TVM lub Transmission Voie-Machine to system kolejowy kabina sygnał usługi na linii dużych prędkości sieci francuskim do pociągu w tunelu pod kanałem na High Speed 1 w Wielkiej Brytanii , na linii 1 w Belgii , a także w Korei Południowej . Różni się znacząco od sygnalizacji linii konwencjonalnych. Rzeczywiście, biorąc pod uwagę dużą prędkość ruchu pociągów , obserwacja tradycyjnej sygnalizacji bocznej przez maszynistów nie jest już możliwa i nie dałaby im wystarczającego czasu reakcji.
System TVM został opracowany przez grupę CSEE .
Informacje są przesyłane do pociągów za pomocą sygnałów elektrycznych, zakodowanych przez skanowanie częstotliwości typu analogowego lub cyfrowego, przesyłane przez szyny . Antena umieszczona pod pociągiem odbiera sygnał, który jest dekodowany przez komputer pokładowy i za pomocą przyrządów umieszczonych na desce rozdzielczej przekazuje maszyniście wskazanie aktualnej i dopuszczalnej prędkości.
Ten wysoki stopień automatyzacji nie uniemożliwia maszyniście sprawowania pełnej kontroli nad jazdą pociągu. Jednak w przypadku błędu w prowadzeniu pojazdu lub nieoczekiwanej awarii elementu systemu pokładowego lub torowego, system przejmuje kontrolę i automatycznie zatrzymuje konwój.
Linia podzielona jest na dzielnice o długości około 4500 metrów w TVM300 i 3000 metrów TVM430, których granice wyznaczają na trasie kamienie milowe oznaczone żółtym trójkątem na niebieskim tle. Punkt żółtego trójkąta wskazuje trasę, której dotyczy. Przyrządy pokładowe wyświetlają ograniczenie prędkości zatwierdzone w bieżącym bloku, a także ograniczenie prędkości określone zgodnie z profilem linii do przodu. Dozwolone ograniczenie prędkości zależy od różnych czynników, takich jak bliskość pociągów jadących w przód (ograniczenie prędkości stale maleje w blokach blisko tyłu poprzedzającego pociągu), ograniczenia prędkości nakładane przez skrzyżowanie zwrotnic i przejazdów na odgałęzieniu odchylonym, w stosownych przypadkach wszelkie ograniczenia prędkości, maksymalną prędkość pociągu lub odległość do końca LGV.
Pociąg TGV uruchamiany z prędkością 300 km/h (lub nawet 320 km/h na niektórych liniach dużych prędkości) nie może zatrzymać się na dystansie równym jednemu blokowi. W celu zatrzymania składu TGV w trakcie hamowania służbowego (z wyłączeniem hamowania awaryjnego), TVM generuje sekwencję zwalniania, która polega na przesyłaniu kolejno malejących informacji o prędkości, które mają być obserwowane. Z reguły pociąg jadący ze wspomnianą wcześniej prędkością zatrzyma się na 6 lub 7 bloków (w zależności od przypadku), czyli na odległość około 10 km .
W samochodach LGV działają dwie wersje systemu sygnalizacji TVM: TVM-430 i TVM-300.
TVM-300 to analogowy system transmisji danych. Obsługiwany przez obwód torowy UM 71 CB, TVM-300 umożliwia transmisję jednej prędkości odniesienia z 18. Początkowo był wdrożony na LGV Sud-Est (LN1), a także na LGV Atlantique (LN2) i na północna część LGV Rodan-Alpy (LN4). Kontrola prędkości związana z tym systemem to krokowa kontrola prędkości, bez pojęcia docelowej odległości lub średniego profilu. Ponadto system ten nie informuje kierowcy o charakterze informacji kolejnego bloku, w przeciwieństwie do TVM-430.
TVM-430, cyfrowy system transmisji danych, został najpierw zainstalowany na LGV North w kierunku tunelu pod kanałem La Manche, a następnie na nowszych LGV, we Francji na wschodnioeuropejskim LGV , a także w Belgii , Korei Południowej i Anglii . Daje więcej informacji niż TVM-300, z 27-bitowym komunikatem, w tym kodem sieci, prędkością odniesienia, docelową odległością i średnim profilem.
Ma również tę zaletę, że umożliwia systemowi komputerowemu w pociągu przestrzeganie ciągłej krzywej kontroli prędkości w przypadku uruchomienia hamowania awaryjnego, skutecznie zmuszając maszynistę do bezpiecznego zmniejszenia prędkości bez zwalniania hamulca.
Pociąg TGV wyposażony w TVM-430 będzie mógł dekodować informacje z TVM-300.
Kiedy pociąg przyjeżdża na LGV z linii konwencjonalnej, przejeżdża przez pętlę na ziemi, która powoduje przełączenie wyświetlacza pokładowego na system sygnalizacji kabinowej (lub sygnał CAB). Przejście to następuje w większości przypadków, gdy przecinany jest ostatni konwencjonalny sygnał świetlny. Operacja ta nazywana jest „uzbrajaniem sygnału CAB”. Bezpośrednio za punktem uzbrojenia przeprowadzana jest kontrola w celu sprawdzenia, czy systemy pokładowe rzeczywiście przełączyły się na system TVM. Kontrola ta jest realizowana przez radiolatarnię KVB, która przesyła informacje specjalnie stworzone do tego celu (KAR). Jeśli sygnał CAB nie jest aktywowany, hamowanie awaryjne jest uruchamiane automatycznie. To urządzenie uniemożliwia przejazd pociągu na linii dużych prędkości bez uzbrojonego systemu TVM. Aby upewnić się, że TVM jest uzbrojony na LGV, KARM przeprowadza kolejną kontrolę (kontrola uzbrojenia).
Pociąg opuszczający LGV ma wyłączony system wyświetlania TVM, podczas gdy system kontroli prędkości dla linii konwencjonalnych, jeśli taki istnieje, jest aktywowany (na przykład KVB, jeśli jesteś we Francji). Operacja ta nazywana jest „rozbrojeniem sygnału CAB” i jest wykonywana analogicznie do uzbrojenia. Przełączenie na radiolatarnię KVB (DKAR) blokuje tryb „LGV” pokładowego sterowania KVB, a następnie przełączenie na pętlę indukcyjną rozbraja sygnał CAB.
System TVM-430 składa się z dwóch podsystemów: jednego zlokalizowanego na torze, drugiego na pokładzie pociągu. Oba opierają się na mikroprocesorach klasy Motorola 68020 , takich jak te stosowane we wczesnych modelach Apple Macintosh , i są zaprogramowane w języku Ada , często języku komputerowym używanym w systemach krytycznych dla bezpieczeństwa . Ten system w dużym stopniu wykorzystuje nadmiarowość ; średni czas pomiędzy dwoma niebezpiecznymi awariami szacuje się na ponad milion lat.
Podsystem naziemny TVM-430 składa się ze stacji wzdłuż torów, które kontrolują odcinki toru o długości około 14 km . Każdy z nich jest połączony z centrum kontroli ruchu i bezpośrednio kontroluje około dziesięciu bloków, z których każdy ma jedną lub więcej stref obwodu pasów (maksymalnie 32). Informacje sygnalizacyjne są kodowane w postaci sygnałów prądu przemiennego , które są wprowadzane do szyn każdego bloku. W TVM-430 dostępne są cztery różne częstotliwości nośne, które są używane naprzemiennie parami na dwóch torach linii TGV. Na jednym kanale bloki są naprzemiennie w 1700 Hz i 2300 Hz , a na drugim kanale na przemian w 2000 Hz i 2600 Hz . Na tych częstotliwościach nośnych modulowanych jest 27 różnych bardzo niskich częstotliwości, subharmonicznych przy 50 Hz, w celu uniknięcia jakichkolwiek zakłóceń przez prąd powrotny trakcji; dowolna ich kombinacja, która może być obecna w danym momencie (system TVM-300 wykorzystuje 18 różnych częstotliwości, z których tylko jedna może być obecna w danym momencie).
Każda strefa obwodu torowego ma odbiornik na przeciwległym końcu nadajnika. Zanik sygnału obwodu torowego (czy to przez zwarcie przez osie pociągu, czy przez awarię) jest interpretowany jako oznaka zajęcia bloku. Granice stref obwodów torowych są wyposażone w elektryczne uszczelnienia separacyjne, które zapobiegają wszelkiej propagacji między dwiema sąsiednimi strefami, co może powodować zakłócenia z CoS o tej samej częstotliwości poza - na przykład 1700 Hz - (2 filtry "zero", dlatego oddzielają te 2 CdV po prawej stronie tych końców 2300 Hz - wstawionych przy innej częstotliwości), przy jednoczesnym umożliwieniu powrotu prądu trakcyjnego (przy 50 Hz ) (nazwa techniczna to "obwód kanału UM71"). Zauważ, że CV 1700 Hz nie może kolidować z ciągłym CV 2300 Hz , jak mogą sugerować krótkie lub skrócone uwagi wyjaśniające.
Sygnały obecne w szynie są odbierane przez czujniki zamontowane pod przednią owiewką składów pociągów TGV, około metr przed pierwszą osią. Czujniki te działają na zasadzie sprzężenia indukcyjnego z sygnałem przemiennym przetaczanym między szynami przez pierwszą oś. W każdym pociągu znajdują się cztery nadmiarowe czujniki, po dwa na każdym końcu. Działają tylko dwa czujniki z przodu pociągu (w kierunku jazdy). Sygnał pochodzący z obwodu torowego jest filtrowany, kondycjonowany i dekodowany na pokładzie pociągu przez dwa redundantne mikroprocesory TMS320C25 DSP ( cyfrowe procesory sygnałowe ).
Dekodowany sygnał przyjmuje postać 27-bitowego słowa cyfrowego, którego każdy bit odpowiada jednej z 27 częstotliwości zakodowanych w częstotliwości nośnej obwodów torowych. To słowo zawiera kilka pól w następującej kolejności:
Te 27 bitów informacji to dane wejściowe dla pokładowego systemu komputerowego sygnalizacji, podsystemu pokładowego TVM-430. Dzięki dodatkowym informacjom o odległości celu i profilu, TVM-430 generuje graniczną krzywą hamowania.
Informacja punktowa jest przekazywana do pociągu za pomocą pętli indukcyjnych umieszczonych pomiędzy szynami i sprzężonych z odpowiednimi czujnikami umieszczonymi pod pociągiem. Sygnał sinusoidalny jest emitowany w sposób ciągły z jedną częstotliwością spośród 14 dostępnych. Każda częstotliwość odpowiada jakiejś informacji. Te nadajniki nie są kierunkowe, a zamawiane informacje będą zależeć od kierunku ruchu pasa. Przekazywane informacje dotyczą różnych działań, takich jak:
W przypadku TVM-430 transmisja informacji punktowych odbywa się za pomocą skokowych pętli indukcyjnych umieszczonych między szynami i sprzężonych z odpowiednimi czujnikami umieszczonymi pod pociągiem. 28-bitowy komunikat informacyjny można odebrać z prędkością do 400 km/h . W przeciwieństwie do TVM-300 PPE, BSP są dwukierunkowe. Informacje dla obu kierunków ruchu przekazywane są w tej samej wiadomości. Przekazywane informacje dotyczą różnych działań, takich jak:
Informacje specyficzne dla koreańskich linii dużych prędkości:
Pasywny system rejestracji monitoruje cały proces, rejestrując ilość parametrów, jak czarne skrzynki w aeronautyce. W składach pociągów wyposażonych w TVM-430 stary sprzęt do rejestracji graficznej został zastąpiony cyfrowym systemem rejestracji ATESS. Każda czynność kierowcy (manipulator, hamulec, pantografy itp.) oraz aspekty sygnalizacyjne (TVM-430, KVB i sygnały konwencjonalne) są rejestrowane na kasecie cyfrowej (pamięć Flash) umożliwiając ich analizę na komputerze stacjonarnym .
Pośrodku deski rozdzielczej kabiny TGV, tuż pod przednią szybą, znajduje się podwójny rząd kwadratowych wyświetlaczy. W tym miejscu ograniczenia prędkości dla aktualnego bloku oraz kolejne bloki są wyświetlane kierowcy w postaci liczb (w km/h) na kolorowym tle. Ograniczenie prędkości „dolnej linii” jest pokazane jako białe cyfry na zielonym tle, podczas gdy dolne limity są pokazane jako białe cyfry na czarnym tle, a wskazanie przystanku jest pokazane jako „000” na czerwonym tle. Poniżej tego ekranu znajduje się prędkościomierz (IV), obrotomierz, który wskazuje rzeczywistą prędkość. (Prędkość jest mierzona przez nadmiarowy obrotomierz z dokładnością do 2%.).
Istnieje prędkość podnoszenia, większa niż dopuszczalna prędkość bloku, po przekroczeniu której automatyczny system uruchamia hamowanie awaryjne. Margines między tą prędkością podnoszenia a ograniczeniem prędkości bloku zależy od dozwolonej prędkości granicznej. Orientacyjnie, gdy wyświetlacz ograniczenia prędkości wskaże 300 km/h , system pokładowy zainicjuje hamowanie awaryjne z prędkością 315 km/h . Zgodnie z ogólną zasadą, informacje o prędkości zwalniania (prędkość maksymalna) mogą być prezentowane, gdy tylko wszystkie warunki ograniczenia zostaną zniesione tak szybko, jak to możliwe. Z drugiej strony, wszystkie informacje ograniczające (mniejsza prędkość) mogą być prezentowane tylko przy wjeździe do bloku, to znaczy przy przejściu na prawo od znacznika TVM.
Sygnał | Obrazek | Opis |
---|---|---|
Kontrola prędkości | Ta lampka ostrzegawcza zapala się wraz z uruchomieniem hamowania awaryjnego (FU), jeśli prędkość pociągu przekroczy krzywą hamowania awaryjnego. | |
Ogłoszenie „Wytnij prąd” | Ta lampka ostrzegawcza informuje o strefie zmiany fazy zasilania, którą pociąg musi przejechać z otwartym głównym wyłącznikiem głównego urządzenia poruszającego. | |
Ogłoszenie „Opuść panto” | Ta lampka ostrzegawcza informuje o strefie zmiany napięcia, którą pociąg musi przejechać z opuszczonym pantografem . |
Jak każdy system sygnalizacji, TVM współpracuje z innymi instalacjami, które mogą bezpośrednio oddziaływać na prezentowane wskazania. Można zamówić tylko wskazania wykonania lub „czerwony”. Wskazania ogłoszeń są automatycznie obliczane przez system TVM.
Stacje sygnalizacyjne pełnią podstawową funkcję dowodzenia i kontroli instalacji bezpieczeństwa. Rozdzielnice na LGV mogą być różnych technologii:
Stacje przełączające mogą działać na TVM na kilka sposobów (lista nie jest wyczerpująca):
Podobnie stacja zlokalizowana w sieci tradycyjnej może działać na podstawie informacji TVM. Na przykład przy wyjściu LGV pierwszy napotkany sygnał świetlny może być kontrolowany przez stację niezależną od LGV. W konsekwencji, zgodnie z aspektami przedstawianymi przez sygnał, TVM musi przekazywać informacje, które umożliwiają obserwację i respektowanie wskazań sygnału. (Jeśli sygnał świetlny pokazuje wskazanie bezwzględnego zatrzymania, TVM wprowadzi informację „000” bezpośrednio w górę).
Inne instalacje bezpieczeństwa mogą działać na wskazania TVM bez interwencji ze strony słupków przełącznika: