Введение

Маяк или транспондер, используемый на железных дорогах. Бализа /b//ə/'/l//iː//z/ – это электронный маяк или транспондер, размещаемый между рельсами железной дороги как часть автоматической системы защиты поездов (ATP). Французское слово "balise" используется для различения этих маяков от других типов маяков. Бализы используются в системе сигнализации KVB, установленной на основных путях французской железнодорожной сети, за исключением высокоскоростных линий Lignes à Grande Vitesse. Бализы являются неотъемлемой частью Европейской системы управления поездом (ETCS), где они служат "маяками", определяющими точное местоположение поезда. Система сигнализации ETCS постепенно внедряется на железных дорогах по всему Европейскому Союзу. Бализы также используются в китайских версиях системы управления поездом CTCS 2 и CTCS 3, установленных на высокоскоростных железнодорожных линиях в Китае, которая основана на Европейской системе управления поездом. Бализа, соответствующая спецификации Европейской системы управления поездом, называется Евробализа.

Обзор

Балису обычно не требуется источник питания. В ответ на радиочастотную энергию, излучаемую модулем передачи бализов, установленным под проходящим поездом, бализ либо передает информацию поезду (восходящая связь), либо принимает информацию от поезда (нисходящая связь, хотя эта функция используется редко). Скорость передачи данных Евробализов достаточна для получения поездом полного «телеграмма» при движении на любой скорости до 500 км/ч. Бализ может быть либо «бализом фиксированных данных» (также называемым «фиксированным бализом»), передающим одни и те же данные каждому поезду, либо «бализом прозрачных данных», передающим переменные данные, также называемым «переключаемым» или «управляемым бализом». (Обратите внимание, что слово «фиксированный» относится к информации, передаваемой бализом, а не к его физическому местоположению. Все бализы неподвижны). Фиксированный бализ запрограммирован на передачу одних и тех же данных каждому поезду. Информация, передаваемая фиксированным бализом, обычно включает в себя: местоположение бализа; геометрию пути, такую как кривые и уклоны; и любые ограничения скорости. Программирование выполняется с помощью беспроводного программирующего устройства. Таким образом, фиксированный бализ может сообщить поезду о его точном местоположении, расстоянии до следующего сигнала и предупредить о любых ограничениях скорости. Управляемый бализ подключен к бортовому электронному устройству (LEU), которое передает динамические данные поезду, такие как показания сигналов. Бализы, являющиеся частью системы сигнализации ETCS Level 1, используют эту возможность. LEU интегрируется с традиционной (национальной) системой сигнализации, подключаясь либо к железнодорожному сигналу вдоль пути, либо к диспетчерской башне. Бализы должны устанавливаться парами, чтобы поезд мог различать направление движения 1→2 от направления 2→1, если они не связаны с предыдущей группой бализов, в этом случае может быть установлен только один бализ. Дополнительные бализы могут быть установлены, если объем передаваемых данных слишком велик. Бализы работают совместно с оборудованием на поезде, обеспечивая систему, повышающую безопасность движения поездов: на подходах к станциям с несколькими платформами могут быть установлены фиксированные бализы в качестве более точного дополнения к GPS для обеспечения безопасной работы автоматического селективного открытия дверей.

Установка

Бализа обычно устанавливается на или между шпалами в центральной линии пути. Поезд, движущийся с максимальной скоростью, будет передавать и принимать не менее трех копий телеграммы при прохождении над каждой Eurobalise. Более ранние бализы KER (KVB, EBICAB, RSDD) были рассчитаны на работу до [вставить значение скорости]. Бортовой компьютер поезда использует данные с бализов для определения безопасного скоростного профиля участка пути впереди. Необходимо достаточно информации, чтобы поезд мог безопасно остановиться при необходимости. Данные в бализе могут включать расстояние до следующего бализы. Это используется для проверки наличия бализов, поскольку их отсутствие может привести к потенциальной ошибке в определении положения. В начале и конце участка пути, оборудованного АТП, часто используется пара фиксированных бализов для информирования бортового оборудования АТП о начале или окончании контроля за движением поезда.

История

Самые ранние автоматические системы защиты поездов были чисто механическими, с козырьком, который можно было напрямую подключить к тормозной системе, отпуская переключатель в гидравлической системе. Имело место несколько инцидентов, когда поезда проезжали стоп-сигнал, но из-за избыточной скорости все равно сталкивались, несмотря на автоматическую остановку. Было разработано множество систем для отображения скорости в кабине машиниста и для обеспечения электронной системы на поезде, предотвращающей превышение скорости. С появлением высокоскоростных поездов стало общепринятым, что индикатора скорости на путевых сигналах недостаточно, и всем этим поездам требуется кабинная сигнализация. Комбинированным решением этих требований стала немецкая система LZB, представленная в 1965 году. Первоначальные установки использовали исключительно аппаратную логику. Первая полноценная кабинная электроника была представлена в 1972 году (под названием LZB L72), а бортовой компьютер кабины – в 1980 году (LZB 80). Система LZB использует провод в середине пути с петлями через определенные интервалы, что позволяло определять положение поезда точнее, чем в любой предыдущей системе. В результате система LZB использовалась не только на высокоскоростных магистралях, но и на пригородных железных дорогах для увеличения пропускной способности. Однако из-за высокой стоимости развертывания ее применение ограничивалось этими областями. Разработка системы, использующей принцип пассивных балок с фиксированной или управляемой информацией, началась в 1975 году компаниями LMEricson и SRT после инцидента в Норвегии в 1975 году (Tretten). Система LME/SRT стала системой Ebicab. Система Ebicab заложила принципы использования магнитной связи, нисходящей линии связи 27 МГц от антенны на локомотиве для питания балок и восходящей линии связи 4,5 МГц для передачи информационных телеграмм от балок. Управляемая информация в балках кодируется на основе статусов в системе сигнализации. Телеграммы содержат информацию о разрешенных скоростях и расстояниях. Эта информация используется бортовым компьютером для расчета тормозных кривых, контроля скорости и, в конечном итоге, для применения тормозов. В Норвегии первая линия, оснащенная Ebicab в качестве ATP, была введена в эксплуатацию в 1983 году. Принципы Ebicab впоследствии были использованы в системах KVB и RSDD, а также для балок ERTMS ETCS. В 1980-х годах были представлены другие бортовые компьютеры для считывания устаревшей сигнализации и улучшения контроля. Немецкий PZ80 мог проверять скорость с шагом. Французская система KVB в начале 1990-х годов заменила внешнюю систему балками для передачи комбинированной информации о показаниях входящих сигналов и разрешенной скорости поезда. Компания Siemens также разработала преемника сигнализации PZB, который был развернут в Швейцарии как ZUB 121 с 1992 года и в Дании как ZUB 123 с 1992 года. Компания ABB усовершенствовала внешние балки в системе EBICAB 900, которая затем была принята в Испании и Италии. В 1992 году компания Siemens представила исследование балочных систем, которое повлияло на выбор технологии, основанной на KVB и GSM, вместо LZB, когда Европейская система управления железнодорожным движением изучала возможную систему сигнализации для Европы. Первые Eurobalises были протестированы в 1996 году, а более поздние системы защиты поездов использовали их в качестве основы для своих потребностей в сигнализации.