения — потери времени на торможение, увеличение которых мешает полному использованию пропускной способности линии и приводит к росту расхода электроэнергии на тягу поездов.
Наиболее эффективное автоматическое прицельное торможение поездов обеспечивается микропроцессорными системами автоведения, позволяющими повысить точность остановки, снизить потери времени на торможение благодаря реализации сложных алгоритмов управления и не использовать напольные программы. В современных микропроцессорных системах автоведения, осуществляющих автоматическое прицельное торможение поездов, предусматривается оперативное изменение координат остановки поезда на станциях при изменении числа вагонов в составе поезда, проследование станций без остановки, а также изменение макс, интенсивности торможения при различных климатических условиях.