Балис / b ə ˈ l iː z / — это электронный маяк или транспондер , размещаемый между рельсами железной дороги как часть системы автоматической защиты поездов (ATP). Французское слово balise используется для того, чтобы отличать эти маяки от других видов маяков. [1]
Балисы используются в системе сигнализации KVB, установленной на основных линиях французской железнодорожной сети, за исключением высокоскоростной линии Lignes à Grande Vitesse .
Балисы являются неотъемлемой частью Европейской системы управления поездами , где они служат «маяками», указывающими точное местоположение поезда. Система сигнализации ETCS постепенно внедряется на железных дорогах по всему Европейскому союзу . [2]
Балисы также используются в китайской системе управления движением поездов версий CTCS-2 и CTCS-3, установленной на высокоскоростных железнодорожных линиях Китая, которая основана на европейской системе управления движением поездов .
Балис, соответствующий спецификации Европейской системы управления движением поездов, называется Евробалис .
Обычно балисе не требуется источник питания. В ответ на радиочастотную энергию, передаваемую модулем передачи балисе, установленным под проходящим поездом, балис либо передает информацию поезду ( восходящая линия связи ), либо получает информацию от поезда ( нисходящая линия связи , хотя эта функция используется редко). Скорость передачи евробалисов достаточна для того, чтобы поезд, проходящий со скоростью до 500 км/ч, получил полную «телеграмму».
Балис может быть либо «фиксированным балисом данных», или сокращенно «фиксированным балисом», передающим одни и те же данные на каждый поезд, либо «прозрачным балисом данных», который передает переменные данные, также называемым «переключаемым» или «управляемым балисом». (Обратите внимание, что слово «фиксированный» относится к информации, передаваемой балисом, а не к его физическому местоположению. Все балисы неподвижны).
Фиксированный бализ запрограммирован на передачу одних и тех же данных каждому поезду. Информация, передаваемая фиксированным бализом, обычно включает: местоположение бализы; геометрию линии , такую как кривые и уклоны; и любые ограничения скорости. Программирование выполняется с помощью беспроводного программирующего устройства. Таким образом, фиксированный бализ может уведомлять поезд о его точном местоположении и расстоянии до следующего сигнала, а также может предупреждать о любых ограничениях скорости.
Управляемый бализ подключен к линейному электронному блоку (LEU), который передает динамические данные поезду, такие как сигнальные показания. Бализы, входящие в систему сигнализации ETCS уровня 1, используют эту возможность. [3] LEU интегрируется с обычной (национальной) системой сигнализации либо путем подключения к линейному железнодорожному сигналу , либо к сигнальной контрольной вышке.
Балисы должны быть развернуты парами, чтобы поезд мог различать направление движения 1→2 от направления 2→1, если только они не связаны с предыдущей группой балисов, в этом случае они могут содержать только один балис. Дополнительные балисы могут быть установлены, если объем данных слишком велик.
Балисы работают с оборудованием на поезде, обеспечивая систему, которая повышает безопасность движения поездов: на подходах к станциям с несколькими платформами могут быть развернуты фиксированные балисы, как более точное дополнение к GPS , для обеспечения безопасной работы автоматического выборочного открывания дверей . [4]
Балис обычно устанавливается на шпалах или шпалах или между ними по центральной линии пути. Поезд, движущийся с максимальной скоростью 500 км/ч (310 миль/ч), будет передавать и получать минимум три копии телеграммы при прохождении через каждый евробалис. Более ранние балисы KER (KVB, EBICAB, RSDD) были рассчитаны на работу на скорости до 350 км/ч (220 миль/ч). [5]
Бортовой компьютер поезда использует данные с балисов для определения безопасного профиля скорости для линии впереди. Необходимо достаточно информации, чтобы поезд мог безопасно остановиться, если это необходимо.
Данные в балисе могут включать расстояние до следующего балиса. Это используется для проверки отсутствующих балисов, которые в противном случае могут привести к потенциальному отказу неправильной стороны .
В начале и в конце территории, оборудованной ATP, часто используется пара стационарных балисов, которые информируют бортовое оборудование ATP о необходимости начать или прекратить наблюдение за движением поездов.
Евробализы используются в:
Балисы, отличные от евробалисов, используются в:
Самые ранние системы автоматической защиты поездов были чисто механическими с отключающим краном , который можно было напрямую подключить к тормозной системе, отпустив размыкающий переключатель в гидравлической системе. Было несколько инцидентов, когда поезда проезжали стоп-сигнал, но из-за чрезмерной скорости все равно терпели крушение, несмотря на автоматическую остановку. Было изобретено несколько систем для отображения скорости в кабине машиниста и для обеспечения электронной системы на поезде, которая предотвращала бы превышение скорости. С появлением высокоскоростных поездов обычно ожидалось, что индикатор скорости на сигналах на линии не будет достаточным для скорости свыше 160 км/ч (99 миль/ч), поэтому всем этим поездам нужна была сигнализация в кабине .
Объединенным решением для этих требований стала немецкая система LZB , представленная в 1965 году. Первоначальные установки были полностью на основе жесткой логики. Первая настоящая электроника кабины была представлена в 1972 году (под названием LZB L72), а компьютер кабины был представлен к 1980 году (LZB 80). Система LZB использует провод в середине путей, который имел петли на расстоянии 100 м (330 футов), так что положение поезда было известно точнее, чем в любой более ранней системе. В результате система LZB использовалась не только на высокоскоростных путях, но и на пригородных железных дорогах для увеличения пропускной способности. Однако из-за затрат на развертывание системы она была ограничена этими областями применения.
В 1970-х годах British Rail разработала C-APT, система использовала пассивные транспондеры (бализы), размещенные с интервалом не более 1 км, которые передавали скорость пути (в 80-битном пакете) проходящему поезду для отображения в кабине. Если система управления поездом не получала обновления в течение 1 км от последнего сигнала, отображаемое ограничение скорости отключалось, и машинист должен был отреагировать на генерируемый звуковой тон, в противном случае автоматически применялись тормоза поезда, система начала коммерческую эксплуатацию с декабря 1981 года с введением British Rail Class 370. [ 6]
Разработка системы, использующей принцип пассивных балисов с фиксированной или контролируемой информацией, началась в 1975 году LMEricson и SRT после инцидента в Норвегии в 1975 году (Треттен). Система LME/SRT стала системой Ebicab. Система Ebicab установила принципы использования магнитной связи, нисходящей линии связи 27 МГц от антенны на локомотиве для питания балисов и восходящей линии связи с использованием 4,5 МГц для передачи информационных телеграмм с балисов. Контролируемая информация в балисах кодируется из статусов в системе сигнализации. Телеграммы содержат информацию о разрешенных скоростях и расстояниях. Информация используется в бортовом компьютере для расчета кривых торможения, контроля скорости и, в конечном итоге, применения тормозов. В Норвегии первая линия, оборудованная Ebicab в качестве ATP, была введена в эксплуатацию в 1983 году. Принципы Ebicab впоследствии используются в системах KVB и RSDD, а также для балисов ERTMS ETCS. В 1980-х годах были введены другие компьютеры кабины для считывания старой сигнализации и наложения ее с лучшим контролем. Немецкий PZ80 мог проверять скорость с шагом 10 км/ч (6,2 миль/ч). Французский KVB заменил внешнюю систему балисами в начале 1990-х годов для передачи объединенной информации о встречных сигналах и разрешенной скорости поезда. Siemens также изобрел преемника сигнализации PZB, который был развернут как ZUB 121 в Швейцарии с 1992 года и ZUB 123 в Дании с 1992 года. ABB улучшил внешние балисы в системе EBICAB 900, которая затем была принята в Испании и Италии.
Siemens представил исследование систем бализ в 1992 году [7] , которое повлияло на выбор использования технологии на основе KVB и GSM вместо LZB, когда Европейская система управления железнодорожным движением исследовала возможную систему сигнализации поездов для Европы. Первые системы Eurobalise были испытаны в 1996 году, а более поздние системы защиты поездов использовали их в качестве основы для своих сигнальных потребностей.
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )