Классические системы автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), применяемые на железных дорогах - АЛСН и АЛС-ЕН - используют для передачи сигналов на локомотив рельсовую цепь. АЛСР использует для передачи кодов АЛС радиоканал, решая задачи точного определения координат локомотива и доставки ответственных данных на локомотив по радио. Система позиционирования локомотива является частью АЛСР и использует совокупность показаний нескольких источников координатной информации – широко применяемых колесных датчиков пути и скорости (ДПС), спутниковых систем навигации (GPS/ГЛОНАСС) и системы точечного канала связи с локомотивом (ТКС-Л).
Основой системы ТКС-Л являются путевые приемоответчики (ППО), устанавливаемые на шпалах в определенных точках пути. Тем самым создается статичная разметка железнодорожного полотна, позволяющая дискретно определять местоположение локомотива в момент считывания ППО локомотивным оборудованием системы АЛСР путём сопоставления уникального номера, передаваемого ППО на локомотив записи в топологической базе данных АЛСР. Разработанные технические решения обеспечивают точность определения местоположения локомотива порядка одного метра при скоростях движения до 400 км/ч. Система ТКС-Л также является средством доставки на локомотив команд телеуправления и телесигнализации, показаний сигнальных точек автоблокировки, показаний станционных, заградительных и других светофоров, а также информации об установленных поездных маршрутах на станции, сформированной постовыми и напольными устройствами железнодорожной автоматики и телемеханики. ППО не требуют внешнего питания, активируясь энергией локомотивной антенны.
Для обеспечения непрерывного кодирования на всем протяжении железнодорожных путей в системе АЛСР применен универсальный цифровой радиоканал (УЦРК). В настоящий момент УЦРК системы АЛСР базируется на методах беспроводной широкополосной передачи данных (ШПД). Основу УЦРК составляет опорная радиосеть, построенная из ряда базовых станций, располагаемых вдоль путей в полосе землеотвода железной дороги. К опорной сети по проводным (в том числе волоконно-оптическим) каналам подключается постовое и напольное оборудование ЖАТ. Опорная сеть УЦРК транслирует ответственную информацию о поездной ситуации, показаниях сигналов и установленных станционных маршрутах на бортовое локомотивное оборудование. Способ сопряжения АЛСР со стационарными системами СЖАТ (автоблокировки, в том числе и централизованного типа; станционными ЭЦ, РПЦ и МПЦ) зависит от элементной базы и структуры последних. Разработан ряд устройств сопряжения с релейными, релейно-процессорными и микропроцессорными системами.
Основой бортового оборудования АЛСР является многопроцессорный вычислительный комплекс (бортовой локомотивный компьютер, БЛК), в состав которого включены терминальные модули ТКС-Л и УЦРК. БЛК оснащен набором интерфейсов для подключения к датчикам и локомотивным устройствам безопасности КЛУБ-У, САУТ-ЦМ, ЕКС. Требования функциональной безопасности в системе АЛСР выполняются путём использования избыточных вычислительных структур и алгоритмов безопасной передачи ответственной информации.
Инфраструктура системы АЛСР позволяет наряду с основной задачей автоматической локомотивной сигнализации решать целый ряд смежных задач. В частности, организация доступа к опорной сети УЦРК программно-аппаратных комплексов диспетчерского аппарата (АРМ ДС, ДНЦ) позволяет с минимальными материально-техническими затратами реализовать функцию принудительной остановки поезда автоматически либо по команде диспетчера, в том числе при выключении локомотивной бригадой устройств безопасности. УЦРК также может быть использован для передачи ответственной телеметрической информации бортового оборудования на средства мониторинга технического состояния локомотивов на всем протяжении маршрута следования. Эта же функция обеспечит контроль локомотивных приборов безопасности со стороны диспетчерского аппарата.
Перспективным направлением является интеграция бортового и стационарного оборудования АЛСР в состав уже существующих СЖАТ. Так, применение УЦРК на станциях позволит обеспечить передачу маршрутной информации в системе САУТ-ЦМ на всех станционных путях, вне зависимости от наличия путевого оборудования. Оборудование точечного канала связи может резервировать шлейфовые системы САУТ.
Внедрение системы АЛСР создаст техническую базу для перехода к следующему поколению систем автоблокировки, основанных на координатных принципах интервального регулирования движения поездов. Переход к системам управления движением поездов с использованием радиоканала позволит существенно сократить количество оборудования на перегонах и повысить пропускную способность за счет сокращения интервалов попутного следования и увеличения грузоподъемности поездов в результате отказа от ограничивающих тяговые токи изолирующих стыков и дроссель-трансформаторов.
Основой системы ТКС-Л являются путевые приемоответчики (ППО), устанавливаемые на шпалах в определенных точках пути. Тем самым создается статичная разметка железнодорожного полотна, позволяющая дискретно определять местоположение локомотива в момент считывания ППО локомотивным оборудованием системы АЛСР путём сопоставления уникального номера, передаваемого ППО на локомотив записи в топологической базе данных АЛСР. Разработанные технические решения обеспечивают точность определения местоположения локомотива порядка одного метра при скоростях движения до 400 км/ч. Система ТКС-Л также является средством доставки на локомотив команд телеуправления и телесигнализации, показаний сигнальных точек автоблокировки, показаний станционных, заградительных и других светофоров, а также информации об установленных поездных маршрутах на станции, сформированной постовыми и напольными устройствами железнодорожной автоматики и телемеханики. ППО не требуют внешнего питания, активируясь энергией локомотивной антенны.
Для обеспечения непрерывного кодирования на всем протяжении железнодорожных путей в системе АЛСР применен универсальный цифровой радиоканал (УЦРК). В настоящий момент УЦРК системы АЛСР базируется на методах беспроводной широкополосной передачи данных (ШПД). Основу УЦРК составляет опорная радиосеть, построенная из ряда базовых станций, располагаемых вдоль путей в полосе землеотвода железной дороги. К опорной сети по проводным (в том числе волоконно-оптическим) каналам подключается постовое и напольное оборудование ЖАТ. Опорная сеть УЦРК транслирует ответственную информацию о поездной ситуации, показаниях сигналов и установленных станционных маршрутах на бортовое локомотивное оборудование. Способ сопряжения АЛСР со стационарными системами СЖАТ (автоблокировки, в том числе и централизованного типа; станционными ЭЦ, РПЦ и МПЦ) зависит от элементной базы и структуры последних. Разработан ряд устройств сопряжения с релейными, релейно-процессорными и микропроцессорными системами.
Основой бортового оборудования АЛСР является многопроцессорный вычислительный комплекс (бортовой локомотивный компьютер, БЛК), в состав которого включены терминальные модули ТКС-Л и УЦРК. БЛК оснащен набором интерфейсов для подключения к датчикам и локомотивным устройствам безопасности КЛУБ-У, САУТ-ЦМ, ЕКС. Требования функциональной безопасности в системе АЛСР выполняются путём использования избыточных вычислительных структур и алгоритмов безопасной передачи ответственной информации.
Инфраструктура системы АЛСР позволяет наряду с основной задачей автоматической локомотивной сигнализации решать целый ряд смежных задач. В частности, организация доступа к опорной сети УЦРК программно-аппаратных комплексов диспетчерского аппарата (АРМ ДС, ДНЦ) позволяет с минимальными материально-техническими затратами реализовать функцию принудительной остановки поезда автоматически либо по команде диспетчера, в том числе при выключении локомотивной бригадой устройств безопасности. УЦРК также может быть использован для передачи ответственной телеметрической информации бортового оборудования на средства мониторинга технического состояния локомотивов на всем протяжении маршрута следования. Эта же функция обеспечит контроль локомотивных приборов безопасности со стороны диспетчерского аппарата.
Перспективным направлением является интеграция бортового и стационарного оборудования АЛСР в состав уже существующих СЖАТ. Так, применение УЦРК на станциях позволит обеспечить передачу маршрутной информации в системе САУТ-ЦМ на всех станционных путях, вне зависимости от наличия путевого оборудования. Оборудование точечного канала связи может резервировать шлейфовые системы САУТ.
Внедрение системы АЛСР создаст техническую базу для перехода к следующему поколению систем автоблокировки, основанных на координатных принципах интервального регулирования движения поездов. Переход к системам управления движением поездов с использованием радиоканала позволит существенно сократить количество оборудования на перегонах и повысить пропускную способность за счет сокращения интервалов попутного следования и увеличения грузоподъемности поездов в результате отказа от ограничивающих тяговые токи изолирующих стыков и дроссель-трансформаторов.