Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Siemens Eurobalise в Германии

Eurobalise специфический вариант индуктора , являющегося транспондер помещают между рельсами железной дороги. Эти весы составляют неотъемлемую часть Европейской системы управления поездами , где они служат «маяками», сообщая точное местонахождение поезда, а также передавая сигнальную информацию в виде цифровой телеграммы на поезд.

Обзор [ править ]

Для балансира обычно не нужен источник питания. В ответ на радиочастотную передачу энергии, передаваемую модулем передачи Balise  [ de ] (BTM), установленным под проезжающим поездом, Balise передает информацию на поезд («Uplink»). Положение о получении Eurobalises информации от поезда («Downlink») было удалено из спецификации. Скорость передачи достаточна для передачи не менее 3 копий «телеграммы», которые должны быть получены поездом, идущим со скоростью до 500 км / ч.

Балисес на железной дороге Оривес- Ювяскюля в Муураме , Финляндия

Евровесы обычно размещаются парами на двух шпалах в центре пути. Для ETCS они обычно расположены на расстоянии 3 метра друг от друга. С пронумерованными бизами поезд будет знать, движется ли он в номинальном (1 → 2) или обратном направлении (2 → 1). Единичные балансы существуют только тогда, когда они связаны с предыдущей группой балансов, или когда их функция ограничена, чтобы обеспечить только точное положение. В бизой группе может быть до 8 балансов.

Балансы различаются как «балансировочные устройства с фиксированными данными», передающие одни и те же данные в каждый поезд, либо «балансировочные устройства с прозрачными данными», которые передают переменные данные, также называемые «переключаемыми» или «управляемыми балансировками». (Обратите внимание, что слово «фиксированный» относится к информации, передаваемой балисом, а не к его физическому местонахождению. Все балансы неподвижны).

Баланс фиксированных данных [ править ]

«Фиксированная балансировка данных» или короткая «фиксированная балансировка» запрограммирована для передачи одних и тех же данных на каждый поезд. Информация, передаваемая с помощью фиксированной подвески, обычно включает в себя: местоположение балансировки; геометрия линии , такие как кривые и градиенты; и любые ограничения скорости. Программирование выполняется с помощью беспроводного устройства программирования. Таким образом, фиксированная подвеска может уведомить поезд о своем точном местонахождении и расстоянии до следующего сигнала, а также может предупредить о любых ограничениях скорости.

Прозрачный баланс данных [ править ]

«Прозрачная балансировка данных» или короткая «управляемая балансировка» подключена к линейному электронному блоку (LEU), который передает динамические данные на поезд, например, индикацию сигналов. Балансы, являющиеся частью системы сигнализации уровня 1 [1] ETCS, используют эту возможность. LEU интегрируется с традиционной (национальной) системой сигнализации либо путем подключения к железнодорожному сигналу на линии, либо к диспетчерской сигнальной вышке.

Euroloop [ править ]

Балис передает телеграммы на определенном участке. Для обеспечения непрерывной передачи телеграммы могут отправляться по протекающему фидерному кабелю длиной до 1000 метров. Кабель Euroloop всегда соединяется с кабелем на конце, который служит маркером конца цикла (EOLM). Структура телеграммы такая же, как и у бализа, к которому она подключена. Первоначально Euroloop использовал ту же частоту, что и Eurobalises, но это было изменено для спецификации 2.0.1 в сентябре 2004 года. Euroloops использовался в Швейцарии, который завершил изменение в июле 2010 года.

Модуляция [ править ]

В нисходящей линии связи используется амплитудная модуляция на частоте 27,095 МГц. Эта частота используется для питания пассивных балансов (это промежуточный канал 11A в радио CB ).

В восходящем канале используется частотная манипуляция: 3,951 МГц для логического «0» и 4,516 МГц для логической «1». Скорость передачи данных 564,48 кбит / с достаточно для передачи 3 копий телеграммы поезду, идущему со скоростью 500 км / ч. [2]

Частота Euroloop была перемещена в центр 13,54750 МГц (ровно половина частоты сети Eurobalise). [3]

На практике BTM требует 65 Вт для питания Eurobalises и приема телеграмм с BTM, установленным на 21 сантиметре ( 8 1 ⁄ 4  дюйма  ) над верхней частью рельса на тележке. [4]

Кодировка [ править ]

Каждая пара подъемников обычно состоит из переключаемых и фиксированных подъемников. Баланс передает «телеграмму» либо из 1023 бит (93 * 11), либо из 341 бит (31 * 11) в канальном кодировании с 11 битами на символ. Блок пользовательских данных разрезается на 10-битные пользовательские символы перед операцией скремблирования и формирования - эффективная полезная нагрузка сигнальной информации составляет 830 бит (83 * 10) для длинной телеграммы и 210 бит (21 * 10) для короткой телеграммы. Последняя телеграмма состоит из

  • сформированные данные (913 бит или 231 бит), содержащие полезную нагрузку (830 или 210 бит)
  • управляющие биты (Cb, 3 бита)
  • биты скремблирования (Sb, 12 бит)
  • дополнительные формовочные биты (Esb, 10 бит)
  • контрольная сумма (CheckBits, 85 бит)

Телеграмма передается циклически по мере того, как поезд проезжает над бизе. Чтобы избежать ошибок передачи, полезная нагрузка скремблируется (во избежание пакетных ошибок), заменяется символьным кодом с другим расстоянием Хэмминга , а для проверок достоверности добавляется контрольная сумма. Поскольку контрольная сумма вычисляется после замены символа, телеграмма содержит дополнительные биты формирования, позволяющие заполнить результирующие биты контрольной суммы таким образом, чтобы в телеграмме находились только действительные символы выбранного кода канала , где каждый символ имеет 11 бит.

Данные полезной нагрузки состоят из заголовка, за которым следуют несколько пакетов, определенных в протоколах ERTMS . Типичные пакеты:

  • Пакет 5 - Связывание
  • Пакет 12 - Управление перемещением
  • Пакет 21 - Профиль градиента
  • Пакет 27 - Международный статический профиль скорости
  • Пакет 255 - Конец информации

Многие приложения включают в себя дополнительные пакеты, такие как Пакет 3 - Национальные значения , Пакет 41 - Порядок перехода уровня и Пакет 136 - Ссылка на заполнение местоположения . [5] Если достигается максимум 830 бит телеграммы, то больше пакетов может быть отправлено в следующих пакетах одной и той же группы согласования - до 8 пакетов в группе согласования максимальное сообщение ERTMS на группу согласования может охватывать 8 * 830 = 6640 бит (обратите внимание, что каждая телеграмма должна содержать заголовок и конечный пакет 255). [5]Фиксированная балансировка передает стабильное сообщение, которое обычно может включать информацию о привязке, профиль градиента и профиль скорости. Он также может содержать информацию о пути, такую ​​как данные о пригодности маршрута для различных типов поездов и ограничения осевой нагрузки.

Почти все типы пакетов содержат параметр, указывающий, актуальна ли его информация для «номинального» или «обратного» направления (или для обоих). Если поезд видит баланс 1 перед балансом 2, то он проезжает группу в номинальном направлении. Следовательно, некоторые пакеты могут быть отброшены прикладным программным обеспечением получателя, если они не предназначены для соответствующего направления. Блок заголовка ERTMS из 50 битов содержит версию ETCS, текущее количество и общее количество балансов в группе балансов (до 8 балансов), флаг, является ли это копией (до 4 копий), что увеличивает шансы для получателя. чтобы увидеть телеграмму бализа в группе, серийный номер, указывающий, изменилось ли сообщение в последнее время,10-битный идентификатор страны вместе с 14-битным идентификатором сбалансированной группы, обеспечивающий уникальный идентификатор каждой сбалансированной группы. Информация о связывании сообщает о расстоянии до следующей группы балансировки (один связывающий пакет в каждом направлении) и о требуемой реакции поезда, если следующая группа балансировки пропущена (например, остановка поезда). Пакет полномочий на движение определяет максимальную скорость, которая может использоваться для данного максимального расстояния и максимального времени - установка максимальной скорости на ноль заставит поезд остановиться. Профиль градиента может иметь переменную длину на основе содержащихся пар длины секции (скаляр и число в метрической системе) и уклона секции (флаг подъема / спуска и число в%).Аналогичным образом, международный статический профиль скорости дается в виде переменного количества частей секции, где каждая часть обозначает длину секции (число в метрах - шкала дается только один раз в начале пакета для всех секций), максимальную скорость (число * 5 км / ч - допустимые числа от 0 до 120 (т.е. некоторые запасные значения остались) и флаг, если ограничение скорости применяется к передней или задней части поезда (возможно, с учетом задержки). Конечный пакет содержит только свой идентификатор пакета без параметров, где 255 равно состоянию всех битов, установленных в 8-битном поле идентификатора пакета (11111111).некоторые запасные значения остались) и флаг, если ограничение скорости применяется к передней или задней части поезда (возможно, с учетом задержки). Конечный пакет содержит только свой идентификатор пакета без параметров, где 255 равно состоянию всех битов, установленных в 8-битном поле идентификатора пакета (11111111).некоторые запасные значения остались) и флаг, если ограничение скорости применяется к передней или задней части поезда (возможно, с учетом задержки). Конечный пакет содержит только свой идентификатор пакета без параметров, где 255 равно состоянию всех битов, установленных в 8-битном поле идентификатора пакета (11111111).[5]

Производство [ править ]

В истории ETCS в 1998 году был создан UNISIG (Союз сигнальной индустрии) для содействия развитию системы. Учредителями были Alstom , Ansaldo , Bombardier , Invensys , Siemens и Thales . Группа гарантирует, что Eurobalises может быть произведен несколькими разными компаниями; Хотя детали весов могут отличаться, они производятся в соответствии с одними и теми же стандартами. Основные производители Eurobalises принадлежат группе [6] из семи фирм ( Alstom , Ansaldo STS , Bombardier , Invensys ,Siemens , Sigma-Digitek , Thales ) в рамках федерации железнодорожных поставщиков UNIFE . Эта группа сотрудничала в разработке спецификаций [2] [7] для Eurobalises. Спецификации Eurobalises регулируются Европейским железнодорожным агентством . [8]

Использование [ править ]

Eurobalises используются не только в системе защиты поездов ETCS / ERTMS. Существуют альтернативные реализации, которые используют структуру телеграммы для кодирования только некоторых типов пакетов и добавления дополнительной конкретной информации. Поезда ETCS могут декодировать телеграммы, возможно, переводя их, как любую другую сигнальную информацию класса B. Также возможно, что балансир передает телеграммы для разных систем, обеспечивая переходную фазу от одного варианта к другому, как обычно используется при переключении с национальной системы защиты поездов на ETCS.

Следующие системы автоматической защиты поездов основаны на Eurobalises:

  • ETCS - общеевропейская система защиты поездов
  • Китайские системы управления поездом версии CTCS-2 и CTCS-3, используемые на высокоскоростных железнодорожных линиях в Китае
  • EuroSignum  [ de ] - вариант более ранней швейцарской системы защиты поездов Integra-Signum.
  • EuroZub  [ de ] - вариант более ранней швейцарской системы защиты поездов ZUB 121.
  • SCMT - итальянская система защиты поездов
  • TBL 1+ - система защиты поездов, используемая в Бельгии
  • GNT - система управления опрокидыванием поездов в Германии
  • ZBS - новая система контроля скоростного транспорта для городской железной дороги Берлин

Eurobalises также использовались в Германии для передачи инструкций по опрокидыванию поворотов на наклонные поезда при сохранении традиционной системы защиты поездов. В оригинальном GNT ( Geschwindigkeitsüberwachung Neigetechnik ) от Siemens в 1992 году использовались специальные катушки связи (ZUB 122), а в 2005 году он был переведен на Eurobalises (ZUB 262). Дополнительные типы пакетов телеграмм об опрокидывании поездов были добавлены в серию ETCS Baseline 3.

История [ править ]

Прямым предшественником Eurobalises являются балки системы защиты поездов Ebicab. Система Ebicab была разработана в Швеции (и Норвегии) ​​компаниями LMEricson и SRT. Система Ebicab была разработана после аварии в Норвегии в 1975 году (Треттен). Пробные запуски начались в 1979 году, а в Норвегии первая линия, полностью оборудованная этой системой, была введена в эксплуатацию в 1983 году. Адаптация системы Ebicab во Франции - это система KVB. Он был разработан после аварии в 1985 году и был развернут в начале 1990-х годов на французских линиях. Название маяков: «balise», однако, использовалось в системе Ebicab в конце 1970-х годов.

Примерно в то же время возникла идея разработать общую систему защиты поездов для Европы, в результате чего от 29 июля 1991 года был введен 91/440 / EEC. С 1993 года существовала организационная структура для публикации стандартов TSI . Это позволило разработать первые проекты новой технологии, и с 1996 года элементы были испытаны шестью операторами железных дорог, которые присоединились к группе пользователей ERTMS.

EBICAB Balise в Средиземноморском коридоре

Технология Ebicab уже использовала несущую частоту 27 МГц, а также размещала маяки в центре трассы. [9] В Ebicab одна биз-передача имела только 12 бит, но позволяла использовать от 2 до 5 бализов в группе биз-сигналов, предоставляя от 24 до 80 бит сигнальной информации. Большинство патентов на эту кодировку принадлежат GEC Alsthom. Затем компания ABB [a] расширила размер телеграммы с 12 бит в EBICAB 700 до 180 бит в EBICAB 900 (после кодирования 255 бит) [10], как это используется в Средиземноморском коридоре в Испании. В то время Ансальдо принял тип балансира для цифровой эволюции итальянского SCMT.также становится вторым поставщиком бализов для других железных дорог. Эти типы балисов позже были объединены под общим названием KER balises из-за их использования в KVB, Ebicab и RSDD (Ripetizione Segnali Discontinua Digitale). [2]

Катушка связи ЗУБ 123

Еще одним источником технологии является семейство Siemens ZUB 100, где они использовали соединительные катушки сбоку от путей, чтобы дополнить существующую систему защиты поездов дополнительной сигнализацией. Первый радиомаяк ЗУБ 111 действительно допускал 21 состояние (с использованием 2 из 7 частот). Преемник ZUB 122 перешел на цифровую телеграмму, модулированную на несущей 850 кГц. [9] Последняя использовалась сначала в ZUB 121  [ de ] для Швейцарии с 1992 г. и ZUB 123  [ de ] для Дании с 1992 г. Типы телеграмм этих систем совместимы со спецификацией ORE A46 для немецких телеграмм LZB (около 83 бит).

Компания Siemens опубликовала отчет, показывающий преимущества технологии балансировки для железнодорожных перевозок в 1992 году, а осенью 1995 года они поставили прототипы Siemens типа S21 Eurobalise. [11] ABB, Alsthom и Ansaldo также сотрудничали в разработке, и Balise S21 вместе с другими прототипами Eurobalise были испытаны с июля по октябрь 1996 года на испытательной трассе Велимской железной дороги и в испытательной лаборатории австрийских железных дорог (Forschungs- und Prüfzentrum Arsenal). [12]

Eurobalise FFFIS (Спецификация интерфейса функций соответствия формы) была представлена ​​в диапазоне спецификаций ERMTS как SUBSET-036. В предисловии описывается спецификация, основанная на результатах консорциума EUROSIG (ACEC Transport, Adtranz Signal, [a] Alcatel SEL, GE C Alsthom Transport, Ansaldo Trasporti, CSEE Transport, SASIB Railway, Siemens и Westinghouse Signal), получившего финансовые поддержка со стороны Европейской комиссии. EUROSIG образовалась после первоначального проекта Eurobalise / Euroloop 92/94, который перерос в настоящий проект ERTMS / EUROSIG 95/98, поддерживаемый параллельным проектом EMSET 96/00 (тестирование спецификации Eurocab). [2]

Когда проект EUROSIG завершился, ETCS все еще не был готов для реального применения. Таким образом , 1998 видел формирование UNISIG (Союз Signaling промышленности), в том числе Alstom , Ansaldo , Siemens , Bombardier , [а] Invensys и Thales , которые должны были взять на себя доработку стандарта. [13] Первая базовая спецификация была протестирована на шести железных дорогах с 1999 года в рамках Европейской системы управления железнодорожным движением [14] Железнодорожные компании определили некоторые расширенные требования, которые были добавлены к ETCS, включая типы пакетов телеграмм для RBC-Handover и информацию о профиле пути - получившаяся спецификация ETCS версии 2.0.0 класса 1 была затем опубликована в апреле 2000 года.

Ссылки [ править ]

  1. ^ UNIFE (2010). «Уровни ЕРТМС» (PDF) . Информационные бюллетени по ERTMS. Архивировано из оригинального (PDF) 13 августа 2011 года.
  2. ^ a b c d "Спецификация для евробалансов" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 6 марта 2012 года.
  3. ^ "FFFIS для Euroloop" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 6 марта 2016 года.
  4. ^ «Опыт Alstom и итальянских железных дорог (Ferrovie dello Stato) в отношении уровня 2 ERTMS / ETCS на итальянском испытательном полигоне, с упором на аспекты, связанные с поездом» (PDF) . МСЖД. 2001. Архивировано из оригинального (PDF) 14 марта 2016 года . Проверено 28 февраля +2016 . [Антенна Eurobalise] Общая потребляемая мощность антенны составляет примерно 65 Вт, а максимальное расстояние от EVC, обеспечивающего питание 24 В, должно составлять 30 м. [Внешняя установка на борту] обе антенны Eurobalise устанавливаются на тележке соответственно 2,40 м и 6,86 м от свободных буферов. Высота от верха рельсов составляет 0,21 м. [Обнаружение балансов] Все евробалы, запрограммированные или нет, вдоль трассы (от Firenze Campo di Marte до Ареццо) были обнаружены бортовым оборудованием. [Декодирование телеграммы] Большое количество прогонов выполнялось с разной скоростью, и ошибок декодирования телеграмм не возникало. Все правильно запрограммированные евробалы были расшифрованы.
  5. ^ a b c Уоррен Кайзер, Стейн Нильсон (14 марта 2008 г.). «Ядро ATP - Data Engineering» . Техническая встреча IRSE "Все о ATP" Сидней. Архивировано из оригинала 22 декабря 2017 года . Проверено 21 декабря 2017 года . Для доступа к документу требуется бесплатная регистрация.
  6. ^ https://web.archive.org/web/20150627053808/http://www.ertms.com/ . Архивировано из оригинала 27 июня 2015 года. Отсутствует или пусто |title=( справка )
  7. ^ «Спецификация испытаний для Eurobalises» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 6 марта 2016 года.
  8. ^ «Технические спецификации для взаимодействия» . Агентство железных дорог Европейского Союза .
  9. ^ a b «Современное состояние поезда для гусеничной передачи (CROMATICA TR 1016)» (PDF) . 4 июля 1996 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
  10. ^ Огунсола, Аде; Марискотти, Андреа (14 августа 2012 г.). Электромагнитная совместимость на железных дорогах: анализ и управление . ISBN 9783642302817.
  11. ^ Ульрих Леманн (1996). "Aktivitäten von Siemens zur Einführung der EURO-Balise S21". Сигнал + Драхт . Компания Tetzlaff Verlag GmbH & Co. KG. ISSN 0037-4997 .  Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  12. ↑ Йенс-Питер Бауэр (1997). "EURO-Balise S21 von Siemens für den Fernverkehr". Сигнал + Драхт . Компания Tetzlaff Verlag GmbH Co. KG. ISSN 0037-4997 . 
  13. ↑ Уоррен Кайзер, Стейн Нильсон (14 марта 2008 г.). «Ядро ATP - Data Engineering» . Техническая встреча IRSE "Все о ATP" Сидней. Архивировано из оригинального 2 -го мая 2013 года .
  14. ^ «ERTMS в 10 вопросах» (PDF) . Европейское железнодорожное агентство . Архивировано из оригинального (PDF) 15 февраля 2010 года.
  1. ^ a b c ABB rail был объединен с Adtranz в 1996 году, который был продан Bombardier в 2001 году, см. «Bombardier Mannheim» . Проверено 2 марта +2016 . 1988: BBC und ASEA schließen sich zusammen zur ABB / 1996: Zusammenschluss der Bahnaktivitäten von ABB und Daimler-Benz zur Adtranz / 2001: Übernahme durch Bombardier Transportation

Внешние ссылки [ править ]

  • «SUBSET-026: Системные требования» . Агентство железных дорог Европейского Союза. 2016-06-15.. Описание различных типов телеграмм / пакетов, которые может отправлять Eurobalises.
  • «SUBSET-036: Спецификация для Eurobalises» (PDF) . Агентство железных дорог Европейского Союза. 2016-06-15. (1,12 МБ)
  • «Набор спецификаций №1: ETCS baseline 2 и GSM-R baseline 1» . Агентство железных дорог Европейского Союза. 2016-07-01.