I. Introduction au système
Le système de protection de la sécurité des opérations de locomotive est un système de protection de la sécurité contre les accidents tels que le franchissement des signaux de manœuvre de fermeture, les collisions avec des butées de terre, les dérailleurs pressurisés, le franchissement des limites de départ, l'intrusion dans une zone sans électricité, les conflits de locomotive, etc. qui peuvent survenir lorsque les locomotives de cette mission effectuent des opérations de sortie, d'entrée en stock, de virage, de remorque, etc. dans les gares et les sections. Le système se compose d'équipement au sol et d'équipement embarqué sur la locomotive.
En recueillant des informations telles que la position de la locomotive, la vitesse et d'autres, en combinaison avec l'état de l'approche et de la signalisation, le système fournit au conducteur des informations actuelles en temps réel sur la station et la position de la locomotive sous forme graphique et sonore, en fonction de la carte de position de la station de haute précision des voies de circulation, des aiguillages et des signaux, et fournit au conducteur une alerte graduée de la distance cible.
Le système utilise la technologie de positionnement de haute précision de la différence satellite Beidou et de la zone aveugle du satellite pour réaliser une localisation précise de toute la zone de la locomotive, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7; Basé sur la technologie de poussée adaptative de l'information de station liée à la position de la locomotive, le conducteur peut maîtriser la situation de travail en temps réel, tout en réalisant la surveillance à distance de la situation de travail de la locomotive et les conseils d'alerte précoce, empêchant efficacement les accidents de travail de locomotive en cours d'exécution.
II. Contexte de la recherche et du développement
À l'heure actuelle, les locomotives de service qui circulent sur l'ensemble de la route ont mis en place des wagons à commande d'équipement lorsqu'elles tractent des trains, mais elles dépendent entièrement du conducteur pour confirmer artificiellement les signaux au sol et manœuvrer les locomotives lors des opérations de manœuvre. Étant donné que les opérations de locomotives sont généralement effectuées dans des gares ou des triages très fréquentés, elles peuvent avoir un impact important sur le transport ferroviaire en cas d'accident. À cette fin, le développement d'un système de protection de la sécurité pour les opérations de locomotive en cours d'exécution, la réduction de l'incidence des accidents d'exploitation, avec de bons avantages de sécurité et des avantages économiques.
Iii. Composition et fonction de l’équipement
Le système se compose d'équipements au sol et d'équipements embarqués. Où l'équipement au sol se compose principalement de la station de base renforcée de Beidou, de l'équipement de positionnement UWB (Ultra Wide Band Positioning System), de l'équipement de traitement d'acquisition d'informations de station, d'un serveur cartographique, d'un serveur mtup et d'un terminal d'affichage; L'équipement embarqué se compose principalement d'une antenne, d'une unité principale et d'un écran d'affichage, etc. Les données sont transmises en temps réel entre les équipements embarqués et les équipements au sol grâce à une transmission 4G à deux canaux (mobile / Télécom / Intercom).
La station de base améliorée de Beidou et la technologie de positionnement de haute précision de la zone aveugle du satellite (utilisée lorsque la locomotive n'a pas de signal satellite sous le vent et la pluie) permettent un positionnement précis de la locomotive, avec une précision de positionnement inférieure à 30 cm, en combinant le diagramme de champ de La station de haute précision pour distinguer avec précision les positions de la voie de circulation et en temps réel de la locomotive, afin de correspondre à la situation d'approche actuelle (bandes de lumière rouge et blanche) et à l'état du signal.
L'équipement de traitement d'acquisition d'informations de station et le serveur de cartes s'interfacent avec l'équipement CTC via la plate - forme de sécurité mtup pour acquérir les informations d'approche de locomotive et l'état du signal; Et pousser des informations telles que les butées de fin de ligne prédéfinies, les bornes de station, les bornes d'extrémité de caténaire, l'emplacement et l'état du dérailleur vers l'équipement de bord avec des graphiques de station en temps réel.
Le terminal d'affichage au sol affiche en temps réel l'état du signal de la station de la juridiction et les informations de la voie en interface avec l'équipement d'acquisition d'informations de la station et peut afficher de manière centralisée l'état d'exploitation et de position des locomotives de la juridiction.

L'équipement embarqué peut recevoir des informations sur l'équipement au sol en temps réel et interagir avec les données du serveur au sol, les informations sur la station, la conduite, la position, etc. qui peuvent être poussées par le serveur au sol sont affichées graphiquement au conducteur via un écran, tout en émettant une alerte sonore en fonction des limites de porte prédéfinies.

Iv. Solutions techniques
1. Acquisition et transmission intégrées de données par station
L'acquisition de données complètes de la station est acquise via l'interface CTC, le contenu des données comprend: les données d'état du signal de station, les données d'information de contre - position de réglage d'aiguillage, les données d'information de bande optique d'approche. Ces données sont transmises à un « serveur d’information » après avoir été cryptées. Les centres de surveillance à tous les niveaux peuvent obtenir les données associées à ce client en accédant au serveur; En fonction des informations de localisation de l'équipement embarqué, Poussez vers l'équipement embarqué des informations telles que la position, le champ de station, l'affichage du signal, etc. qui lui sont associées.
2. Carte de station de haute précision
Les cartes des voies de circulation de haute précision de la station sont conservées sur un serveur dédié et peuvent être ajoutées, mises à jour, entretenues et gérées à distance à l'aide de clients autorisés. Tous les équipements embarqués et les centres de surveillance peuvent télécharger les données cartographiques en temps réel.
3. Positionnement de haute précision au sol
La station de base renforcée du godet Nord est située dans une station appropriée le long de la ligne et couvre une zone d'un rayon de 30 km; Le dispositif embarqué acquiert des données différentielles de distance de la station de base la plus proche en accédant au serveur de la station de base; Pour le grand Store monobloc de la station, installez l'équipement de positionnement de haute précision UWB au besoin pour un positionnement précis de toute la zone.
4. Équipement embarqué
L'équipement embarqué se compose de l'unité principale + affichage, le module de positionnement de haute précision Beidou intégré à l'unité principale, prend en charge la fonction de transmission réseau 4G à deux canaux.
4.1 schéma de positionnement des équipements embarqués
Le module de localisation de haute précision Beidou intégré à l'hôte embarqué, en accédant au serveur de la station de base pour obtenir des données différentielles, tout en recevant les données différentielles du serveur via le réseau 4G, a été soumis à un algorithme spécifique pour calculer les données de position de longitude et de latitude de haute précision de La locomotive en cours d'exécution, qui d'une part afficheront la carte de station correspondante, les informations de station via l'écran embarqué et, en fonction de la situation, une invite d'alarme. D'autre part, il est renvoyé au serveur de localisation, qui peut être ouvert aux applications où le réseau total nécessite une position de haute précision de l'opérateur, telles que les centres de surveillance au sol, etc., qui font partie intégrante du Big Data de l'information de conduite.
4.2 annonces sonores
L'information complète de la station, poussée par l'équipement au sol, combinée à la distance de l'emplacement d'arrêt cible, avertit le conducteur par un signal sonore gradué.