М.И. Николаев В. С. Науменко
М. И. НИКОЛАЕВ, В. С. НАУМЕНКО
Кандидаты техн, наук
ОСНОВЫ
АВТОМАТИЗАЦИИ
НА ГОРОДСКОМ
ТРАНСПОРТЕ
Допущено Управлением кадров и учебных заведений Министерства коммунального хозяйства РСФСР в качестве учебного пособия для учащихся техникумов по специальности «Городской электротранспорт»
ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ
Москва—1970
УДК 656.1 : 65.011.56
В предлагаемом учебном пособии изложены основы автоматики, телемеханики и вычислительной техники, применяемые на городском транспорте. Большое внимание уделено систематизации устройств автоматики и связи, а также особенностям их эксплуатации на предприятиях городского транспорта.
Рассмотрены средства вычислительной техники и методы их использования для автоматизации технологических процессов в организации и управлении работой городского транспорта. Освещены перспективы развития и дальнейшего совершенствования средств автоматики на городском транспорте.
Книга предназначена в качестве учебного пособия для учащихся электротехнических техникумов по специальности «Эксплуатация, ремонт и энергоснабжение электротранспорта». Она может быть полезна для экс-пл|уатационников и проектировщиков городского электротранспорта.
3-18-4
299—1970
Николаев Михаил Иванович Науменко Валентин Сергеевич
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ НА ГОРОДСКОМ ТРАНСПОРТЕ
* ♦ ♦
Стройиздат
Москва, К-31, Кузнецкий мост, д. 9. * ♦ ♦
Редактор издательства В. А. Чекрыжов
Внешнее оформление художника В. Н. Конюхова
Технический редактор К. Е. Тархова
Корректоры Е. Н. Кудрявцева, Л. С. Рожкова
Сдано в набор 23/XII—(1969 г.	Подписано к печати 3/IV—1970 г.
Т-04242	Бумага 84Х1081/зг — 2,75 бум. л
9,24 усл. поч. л. (уч.-изд. 9,5 л.)
Тираж 4..000 экз.	Изд. № А.III—1227	Зак. 665 Цена 32 коп.
Подольская типография Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР г. Подольск, ул. Кирова, д. 25
ПРЕДИСЛОВИЕ
Городской транспорт является неотъемлемой частью современных городов.
В Советском Союзе в настоящее время городской общественный пассажирский транспорт эксплуатируется в 1664 городах и поселках городского типа, в том числе метрополитен в 5 городах, трамвай в ИЗ городах, троллейбус в 77 городах и автобус в 1660 городах и поселках. Около 50 городов страны располагают тремя .и более видами городского общественного транспорта. Автобусные маршруты имеют протяженность в сотни тысяч километров. Подвижной состав метрополитена, трамвая, троллейбуса и автобуса насчитывает свыше 100 тыс. единиц, а перевозки пассажиров городским транспортом в год превышают 30 млрд, человек, что в несколько раз больше размеров перевозок пассажиров всеми другими видами транспорта страны, т. е. железнодорожным, воздушным и водным.
Потребности населения СССР в городском транспорте с каждым годом возрастают. В пятилетием плане 1966—1970 гг. предусмотрено дальнейшее повышение уровня обслуживания населения городским транспортом. К концу 1970 г. протяженность линий трамвая, троллейбуса и метрополитена увеличится на 4,5 тыс. км, а количество подвижного состава — на 18 тыс. единиц. Перевозки населения этими видами транспорта должны возрасти в 1,5, а автобусом в 1,9 раза.
Правильному и эффективному осуществлению этих планов большую помощь оказывает наука о городском транспорте в тесном сотрудничестве с производством.
На основе исследований и конструкторских разработок создаются новые типы подвижного состава трамвая и троллейбуса, обладающие высокими техническими и эксплуатационными показателями (большой скоростью, плавностью движения, удобством планировки кузова, хорошим качеством отделки салонов, полуавтоматическими системами управления, надежностью и долговечно
стью работы узлов и агрегатов). К их числу можно отнести вагоны трамвая КТМ-5М, КТМ-2 и КТП-2, РВЗ-6, машины троллейбуса ЗИУ-5, ЗИУ-7, шарнирно-сочлененные большеемкие троллейбусы ТС-2.
Далеко шагнула вперед техника электроснабжения городского транспорта. На тяговых подстанциях внедряются современные полупроводниковые приборы, новые схемы защиты и системы автоматического управления. Все шире применяются устройства автоматики, телемеханики и вычислительной техники в решении задач организации и регулирования движения, рационального распределения подвижного состава по маршрутам, комплексного обследования пассажиропотоков и диспетчерского руководства работой транспорта. Решаются сложные научно-технические задачи автоматического управления движением подвижного состава. В настоящее время исследуется управление поездов в Московском метрополитене с помощью автомашиниста, в конструкцию которого входит счетно-решающее устройство.
Большую роль в обеспечении бесперебойной работы городского транспорта играют его вспомогательные ремонтно-эксплуатационные службы. Благодаря разработке и внедрению научно обоснованной системы ремонтов и профилактических осмотров подвижного состава трамвая и троллейбуса улучшается качество ремонтных работ, повышается производительность и облегчаются условия труда рабочих депо и парков, увеличиваются межремонтные сроки и достигается значительный технико-экономический эффект.
Путевое и дорожное хозяйство городов страны оснащается новыми средствами механизации и автоматизации, все шире применяющимися на работах по ремонту и содержанию рельсовых путей и дорог.
В условиях быстрого развития и совершенствования городского транспорта решающую роль играет подготовка квалифицированных кадров инженерно-технических работников, способных в короткие сроки освоить сложную технику в городском транспорте и научиться свободно ею управлять с применением современных средств автоматики, телемеханики и вычислительной техники.
Глава I
ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ ОБ АВТОМАТИЧЕСКИХ И ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ
1.	Элементы автоматических устройств
Современные транспортные предприятия характерны многообразием технологических процессов, автоматизация которых целесообразна не только по экономическим соображениям. В целом ряде случаев необходимость автоматизации диктуется безопасностью и улучшением условий труда обслуживающего персонала.
Без автоматизации в настоящее время чрезвычайно трудно увязать работу отдельных звеньев поточного производства транспортных предприятий.
, Автоматизация производственных процессов основывается на измерении технологических параметров процессов, которые в большинстве своем являются неэлектрическими. Такие параметры должны быть преобразованы в электрические величины с помощью электроизмерительных приборов.
Приборы, осуществляющие указанное преобразование, называются датчиками или преобразователями. Электрические датчики позволяют вести наблюдение и запись контролируемых параметров, передавать результаты измерений на любые расстояния, а также контролировать регулирование технологических процессов.
Датчики бывают параметрические >и генераторные.
Параметрические датчики преобразовывают изменяемый контролируемый параметр в изменяемую величину сопротивления, емкости или индуктивности.
В зависимости от вида контролируемой величины эти приборы делятся на датчики перемещения, давления, скорости, температуры и т. п.
Устройство генераторных датчиков основано на принципе преобразования неэлектрической энергии в электрическую. Характеристика выходного сигнала таких датчиков (полярность, амплитуда, частота, фаза и т.п.) зависит от значения контролируемого параметра. Преимуществом генераторных датчиков является возможность использовать генерируемую ими
энергию для питания измерительных или регулирующих устройств, что дает возможность отказаться от посторонних источников питания.
Генераторные датчики классифицируют не только гю виду контролируемого параметра, но и по виду преобразования неэлектрической энергии в электрическую (на основе пьезоэлектрического или термоэлектрического эффекта, электромагнитной индукции).
Основной характеристикой датчика любого типа яв
ляется зависимость выходного электрического параметра у от измеряемого входного неэлектрического параметра х. Графическая зависимость этих параметров, т. е. у = f(x), является статической характеристикой датчика (рис. 1). Чувствительностью датчика назы-
этих датчиках изменяется их
Рис. 1 Характеристика датчика
вается производная значения его выходного параметра по значению входного
о dy
п а р а м е т ip а, т. е.	и определяется крутизной
его статической характеристики.
Датчики активного сопротивления. В с изменением контролируемого параметра активное сопротивление. В большинстве случаев о контролируемом параметре судят не по величине сопротивления, а по величине тока или напряжения, зависящих от этого сопротивления. Наибольшее распространение получили так называемые потенциометрические датчики.
Изменение контролируемого параметра приводит к перемещению подвижного контакта датчика. Положение
но характеризует контролируемый параметр. На рис. 2 приведена схема включения потенциометрического датчика. Напряжение питания Un стабилизируют для уменьшения погрешности датчика. Напряжение выхода UB , характеризующее контролируемый параметр, измеряется гальванометром Г. Внутреннее сопротивление его должно быть значительно больше, чем сопротивление R.
Разновидностью датчиков активного сопротивления являются тензометры или тензодатчики (рис. 3), выпол-
этого контакта однознач-
ценные из тонкой проволоки диаметром 0,01—0,05 мм с большим удельным электрическим сопротивлением. Проволока уложена в виде петель и вклеена между двумя тонкими бумажными пластинками. К концам проволоки припаяны медные выводы. Датчик наклеивают на деформируемую деталь, и таким образом он сам деформируется. В результате изменяется длина проволоки и ее сопротивление. Например, удельное сопротивление у константана при растяжении увеличивается, у никеля — уменьшается.
Рис. 2. Схема потепциометри-
ческого датчика
Рпс. 3. Тензодатчик
Тензодатчики характеризуются коэффициентом пропорциональности, иногда называемым коэффициентом л ензочувствительности
S
_ АТ?
R R^
где АТ?— изменение сопротивления тензодатчикг в ом;
R — начальное сопротивление тензодатчика в ом\ е — относительная деформация датчика.
Для измерения деформаций в различных направлениях применяют датчики-розетки, состоящие из трех датчиков, расположенных под углом 60° по отношению друг к другу. Тензодатчики также могут служить для измерения статических и динамических деформаций.
Еще одной разновидностью датчиков активного сопротивления являются термометры сопротивления (рис. 4). В них используется принцип изменения активно-
Рис. 4. Термометр сопротивления
1 — проволока; 2 — каркас; 3 — защитный кожух; 4 — выводные контакты
го 'сопротивления датчика при изменении температуры. В термометрах сопротивления тонкая проволока (медная каркас катушки из термостойкого материала (фарфора, слюды, кварца). Термометры сопротивлений работают в комплекте с вторичными приборами, в качестве которых используют электронные мосты. Датчики температур контролируют температуру в пределах 200— 500дС.
Существенной характеристикой термометров
сопротивления является тепловая инерционность. Этот параметр колеблется для различных типов термометров в пределах от 0,3 до 10 мин.
Недостатком термометров сопротивлений является зависимость погрешности их работы от величины тока, который проходит через обмотку термометра.
Однако благодаря простоте их конструкции, надежности работы, возможности их применения в простых схемах дистанционного измерения температур эти термометры нашли широкое применение.
Индуктивные датчики. Этот тип датчиков также относится к параметрическим. В индуктивных датчиках используется принцип изменения индуктивности катушки (контура) при перемещении магнитопровода. На городском транспорте такие датчики широко применяются для подсчета количества машин и вагонов при прохождении ими над заложенными в дорожное покрытие витками контура (см. гл. II).
На рис. 5 приведена упрощенная схема индуктивного датчика, реагирующего на появление магнитопроводящей массы в зоне его действия.
При отсутствии машины в зоне датчика его контур (индуктивность L и конденсатор С) настроен на частоту источника питания. В этом случае сопротивление контура LC велико и реле Р не срабатывает. Появление магнитопроводящей массы расстраивает контур, снижает его сопротивление и приводит к срабатыванию реле Р.
Фотоэлектрические датчики. Фотоэлектрические датчики реагируют на изменение освещенности или спект-
рального состава светового потока. По принципу работы фотоэлектрические датчики или фотоэлементы бывают с вентильным (с запирающим слоем), внешним и внутренним фотоэффектом.
Рис. 5. Схема индуктивного датчика
Фотоэлементы с вентильным фотоэффектом относятся к генераторным датчикам, так как преобразуют энергию светового потока в электрический сигнал.
Промышленностью выпускаются вентильные фотоэле
менты медно-закисные, селеновые (тип К-5, К-10, К-20), сернистосеребряные (тип ФЭССУ) и т. п. Вентильные фотоэлементы характеризуются светочувствительностью, которая достигает 6000 мка/лм. Величина тока вентильного фотоэле-
мента зависит не только от освещенности, но и от сопротивления нагрузки. На рис. 6 приведена характеристика
Рис. 6. Световая характеристика фотоэлемента с запирающим слоем
фотоэлемента с сопротивлением нагрузки 7?н = 1000 ом.
Чувствительность фотоэлемента в этом случае определяется по формуле
ЬФ
где ДФ— приращение светового потока в лм\
Д/— приращение тока для данного участка кривой в мка.
Фотоэлементы с внешним фотоэффектом выполнены в виде баллона (вакуумного или газонаполненного). Внутреннее сопротивление такого фотоэлемента зависит от освещенности фотокатода, изготовленного из серебра с напыленным щелочноземельным металлом.
Газонаполненные фотоэлементы за счет ионизации газа имеют несколько большую чувствительность (150— 400 мка/лм)у чем вакуумные (100—150 мка/лм).
Недостаток газонаполненных фотоэлементов заключается «в том, что характеристика их является нелинейной (рис. 7).
Фотоэлемент с внутренним фотоэффектом (так называемые фотосопротивления) представляет собой полупроводник, сопротивление которого зависит от освещенности. В качестве полупроводникового материала в фотосопротивлениях используют: селен, сплав сульфида таллия с окисью таллия и сернистый свинец. Под действием светового потока и приложенного внешнего напряжения появившиеся в фотосопротивлении свободные электроны создают фототок. Фотосопротивления характеризуют их удельной чувствительностью, т. е.
Q Д'
Л' ° ТТТл.к, ' "л“"
7
Рис. 7. Световые характеристики фотоэлементов с внешним фотоэффектом
1 вакуумные; 2 — газонаполненные
где Д/ — фототок в а;
U — напряжение на фотоэлементе в в;
S — площадь активной поверхности в см2;
L — освещенность в лк.
Второй важной характеристикой фотосопротивлений является кратность изменения сопротивления, т. е.
где 7?т — темновое сопротивление фотосопротивлейгйя;
7?с — сопротивление освещенного фотосопротивления (освещенность принимают 100или200Лк).
входном сопротивлении), а контактов реле (у контакт-
Удельная чувствительность некоторых фотосопротивлений достигает 100 ма/лм-в, а кратность изменения сопротивления — нескольких сотен.
Фотосопротивления на городском транспорте служат для контроля прохождения пассажиров и машин через контрольные посты, в частности, в устройствах автоматических турникетов метро, для автоматического управления своротами депо и парков, для автоматического контроля номеров машин на линии.
Недостатком фотосопротивлений является нелинейность и нестабильность их характеристик, большая температурная погрешность, а также чувствительность к повышенной влажности.
Реле. Релейные элементы (реле) характеризуют скачкообразной зависимостью значения выходного параметра от значения входного параметра. В практике широкое применение нашли контактные и бесконтактные реле. Входным параметром реле является ток (или напряжение при постоянном выходным — сопротивление ных), ток или напряжение (у бесконтактных).
К контактным реле относятся электромагнитные реле постоянного и переменного тока, поляризованные реле, магнитные пускатели и контакторы. Бесконтактными служат магнитные и электронные (вакуумные и полупроводниковые) усилители, работающие в релейном режиме.
На рис. 8 представлена графическая зависимость выходного параметра q от входного i устройства, работающего в релейном режиме. При /=0 выходной параметр ?н (электропроводность контактов реле, нулевой ток в сопротивлении нагрузки бесконтактного реле).
При увеличении входного параметра i до значения /Ср выходной параметр q остается неизменным и равным 9П. При Z=Zcp скачкообразно меняется выходной параметр до значения q?. В зависимости от принятого принципа работы релейного элемента параметр q может либо возрастать (как приведено на рис. 8), либо уменьшаться. Дальнейшее увеличение входного параметра не изменяет величины <7р


Lomn Lcp
Рис. 8. График работы реле
имеет начальное значение
Уменьшение значения входного параметра до величины i0Tn не влияет на величину параметра q. При i=i^n значение q скачкообразно меняется до значения </н. Величины входного параметра /ср и i0Tn носят соответственно название параметра срабатывания и пара-i метра отпускания реле. Отношение -—= Кв 1ср называется коэффициентом возврата реле. Для большинства реле Кв равен 0,3—0,9.
Важным показателем работы реле является коэффициент управления, равный отношению мощности, коммутируемой на выходе реле, к мощности, необходимой для его с р а б а т ы в а н и я, т. е.
р TS	* ВЫХ
Контактные реле. Контактные реле объединяют реле перемещения и электрические реле. К контактным реле перемещения относятся так называемые путевые (концевые) переключатели и электроконтактные измерительные головки. Путевые переключатели обеспечивают коммутацию схемы при достижении каким-либо механизмом определенного положения. Эти элементы широко применяются на транспортных предприятиях в случае использования автоматизированного электропривода. Примерами путевых переключателей могут служить переключатели немгновенного 1 и мгновенного 2 действия (рис. 9).
В первом из них скорость переключения контактов зависит от скорости перемещения контролируемого механизма. Это является недостатком переключателей немгновенного действия, так как при малых скоростях их переключения подгорают электрические контакты. Переключатели мгновенного действия переключают контакты мгновенно и независимо от скорости перемещения контролируемого механизма. Мгновенное действие реле достигается с помощью пружин и рычагов, воздействующих на них.
В зависимости от конструкций путевого выключателя их контакты могут коммутировать цепи мощностью до нескольких киловатт.
Электроконтактные измерительные головки аналогичны по конструкции путевым выключателям немгновенного действия. Их основное назначение — контроль разме-12
Рис. 9. Путевые переключатели а — немгновенного действия; б — мгновенного действия
ров деталей. Принцип действия электроконтактных измерительных головок приведен на рис. 10. Отклонение размера h сверх допустимого приводит к замыканию одной из групп контактов (а или б).
Рис. 10. Электроконтактная измерительная головка
Рис. 11. Электромагнитное реле постоянного тока
1 — замыкающий контакт; 2 — размыкающий контакт; 3 — сердечник; 4 — якорь; 5 — обмотка; 6 — выводные контакты
Электромагнитные реле. Контактные электромагнитные нейтральные реле нашли широкое применение в схемах автоматики. Они состоят из следующих элементов (рис. 11): магнитопровода реле сердечника, внешнего магнитопровода и якоря Магнитопровод реле постоянно
го тока не шихтован, изготовлен из электротехнической стали, которая обладает небольшой остаточной намагниченностью. Для предотвращения залипания якоря реле после отключения обмотки реле от источника питания предусмотрен штифт отлипания. Толщина штифта примерно равна 0,1 мм. Штифт изготовляют из диамагнитных материалов (медь, латунь). Зазор, созданный штифтом между якорем и сердечником, обладает значительным магнитным сопротивлением. Катушка реле может состоять из одной или двух обмоток. При подключении обмотки реле к источнику постоянного тока якорь притягивается к сердечнику реле за счет энергии электромагнитного поля, возникшего между ними. Перемещение якоря приводит к переключению контактов реле. На рис. 12 приведена временная характеристика реле.
Рис. 12. Временная характеристика реле
Время срабатывания реле /Ср определяется отрезком времени от момента подключения обмотки реле к источнику питания до момента надежного переключения контактов реле.
Аналогично t0Tn — время с момента отключения питания реле до момента надежного переключения его контактов. Время срабатывания и отпускания обычных реле составляет не более нескольких десятков миллисекунд, для специальных электромагнитных реле времени — нескольких сот микросекунд.
Токи, соответствующие моментам срабатывания и отпускания реле, соответственно носят название: ток
срабатывания iCp и ток отпускания 10тп. Коэффициент возврата для электромагнитного реле равен:
= 2отп = 0 3	0 9
‘ср
Установившееся значение тока в цепи реле называется рабочим током ip. Отношение -^-=К3 есть ко-
Zcp
эффициент запаса реле, выбираемый в пределах 1,5—3.
Электромагнитное реле имеет от одной до нескольких десятков пар контактов. Контакты реле делятся на замыкающие, размыкающие и переключающие. Переключающие контакты — комбинация замыкающих и размыкающих контактов с одним общим контактом. Условные обозначения элементов регламентируются ГОСТ 7624—62.
Отличие реле переменного тока от реле постоянного тока состоит в следующем: а) отсутствует штифт отлипания, так как при переменном магнитном потоке нет необходимости в зазоре с большим магнитным сопротивлением; б) магнитопровод реле переменного тока шихтован, что во много раз снижает потери мощности на перемагничивание магнитопровода; в) верхняя часть магнитного сердечника рассечена, и в одну из частей его запрессованы медные короткозамкнутые витки. Это позволяет сдвинуть по фазе два магнитных потока в сердечнике (один из которых проходит через к.з. виток), за счет чего исключается уменьшение до нуля силы притяжения якоря в моменты, когда ток в обмотке реле проходит через нулевые значения.
Отечественная промышленность выпускает реле постоянного тока многих модификаций. Ряд реле постоянного тока характеризуется не рабочим напряжением, а током срабатывания. Это объясняется тем, что такие реле работают в схемах, характеристикой которых является величина тока, проходящего через элементы, а не напряжение на них (например, линейные цепи телемеханических или дистанционных устройств управления).
В остальных случаях реле постоянного тока рассчитаны на рабочее напряжение 6, 12, 24, 48, ПО и 220 в.
Реле переменного тока предназначены для работы в цепях с напряжением 12, 24, 36, 127 и 220 в.
Коэффициент управления электромагнитных нейтральных реле достигает 200 при мощности срабатывания у наиболее чувствительных Рср =10“3 вт и мощности,
коммутируемой (управляемой) у самых мощных реле, ^упр=104 вт.
В устройствах автоматики, телемеханики, в системах контроля и сигнализации в последнее время нашли применение бесконтактные логические и функциональные элементы. Использование бесконтактных элементов позволило повысить надежность и быстродействие устройств автоматики и удешевить их стоимость при изготовлении. Наибольшее применение нашли элементы серий ЭТ и «Спектр».
Принципиальная схема элемента ЭТ-ЛО1 приведена на рис. 13.
Рис. 13. Принципиальная схема элемента ЭТ-ЛО1
От источника питания на элемент подаются два на
пряжения. К клемме 15 подключен общий вывод источника, к клемме 16 потенциал —12 в (относительно клем-
Рис. 14. Функция «или» на элементе ЭТ-ЛО1
мы 15), а к клемме 14 + 6 в. Элемент потребляет суммарный ток 30 ма. На логическом элементе ЭТ-ЛО1 можно реализовать ряд логических функций — «или», «и», «не», «и — не», «или —
не», «запрет» и т. д.
На рис. 14 дано условное обозначение элемента ЭТ-ЛО1, на котором реализована логическая функция «или». Сигнал х на выходе появляется только тогда, когда имеется сигнал хотя бы
на одном из входов аь а2, а3.
Соответствующей коммутацией выводов одного или нескольких элементов ЭТ-ЛО1 аналогично могут быть реализованы другие логические функции.
Кроме шести логических элементов (ЭТ-ЛО1 — ЭТ-ЛО6) в серию ЭТ входят три функциональных (согласующий, релейный, нуль-орган), четыре элемента времени и пять выходных усилителей с мощностями управления до 100 вт.
Кроме того, разработан комплекс типовых логических и функциональных схем на стандартных платах с печатным монтажом, а также блоков питания, блоков-каркасов для размещения всех элементов устройства. Элементы этого комплекса, имеющего название «Спектр», используются для построения аппаратуры телемеханики, сложных устройств автоматики.
Субблоки комплекса «Спектр» составляют набор типовых логических и функциональных узлов системы ЭТ, феррит-диодных, феррит-транзисторныхи частотных схем.
2.	Исполнительные элементы
биметаллическая пластина
$ силавию цепь ПО’
б цепь обмотки магнитное пускать
Рис. 15. Биметаллическое термореле
В качестве исполнительных элементов устройств электроавтоматики наибольшее применение нашли магнитные пускатели, соленоиды и электродвигатели.
Магнитные пускатели, работающие на переменном токе, по конструкции аналогичны реле переменного тока. Отличие состоит в том, что обмотки магнитных пускателей рассчитаны на потребление несколько большей мощности, а контактные группы могут коммутировать токи от единиц до сотен ампер.
Некоторые типы магнитных пускателей оборудуются элементами тепловой защиты.
В качестве элементов тепловой защиты служат биметаллические термореле (рис. 15). Тепловая защита отключает обмот
ку магнитного пускателя, если потребляемая силовой установкой величина тока превышает величину тока уставки термореле. Ток уставки выбирают в зависимости от вида силовой установки.
На рис. 16 приведен магнитный пускатель переменного тока, оборудованный тепловой защитой по двум фазам питания силовой установки.
Рис. 16. Магнитный пускатель
Рис. 17. Блокировочное реле
/ — защелка; 2 — силовой контакт; 3 — блокировочный контакт; 4 — плата; 5 — обмотка
Примером магнитного пускателя постоянного тока может служить блокировочное реле (рис. 17), используемое в схемах управления автоматизированными трамвайными стрелками.
Это реле предназначено для отключения цепей управления стрелками на время прохождения по ним поезда.
Блокировочное реле имеет две катушки и две пары контактов (замыкающие и размыкающие).
Соленоидные приводы используются в электрифицированных стрелочных переводах и на автоматизированных компрессорных установках.
На рис. 18 приведен соленоидный электропривод, применяемый при автоматизации стрелок. При подключении
Рис. 18. Соленоидный электропривод
к источнику постоянного тока катушки /, создаваемое ею мощное магнитное поле втягивает стальной сердечник 2, который, перемещаясь, переводит перо стрелки. Катушка и электрические вводы в нее тщательно герметизируют диамагнитной (бронзовой) гильзой 3. Тяговое усилие, развиваемое соленоидами, достигает 200 кГ.
При автоматизации внутрипарковых процессов применяют асинхронные двух- и трехфазные электродвигатели.
Асинхронные двухфазные двигатели как исполнительные устройства используют в следящих электроприводах. Схемы включения двигателей с короткозамкнутым ротором приведены на рис. 19.
Реверсирование осуществляется за счет изменения фазы напряжения U2 по отношению к фазе напряжения
U\. Изменение фазы напряжения U2 осуществляется усилителем У от +90° до —90°.
В более мощных установках применяют асинхронные трехфазные двигатели, реверсирование которых осуществляется сменой двух фаз питающей сети.
Рис. 19. Схемы включения асинхронных двухфазных двигателей
3.	Основы построения схемы автоматики
Реализация заданных условий работы устройства автоматического управления сводится к построению схемы, имеющей наименьшее число элементов.
При проектировании схем автоматики так называемым интуитивным путем предварительно составляются схемы отдельных блоков устройства с соблюдением всех требований, предъявляемых к этим блокам.
Затем осуществляют стыковку блоков. Этот способ можно использовать при проектировании несложных схем автоматики, однако он требует от проектировщика большого опыта.
Рациональное проектирование сложных схем автоматики возможно только аналитическими методами при использовании структурной теории схем. Эта теория позволяет аналитически выразить требования, предъявляемые к автоматическому устройству, получить структуру схемы и осуществить равносильные преобразования (преобразования без изменения функциональных возможностей схемы). Эта же теория позволяет затем проанализировать полученную схему: соответствует ли она заданным условиям.
Элементы автоматического управления деляг на приемные, промежуточные и исполнительные.
Приемные элементы воспринимают и передают воздействия на устройства. Такими элементами могут быть кнопки ручного управления, выходные реле различного
ряда датчиков, контролирующих технологические параметры автоматизируемой установки.
Промежуточные элементы служат для преобразования сигналов, полученных от приемных элементов, и передачи их на исполнительные.
Исполнительные элементы являются выходными для автоматического устройства. Они предназначены для воздействия на автоматизированный объект. Наиболее часто в автоматических устройствах исполнительными элементами являются магнитные пускатели, контакторы, электромагнитные муфты и соленоиды.
Значительная часть автоматических устройств, эксплуатируемых на предприятиях городского транспорта, содержит релейно-контактные элементы. В теории релейно-контактных схем приняты следующие обозначения:
Х\ Y\ Z — воспринимающие органы элементов (например, катушки реле, контакторов, обмотки соленоидов и т. п.);
х\ У\ 2— замыкающие контакты кнопок, реле, путевых выключателей;
х; у\ z — размыкающие контакты тех же элементов.
/77. е эта цепочка будет постоянно замкнутой
dt---II--=-х-х-=х х;f=0
т.е. эта цепочка будет постоянно разомкнутой
Рис. 20. Примеры схем и их аналитической записи
Знаком «+» обозначают параллельное соединение элементов, знаком «•» — последовательное.
Структурную формулу контактов выражают буквой Д а структурную формулу всей схемы — F.
Постоянно замкнутую цепь обозначают /, постоянно разомкнутую — 0.
На рис. 20 приведены примеры простейших схем и их аналитическая запись.
Приведенная (рис. 21) как пример схема управления электродвигателем ворот парка может быть записана в виде структурной формулы
р = [(«о + ^о) «3	/7о + (п3 + k3) По ke3 П3] kc,
Рис. 21. Пример схемы для записи в аналитическом виде
где	77О и 773—обозначения магнитных пускате-
__	лей;
п0 и /23; По и П3—контакты пускателей;
£0, kc—кнопки управления;
ke0 и ke3—путевые выключатели.
4.	Понятие о телемеханических устройствах
Большое количество объектов, относящихся к предприятиям городского общественного транспорта, их рассредоточение по всему городу привело к применению телемеханических устройств для контроля и управления этими объектами.
В настоящее время телемеханические устройства широко применяются для управления тяговыми подстанциями, линейными элементами системы электроснабже
ния. В последние годы за рубежом и в СССР приступили к созданию телемеханических систем контроля за движением машин и поездов общественного транспорта.
Телемеханическая аппаратура позволяет передавать с контролируемого пункта КП сигналы состояния объектов (телесигнализация ТС), значения измеряемых параметров (телеизмерение ТИ), управлять с диспетчерского пункта ДП оборудованием КП (телеуправление ТУ).
Любое телемеханическое устройство (ТУ, ТС, ТИ) предусматривает обмен информацией между ДП и КП, а носителем этой информации являются электрические сигналы в каналах связи, соединяющих ДП и КП. В большинстве телемеханических устройств, используемых на предприятиях городского транспорта, в качестве канала связи применяют специальные телефонные линии.
Поскольку электрические импульсы являются носителями информации, то их характеристика однозначно определяется смыслом передаваемой информации.
На передающей стороне электрический сигнал формируется шифраторами, а на приемной он преобразовывается дешифраторами в воздействие, соответствующее исходному сообщению.
Принцип работы шифраторов и дешифраторов определяется импульсными признаками электрического сигнала, переносящего информацию.
Электрические сигналы характеризуются тремя признаками: интенсивностью, временем и частотой.
Интенсивность сигнала определяется его амплитудой независимо от его частотных и временных характеристик. На рис. 22 приведены примеры сигналов, отличающихся амплитудным импульсным признаком АП.
Чтобы увеличить помехозащищенность, отношение ^2 . ^*3	^п.
Т > ~г ; для реальных телемеханических систем
Г2	1П-\
должно составлять 4—5. Поэтому используются только два амплитудных значения импульса. Изменение амплитуды импульса осуществляется либо изменением питающего напряжения, либо изменением сопротивления линейной цепи (рис. 23).
Полярный импульсный признак можно рассматривать как частный случай амплитудного признака.
Такой признак формируется либо переключением полярности батареи, либо схемой включения выпрямитель-
Рис. 22. Амплитудный им- Рис. 23. Примеры схем формиро-пульсный признак сигналов вания амплитудных импульсных
а — переменного тока; б—постоянного	признаков
тока
ных элементов при питании линейных цепей от источника переменного тока. Характер импульсов приведен на рис. 24.
В отличие от амплитудного признака, пригодного для использования только при кабельных линиях связи, полярный признак обладает достаточной помехоустойчивостью для его использования и по воздушным линиям связи.
Рис. 24. Полярный импульсный признак
Рис. 25. Широтный (временной) импульсный признак
Временной (широтный) признак характеризует длительность (ширину) импульсов или пауз между импульсами (рис. 25). Количество значений широтного признака на практике не превышает 2, хотя теоретически число этих значений не ограничено.
Для надежной расшифровки сигналов у- должно
*1 составлять 3—4.
Широтный импульсный признак может применяться при использовании как постоянного, так и переменного тока, а его помехоустойчивость обеспечивает надежную передачу сигналов не только по проводным (кабельным и воздушным) линиям, но и по частотным и радиоканалам.
Сигналы, имеющие частотный импульсный признак, приведены на рис. 26.

Рис. 26. Частотный импульсный признак
Помехоустойчивость частотного импульсного признака весьма велика, в связи с чем большинство помех в канале связи не приводит к переходу одного частотного сигнала в другой.
При проектировании телемеханических устройств часто применяют комбинирование импульсных признаков. Например, используют сигналы, имеющие и широтный, и полярный импульсные признаки.
В простейших телемеханических устройствах применяют одноимпульсные сигналы. В устройствах, обеспечивающих передачу большого объема информации, сигналы содержат несколько импульсов (многоимпульсные сигналы).
Многоимпульсные сигналы в зависимости от используемых импульсных признаков образовываются параллельной или последовательной посылкой импульсов. Примеры многоимпульсных сигналов приведены на рис. 27.
Принятые на КП электрические сигналы требуют расшифровки (разделения). В том случае, когда для передачи информации применяются электрические сигналы с одинаковыми импульсными признаками, необходимо иметь схемное разделение таких сигналов.
На рис. 28 приведены два вида устройств, иллюстрирующих схемный метод разделения сигналов. В первом устройстве используются одноимпульсные сигналы одного признака. Следовательно, к каждой линии можно подключить одно электромагнитное реле.
0)
Рис. 27. Многоимпульсные сигналы
а — с последовательной посылкой импульсов; б — с параллельной посылкой импульсов
Общий объем информации может быть увеличен ком-
бинированием посылок сигналов по п линиям. Такой тип
устройства следует назвать не телемеханическим, а ди-
Рис. 28. Схемный метод разделения сигналов
а — дистанционное устройство; б — простейшее телемеханическое устройство
Во втором устройстве по каждому каналу может быть осуществлена передача сигналов с различными импульсными признаками. В этом случае суммарный объем информации существенно увеличивается при комбинировании посылок сигналов по п каналам. В устройстве (см. рис. 28) использован полярный импульсный приз-26
нак, позволяющий управлять двумя реле Р\ и Р2 по каждому из каналов. Такое устройство является телемеханическим.
Разделение сигналов по уровню (амплитуде) может быть проиллюстрировано на примере схемы (рис. 29). Здесь линейное реле Лх рассчитано «на срабатывание от импульса тока любой из двух амплитуд, а реле Л2 — только от импульса с большой амплитудой.
Рис. 29. Схема устройства амплитудного разделения сигналов
Сигнал 2
Сигнал 1
При импульсе тока с малой амплитудой срабатывает только реле Ль контакты которого включают исполнительное реле Р\. Импульс тока с большой амплитудой заставляет сработать оба линейных и одно исполнительное реле Р2, которое своим размыкающим контактом отключит цепь реле имеющего замедление на срабатывание.
<РДИ
Сигнал 1	Сигнал 2
Рис. 30. Схема разделения временных (широтных) сигналов ФДИ — формирователь длительности импульсов
Разделение сигналов с широтным импульсным признаком можно осуществить по схеме (рис. 30). Линейное реле Л2 срабатывает в 3—4 раза быстрее, чем реле Л\.
Короткий сигнал фиксирует реле Ль контакт которого включает реле Р\. Своим замыкающим контактом мгновенного действия это реле самоблокируется. Если импульс был действительно коротким, то контакт Р2 в цепи реле Р\ останется замкнутым, что позволит второму контакту реле Р\ (с временем замыкания, большим, чем время срабатывания реле Л2) замкнуть цепь реле Р$. Это реле является выходным для линейного Прием длинного сигнала приводит к срабатыванию реле Л2, контакт которого включает реле Р2.
Последнее, являясь выходным для реле Л2, отключает цепь питания реле Р\, не позволяя тем самым замкнуться контакту Р\ в цепи реле Р3. Таким образом, приему короткого сигнала соответствует срабатывание реле Р3, а приему длинного — реле Р2.
В настоящее время в телемеханических устройствах
применяют сигналы с частотными импульсными признаками. Частотный метод избирания экономичен при ис-
Рис. 31. Схема разделения частотных сигналов
t — частотные генераторы; F — частотные фильтры
пользовании любых каналов связи, так как каждый частотный импульсный признак в этом случае, по существу, образует новый канал связи.
Схемная реализация частотного разделения -предусматризяет приме-
нение частотных генераторов на передающей стороне и избирательных частотных фильтров на приемной (рис. 31)
Частотные фильтры Fb F2,..., F/ каналов (/, 2, ..., i) должны обладать характеристиками, обеспечивающими
минимальное затухание сигналов и иметь соответственно частоты fi, f2,..., fi . Практически фильтры F2,...,Fz не выполняются на пропускание только одной фиксированной частоты, а имеют полосу пропускания. Соответственно и частотные сигналы от генераторов fb f2,...,fz приобретают спектр высших и низших гармоник при поступлении в фильтры. Поэтому при расшифровке одновремен-i но принятых нескольких частотных сигналов могут возникнуть взаимные помехи в соседних по частоте избирательных фильтрах. Это обстоятельство вынуждает разносить частоты соседних сигналов, что ограничивает ко-
личество частотных каналов.
5.	Общая характеристика и особенности автоматических и телемеханических устройств, применяемых на городском транспорте
Устройства автоматики и телемеханики применяются для регулирования движения транспорта, в установках энергоснабжения, СЦБ и связи.
Современные тяговые подстанции систем энергоснабжения городского электротранспорта полностью автоматизированы, контроль и управление ими осуществляется телемеханическими устройствами с районного (центрального) диспетчерского пункта.
Основные режимы работы элементов и агрегатов подстанций контролируются автоматически. В случае необходимости также автоматически осуществляются защитные отключения и переключения агрегатов.
Так, при наличии резерва по высоковольтному вводу и выходе из строя одного из них поврежденный ввод автоматически отключается и питание агрегатов подстанции переводится на резервный ввод.
Основные параметры выпрямительных агрегатов контролируются автоматически. Если увеличиваются температура или величина выпрямленного тока, агрегат автоматически отключается (например, при повышении температуры) или вводится в нормальный режим работы (путем включения резервных агрегатов или подстанций).
Для повышения надежности энергоснабжения городского электротранспорта и оперативности управления тяговыми подстанциями применяют телемеханические устройства.
Телемеханические устройства осуществляют автоматическую передачу на диспетчерский пункт сигналов состояния основных агрегатов подстанций, а также сигналов телеизмерения, характеризующих контролируемые параметры тяговой подстанции. Эта информация позволяет диспетчеру поддерживать оптимальный режим энергоснабжения района (или города в целом) путем централизованного телемеханического управления всеми его тяговыми подстанциями. В качестве телемеханических систем, применяемых для управления тяговыми подстанциями, служат системы, использующие распределительный или частотный метод набирания.
Автоматические устройства нашли также применение в установках сигнализации, централизации блокировки и
связи (СЦБ и .связи), К ним относятся светофорная и звуковая сигнализации, электрифицированные стрелочные .переводы и блокировочные устройства.
Эти установки обеспечивают автоматическое управление стрелочными переводами с повышенной надежностью их работы. Автоматические блокировочные устройства применяют в системах централизованного управления стрелочными переводами, установках, автоматически регулирующих работу сигналов на однопутных участках трамвайных линий, и т. п.
В последнее время появились устройства, контролирующие и регулирующие движение транспорта.
Разработаны системы управления сигналами светофоров целого района (города), основанные на оценке интенсивности движения по основным магистралям и перекресткам района. Установлены оптимальные режимы их работы. В состав таких систем входят датчики, регистрирующие прохождение транспортом контролируемых пунктов, телемеханические устройства передачи информации о транспортных потоках на диспетчерский пункт, устройства обработки и анализа этой информации, а также выработки приказов оптимального управления светофорами в сложившейся ситуации.
Упрощенным вариантом контролирующих и регулирующих систем являются устройства, осуществляющие управление светофорной сигнализацией по отдельной магистрали или по отдельному (локальному) перекрестку.
Значительное развитие получила автоматизация диспетчерского управления в депо и парках. Для контроля возвращающихся с линии машин в трамвайных депо Москвы применяют промышленные телевизионные установки с двусторонней телефонной связью между диспетчером и контрольным пунктом на въезде в депо. Дистанционное управление стрелочными переводами позволяет диспетчеру готовить путь следования поезда на территории депо. В трамвайно-троллейбусных депо автоматизировано управление воротами боксов, поддержание необходимого давления в ресиверах компрессорных установок, регулирование тока подзарядки аккумуляторов и т .п.
6.	Применение вычислительной техники в транспортных расчетах
Развитие науки и техники за последнее время характеризуется быстрым расширением сферы использования вычислительных устройств.
В настоящее время создаются различные виды вычислительных машин, как больших универсальных, способных решать сложные математические зависимости, так и простых малогабаритных, предназначенных для выполнения ограниченных специальных задач.
В основе методов вычислительной техники лежит формализация решения определенной математической задачи. Любую математическую задачу можно расчленить на последовательность элементарных действий — арифметических и логических операций. Набор этих элементарных действий и указание, в какой последовательности их выполнять, т. е. правило их выбора, называется математическим алгоритмом.
Рассмотрим простейший пример задания алгоритма и его реализации вычислительной машиной.
Для решения квадратного уравнения вида ях2+&*+с = 0 необходимые исходные данные состоят из грех чисел а, Ь, с. Для простоты предполагаем, что Ь2> >4 ас. В этом случае для нахождения корней уравнения можно воспользоваться известной формулой
__ —6 +	___6 —/б2 —4ас
Х1~	2а	’ Х2 -	2а	•
Тогда алгоритм вычисления Xi и Хг, т. е. порядок действий над коэффициентами а, b и с, будет следующим:
1) b b; 2) а-с\ 3) 4-ас;
4) 62 —4ас; 5) ]А2 —4ас; 6) О — b = b\
7) — b + ]Л>2 —4ас; 8) — Ь — ]/> —4ас;
9) 2-а;	10) ~6+/2а~4аС = хъ
ш — b — УЬ2 — 4 ас
П)-------2а-----=*2-
Чтобы найти числа и х2, достаточно хорошо знать четыре арифметических действия и извлекать квадратные корни. Вычислитель имеет программу действий, т. е. список команд от 1-й по 11-ю с указанием последовательности их выполнения. Такую работу легко выполняет автомат-машина (например, ЭВМ М-20, «Урал-4» и др.).
Автомат-машина имеет устройство для запоминания значений коэффициентов уравнения, числовых данных промежуточных расчетов и конечного результата вычис
лений, а также устройства для ввода числовой информа ции и вывода конечного результата вычислений.
Вычислительная машина имеет простейшую функци опальную схему (рис. 32).
Для нахождения корней квадратного уравнения арифметическое устройство АУ машины выполняет действия в строгой последовательности в соответствии с заданной программой. Если предусмотреть программу (порядок выполнения операций), то даже с указанным небольшим набором операций вычислительные возможности машины можно расширить. Она станет универсальной и ей можно сообщать алгоритмы решений большого количества арифметических и алгебраических задач. Но в этом случае в ее схему следует ввести устройство управления УУ, которое будет задавать арифметическому устройству АУ порядок действий (рис. 33).
Вычислительные машины не сразу стали работать автоматически. В первых вычислительных машинах программа расчета набиралась на специальной коммутационной доске и не менялась в ходе решения задачи. Ручная коммутация новых вариантов программы сводила на нет быстродействие вычислительной машины. Введение
Рис. 33. Принципиальная функциональная схема вычислительной машины с устойством управления
заданной программы в «память» машины и закрепления за управляющим устройством УУ только функции последовательного извлечения из нее команд и сообщения их в ДУ для исполнения позволило повысить скорость вычисления. Современные электронные вычислительные машины ЭВМ с автоматическим программным управлением делают сотни тысяч операций в секунду, обладают «памятью» в десятки и даже сотни тысяч машинных слов и имеют большие возможности для ввода информации по многим каналам и вывода решений на бумажную ленту, перфокарты или перфоленту в цифровом и буквенном виде.
Для сообщения вычислительной машине команды, а также для проведения ею вычислений и логического анализа служит код (язык). Язык цифровой вычислительной машины основан на двоичной системе счисления, как наиболее простой, требующей всего лишь два устойчивых состояния или знака, для которых разработаны электронные схемы. Если представить себе электронный двоичный элемент, то одно из его состояний можно обозначить словом «включен», а другое — «выключен». Чем меньше количество возможных состояний цифрового элемента, техм проще его конструкция и тем точнее можно различить эти состояния. Сущность двоичной системы счисления заключается в следующем. Записывая любое число, например 275, мы знаем, что цифра справа означает число единиц, на втором месте стоят десятки, на третьем — сотни, т. е.
275 =2-102 +/• 101 + 5-10°.
Таким образом место (позиция цифры) определяет степень числа 10, на которую умножается эта цифра. Поэтому такая система счисления и называется позиционной. В основание ее положено число 10, т. е. число возможных различных цифр 0, 1, 2,..., 9.
Двоичная система счисления оперирует только двумя знаками 0 и 1. Любое число из натурального ряда можно записать с помощью суммы степеней числа 2, которое 1 лужит основанием двоичной системы. Если эти степени затем опустить, а в каждом разряде оставить знак, указывающий на присутствие (1) или отсутствие (0) соответствующей степени, то получим двоичную запись или код исходного числа. Так, например, код числа 19 составит:
19 = 16 + 2 4- 1 = 1-24 + 0-23 + 0-22+ 1-2* + 1-20.
2 Зак. 665
33
Если теперь опустить двойки, то получим искомый код^ т. е. 10011. Некоторые неудобства, вызванные возраста^ нием числа элементов, компенсируется простотой двоичного -счисления. Правила сложения выглядят следующим образом 0+0 = 0; 04-1 = 1; 14-1 = 10(т. е. 2). При сложении двух единиц в данном разряде образуется единица переноса в соседний, .старший разряд. Поэтому уст-? ройство для сложения многоразрядных двоичных чисел5 строится из одноразрядных сумматоров с тремя входами. Два из них предназначены для цифр данного разряда слагаемых, а один — для единицы переноса из предыду-j щего разряда. Следующее действие — вычитание. В боль-! шинстве случаев в ЭВМ вместо прямого вычитания применяют метод прибавления дополнений, так как это позволяет более рационально проектировать ЭВМ. Заменив код вычитаемого числа дополнительным кодом, последний прибавляют к уменьшаемому. Это значит, что вычитание заменяется сложением. Для получения допол^ нительного кода достаточно в двоичном вычитаемом коде нули заменить единицами, а единицы нулями и прибавить единицу к младшему разряду. Умножение производится на ЭВМ так же просто, как и сложение.
Таблица умножения в своей основе имеет три простейших действия: 0-0 = 0; 0-1 = 1 -0=0; 1-1 = 1.
Умножение заключается в поразрядном сдвиге множимого числа и сложении частичных произведений. К этим же двум простым операциям сводится и деление
Двоичные знаки изображают и передают в ЭВМ с по мощью электрических сигналов нескольких видов. На-,! пример, импульсы или кратковременные всплески напряжения или тока. Длительность таких сигналов составляет миллионные доли секунды.
Зависимость между импульсным сигналом и двоичной цифрой следующая: отсутствию сигнала соответствует цифра 0, возникновению — цифра 1.
В ряде случаев используют сигналы скачков перепа-: дов уровней напряжений. Два возможных уровня напряжения также могут выражать смысл двоичных цифр: если уровень, снимаемый с электронного элемента, является высоким, то ему соответствует цифра 1, а низкому — цифра 0. Длительность перепада напряжения не превью шает десятимиллионных долей секунды. Ничтожная длительность сигналов — переносчиков информации и большая скорость переключения электронных ячеек харак-: теризует высокую степень быстродействия ЭВМ.
Для передачи и запоминания ЭВМ кодов чисел, а также производства над ними арифметических действий ЭВМ снабжены запоминающими и логическими элементами.
Комбинируя эти элементы, можно строить разнообразные функциональные узлы ЭВМ, например устройство «памяти». Самыми распространенными элементами для запоминания двоичных цифр служат триггеры.
Триггер состоит из двух частей. Каждая из них имеет свою цепь для подачи управляющих сигналов («входы» схемы).
Триггер работает следующим образом: если один из двух его транзисторов пропускает ток, то другой транзистор «открыт». Напряжения в схеме триггера распределятся так, что второй транзистор окажется «закрытым». На коллекторе первого транзистора возникнет высокое напряжение, а на втором — низкое. В случае необходимости триггер можно перевести в противоположное состояние (достаточно подать отрицательный импульс на второй его «вход»). Тогда на первом коллекторе установится низкое напряжение, а на втором высокое. Если условиться, что в первом случае триггер сохраняет цифру 1, то после переключения в нем окажется цифра 0.
Вторую группу элементов ЭВМ составляют логические схемы. С их помощью управляют движением сигналов, расшифровывают и преобразуют двоичные коды и осуществляют арифметические действия над двоичными числами. Выполняемые этими ячейками операции подчиняются правилам математической логики. Сигналы могут поступать в логическую схему по одному или нескольким путям («входам» схемы). Образованный этой схемой двоичный сигнал посылается в выбранное устройство вычислительной машины. Обычно используют логические ячейки трех типов. Первый из них составляют ячейки отрицания «НЕ». Такая ячейка формирует сигнал при отсутствии сигнала на своем единственном выходе, и наоборот. Если перейти к двоичному языку, то окажется, что схема «НЕ» вырабатывает 0, если на выходе 1, и наоборот. Ячейка логического умножения «И» образует сигнал, обозначающий единицу только при наличии сигналов на всех ее входах. Ячейка третьего типа, осуществляющая логическое сложение «ИЛИ», вырабатывает выходной сигнал в тех случаях, когда импульс поступает либо на какой-то один, либо на несколько входов. Описанные ячейки являются простейшими ячейками, с по-2* Зак. 665	35
мощью которых реализируются более сложные логические зависимости.
«Память» современных ЭВМ бывает нескольких видов. Важнейшей из них является оперативная «память». В нее поступают и хранятся программа задачи, некоторые исходные числовые данные и промежуточные результаты. Одно из главных достоинств оперативной «памяти»— это малое время записи и чтения чисел. Оперативная «память» является устройством с произвольным доступом. Это значит, что в произвольно расположенную ячейку можно записать или выбрать из нее любое данное число без необходимости пересчитывать все предыдущие ячейки.
Оперативная «память» дополняется долговременной, назначение которой хранить большие количества чисел, не разместившихся в оперативной «памяти». Числами, содержащимися в долговременной «памяти», пользуются значительно реже.
Каждое число или каждая команда занимает в «памяти» определенную ячейку. Условный номер такой ячейки служит ее адресом. Техника программирования построена на адресном принципе, означающем, что каждая команда программы содержит не само число, над которым должна выполняться операция, а адрес ячейки, где хранится число. Это позволяет по одной и той же программе производить вычисления для самых разнообразных исходных данных.
Помимо цифровых вычислительных машин прерывистого (дискретного) действия существуют вычислительные машины непрерывного действия, которые также называются аналоговыми или моделирующими машинами. В отличие от цифровых вычислительных машин (ЭЦВМ), характерной особенностью которых является их универсальность, аналоговые машины (АВМ) применяются для специализированных расчетов.
В машинах и устройствах непрерывного действия числа представляются физическими величинами различного рода, которые могут меняться непрерывным образом. Это может быть длина отрезка или угол поворота вала, ток или напряжение в электрической цепи, температура, давление и т. п.
Простейшим примером вычислительного устройства непрерывного действия является логарифмическая линейка, на которой число изображается длиной отрезка. Можно также привести пример схемы, которая исполь-
зуется для умножения и деления с изображением чисел электрическими величинами. Возьмем электрическую цепь, состоящую из батарей и омического сопротивления. Известно, что ток в такой цепи подчиняется закону Ома:
/ = — ,
2?
где / — сила тока в а\
U — напряжение в в\
R — сопротивление в ом.
Включив в цепь амперметр и вольтметр (рис. 34) и зная величину сопротивления R, можно по показаниям амперметра найти частное от деления U на /?, а по показаниям вольтметра — произведение IR, придавая остальным величинам нужные значения.
Из этого примера видно, почему ЭВМ непрерывного действия называют моделирующими или аналоговыми машинами. ЭВМ непрерывного действия не вычисляют, а лишь воспроизводят (моделируют) процесс, который описывается данной функцией, уравнением или 'системой уравнений. Такое моделирование называют математическим в отличие от физического, в котором изменяются лишь масштабы, но не физическая природа моделируемого процесса или явления.
Математические модели могут быть построены с использованием различных величин: механических, тепловых, гидродинамических, электрических, электромагнитных, электронных и т. д. Чаще всего в ЭВМ непрерывного действия используются электрические величины. Это объясняется компактностью соответствующих элементов, простотой их измерения и удобством осуществления нужных схем.
Существенным недостатком машин непрерывного действия является сравнительно небольшая точность результатов. Специализированные аналоговые вычислительные машины АВМ целесообразно применять для решения сравнительно несложных задач, так как они имеют небольшие габариты и легко сочленяются с устройствами автоматики. Применение АВМ оправдано в
тех случаях, когда: а) масштабы производства невелики и монтаж сложной и дорогой ЭЦВМ нецелесообразен;
Рис. 34. Принципиальная схема аналогового электрического вычислительного устройства
б) объем вычислительных операций недостаточен, чтобы загрузить быстродействующую ЭЦВМ; в) требуемая точность вычислений существенно ниже, чем точность, обеспечиваемая ЭЦВМ.
Развитие городов и городского хозяйства, рост населения вызывают повышение требований к городскому транспорту. В ближайшие годы увеличится объем работы городского транспорта и возрастут скорости движения. Транспортное хозяйство городов еще более усложнится. Автоматизация сложных и трудоемких процессов на транспорте позволяет не только облегчить труд людей, но и решать сложные научные, технические и экономические задачи. Транспорт представляет собой сложную отрасль народного хозяйства, в котором вычислительная техника находит широкое применение. Средства и методы вычислительной техники используют:
а)	>в технологии движения транспорта (процессы формирования пассажиропотоков, организация движения, маршрутизация, диспетчерское руководство и др.);
б)	для оперативного руководства работой различных транспортных подразделений (служб);
в)	для планово-технических расчетов, непосредственно связанных с перевозками и использованием транспортных средств;
г)	в процессах хозяйственного управления для рационального содержания и ведения транспортного хозяйства, а также в процессах учета, отчетности, финансовых операций и др.;
д)	для инженерных и проектных расчетов и других задач, связанных с этой областью деятельности.
Глава II
АВТОМАТИКА и телемеханика в ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИИ ДВИЖЕНИЕМ ГОРОДСКОГО ТРАНСПОРТА
1. Общие понятия о технологических схемах организации и управления движением городского транспорта
Организационная структура городского транспортного хозяйства. Деятельность современных городов немыслима без хорошо организованного транспорта, позволяющего перевозить пассажиров с большой скоростью и удобствами.
Городской массовый пассажирский транспорт в настоящее время представлен несколькими видами: трамваем, троллейбусом, метрополитеном и автобусом. Все эти виды массового городского транспорта передвигаются по определенным маршрутам и установленному расписанию. Кроме того, по улицам современных городов осуществляется интенсивное движение легкового и грузового автомобильного транспорта.
В крупных городах транспортные сети насчитывают сотни километров, а подвижной состав — тысячи единиц. Во многих городах, где эксплуатируется городской массовый пассажирский транспорт, управление им сосредоточено, как правило, в одном транспортном хозяйстве.
Работу транспортного хозяйства направляет транспортное управление, в составе которого находится несколько служб.
Основные организационно-управленческие функции заключаются в организации маршрутов, изучении пассажиропотоков, составлении расписаний, распределении подвижного состава по маршрутам, в контроле, за движением на линии и ряде других. Эти функции выполняет служба движения.
Эффективную работу подвижного состава на маршрутах, его содержание и ремонт обеспечивает служба подвижного состава.
Снабжение электрической энергией подвижного состава городского электрического транспорта, содержание и ремонт контактных и кабельных сетей и оборудования тяговых подстанций входит в функции службы энергоснабжения.
Содержание и ремонт городских рельсовых путей н| маршрутах и в депо с целью обеспечения непрерывного Ц безопасного движения поездов рельсового городского! транспорта выполняет служба пути.	’
Эксплуатация, внедрение и совершенствование средств автоматики и телемеханики на городском тран? спорте находится в ведении службы сигнализации, централизации, блокировки и связи (СЦБ и связи).
Однако, несмотря на приведенное выше разграничение функций, основной и общей задачей всех подразделений служб городского массового пассажирского транспорта является обеспечение бесперебойного движения подвижного состава на маршрутах и перевозка пассажиров с минимальной затратой времени и наибольшими удобствами.
Организация движения городского транспорта складывается из целого ряда функционально связанных между собой технологических процессов, которые условно можно разделить на две укрупненные группы — планирование движения и руководство или контроль за выполнением плана движения. Кроме того, по результатам выполнения плана движения производятся расчеты по выведению основных отчетных показателей работы транспортного предприятия, которые тоже являются составной частью технологических процессов, входящих во вторую группу.
Рассмотрим последовательно основные технологические процессы организации движения по обеим группам с целью более ясного представления излагаемой в дальнейшем технической стороны процессов, а именно, их автоматизации и телемеханизации.
Планирование движения. Планирование движения основывается на ряде исходных данных или показателей, основными из которых являются сведения о пассажиропотоках на транспортной сети города.
Количество пассажиров, проследовавших по определенному участку транспортной сети за определенный промежуток времени, называется пассажиропотоком. На величину и направление пассажиропотоков оказывают влияние много факторов, основными из которых являются: конфигурация транспортной сети города, система маршрутов, взаимное расположение пунктов или зон тяготения пассажиров, количество видов городского
транспорта и их скорость движения, количество населения города и его структура. Величина и направление пассажиропотоков на транспортной сети не являются постоянными. Их различные значения во времени и по длине транспортной сети называются колебаниями пассажиропотоков. Колебания во времени характеризуются изменением величины пассажиропотоков по часам суток, дням недели и сезонам года.
Колебания пассажиропотоков по длине транспортной сети заключаются в изменении наполнения подвижного состава пассажирами на ее отдельных участках и направлениях.
Пассажиропоток является главным составляющим в планировании и учете пассажироперевозок, т. е. в объеме работы транспорта. Величина пассажироперевозок измеряется количеством пасса жиро-километр о в и определяется произведением пассажиропотока за определенное время (сутки, месяц, год) на среднюю длину поездки пассажиров по маршруту, участку или транспортной сети в целом.
На объем работы городского транспорта большое влияние оказывает численность населения города и величина его подвижности. Подвижностью населения называется количество поездок на всех видах городского массового пассажирского транспорта, приходящихся на одного жителя в год. Подвижность определяется делением суммарного годового объема работы по всем видам транспорта на численность населения данного города.
Как указывалось выше, для определения объема перевозок городского пассажирского транспорта необходимо знать среднюю длину поездки, которая в зависимости от конечной цели расчета может быть определена по видам транспорта, маршруту или транспортной сети в целом. Например, определение средней длины поездки на маршруте, т. е. первичном звене транспортной сети, непосредственно связано с маршрутным пассажиропотоком и ого изменением между остановочными пунктами, т. е.
z   ni 11 + П2 h + • • • + пк /к п I
*СР —	у	= —др- ,
где Zcp —средняя длина поездки на маршруте;
I — длина перегона (расстояние между остановочными пунктами);
п — наполнение подвижного состава пассажирами между двумя остановками;
N—суммарное количество вошедших или сошедших пассажиров на всех остановках одного направления данного маршрута.
Форма и размер территории города, характер его планировки, взаимное расположение жилых и промышленных районов, административных, культурных, торговых центров и других пунктов транспортного тяготения, протяженность и конфигурация транспортной сети и маршрутной системы, виды транспорта и количество подвижного -состава, действующие системы тарифов и сбора платы за проезд оказывают большое влияние на величину подвижности населения и средней дальности поездки и определяют формирование пассажиропотоков на транспортной сети.
Транспортные предприятия уделяют серьезное внимание изучению и определению пассажиропотоков, так как они являются основными факторами, определяющими организацию движения и планирование работы городского транспорта. В зависимости от размеров и направлений пассажиропотоков намечаются маршруты и назначается количество подвижного состава, необходимое для осуществления пассажирских перевозок. В соответствии с величиной пассажиропотоков производится распределение подвижного состава по маршрутам и регулируется выпуск подвижного состава на линию в течение суток. Пассажиропотоки определяют количество и размеры депо, мастерских и вагоноремонтных баз, а также количество и расположение подстанций. Следовательно, мощность транспортного предприятия находится в прямой зависимости от размеров пассажиропотоков.
Факторы, влияющие на величину и формирование пассажиропотоков, часто не поддаются точному количественному определению. Такое положение вносит в задачу изучения пассажиропотоков целый ряд случайных эле-j ментов. Поэтому для более точного определения законо-| мерностей случайного процесса движения пассажиропотоков в его постоянном изменении используют современные математические методы и вычислительную технику.'
Изучение пассажиропотоков для оперативной организации движения заключается в проведении обследований 42
транспортной сети. Существуют различные методы обследования пассажиропотоков, но любой из них требует большой затраты времени и привлечения значительного количества работников. Особенно трудоемкой является обработка результатов обследований, что в конечном счете снижает ценность полученных данных ввиду их неполного соответствия изменившимся условиям па транспортной сети за время, потраченное на обработку. Отсюда очевидна целесообразность и важность замены непроизводительного ручного труда на операциях обследований пассажиропотоков и обработки их результатов на механизированный. Как видно из структур-
о ф	Расписание движения
Рпс. 35. Структурная технологическая схема планирования движения ной технологической схемы планирования движения (рис. 35), на этапе подготовки исходных данных плана можно применять автоматику и телемеханику на обследовании пассажиропотоков и вычислительную технику при обработке результатов обследований и расчете планово-нормативных данных.
Планово-нормативные показатели, полученные основе изучения пассажиропотоков, используются при со^ ставлении плана движения, выходными материалам^ которого являются наряд подвижного состава и расписав ние движения.
Расписание движения поездов по каждому маршруту является основным документом, планирующим работ^ предприятий пассажирского транспорта. Расписание дви^ жения составляется на основании наряда подвижного состава, который представляет собой первичный расчет! ный план пассажирских перевозок.
Наряд определяет количество вагонов или машину назначаемых на линию, и их распределение по маршрут там, депо, а также по периодам дня. Наряд также определяет основные показатели работы транспортного предприятия, т. е. продолжительность работы подвижного состава и его эксплуатационную скорость. Наряд дает возможность определять количество поездных и машинных бригад для ежедневного обслуживания подвижного состава, а также количество подлежащих выполнению вагоно(машино) -километров.
В соответствии с установленными колебаниями пассажиропотоков подвижной состав должен быть правильно распределен по маршрутам и часам дня. При этом в, первую очередь учитываются интересы пассажиров. В правильно составленном наряде количество подвижного состава, находящегося на линии, меняется не менее четырех раз в течение дня: в утренний и вечерний максимумы (утренние и вечерние часы пик). После распределения подвижного состава для каждого отдельного маршрута и всех маршрутов в целом решается вопрос о порядке обслуживания маршрутов депо или парками. Подвижной состав распределяется между депо и парками в соответствии с количеством выпускаемых каждым из них вагонов или машин. При этом обеспечивают минимальное количество нулевых рейсов, т. е. пробегов от депо до начального пункта обслуживаемого маршрута; более или менее равномерно распределяют подвижной состав между депо; эксплуатируют на данном маршруте однотипный подвижной состав.
Основным расписанием движения поездов на город-; ском транспорте является маршрутное. Кроме этого, составляют станционные, поездные (машинные), контрольные и другие виды расписаний, которые являются
выписками из маршрутного расписания. Маршрутное расписание содержит следующие данные о подвижном составе и работе бригад:
а) время выхода из депо; б) время прибытия и отправления от конечного и промежуточного пунктов на каждом рейсе; в) время возврата в депо; г) продолжительность работы поезда (машины) на линии и количество рейсов; д) время и место смены бригад, продолжительность работы бригад.
Для составления маршрутных расписаний используют: а) наряд подвижного состава с указанием для каждого маршрута количества поездов (по типам) или машин (по видам выпуска из депо); б) общее количество машин на маршруте; в) продолжительность рейсов для каждого маршрута и периода дня; г) время, затрачиваемое на нулевые рейсы; д) начало движения с каждого конечного пункта; е) время дневного и вечернего отправления поездов или машин в депо с указанием продолжительности пребывания подвижного состава в депо: ж) особенности движения, например наличие однопутных участков во время производства путевых работ.
Время рейса является наиболее важным элементом маршрутных расписаний. Для его точного определения целесообразно применять ЭВМ.
Расписание для подвижного состава составляется по данным основного маршрутного расписания отдельно для каждого поезда (машины) и служит как непосредственное руководство для водителя при работе на линии. Это расписание отличается от маршрутного тем, что в нем показаны не только время проследования промежуточных остановочных пунктов, прибытия и отправления поезда (машины) с конечных станций, но также время прохождения контрольных пунктов с учетом действия соответствующей системы автоматического или телемеханического контроля движения.
На основе анализа выполнения расписания движения рассчитывают следующие эксплуатационные измерители, которые являются планово-отчетными показателями работы транспортного предприятия (депо, парка, службы, управления): а) вагоно(машино)-километры; б) количество нулевых рейсов на их протяженность; в) количество комбинированных рейсов (с занятием других маршрутов) на их протяженность; г) поездо-часы или вагоно (машино)-часы, рассчитываемые как итог продолжи
тельности работы всех поездов на линии; д) среднюю? эксплуатационную скорость за день движения, т. е.
где 2V—вагоно(машино) - километры, вычисленные по> расписанию; п — вагоно (машино)-часы, вычис-^ ленные по расписанию;	'
е) среднюю продолжительность работы поезда (маши-j ны) на линии, т. е.	•
т — _L 2ср*п ~ k ’
где t — суммарное за сутки количество поездо (машино)-часов;
k — общее количество поездов на данном маршруте или депо;
ж) среднюю продолжительность рабочего дня бригад, т. е.
где т — общее количество смен по данному депо.
В настоящее время трудоемкие ручные операции по составлению расписаний движения заменяются новыми методами, основанными на применении вычислительной техники и автоматизации всех расчетов. Технологическая часть планирования движения представлена на рис. 35. Там же показана возможность механизации расчетов исходных и окончательных данных при помощи аппарата вычислительной техники.
Руководство и контроль за выполнением плана движения. После выпуска подвижного состава на линию осуществляется контроль за выполнением регулярности движения. Движение городского транспорта считается регулярным, если фактические интервалы между поездами или машинами равномерны па всем протяжении маршрута и в каждый период времени точно соответствуют интервалам, заданным по расписанию.
Регулярность движения подвижного состава на линии является одним из важнейших качественных показателей работы предприятий городского пассажирского транспорта.
Регулярность движения обеспечивает равномерное распределение пассажиров между всем находящимся в движении подвижным составом на маршруте. При нарушении регулярности распределения поездов изменяется наполнение подвижного состава, условия перевозки пассажиров ухудшаются. Неравномерность загрузки подвижного состава приводит к задержкам поездов на подходах к остановочным пунктам и снижает их пропускную способность. Нарушается правильный режим вождения, снижаются эксплуатационная скорость, провозная способность и увеличивается время, затрачиваемое пассажирами на поездку. Известно, что большая часть несчастных случаев происходит при входе и выходе, в особенности при переполненном подвижном составе. Следовательно, регулярность движения повышает удобства пассажиров и безопасность движения. Регулярность движения повышает надежность работы транспорта и привлекает пассажиров, в результате чего увеличивается объем пасса-жироперевозок. Кроме того, при регулярном движении подвижного состава значительно сокращаются потери электроэнергии в контактной и кабельной сетях и снижается общий расход электроэнергии.
Таким образом, при регулярном движении подвижного состава в итоге значительно снижается себестоимость перевозок, поэтому обеспечение высокой регулярности является весьма важной задачей эксплуатационных предприятий городского транспорта.
Основным условием действенного руководства движением подвижного состава на линии является непрерывное получение информации о движении с целью оперативного вмешательства для восстановления нарушенной регулярности движения, вызванной какими-либо случайными причинами. Однако непрерывная и исчерпывающая информация о движении поездов практически не может быть осуществлена из-за больших технических трудностей. Поэтому в настоящее время информация о движении имеет периодический характер. Длительность периода подачи информации определяется специфическими условиями и напряженностью движения на маршрутах и отдельных участках сети. Наиболее эффективным методом руководства движением является централизованная Диспетчерская система управления, при которой вся информация о движении сосредоточивается в одном месте. й этом случае центральный диспетчер, используя технические средства, находящиеся в его распоряжении, мо-
жет оперативно восстановить нарушенную регулярност! движения. —	!
Руководство движением осуществляется в соответст* вии с действующими расписаниями по каждому маршру! ту городского транспорта. Оно осуществляется npij помощи современных технических средств связи, сигнал лизации, автоматики и телемеханики. Диспетчеризация помогает использовать наиболее экономичные режимь^ эксплуатации, обеспечивает быстрое устранение возник кающих на линии задержек, позволяет лучше использо-J вать резервный подвижной состав, повышает безопас] ность и регулярность движения городского транспорта. ’•]
Диспетчеризацию делят на линейную и внутридепов^ скую. В задачи линейного диспетчерского руководства? входят: а) контроль за соответствием фактического дви-; жения подвижного состава установленному в маршрут-; ных расписаниях; б) регулирование движения, если фак-* тическое движение подвижного состава отклоняется во; времени от установленного по расписанию; в) оперативные распоряжения при изменившихся условиях .движения поездов, направленные на улучшение обслуживания пассажиров; г) восстановление нарушенного движения и ликвидация задержек на линии; д) оперативное координирование действий руководства и регулирование движения всех видов пассажирского транспорта города; е) подготовка ежедневной (суточной) отчетности по исполненному движению; ж) анализ результатов диспетчерского регулирования, общего состояния организации движения, и обслуживания пассажиров.
Диспетчерское руководство внутри депо обеспечивает: а) оперативный контроль в депо и регистрацию подвижного состава, возвратившегося с линии; б) распределение и размещение поездов на территории депо; в) контроль за подготовкой подвижного состава к выпуску; г) своевременный выпуск подвижного состава на линию.
Между линейным диспетчерским руководством и диспетчеризацией внутри депо осуществляется постоянная связь. Работники диспетчерской депо находятся в оперативном подчинении руководящему составу центральной диспетчерской.
Существуют разные методы построения технологических схем диспетчерского линейного руководства. Однако эффективность этого руководства в значительной степени зависит от объема и качества применяемых технических средств связи, сигнализации, автоматики и телеме-
хапики, которыми определяется скорость, количество и качество передаваемой информации о движении на лицин и обратной связи центрального диспетчера с линейными контрольными пунктами и службой технической помощи по ликвидации аварий и задержек на линии.
Современные технологические схемы диспетчерского руководства предусматривают создание на предприятиях городского транспорта центральных диспетчерских станции (ЦДС), оснащенных совершенными техническими средствами связи, сигнализации автоматики и телемеханики. Разработка технологических схем диспетчерского руководства с помощью ЦДС, автоматических и телемеханических средств контроля движения и передачи информации выполнена и в настоящее время внедряется в транспортных предприятиях городов страны.
ЦДС эксплуатируют в средних и крупных городах с населением свыше 250 тыс. человек.
В качестве технических средств оснащения ЦДС по видам городского транспорта рекомендуются:
1) для электрического транспорта — автоматический контроль движения машин и поездов (АКИ), двусторонняя радиосвязь диспетчера ЦДС с разъездными районными диспетчерами, двусторонняя радиосвязь диспетчера с автомобилями технической помощи, прямая телефонная связь с конечными и узловыми промежуточными пунктами, а также с диспетчерами депо и парков, использование линий телефонной связи, по которой работает аппаратура контроля интервалов, для телефонной связи линейного персонала и водителей;
2) для автобусного транспорта — двусторонняя радиосвязь диспетчеров ЦДС с водителями автобусов (количество автобусов, оборудованных аппаратурой радиосвязи, определяется сложностью маршрута и категорией города), прямая телефонная связь с конечными и узловыми промежуточными пунктами, а также с диспетчерами автобусных парков, автоматическая аппаратура индивидуального контроля (ИК) для проверки графика исполненного движения автобусами отдельных маршрутов.
оДля городского электрического транспорта принят порайонный принцип диспетчерского руководства, при котором каждый район объединяет несколько маршрутов трамвая и троллейбуса и первичное управление движением осуществляет районный диспетчер, непосредственно связанный с центральным диспетчером. Для автобусного
транспорта принят помаршрутный принцип диспетчера ского руководства с координацией всей работы централь ным диспетчером.
В практике применения 'системы диспетчерского руководства движением в конкретных условиях данного го^ рода, как правило, в комплексе решаются -следующие основные вопросы:
а)	выбор рациональной структуры руководства, соответствующей объему пассажирских перевозок, характеру и размерам движения транспорта;
б)	обеспечение диспетчерского аппарата современными средствами технической связи, сигнализации, автоматики и телемеханики;
в)	выполнение обоснованной технологии (методов) контроля, согласованного регулирования и восстановления нарушенного движения.
Централизованное управление движением требует постоянного нахождения диспетчеров по всем видам транспорта непосредственно в центральной диспетчерской и осуществления ими руководства движением определенного вида транспорта. Центральную диспетчерскую станцию целесообразно размещать в одном здании с расположением его в центральной части города.
Структура и штат центральных диспетчерских станций зависит от группы города, которая определяется объемом пассажирских перевозок, мощностью транспортных предприятий, частотой движения поездов (машин). Предприятия городского транспорта разделяются по группам в зависимости от количества подвижного состава, находящегося в эксплуатации. В соответствии с этим организационная структура диспетчерского руководства движением для городов с различным количеством подвижного состава подразделяется на пять групп:
1-я группа...............свыше	850 единиц подвижного состава
2-я	»	 от	401	до	850	»	»	»
3-я	»	 »	151	»	400	»	»	»
4-я	»	 »	51	»	150	»	»	»
5-я	»	..........до 50	»	»	»
Диспетчерское руководство для городов 1-й группы организационно строится по схеме, приведенной на рис. 36.
Общее руководство работой диспетчерского аппарата осуществляется в городах 1-й группы старшим централь
ным диспетчером, который является оперативным распорядителем движения по всей сети городского транспорта, g функции старшего центрального диспетчера входит координация действий центральных диспетчеров автобусного транспорта и электротранспорта.
Рис. 36. Схема организационной структуры диспетчерского руководства
Центральный диспетчер электротранспорта координирует деятельность районных диспетчеров электротранспорта, в задачи которых входит контроль за регулярностью движения электротранспорта при помощи устройства АКИ и руководство движением посредством радиосвязи с разъездными диспетчерами и телефонной связи с диспетчерами конечных и промежуточных пунктов.
Для руководства транспортным движением город делится на отдельные районы. В каждом районе находится не более 10—15 транспортных узлов, по которым контролируется интервал движения с использованием устройства АКИ.
Сигналы с этих контрольных пунктов передаются й диспетчерский пункт, а работа приемной аппаратур; контролируется диспетчером данного района. Районнн диспетчеры пользуются преимущественным правом ос] ществлять радиосвязь с разъездными диспетчерам районов и телефонную связь с диспетчерами контроле ных пунктов. Старший центральный диспетчер имее такое же право на связь с автомобилями технически помощи и аварийной службы.
Все организационные мероприятия, связанные с во< можными изменениями режима движения в других райе нах города, диспетчер района согласовывает с централь ным диспетчером электротранспорта.	<
Центральный диспетчер автобусного транспорта ко ординирует деятельность диспетчеров групп маршруте] автобусов. Автобусные маршруты города подразделяют* ся на группы с максимальным соблюдением территории ального признака и принадлежности маршрутов к паркам. Оперативный контроль за режимом работы автобус! ного транспорта осуществляется диспетчерами групп маршрутов по информациям водителей автобусов. Конт! роль за движением автобусов ведется при помощи уст^ ройства индивидуального контроля с последующим ана^ лизом исполненного движения в парке или в Управлении городского транспорта.	|
Для городов 2—5-й групп руководство движением осуществляется по упрощенной схеме. Координацию работы районных диспетчеров электротранспорта и диспет-1 черов групп маршрутов автобусного транспорта осущест-1 вляет один диспетчер.
Технические средства связи, применяемые при внутри-деповском централизованном управлении движением, обеспечивают:
а)	вызов эксплуатационного и ремонтного персонала, обслуживающего подвижной состав;
б)	вызов выборочной циркулярной передачи;
в)	контроль за выпуском подвижного состава на линию и его возвращение с линии.
Кроме этого, на территории депо или парка устанавливают радиотрансляционные устройства.
Наблюдение и контроль за выпуском подвижного состава на линию в крупных предприятиях производится <с помощью телевизионных установок.
Контроль за состоянием движения подвижного состава на линии и выполнением мероприятий по регулирова
нию осуществляют старший диспетчер конечных станций илп разъездные диспетчеры. Для организации более объективного контроля за фактическим временем прибытия и отправления поездов (машин) на конечных станциях служат штамп-часы. На тех маршрутах, где станции расположены только у одного конечного пункта, противоположный конечный пункт оборудуют табельными штамп-часами и прямой телефонной связью с ЦДС.
Старший диспетчер конечной станции контролирует своевременное прибытие и отправление поездов (машин) из депо; следит за регулярностью движения и принимает меры по восстановлению регулярности движения поездов по указанию центрального диспетчера.
Диспетчерское регулирование движением общественного пассажирского транспорта на линии осуществляется в тех случаях, когда фактическое (исполненное) движение отклоняется и не соответствует заданному движению в маршрутных расписаниях, а также изменившимся условиям движения (гололед, туман и т. д.). Применение различных приемов регулирования движения диспетчерским аппаратом зависит от конкретных условий и факторов, вызвавших нарушение движения.
Целесообразно применять следующие приемы регулирования движения:
а)	нагон опоздания в очередном рейсе;
б)	раздвижка времени отправления поездов (машин) с конечной станции;
в)	отправление поездов (машин) по вновь заданному пробегу (интервалу);
г)	отправление поездов по укороченному или удлиненному рейсу;
д)	отправление поездов (машин) по измененным направлениям;
е)	использование резервных поездов (машин).
2. Устройства, применяемые для получения данных о движении транспорта (регулярность, потоки)
Для оперативной оценки транспортных и пассажирских потоков, контроля регулярности движения городско-го общественного транспорта применяют автоматические Устройства. Одним из важнейших элементов таких устройств являются датчики, воспринимающие информацию,
либо участвующие в обмене информацией между аппаратурой контрольного пункта н подвижной единицы.
Датчики классифицируют по их назначению:
1)	датчики, используемые для сбора информации d транспортных потоках. Большая часть подобных датчиков позволяет вести подсчет общего числа единиц всех видов транспорта без какой-либо детализации. Однако имеются датчики, позволяющие вести подсчет транспортных средств дифференцированно по весовым категориям;
2)	датчики, применяемые в устройствах контроля за движением транспорта и являющиеся составными элементами аппаратуры, осуществляющей обмен информацией между подвижным составом и контрольным пунктом;
3)	датчики, позволяющие контролировать степень заполнения пассажирами подвижного состава.
Датчики сбора информации о транспортных потоках.
В настоящее время для регистрации интенсивности и состава движения применяют датчики индуктивные, ультразвуковые, радиолокационные (использующие допплеровский эффект), фотоэлектрические и механические. Наиболее распространенными из них являются индуктивные, ультразвуковые и радиолокационные.
В качестве индуктивных служат датчики типа АРТ-2 и АРТ-3 (автоматический регистратор транспорта), а также датчики, используемые в электромагнитном счетчике типа МСД-60.
Рис. 37. Схема автоматического регистратора транспорта типа АРТ-2
На рис. 37 приведена схема датчика АРТ-2.
Основным его элементом является электронный генератор, собранный на V2 лампы Л{. Закладываемая под 54
дорожное покрытие на глубину 250—300 мм петля является элементом колебательной системы этого генератора. Колебательная система состоит из двух связанных между собой контуров, собственные частоты которых близки друг к другу. Такая связь обеспечивает наибольшее влияние на амплитуду и частоту сигнала генератора при изменении параметров петли. ЛАеталлическая масса прошедшей над петлей машины изменяет ее индуктивность, что приводит к изменению частоты и амплитуды сигнала генератора. Сигнал от генератора, предварительно про-детектированный, поступает на усилитель (лампа Л2), а затем на тиратрон Л3. В катодной цепи тиратрона включено электромагнитное реле Р, Контакты этого реле задействованы в цепи выходного устройства, которым может быть счетчик транспортных единиц.
В схе?*е устройства предусмотрен набор емкостей, переключаемых переключателем П в зависимости от емкости соединительного кабеля (от петли до генератора).
В дальнейшем был разработан детектор АРТ-3, выполненный на полупроводниковых элементах (рис. 38).
Рис. 38. Схема автоматического регистратора транспорта типа
АРТ-3
Генератор прибора собран на триоде Т\ по трехточечной схеме с емкостной обратной связью. Колебательный контур генератора составлен приемной петлей Ь2 и конденсаторами С2 и С3. Низкая рабочая частота генератора (Ю-—15 кгц} позволила исключить влияние распределен-
ной емкости соединительного кабеля (от петли до прибор ра) на работу генератора.	|
При нахождении машины вне зоны действия прие^ ной петли генератор работает устойчиво и напряжение | его выхода поступает на выпрямитель (диоды Д\ и Д2Т через разделительный конденсатор С\.
На базу выходного триода Т2 подается положитель^ ный сигнал, запирающий этот триод. В результате вели! чина проходящего тока через реле Р будет недостаточна для его срабатывания. При появлении машины в зон! действия петли меняются индуктивность ее, собственна! частота задающего контура генератора и частота eri сигналов. При этом возрастает сопротивление цепочщ обратной связи генератора (Аь С5 и С7), что приводит 1 полному срыву генерации.
Напряжение, запирающее триод Т2, снижается на вьь ходе выпрямителя с 8 до 0 в. Триод Т2, работающий ключевом режиме, открывается, срабатывает реле Р, контакты которого могу’ быть задействованы в уст / Ш-О—ройствах 'сигнализации t
—П-П——п—я—п—’Lhu автоматики.
Датчик подобного прин|
Рис. 39. Блочная схема счетчика ципа работы использован типа МСД-60	ПрИ создании многока|
нального счетчика дви! жения МСД-60 (рис. 39)2 Счетчик движения позволяет раздельно регистрировать грузовые и легковые автомобили за счет того, что, низкорасположенный металлический корпус легкового автомобиля вызывает большее изменение частоты генератора 4, чем корпус грузового при прохождении над петлей датчика 1.
Петля датчика выполнена в виде рамки размером 1,5X3 м из алюминиевой или латунной трубки диаметром 8—10 мм. Задающий контур генепатора состоит из петли, -согласующего трансформатора 2 и соединительного кабеля 3 типа РК длиной до 100 м. Рабочая частота такого генератора составляет 300 кгц.
Через усилитель-ограничитель 5 сигнал рабочей частоты поступает на детектор 6, где он преобразовывается в видеоимпульсы, амплитуды которых пропорциональны величине изменения частоты. После усиления 7 сигналы поступают на два счетных реле 8. Причем в зависимости от амплитуды сигнала в момент прохождения автомоби*
лЯ лад петлей срабатывают одно или оба счетных реле, □дин из этих счетчиков фиксирует только легковые автомобили (сигнал большой амплитуды, соответствующий большому изменению рабочей частоты генератора), второй — общее количество проходящих машин.
Прибор можно эксплуатировать в полевых и в стационарных условиях. Для его питания используют либо сеть переменного тока, либо аккумуляторы напряжением 12 в. Потребляемая прибором мощность 8 вт.
Счетчики типа МСД-60 были изготовлены заводом ВЭФ и прошли испытания. При интенсивности движения до 12 тыс. автомобилей в сутки погрешность общего счета не превышает 1%, а погрешность разделения на группы (легковые — грузовые) — 10%.
К более поздним конструктивным разработкам относится устройство «Автосчет», позволяющее вести автоматический учет транспортных средств раздельно по четырем весовым категориям: до 2,5; 3—4,5; 5—7 и свыше 7 т. Основными элементами этого устройства (рис. 40) являются магнитоупругие трансформаторные преобразователи 4. При прохождении транспорта 1 по покрытию 2 над
Рис. 40. Блочная схема устройства «Автосчет»
металлической балкой 3, уложенной в бетонную коробку 5, на выходе магнитоупругих преобразователей возникает электрические импульсы, амплитуды которых пропорциональны осевым нагрузкам автомобиля. Электрические импульсы передаются по кабелю 3, через соединительную коробку 7 на электронный преобразовательный блок где сигналы оцениваются по амплитуде, после чего направляются в счетчик соответствующей весовой категории.
Емкость счетчика каждой категории составляет шес1 разрядов (999999 единиц). Прибор рассчитан на круглс суточную работу, питание осуществляется от сет 127/220 в либо от аккумуляторов напряжением 24 в.
Электронно-преобразовательный блок устройства вь полнен с использованием стандартных логических эле ментов серии ЭТ.	1
Ультразвуковые датчики предназначены для выдач! информации либо в счетно-решающее устройство, регу лирующее движение транспорта через перекресток, либ( в переносные счетчики, используемые для эпизодическо! оценки транспортных потоков на магистралях и пере крестках. В основу конструкции датчика положен прин цип ультразвуковой локации. Приемоизлучателем явля ется пьезоэлектрический преобразователь, который под вешивается над полосой движения на высоте более 5 Излучаемые ультразвуковые импульсы отражаются о! проходящего транспорта и воспринимаются тем же пре образователем. Импульсы, отраженные от полотна доро ги или предметов, расположенных выше транспорта датчиком не регистрируются. Импульсы от датчика еле дуют с частотой около 20 гц, а ультразвуковая частот^ заполнения 19 кгц. Допустимый минимальный интервал между автомобилями, при котором датчик надежно и: регистрирует, составляет 0,5 м.
Приемоизлучатель коаксиальным кабелем соединен блоком, формирующим сигнал перед его подачей счетно-решающее устройство.
Достоинством ультразвуковых датчиков является воз можность их установки без разрушения дорожного по крытия, а недостатком — необходимость подвески на; проезжей частью магистрали или площади, что не всегда технически выполнимо.
Радиолокационные приборы находят применение hi только для оценки транспортных потоков, но и для из мерения скорости движения транспорта. В Советской Союзе разработан прибор типа РИС-1—радиолокацион ный измеритель скорости проходящего транспорта, ис пользующий «эффект Допплера». Сущность этого эффек та заключается в том, что излучаемый прибором сигнал 1 сигнал, отраженный от движущегося объекта, отличают ся по частоте.
Разность этих сигналов по частоте будет тем боль шей, чем выше скорость движения автомобиля. Измерю эту разность, можно установить скорость движения
Прибор типа РИС-1 снабжен устройством, которое включает фотоприставку при достижении автомобилем установленной скорости.
На фотопленке регистрируется не только номер автомобиля, но и скорость, с которой он движется, а также время проследования через контрольный пункт. Фотоприставка имеет пленку на 150 кадров, причем протяжка пленки происходит автоматически после каждого снимка.
Датчики, применяемые в устройствах контроля за движением транспорта. При разработке устройств, позволяющих контролировать движение городского общественного транспорта, одним из самых сложных вопросов является выбор метода съема информации с подвижного состава (или обмена информацией между транспортом и контрольным пунктом). В автоматических устройствах контроля применяются следующие методы съема информации: а) индуктивный; б) фотоэлектрический; в) радиосъем; г) передачей высокочастотных сигналов через контактную сеть городского электротранспорта.
Индуктивный метод съема (обмена) информации осуществляется через приемо-передающие рамки, одна из которых (петля) закладывается в дорожное покрытие, вторая устанавливается на автомобиле. Существующие устройства используют три варианта этого метода.
I вариант. Петля, заложенная в дорожное покрытие, питается от источника переменного тока. В зоне этой петли создается магнитное поле. В рамке, установленной на подвижном составе, при прохождении автомобиля над петлей наводится сигнал. Момент появления сигнала в аппаратуре, установленной на автомобиле, свидетельствует о времени прохождения им контрольного пункта.
Источником информации является петля контрольного пункта, приемником — аппаратура автомобиля.
II вариант. Источником информации является аппаратура автомобиля. Сигнал, несущий информацию, поступает в рамку и воспринимается петлей контрольного пункта при прохождении над ней автомобиля.
III вариант. Источником информации является аппаратура как контрольного пункта, так и подвижного состава.
Известны устройства, где энергия петли контрольного пункта используется для питания аппаратуры, установленной на автомобиле.
Эта аппаратура генерирует сигнал, характеризующий] номер этого автомобиля. Сигнал поступает в рамку й| воспринимается той же петлей контрольного пункта.] В других устройствах этого варианта петля контрольно-] го пункта и рамка автомобиля обеспечивают двусто4 роннюю телефонную связь между водителем и диспетчер ром.	j
Фотоэлектрический метод съема и н-| формации (рис. 41) заключается в том, что на наружной боковой стороне автомобиля устанавливают пла-J ту, имеющую два ряда отражателей света (катафот).^

□ □ □ п □ □
источник модулированного одето
Пригмник / строженных _ нмпульсод '
Рис. 41. Фотоэлектрический метод съема информации
Верхний ряд имеет постоянное для всех автомобилей количество отражателей, он служит для счета импульсов.^ Нижний ряд является кодирующим. Количество отража-j телей и их расположение является характерным для; каждого данного автомобиля. На контрольном пункте устанавливают: источник модулированного света и приемник отраженных импульсов. При прохождении автомобиля мимо контрольного пункта на отражатели на-: правляется световой поток, который воспринимается приемником.
Аппаратура приемника оценивает принятый сигнал, по общему количеству и количеству кодирующих импульсов. После преобразования сигнала он направляется по каналу связи (телефонному или радио) на диспетчерский пункт. Для повышения надежности работы устройства: луч источника света модулируется частотой 5000 гц.
Отраженные от катафот сигналы в приемнике также проходят через фильтр 5000 гц, что позволяет избежать посторонних импульсов света.
Радиосъем информации. Известны два ва-$ рианта метода радиосъема информации. В первом из ниХ
передатчик, установленный на подвижном составе, работает непрерывно, генерируя сигналы, несущие информацию о номере машины. Прием этих сигналов аппаратурой контрольного пункта происходит только в определенной зоне.
Во втором варианте радиопередатчик контрольного пункта непрерывно генерирует сигнал, содержащий информацию об «адресе» этого пункта. Машина, проходящая мимо контрольного пункта, воспринимает эту информацию и «запоминает» ее. При радиозапросе с диспетчерского пункта радиопередатчик передает сигнал, в котором содержится информация о номере машины и ее местонахождении. Информация о местонахождении включает в себя адрес последнего контрольного пункта и расстояние, пройденное от него до момента запроса с диспетчерского пункта.
3. Автоматические и телемеханические устройства для контроля за движением городского транспорта
Существующие в Советском Союзе и за рубежом технические средства, позволяющие объективно оценивать режим работы городского общественного транспорта, можно разделить на три вида:
1)	устройства, обеспечивающие автоматическую передачу с машины на диспетчерский пункт телемеханической информации, сообщающей о номере маршрута, по которому движется машина, номере выхода и месте ее нахождения;
2)	устройства, которые передают на диспетчерский пункт информацию, характеризующую только интервал Движения машин данного маршрута или группы маршрутов (отдельно по видам транспорта);
3)	автоматические устройства, ‘накапливающие информацию о режиме движения машины в аппаратуре,' Установленной на самой машине.
Устройства первого вида позволяют вести индивидуальный контроль за движением транспорта. Олнако стоимость всего комплекса устройств очень велика. Поэтому эти устройства могут применяться только в крупных городах, имеющих парк подвижного состава свыше 1000 единиц. Объем передаваемой на диспетчерский пункт информации при использовании таких устройств очень велик, а ручная обработка ее технически
сложна и экономически нецелесообразна. Поэтому в pad случаев для сравнения графика заданного движения! реально выполняемым графиком используют вычисли тельные машины. Диспетчеру выдается информаци только в том случае, если отклонение от графика превь| сит установленную величину.	]
Информация выдается на световом табло и на лен-л с указанием номера поезда и величины отклонения qj графика в минутах. Применение вычислительных машш для обработки информации также удорожает стоимосн эксплуатации этой системы контроля.	j
Рассмотрим четыре устройства первого вида, перед^ ющие на ДП информацию, характеризующую машину.
Первое устройство — на машине (трамвае или тро! лейбусе) устанавливают аппаратуру /, генерирующую сигнал, содержащий информацию о номере машин] (рис. 42). Этим сигналом модулируется несущая частот
Рис. 42. Блок-схема устройства телемеханического контроля для электротранспорта
1енератора. Частично каналом связи может служить кой тактная сеть. Для этого на участке контактной сети ус танавливают заградительные фильтры 2, настроенные н несущую частоту. Это позволяет сигналу с подвижной состава попасть на преобразователь контрольного пунк та 4 в момент его нахождения на обработанном участи контактной сети. Аппаратура контрольного пункта под^ ключена к контактной сети через согласующее устрой’ ство 3. Аппаратура контрольного пункта преобразовыва! ет принятый сигнал с целью согласования его характе] ристик с характеристиками проводного канала связи соединяющего контрольный пункт с диспетчерским. Hl диспетчерском пункте сигнал поступает на дешифра! тор 5, а затем на блок печати 6. Для каждого маршрут! предусмотрен отдельный блок печати, на ленте которой фиксируются номера машин, находящихся на маршрута в моменты прохождения ими контрольных пунктов
Предварительное нанесение графика заданного движения на ленту облегчает последующий анализ графика исполненного движения.
Второе устройство (рис. 43). Контроль движения поездов электротранспорта осуществляется выборочно. Для этого с диспетчерского пункта по контактной сети передается сигнал частотой 60 кгц на включение петлевого датчика определенного контрольного пункта. Выбор контрольного пункта осуществляется посредством модулирования несущей частоты. Для этих целей на диспетчерском пункте имеется блок 6, передающий команду на включение. Сигнал принимается аппаратурой контрольного пункта /, выходное устройство которого подключает петлевой датчик к источнику переменного тока.
Контактная сеть
Рис. 43. Блок-схема устройства выборочного телемеханического контроля
Вокруг петлевого датчика возникает магнитное поле, которое фиксируется аппаратурой подвижного состава 2 при прохождении машины мимо контрольного пункта. В контактную сеть посылается сигнал, содержащий характеристику данной единицы подвижного состава. Несущая частота ответного сигнала 70 кгц. Сигнал воспринимается аппаратурой диспетчерского пункта и поступает на дешифратор 3. Номер машины воспроизводится на световом табло 5 и на ленте 4. Одновременно на световом табло и ленте фиксируется номер контрольного пункта, откуда поступает информация. На ленте также отмечается время приема сигнала с машины в момент ее прохождения мимо контрольного пункта. Прием сигналов с выбранного контрольного пункта будет происходить до тех пор, пока диспетчер не пошлет сигнал на отключение петлевого датчика от источника переменного тока.
Недостатком двух приведенных систем контроля, использующих контактную сеть, является необходимость обработки ее заградительными фильтрами. В первом устройстве это необходимо для ограничения зоны приема
сигналов, во втором — для уменьшения затухания кон?! тактной сети как телемеханического канала связи. Кро$ ме того, вторая система позволяет вести только эпизоди! ческий контроль за своевременностью прохождения транса портом контрольных пунктов и одновременно только од| ного контрольного пункта. Последнее обстоятельств^ обусловлено тем, что данная система контроля являете^ дополнением к основной системе двусторонней телефон*! ной связи между водителями электротранспорта и дис-i петчером, осуществляемой по контактному проводу. ;
Третье устройство. Это устройство по характеру nd пользуемых каналов связи применяют для контроля лю*! бого вида транспорта. Блочная схема этого устройства! приведена на рис. 44. Система состоит из аппаратур^
контрольного пункта, подвижного состава и диспетчерского пункта, С диспетчерского пункта передав чиком 5 по радиоканалу осущест^ вляется циклический избиратель^ ный запрос каждой машины J месте ее нахождения. Длитель^ ность цикла 127 сек. Местонахож-* дение каждой машины контроля! руется примерно один раз в две минуты. Несущая частота, на ко<
Рис. 44. Блок-схема устройства с использованием радиоканала связи
торой осуществляется запрос и ответ, равна 160 мгц. При
получении очередного запроса приемником 3 передатчик машины 4 передает информацию только о своем место-! нахождении. Передаваемый сигнал в этом случае не не-сет информации опознавания машины, поскольку она
уже заложена в аппаратуре диспетчерского пункта и со-
держалась в сигнале запроса машины.
Информация о местонахождении машины формируется из двух источников: маркерных передатчиков 2, установленных в контрольных точках маршрута, и одометров самой машины 1. Маркерные передатчики расположены примерно равномерно по всему маршруту, сигнал каждого передатчика содержит две из шести частот в диапа^ зоне 20—40 кгц и характеризует место его установки: Радиус приема этих сигналов примерно 7 ж, передача сигнала осуществляется непрерывно.
Одометр машины накапливает информацию в виде числа импульсов, подаваемых в запоминающее устройство через каждые 100 м пути, пройденного после послед-' него маркерного передатчика. Таким образом, сигнал
положения несет информацию о последнем сигнале маркерного передатчика, пройденного машиной, плюс сигнал расстояния, пройденного от этого передатчика. При прохождении машиной следующего маркерного передатчика вся ранее накопленная информация стирается.
Рис. 45. Блок-схема устройства с использованием проводного канала связи
Принятая от машин информация расшифровывается дешифратором 6 и воспроизводится в виде пунктирной линии на самописце 7. На ленту предварительно наносятся графики заданного движения для машин по маршруту, что облегчает последующий анализ работы транспорта.
Четвертое устройство. Оно также может быть использовано для контроля за движением любого вида транспорта (рис. 45). Принцип работы этого устройства состоит в следующем. На каждой машине устанавливается аппаратура У, которая генерирует сигнал, содержащий информацию об этой машине. Включаться аппаратура для передачи -сигнала может водителем или автоматически, например при открывании двери на остановочном пункте. Сигнал поступает на передающую антенну (в виде рамки), установленную под кузовом машины.
Маршрут движения транспорта оборудуется контрольными пунктами. Аппаратура 2 этих пунктов воспринимает сигнал машины, преобразовывает его для согласования с характеристикой проводного канала связи и посылает на диспетчерский пункт. Прием сигнала от аппаратуры машины осуществляется при помощи контура, закладываемого в дорожное покрытие в зоне остановочного пункта. Передаваемый на диспетчерский пункт сигнал не содержит информации о месте нахождения машины, так как выделенный проводной канал связи определяет расположение контрольного пункта, откуда пришел сигнал. На диспетчерском пункте сигнал поступает в преобразователь <3, а затем в блок анализа 4, где исполненное Движение сравнивается с заданным, информация о котором поступает из блока памяти заданных программ 5. В случае отклонений от заданного графика движения на Денту и табло 6 выводится информация о номере маршрута и машины, а также о величине отклонения. Диспет-
[J] ^|Т|
Рис. 46. Блок-схема устройства контроля интервалов
меру кроме световой сигнализации на табло подается еще и звуковой сигнал.
Значительно проще по конструкции устройства вто-рого вида, с помощью которых на диспетчерский пункт передается информация, характеризующая только интервал движения мд-шин отдельно по каждому виду общественного транспорта.	1
На рис. 46 представлена блочная схема устройства^ позволяющего вести контроль интервалов отдельно щ трамваю и троллейбусу.
При прохождении машиной контрольного пункта пан тографом замыкается воздушный контакт 1. При это» непрерывно работающий генератор 2 подключается i выделенной линии связи и на диспетчерский пункт по ступает сигнал фиксированной частоты. Длительност] посылки сигнала не зависит от скорости движения тран спорта. Каждый контрольный пункт может контролиро вать до четырех направлений движения. Прохождении машины по одному из направлений будет соответство; вать посылка на диспетчерский пункт сигнала одной из четырех частот. На диспетчерском пункте каждое naj правление движения контролируется индивидуальными интервальными часами 4. Интервал начинает отсчиты^ ваться от нуля с момента следования машины в контрой лируемом направлении. При прохождении следующе! машины в этом же направлении стрелка, отсчитывающая интервал, вновь сбрасывается «на нуль». Импульс на сброс поступает с линии связи через дешифратор 3. Задаваемый интервал движения устанавливает диспетчер с помощью контрольной стрелки. Если фактический интервал по данному направлению окажется равным или больше заданного, то на мнемосхеме 5 включится сигнальная лампа, указывающая номер контрольного пункта и направление, на котором нарушен интервал. Кроме того, диспетчеру подается звуковой сигнал, который отключается (квитируется) самим диспетчером. Сигнал на мнемосхеме может быть отключен только после восстановления движения, т. е. после прохождения машины в этом направлении.
Для учета количества нарушений интервалов уста-
авЛивают один счетчик для всех направлений, обслуживаемых данным контрольным пунктом. Существенным недостатком описанного контрольного устройства является то, что его можно использовать только для контроля подвижного состава электротранспорта.
Устройство третьего вида. В практике не всегда целесообразно передавать информацию на диспетчерский пункт. Иногда результаты контроля соблюдения графика
Рис. 47. Блок-схема устройства индивидуального контроля
машине, фиксирует
движения гораздо удобнее накапливать на самой машине. Для этого устанавливают на машине аппаратуру типа штамп-часов. которая автоматически фиксирует момент прохождения машины мимо контрольного пункта. Число контрольных пунктов не ограничено. На рис. 47 приведена блочная схема такого устройства. Контрольный пункт / представляет контур, уложенный в дорожное покрытие. Питание его происходит через понижающий трансформатор от сети переменного тока. Контур имеет ширину 1,5 м, а длину, равную ширине ппоезжей части улицы.
Аппаратура, установленная на магнитное поле этой петли при прохождении мимо контрольного пункта. На каждой контролируемой машине устанавливают аппаратуру, включающую приемник 2, регистрирующий магнитное поле, перфорирующее устройство 3 и датчик минутных импульсов 4, Датчик через каждую минуту посылает импульс в перфорирующее устройство, которое пробивает отверстия на временной Дорожке стандартной ленты с равномерным ее продвижением при каждом импульсе. В момент прохождения машиной контрольного пункта рядом с временной дорожкой пробивается отверстие. Таким образом, на временной оси отмечаются моменты прохождения машиной контрольных пунктов. Анализ работы машины осуществляется по окончании смены диспетчером депо. Перфоленту расшифровывают с помощью шаблона, на кото-пом в цифрах приведен заданный график движения. Возможна автоматическая обработка перфоленты с расшифровкой и воспроизведением результатов в цифровой (Ьорме на бланках, где указывается время отклонения от
заданного графика движения по всем контрольным пунк.^ там. Такое устройство индивидуального контроля может;; быть применено на любом виде транспорта, вплоть до| междугородного.	?
4. Автоматизация транспортных расчетов л с помощью вычислительной техники
Пассажиропотоки. Основными методами изучения пассажиропотоков являются обследования. В практике городского транспорта применяются различные методы^ обследований пассажиропотоков, которые условно можнс^ разделить на две группы: натурные и анкетные обследо^ вания.	]
Натурные обследования п а с с а ж и р о п о-токов производятся непосредственно на| транспортной сети посредством сбора ин-1 формации о количестве проезжающих па cj сажи ров в подвижном составе или находящихся на узловых и остановочных пун К-; т а х.	:
Анкетные обследования пассажиропотоков проводят по пунктам транспортной сети по местам приложения труда, района м] расселения жителей городов и местам мае-? совых посещений городским населением: определенных объектов города, называе-. мых пунктами массового тяготения пас-, с а жиров (крупные торговые и культурно-бытовые центры города, железнодорожные вокзалы, аэропорты, зоны отдыха, стадионы и другие объекты).
Решения о применении того или иного метода обследования пассажиропотоков принимаются в зависимости ст лелей, задач и конечных данных, которые необходимо получить в результате проведения обследования.
Обследование пассажиропотоков связано с проведением большой подготовительной, основной работы по сбору информации и ее обработкой. Большое значение имеют сроки проведения обследований, так как сокращение их позволяет с наибольшей эффективностью использовать результаты обследований для практических целей. В связи с этим любое мероприятие, направленное на снижение трудоемкости и стоимости обследований и сокращение сроков обработки первичной информации, способствует значительному улучшению работы городского транспорта.
Сложные задачи обследования, изучение и расчеты пассажиропотоков можно успешно решать только при использовании автоматики и вычислительной техники.
Табличный или опросный метод обследования пассажиропотоков. Табличный или опросный метод обследования пассажиропотов является одним из натурных методов обследования пассажиров. Этот метод предусматривает значительное упрощение технологии сбора информации, повышение ее достоверности и надежности и рассчитан на обработку результатов обследования с использованием вычислительной техники.
Табличный метод обследования основан на опросе пассажиров в подвижном составе городского транспорта о направлении их передвижения. Первичным документом о сборе информации от пассажиров служит маршрутная таблица связи (рис. 48), являющаяся бланком формы № 1. Маршрутная таблица связи разделена на прямоугольные участки, каждый из которых соответствует остановочному пункту на данном маршруте и виде городского транспорта. Участки имеют порядковый номер и название остановочного пункта. Большая клетка каждого участка разделена на несколько десятков малых клеток, каждая из которых содержит информацию об одном пассажире. Общее количество малых клеток таково, что полностью гарантирует регистрацию пассажиров при максимальном пассажирообмене или наполнении одной единицы подвижного состава данного вида транспорта, происходящую на остановочном пункте.
В заголовке таблицы также указываются номер выхода единицы подвижного состава (выход), время отправления с конечного остановочного пункта, вид транспорта и номер маршрута. •
Сбор информации и ее фиксирование в таблице происходит в следующей последовательности: учетчик спрашивает у каждого вошедшего в вагон пассажира, до какой остановки он едет, затем заносит номер участка, соответствующий остановочному пункту посадки пассажира, в одну из малых клеток участка, включающего остановку высадки данного пассажира. Таким способом определяется полный путь пассажира на данном маршруте и изменение наполнения единицы подвижного состава при следовании по маршруту в период времени проведения обследования. Собранные таблицы поступают в дальнейшем на машиносчетную станцию (МСС) для первичной обработки.
Выход________ Время отправления
Трамвай № 12
Маршрутная таблица связи по участкам
Рис. 48. Маршрутная таблица связи
В настоящее время каждое крупное предприятие городского транспорта имеет в своем составе машиносчетные станции (МСС), оснащенные комплектом современных электромеханических счетно-перфорационных машин. Каждая МСС имеет следующий комплект счетноперфорационных машин для выполнения операций арифметического 'счета:
1)	счетные — выполняют четыре арифметических действия (САР 2-ЦС);
2)	перфорационные (двухпериодные перфора-гОры ПЛ 45-2) — осуществляют перенос первичных данных с основного документа в зашифрованном виде на специальную перфорационную карту, которая является исходным документом при проведениии дальнейших машинных расчетов. На лицевой стороне перфокарты (табл. 1) отпечатана цифровая сетка, разбитая на вертикальные ряды (колонки) и горизонтальные ряды (позиции).
В зависимости от типа машины ее перфокарта может иметь до 80 колонок при девяти (0—9) позициях, считая сверху вниз.
Выборочная информация содержится в группах колонок (например, количество вошедших или сошедших пассажиров, номера поездов, маршрута, дальность поездки и др.) и фиксируется на перфокарте пробивкой прямоугольного отверстия соответствующих цифр в колонках (позициях). Перфокарта является носителем числовых данных, входящих в расчет, и вспомогательных условных знаков, характеризующих проводимый расчетный процесс и управляющих отдельными механизмами счетно-перфорационных машин;
3)	контрольные (контрольники)—проверяют правильность пробивок отверстий перфокарт. В качестве контрольных применяют электромеханическую машину модели К 45-2 клавишного типа. Контроль пробивок осуществляют путем вторичного набора на цифровой клавиатуре контрольника всех данных с первичного документа и сличения совпадения пробитых отверстий нажатием клавиш. При совпадении пробивок в перфокарте с нажимаемыми клавишами перфокарта передвигается в направлении колонок с первой до последней колонки и автоматически укладывается в магазины проверенных перфокарт. При обнаружении ошибки перфокарта прекращает движение и подлежит изъятию;
4)	сортировочные — осуществляют дальнейшую обработку перфокарта сортировку их по группировочным признакам (количеству пассажиров в вагоне, часам суток и др.). Существуют различные типы сортировочных машин. Особенно распространены машины модели С45-5 о широким диапазоном сортировки многоколонковых перфокарт;
5)	табуляционные (суммирующие)—завершают технологический процесс обработки документации на машиносчетных станциях. Широко распространены мо-
Лицевая сторона перфокарты (форма)
'№ пачки	документа	№ почт. отд.	Время в мин					Транспорт					
			начало движения	начало работы	окончание работы	окончание движения	время на поездку	автобус	трамвай	метро	железная дорога	троллейбус	1 всего поездок!
0 0	ООО	ООО	0 0 0 0	0 0 0 0	0 0 0 0	0 0 0 0	0 0 0	0	0	0	0	0	0
1 1	1 1 1	1 1 1	1111	1111	1111	1111	1 1 1	1	1	1	1	1	1
2 2	2 2 2	2 2 2	2 2 2 2	2 2 2 2	2 2 2 2	2 2 2 2	2 2 2	2	2	2	2	2	2
3 3	3 3 3	3 3 3	3 3 3 3	3 3 3 3	3 3 3 3	3 3 3 3	3 3 3	3	3	3	3	3	3
4 4	4 4 4	4 4 4	4 4 4 4	4 4 4 4	4 4 4 4	4 4 4 4	4 4 4	4	4	4	4	4	4
5 5	5 5 5	5 5 5	5 5 5 5	5 5 5 5	5 5 5 5	5 5 5 5	5 5 5	5	5	5	5	5	5
6 6	6 6 6	6 6 6	6 6 6 6	6 6 6 6	6 6 6 6	6 6 6 6	6 6 6	6	6	6	6	6	6
7 7	7 7 7	7 7 7	7 7 7 7	7 7 7 7	7 7 7 7	7 7 7 7	7 7 7	7	7	7	7	7	7
8 8	8 8 8	8 8 8	8 8 8 8	8 8 8 8	8 8 8 8	8 8 8 8	8 8 8	8	8	8	8	8	8
1 2	3 4 5	5 7 8	9 10 11 12	13 14 15 16	17 18 19 20	21 22 23 24	25 26 27	28	29	30	31	32	33
9 9	9 9)	9 9 9	9 9 9 9	9 9 9 9	9 9 9 9	9 9 9 9	9 9 9	9	9 ,	9	9 ,	9 i	9
дернизированные табуляторы Т-5М с большими эксплуатационными возможностями. Основное назначение табу-ляционных машин — суммирование чисел, нанесенных на перфокарты в виде пробивок, печатание этих чисел, а также подсчет по группам перфокарт, имеющих общие признаки. Табуляторы могут применяться вместо конт-рольников на технологической операции контроля при значительных объемах (массивах) перфокарт.
Для первичной обработки материала опросного обследования на МСС существуют другие формы документов, в которых обобщаются и анализируются данные первичных документов. Так, например, самыми первыми расчетными данными по результатам опросного обследования пассажиропотоков, которые желательно получить в первую очередь и немедленно использовать в практической работе, являются мощности пассажиропотоков по часам суток, в особенности часы пик, и средняя дальность поездки пассажиров.
Существует следующий порядок обработки таблиц связи на МСС для получения данных о пассажиропотоках, средней дальности поездки и др.
Маршрутные таблицы связей подбираются по часам суток (с 6 до 24 ч) по двум направлениям каждого маршрута. Данные маршрутных таблиц связи заносятся оператором МСС в итоговую (суммарную) таблицу связи (табл. 2) по каждому направлению маршрута и периоду суток. Сутки разбивают на 11 часовых периодов (6-00—7-00; 7-00—8-00; 8-00—9-00; 9-00—10-00; 10-00— 15-00; 15-00—16-00; 16-00—17-00; 17-00—18-00; 18-00— 19-00; 19-00—22-00; 22-00—1-00 час ночи). Таблицу (форма № 2) составляют путем суммирования числа индексов, обозначенных в таблице на рис. 48 (форма № 1), за каждый период дня следующим образом: по всем таблицам формы № 1 данного периода суммируются индексы 0, занесенные в участок 0. Полученная сумма индексов 0 по участкам 0 обрабатываемых таблиц заносится в форму № 2 (табл. 2) в клетку с координатами 0—0, затем суммируются все индексы 0 по участкам 1 и полученная сумма заносится построчно слева направо в форму № 2 в клетку с координатами «0—1» и т. д. После суммирования всех индексов подсчитывают количества участков 1 и 2 и т. д. с заполнением клеток формы № 2 (табл. 2) построчно слева направо соответственно по координатам 1—1, 1—2 и т. д. Форму № 1 (рис. 48), в которой красным карандашом отмечена граница периода, обрабаты-
Средняя длина поездки
•nirwbriHriiA .T'^frr r.ir’'
сумма пассажиро-километров по участкам
вают следующим образом. Например, граница периода времени 7-00 ч проведена под участком, обозначенным индексом 5. В этом случае все записи, следующие в данной таблице под индексами 1—2—3—4—5, необходимо отнести к периоду с 6-00 до 7-00 ч. Остальные записи, выполненные индексами 6—7—8—9—И—П—С—X, учитывают при суммировании таблиц формы № 1 и составлении таблицы формы № 2 за последующий период, т. е. с 7-00 до 8-00 ч.
Операцию умножения, деления, суммирования и вычитания производят на МСС по таблицам формы № 3, которые составляют путем приведения фактических данных выборочного обследования, полученных в результате составления таблиц формы № 2, к 100%. Такая операция выражает закономерности формирования пассажиропотоков по части обследованного подвижного состава на весь подвижной состав маршрута.
Все значения, записанные в форме № 2, умножают на коэффициент приведения к 100%, который указан на каждой таблице формы № 3. Все значения, полученные в форме № 3, суммируют по строкам (заполнение графы «Вышло»). Сумма значений по строкам должна быть равна сумме всех значений по графам. Определение количества пассажиров, следующих с участка, отмеченного индексом 0, на участок 1, с 1 до 2 и т.д., производят следующим образом. Из первого числового значения, занесенного в графу «Вошло» строки 0, вычитается первое числовое значение графы 0 итоговой строки «Вышло». Полученный результат показывает количество пассажиров, проехавших с участка 0 до участка 1. Затем к полученному количеству проследовавших пассажиров прибавляют количество -вошедших пассажиров на участке 1 и вычитают количество вышедших на этом же участке. Таким образом определяют число проследовавших пассажиров от участка № 1 до участка № 2. Это -количество записывают в графе «Проехало». Расчет количества пассажиров, проследовавших между остальными участками, производится аналогичным способом, причем количество проследовавших пассажиров на последнем перегоне должно быть равно количеству вышедших на последнем Участке. Для определения пассажиро-километров по каждому участку количество проследовавших пассажиров Умножается на сумму соответствующего участка и результаты суммируются нарастающим итогом. Средняя Дальность поездки определяется как частное от деления
суммы па-с-сажиро-километров по участкам на количеств^ вошедших или вышедших пассажиров. Таблицы, полу! ченные в результате обработки первичных данных обсле| дован'ия на МСС, складывают помаршрутно в следующей порядке: отдельно — таблицы формы № 2, представляю^ щие обследованные рейсы, подбирают по временной по! следовательности, а также по направлениям; отдельно-Ч таблицы формы № 3, также подобранные по времени и направлениям, при этом первой располагается обща$| таблица за рабочий день, далее итоговая таблица зз утренние часы пик (7-00—10-00 ч), следующей — итоговая таблица за вечерние часы пик (16-00—19-00) и затем остальные таблицы формы № 3 -соответственно по пери,; одам (6—24 ч) и направлению маршрутов.
Метод обследования пассажиропотоков приспособлен к обработке результатов на электромеханических счет ных машинах с помощью перфокарт, он позволяет полу чить требуемую информацию в короткий срок. Перфр карты можно также ввести в электронно-вычислительны машины и получить наиболее полный анализ данных 1 решать многие задачи по сравнению различных вариан тов и нахождению оптимальных значений. Трудност! применения ЭВМ для решения задач о распределена пассажиропотоков заключается в слишком большом обт еме первичной информации, что при ограниченной памя ти большинства машин вызывает затруднения по внесе нию информации в машину. В связи с этим первична: обработка на электромеханических счетных автомата: собранной информации позволяет не только получит: важный материал для анализа работы транспорта, но 1 дает возможность ввести эту сжатую информацию : ЭВМ для последующего оптимального решения конкрет ных задач. В настоящее время уже разрабатываются со ответствующие алгоритмы для обработки результате! натурных обследований пассажиропотоков непосредст венно на ЭВМ.	;
Анкетные методы обследования пассажи! ропотоков позволяют получить более полную картин} формирования пассажиропотоков в городе, которые яв ляются суммой отдельных корреспонденций (передвиже ний) .каждого жителя между определенными городским* районами. Корреспонденции, определяемые анкетным! методами обследований, дают представление об обще» характере передвижений населения, что позволяет уста новить пути кратчайших связей между городскими рай
онами и пассажирообразующими пунктами, включая п пешие передвижения до линий следования транспорта. Данные, полученные в результате проведения анкетных обследований пассажиропотоков, используют для совершенствования работы городского транспорта (частичное изменение маршрутов и интервалов движения, количества и типа выпускаемого на линии подвижного состава, введение новых и отмена существующих остановочных пунктов и др.). Анкетные обследования позволяют наиболее точно осуществлять перспективное планирование работы транспорта, реконструировать транспортные сети, изменять маршрутные системы и решать другие задачи, связанные с организационно-техническими мероприятиями в области городского транспорта и городского хозяйства.
Основой анкетных методов обследования служит анкета, содержащая ряд вопросов, на которые опрашиваемый пассажир должен дать правильные ответы. Форма анкеты, характер и количество содержащихся в ней вопросов зависят от назначения исходной информации, которую необходимо получить, с последующим использованием ее для решения тех или иных транспортных задач. При разработке формы анкеты стремятся к тому, чтобы она была простой, а содержащиеся в ней вопросы конкретными, позволяющими дать на них быстрый и однозначный ответ. Простая форма анкеты сводит к минимуму возможные ошибки при заполнении ее, повышает точность и достоверность исходной информации и сокращает время на проведение обследований.
В настоящее время во мнопих городах страны широко применяются анкетные методы обследований, основанные на использовании вычислительной техники в процессах обработки исходной информации. Снижение трудоемкости обследований и повышение скорости обработки исходной информации приводит к расширению сферы применения анкетных методов на городском транспорте, в частности и для оперативных целей, где ранее применялись исключительно натурные методы обследований.
Технология обработки на ЭВМ. анкет, содержащих первичную информацию в виде ответов на вопросы, предусматривает шифровку ответов для последующего введения шифрованной информации в вычислительную машину. Шифровка производится двумя способами: либо непосредственно лицом, заполняющим анкету (ответы на вопросы записываются шифром), либо шифровка ответов
осуществляется специалистами-операторами в первичны! период обработки анкет. Первый способ является боле! целесообразным, так как он несколько снижает трудоеай кость первичной обработки, но в то же время требуй разработки простого шифра, сводящего к минимуму во$ можность ошибок при заполнении анкет. Примером эт$ го «способа может служить анкета, примененная в обсл^ довании пассажиропотоков в одном из областных гор® дов (табл. 3). Методика обследований и форма шифр® ванной анкеты для обработки информации на ЭЦВМ «Урал-2» разработаны Академией коммунального хозяй ства им. К. Д. Памфилова. В результате обработки col держащейся в анкете первичной информации были полу| чены ответы на вопросы, касающиеся закономерностей формирования корреспонденций на городском транспо]! те. Отметку о каждой поездке или каждом передвижени| пассажира вносили в отдельные колонки анкеты. Колой ки имели нумерацию 1—6. Таким образом, в одной анке
те помещались ‘сведения по шести передвижениям однс го пассажира (седьмая колонка без номера являлась ре зервной). Анкета содержала вопросы: о начале передви жения (№ 1—6), о двух пересадках (№ 8—12 : № 14—18), окончании передвижения (№ 20—22) продолжительности времени передвижения (№ 7, 1< 19), цели передвижения (№ 23), социально-производс! венной принадлежности пассажира (№ 24) и его возрас те. По каждому передвижению фиксировались вид трав спорта, номер маршрута и остановок посадки-высадкг Сведения о поездках заносились в соответствии с врё менной последовательностью их совершения, т. е. данньг по самому раннему передвижению заносились в первун колонку, следующие по времени передвижения — во втс; рую колонку и т.д. Данные о времени шифровались за? писью целых чисел часов и минут, прочие данные (№мик рорайонов, вид транспорта и др.)—записью целых чисе) условного шифра этих вопросов. Поскольку в основ] «языка» ЭЦВМ «Урал-2» положена восьмиричная систе ма счисления, перенос шифра на перфоленту и ввод дан ных в оперативную «память» машины осуществляла строкой из восьми цифр.
Так, например, в приведенной анкете (см. табл. 3 заполнялись два столбца на две поездки, перенос шифр^ на перфоленту осуществлялся по группам строк, разде: ленным горизонтальными линиями. Таким образом, шиф] ры для первой группы первой поездки (строки 1—3) вы| 78	I
Обследование передвижений населения в городе
Дата обследования-
Опросная анкета
№ п.п.	Вопросы		Количество цифр в шифре	Ответы на вопросы				
				шифры ответов на вопросы по передвижениям №				
				1 1	2 1	3 1	4 1	5 1 6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	Начало передвижения	№ микрорайона	|	1 2	41 1		29	} I 1	1	1
		£Время начала передвижения, ч, мин	1 4	0705	1545		1	1 1
		Время подхода к остановке или к месту назначения, мин	2	15	05			
		Вид транспорта	1 1	1 11		2_	II		
		№ маршрута	3	I 013	001			
		Наименование остановки посадки	|	2		|	16 1 01				
	Продолжительность поездки, мин	|	2			| 25 1 15				1 1
	Первая пересадка	Наименование остановки высадки	I 2 I 02 I 10			III	1 1	
		Время на пересадку, мин	|	2 |	05 |	05				1 1	
		?Вид транспорта	1 1 2 |	1				1 1	
		№ маршрута	3 | 001 1 013				1 1	
		Наименование остановки посадки	2 |	10 |	01			IV	1	1	1	
Продолжение
№ п.п.	Вопросы		Количество цифр в шифре	Ответы на вопросы						
				шифры ответов на вопросы по передвижениям №						
				1 1 2		1 3 1 4 1 5 1 6				
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25	Продолжительность поездки, мин	|	2			1		1111				
	Вторая пересадка	Наименование остановки высадки	|	2		1						
		Время на пересадку, мин	|	2		1		1111				
		Вид транспорта	|	1		1 1						
		№ маршрута	|	3		1 1		1111				
		Наименование остановки посадки	2	1						
	Продолжительность поездки, мин		2 1	15 | 25		1 V 1	|	|				
	Окончание передвижения	Наименование остановки высадки	2	01 1 16			VI		1	
		Время подхода от остановки к месту назначения, мин	2	05	15					
		№ микрорайона	2	29	1 41					
	Цель передвижения		1	1	4					
	Социально-производственная принадлежность		1	1	1					
	Возраст (сколько лет)			30 1	1			J	1	
ражались цифрами: 41070515, для первой группы второй поездки 29154505 и т.д.; всего же на каждую поездку в этом примере следует заполнить по шесть строк перфоленты. Дальнейший порядок обработки предусматривал получение расчетных данных по корреспонденциям и пассажиропотокам на основе заложенной в память ЭВМ информации и разработанному алгоритму решаемой задачи.
Как видно из приведенного метода обработки материалов обследования с помощью ЭВМ, не все этапы обработки информации автоматизированы — ручными остаются шифровка анкетных данных и перенесение шифров на материалы, непосредственно вводимые в вычислительную машину. Вместе с тем 'Современное состояние вычислительной техники позволяет полностью исключить ручной труд, во много раз увеличив скорость обработки.
/1 категория	2 Возраст	3 Пол	4	5 Время затрагиваемое на передвижение б мин		6 Количество ле-ресадок	7	8 Почтовое отделение места жительства	
			пешком	на транспорте			
ИТР раб & Служ проч	до 20 лет (. > от 20 до 30 <. от 30 до 90 отвода 50 с от 50 до 60 болеебОлет с		до 10 мин с от 10 до 20 от 20 до 30 (. от 30 до 90 с от^Одо 50 с отбОдобО С от 60 до 70 с от 70до80 с э от 80 до 90 с 90и более <-	_	до 10 мин от 10 до 20 от 20 до 30 с от 30 до 90 с от 90до 50 С отбОдобО (. : отбОдо 70 от 700о80 < : от 80 до 90 (. > 90 и более	_	&	I Q  N И	'Г) О ГХ Оэ Ch odd нон одфп'п поддай	I* * |сР § (.6
Рис. 49. Образец заполненной анкеты-перфокарты для обследования трудовых передвижений
Проведенные за последние годы в Академии коммунального хозяйства исследования привели к созданию более совершенной методики анкетного обследования пассажиропотоков, в основе которой лежит полная автоматизация этапа первичной обработки исходной информации посредством совмещения опросной анкеты со специальной перфокартой и использования считывающего перфоратора ПС-80-1, пробивающего отверстия в перфокарте по нанесенным на ней отметкам карандашом с мягким графитовым стержнем. На рис. 49 приведен образец заполненной анкеты-перфокарты для обследования трудовых передвижений. Анкета-перфокарта имеет простую форму. Ответы на вопросы анкеты осуществляются
зачернением овальных скобок соответствующих строк $ столбцах анкеты. Эту операцию выполняют сами onpa?J шиваемые лица. Благодаря совмещению анкеты с пер^ фокартой информация таким образом дается как бы в зашифрованной форме. Единственным условием, которое должно строго соблюдать опрашиваемое лицо, — это ак-^ куратность в зачернении скобок и бережное обращение с анкетой-перфокартой, т. е. ее нельзя сгибать, сворачи-; вать и наносить какие-либо другие механические повреж-* дения. Соответствующий инструктаж перед проведением обследования и простота действий опрашиваемого ли-; ца в обращении с анкетой при даче информации обеспечивают минимальный процент брака при заполнении анкет-перфокарт, что значительно повышает достовер-; ность и надежность полученной информации. С помощью, перфокарт можно производить любое анкетное обследование. В случае запланированного большего объема по-; лучения исходной информации можно использовать не-; сколько форм анкет-перфокарт. В результате обработки анкеты-перфокарты для обследования трудовых передвижений можно получить следующие данные:
а)	таблицы корреспонденций между расчетными районами города, которые в данном случае опре-; делены номерами почтовых отделений, это исключает большой дополнительный труд по предварительному районированию города перед обследованием и повышает точность информации, так как каждый житель города знает номер своего отделения связи;
б)	зависимость коэффициента пользования транспортом от времени, затраченного на передвижение;
в)	распределение затрат времени на передвижение пешком и с использованием транспорта;
г)	пересадочность пассажиров;
д)	распределение запасов времени при прибытии, что является важным при расчетах пиковых нагрузок.
При анкетных обследованиях опросу подвергается не все население, а лишь часть его. Однако такое обследование в процессе обработки исходной информации дает возможность с достаточной точностью и достоверностью распространить закономерности передвижения на все население. Эта часть целого, характеризующая все его особенности и закономерности, называется выборкой, а обследования — выборочными. Планирование выборочных
обследований передвижений населения в городах должнб производиться с учетом статистических особенностей обследуемых объектов. Расчет объема выборки при обследовании пассажиропотоков с использованием математической статистики разработан в Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова. Сущность его состоит в следующем.
Предположим, что обследуются трудовые передвижения на одном из предприятий города с общим количеством работающих N (в математической статистике величина N называется «генеральной совокупностью»). Неко торая часть работающих М от полного их количества А имеет транспортную связь с некоторым районом города А или с несколькими районами города — А, Б, В и т. д. Таким образом, доля Ра , взятая от генеральной совокупности Ny определяется отношением Ра=-^- Выбор кой будет такая часть генеральной совокупности Ny для которой были бы близкими значения доли Ра генеральной совокупности N и доли Ра, взятой от величины выборки п. Здесь под Ра понимается отношение Ра =—> п где пг—часть совокупности работающих А1, имеющих корреспонденции в район А. Выборочное обследование дает возможность получить оценки неслучайных (детерминированных или определенных) величин с заданной точностью.
Элемент случайности возникает вследствие неточного отбора элементов генеральной совокупности для выборки. Погрешность оценок искомых величин зависит от объема выборки, который определяют по формуле
N t2 Р' (1 — р') п =----------------— ,
N Д2 + t2Pf (1 — Р')
где N— объем генеральной совокупности;
п — объем выборки;
t — коэффициент надежности, являющийся аргументом интеграла вероятностей
2 f — Ф (0 = —f е 2 dt,
определяемый по таблицам;
А — допустимая ошибка, которой задаются как разностью между Р' и Ру т. е. (Р'—Р) < Д;
Р'— предполагаемая доля, определение которой воз можно при предварительном обследовании малого количества лиц (объектов).
Опыт показывает, что предварительное обследованщ может дать особенно хорошие результаты, если разбит! предприятия города на группы по признакам наличи?
Т а б л и ц а 4
Расчетные значения объема выборки
Объем генеральной совокупности N в количестве чел.	Объем выборки п в абсолютных единицах (чел).	Процент выборки по отношению к N
300	76	25,3
500	95	19
1 000	117	11,7
3 000	140	4,7
5 000	144	2,9
10 000	146	1,5
массива ведомственных жилых до мов, уровня квалификации работа ющих и количества предприятий В каждой из полученных групп стро ится выборка, которая должна удов летворять требованиям надежное™ в 95% и точности в 10%. Эти требо вания можно удовлетворить объе мом выборки, не превышающий 100 чел. Полученные оценки Р' об ладают средней ошибкой 10%. В кд честве примера приведена таблиц! расчета объемов выборки п в пред^ лах генеральной совокупности N оз 300 до 10 000 чел., доли выборку Р'=0,25, допустимой ошибки Д=^ — 0,05 и соответствующему ей аргу] менту интеграла вероятностей t=% что соответствует коэффициенту на дежности95% (табл. 4).
Приведенные в таблице расчетные значения выборки увеличены на 10% с учетом некоторого процента брак| при заполнении перфокарт и 5%-ной погрешности в рас| четах.
На основе корреспонденций, полученных в результате обработки первичной информации обследования по метод} применения анкет-перфокарт, производится расчет картограмм пассажиропотоков. Этот расчет осуществляют на ЭВМ по алгоритму. Целью расчета является получение
картограмм пассажиропотоков за малые промежутки времени, что особенно важно для определения нагрузок пассажиров на транспорте в периоды часов пик на всех участках транспортной сети.
Колебания пассажиропотоков во времени и по длине транспортной сети определяются динамикой (изменением) корреспонденций. Наибольшую нагрузку на транспорт в часы пик дают трудовые корреспонденции, складывающиеся из передвижений населения от мест жительства к местам работы. Создает ли нагрузку та или иная
корреспонденция на некотором участке транспортной сети в данный момент времени, зависит от того, в какое время совершается передвижение, с каким запасом времени происходит прибытие пассажира к месту назначения, производится ли передвижение с использованием транспорта и с какой скоростью.
Таким образом, для изучения образования пассажиропотоков с изменением во времени и по длине транспортной сети в первую очередь рассматривают: динамику корреспонденций, статистику запасов времени при прибытии, зависимость коэффициента пользования транспортом от времени и пересадочности. Эти величины влияют на скорость передвижения, а значит, и на величину пассажиропотока в данный момент времени на данном участке.
Интенсивность связи (корреспонденция) между z-м и /-м районами города рассматривают как функцию времени и определяют зависимостью Kij (/), где t — время прибытия к месту назначения. Обозначив суммарную корреспонденцию, прибывающую к моменту времени /0 (к началу работы предприятия), через Kij (/о), установим, что благодаря наличию некоторых запасов времени при прибытии интенсивность связи Kij (/о) делится на случайные части, прибывающие в случайные моменты /, предшествующие /0, например к началу работы.
Если считать, что запасы времени ограничены величиной Д/, а прибытие с опозданием исключить из рассмотрения, то
О — t
Тогда, обозначив долю количества трудящихся, прибывающих с запасом t0—t, через Р3 (tQ—t), величину Kij (t) можно определить из формулы
Лг7(0 = /<//(/о)Л(^о-0-	(О
При расчете пассажиропотоков используется не все значение корреспонденции Д}/ (/), а лишь та ее часть, которая применима на транспорте. Выделение этой части корреспонденции производится с помощью зависимости коэффициента пользования транспортом от расстояния, измеряемого временем т, затраченным на передвижение. Обозначая эту зависимость Ф (т), устанавливаем, что если общее количество передвижений на расстояние со временем т=а, а количество тех из них, которые производятся с использованием транспорта, равно Ь, то Ф (т) =
Часть корреспонденции К// (0, отнесенная к пере
Рис. 50. Схема транспортной сети города
движениям с использованием транспорта, обозначается тКц (0 и равна тКц (/) = Ktj (/)Ф (т). Таким обра< зом, получается множество только тех значений т Кц (/) которые создают пассажиропотоки. Задача заключается в том, чтобы фиксировать величины пассажиропотока на участках сети за малые промежутки времени, обозначен ные 8/. Если исследуется период, начинающийся в мор мент времени То, то подсчитываются потоки в промежут^ ках от То до То+ от То+ о,до T0+2oz и т.д. до конца исследуемого периода (Тк ). При этом и запасы времени и время на передвижение измеряются количеством ий тервалов 8Z, содержащихся в рассматриваемом проме жутке времени. Величину 8Z следует выбирать тако^ чтобы она содержалась целое число раз во всех проме; жутках (например, 5 10 мин). Величина 8Z npi этом является единице} измерения времени, сче* которого дискретен (пр^ рывен).
Рассмотрим транспор тную сеть города, изобра; женную на рис. 50. В об разовании нагрузок ш участке а участвуют кор респондент™ из В в Л, ж В в D, из Е в Е, из В в из Е в А, из Е в D. Оче видно, что необходим( просуммировать те пото ки, которые проходят че рез участок а в одно и т( же время. Разобьем вен сеть на участки так, что
бы затраты времени на преодоление каждого из участ ков были приблизительно равны 8Z. Тогда потоки, кото рые образует на участках некоторая корреспонденция вычисляют следующим образом. Сначала вычисляются по формуле (1) значения тК^Ц), где t — to, bf, t$ 2 oz, . . .,	ft8Z,
т. e. корреспонденция разбивается на части, прибываю щие в различные промежутки времени. Отсчет времен! ведется от момента прибытия корреспонденции, что соот ветствует нулевому запасу (времени. Выбор пути следова
ния для данной связи осуществляется по минимуму затрат времени на передвижение.
Каждому участку приписывают два индекса—т, г, где т — номер магистрали, г — номер участка на ней, причем нумерация участков каждой магистрали производится в обоих направлениях. Каждое направление движения рассматривается самостоятельно. В результате составляется информация о пути следования из i в / (т, г, 7), где т — номер магистрали, последней на пути следования; г — номер участка на этой магистрали, предшествующего прибытию к месту назначения; q — количество участков данной магистрали, находящихся на пути из ьго района в /-й. Если передвижение беспересадочное, то эти три числа исчерпывают данные о пути следования. При наличии одной пересадки к указанным трем числам прибавляются еще три числа (т', г', /), где т'— номер магистрали, предшествующей пересадке; г' — номер участка, последнего на пути вдоль этой магистрали; q' — количество участков на пути следования вдоль нее. В случае двух пересадок и более информация составляется аналогичным способом.
В соответствии с информацией о пути следования, воемени прибытия и величинами Ф (т) и Р3 (t0—t) последовательно для каждой корреспонденции на ЭВМ производится расчет нагрузок, которые она создает на участках сети.
Расчеты ведутся в сумматорах, причем на каждый участок приходится У сумматоров, где У—число расчетных интервалов времени. Сумматоры S, в которых суммируются нагрузки на отдельном участке в один из интервалов времени от различных корреспонденций, располагаются в следующем порядке: массив сумматоров, относящихся к нагрузкам на участках первой магистрали, а затем части массива по п суматоров в каждой. Количество частей соответствует количеству участков, расположенных на данной магистрали, т. е.
S] , S2 , S3, . . . , Sn Si, S2 , S3, ••• , Sn
I часть	II часть
sf2,sf5, sfn
f-я часть
Здесь верхний индекс соответствует номеру участка, а нижний — номеру интервала времени. Аналогично строятся массивы для магистралей, которые располагаются в порядке нумерации. Сумматоры нумеруются в порядке их следования. Рассмотрим пример расчета пассажиропотоков по корреспонденциям для некоторого конкретного участка транспортной сети (рис. 51 и табл. 5). Пусть требуется определить, какие потоки создаст Kad (^о) в различные интервалы времени на всех участках своего пути из А в D, т. е. на участках А — В, В — С, С — D.
Рис. 51. Участок’ транс- aq ->-----------------
портной сети, райониро-	’
ванный для расчета пас-	/
сажиропотоков	4
Ограничимся тремя возможными запасами времени 8/> 2oz, 3 oz . Пусть известны Р3 (oz), Р3 (2 oz), Р3 (3 8$ Обозначая часть корреспонденции, прибывающую с за^ Рекомендуемые^			
Участки	Время проследования корреспонденций’		
	7-50	8-00	8-10	*
А—В			*AD (^о	26/)
В—С	—	Квс Рз ('о-46/)	К вс P3U0 36/)
C—D	—	—	Ксо-Рз(/0-46/)
М—В	Кмв	(*о 46/)	^МВ Р3 (^0	^6/)	Кмв ?з Go	26/)
в—с	—	КвСРз('о-4б/)	К ВС Р з Go —
C—N	—	—	KcN Р3 (^0 — 46/)
пасом — Kad , с запасом 2 8, — К ad и с запасом 38z — К% , получим:
т К ad = tKad (to) Р3 (8Z);
Т K.AD = Т К.AD (to) Р3 (2 О/); г^3А = т^о(/о)Л(3 8,).
Величины, стоящие в клетках, есть значения потоков, которые создает данная корреспонденция во все интервалы времени на всех участках своего пути (т. е. величины, засылаемые в соответствующие сумматоры). Если путь имеет одну пересадку, то таблицы для пути до пересадки и после нее составляют отдельно, а при двух и более пересадках — аналогично. Суть расчета состоит в построении таких таблиц для каждой корреспонденции. Все величины, относящиеся к одному и тому же участку в один и тот же интервал времени во всех таблицах, суммируют. Полученная сумма является потоком на данном участке в данный момент времени.
Алгоритм расчета пассажиропотоков на ЭВМ состоит из следующих этапов:
Таблица 5 формулы
на данном участке в ч—мин
	8-20	8—30	8-40	8-50
	^AD (*о	^/)	К AD to	—	—
	KBCP3(t0-2bt)	КВС P3(to-b)	К ВС	t0	—
	%CD (^0	KcDpAto-^t)	P-CD P3 X X (to — bf)	К CD	t0
	К МВ Uo fy)	%МВ P'i to	—	—
	^вс (^о	квс P3(to-t>t)	%BC	t0	—
	^CN (^о	KCNP3(to~^t)	K~CN P3 X X(Z0 —oz)	t^CN P3 X X to
1)	определения части корреспонденции, которая осуществляется с использованием транспорта, т. е. подсчета
7' Kij (/о) — Kij (/о) Ф ( где —общее время, затраченное на передвижение, определяемое по информации с пути следования;
2)	определения количества пассажиров, приезжающих с различными запасами времени т Kij (t')> г Kij т Kij № ), по формуле
Л-/»1),
где t' — время прибытия с нулевым запасом, t" = i — о„ t'" = tf — 2 8f и т. д.;
3)	занесения в счетчик времени номера интервал^ времени, к которому совершается корреспонденций! тКц (^о). Это значение будет соответствовать нулевом^ запасу времени;
4)	поиска номера сумматора соответствующего участ| ка в n-й интервал времени по номеру магистрали т, но| меру участка на ней г, последних на пути следования, ai также по номеру интервала времени прибытия п по фор^ муле	|
//72=1	\	'?
am.r.n=	+	+	1
\3= I /	]
где /р — количество участков р-й магистрали;	1
5)	добавления	к числу,	хранящемуся в счетчике^
am, rt п числа, равного тКц (f)> это же число добавляет^ ся к величинам на сумматорах со следующими номерами'
п	• а	К* • а
ит, г—1, 71—1 » т,г—2, п—2» *’ т,г—^4-1, п—<Н-Ь	'
т. е. производится п раз. При этом после каждого сложения уменьшается номер интервала времени на единицу.; Если перед началом суммирования нагрузок номер интервала времени равнялся п, то после обработки инфор-: мации, относящейся к данной магистрали, его значение уже будет равным п—(<?+1).
6)	проверки наличия пересадки, предшествующей данной магистрали, а в случае отсутствия пересадки— переход к 7-му этапу. Если же пересадка имеет место, то в таблице возможных пересадок отыскиваются данные о времени, затрачиваемом на эту пересадку. В соответствии с величиной этого времени происходит изменение
Рис. 52. Блок-схема алгоритма расчета пассажиропотоков по корреспонденциям
счетчика времени (если, например, время равно 2 то из счетчика времени вычитают 2 единицы). После этого обрабатывается информация об указанной магистрали так, как это описано выше, в пп. 4—6. Затем все снова повторяется для магистрали, предшествующей очередной пересадке, до тех пор, пока не исчерпываются все магистрали, указанные в пути следования данной корреспонденции;
7)	все предыдущие операции (с 3-й по 6-ю) проделываются и для Kij (t"), Kjj	и т. д. Причем для t"
начальный номер интервала времени равен п—1, для — п—2 и т. д., ввиду наличия соответствующих запасов времени. Эта последовательность операций изображена блок-схемой алгоритма обработки одной корреспонденции (рис. 52).
По результатам обработки всех корреспонденций строятся картограммы пассажиропотоков на каждый расчетный промежуток времени 8, исследуемого периода.
По описанному алгоритму составлена программа расчета на ЭВМ М-20 и оформлена как стандартная про
грамма для города с населением не более 600 тыс. человек. С небольшими изменениями эта программа может быть использована для города с населением до 1 млн. человек.
Приведенный алгоритм расчета пассажиропотоков дает возможность приступить к достаточно строгому и обоснованному решению различных транспортных задач, так как позволяет определять потоки, которые могут возникнуть при различных изменениях транспортной ситуации, в связи с чем возникает возможность сравнения с некоторой точки зрения вариантов возможных решений задач с выбором наилучшего из них.
Очевидно, что для сравнения необходим некоторый критерий, который определяет наилучший вариант.
В качестве примера следует рассмотреть выбор опти£ мального рассредоточения моментов начала работы раз^ личных предприятий города, что является одним из ocj новных и наиболее эффективных мероприятий по вырав| ниванию нагрузок на транспорт в периоды часов пик. ;
Суммарная величина пассажиропотока в некоторое сечении за весь пиковый период (То, Тк) в обычный ра бочий день обозначается х$ . При одинаковых сезонны; условиях она постоянна. Величина хр не зависит ни О времени прибытия, ни от распределения запасов времс ни. Неравномерное дробление этой величины на части в; времени приводит к неодинаковым нагрузкам в данное сечении транспортной сети в разные моменты времени.
Разделив суммарный пассажиропоток хр на велич! ну Тк —TQ, получим среднее значение пассажиропоток хр , приходящегося на единицу времени. Отклонения о этого среднего приводят к образованию пиковых пасса жиропотоков.	I
Так как целью решения задачи является снижение не| равномерности нагрузки на транспорт по всей сети, то | качестве критерия принимается минимум суммарно^ значения ар по всем сечениям 0:	J
где
мин
ОМИН =	>
[3=1
°? = т 1 т f.Iх? Vi j — xrfdt.
/ К 7 О J 1
Минимум D является минимумом общей неравномер-нОсти пассажиропотоков во всех исследуемых точках сети в данном периоде времени. Имея критерий (минимум — максимум), можно сравнивать различные варианты рассредоточения для выбора такого варианта, для которого D принимает минимальное значение.
Так как каждому варианту рассредоточения времени начала работы отдельных объектов соответствует свое значение критерия D, то D есть функция от совокупности моментов начала работы всех исследуемых объектов и в решении требуется отыскать минимум этой функции.
Естественным решением этой задачи было бы получение D для всех возможных вариантов, так как их число имеет конечное значение (если, конечно, число возможных моментов начала работы) и равно QR , где Q — количество возможных моментов начала работы, опреде-'Р _________________
ляемое как Q = —------(Тк и То — соответственно мо-
менты начала и окончания периода, в котором допускается рассредоточение, например, Г0=7 ч 30 мин, Тк = = 9 ч 30 мин, а 8/—интервал дискретности счета времени, например, oz= 10 мин, a R — число объектов рассредоточения). Так, например, при конечных значениях Q = = Ю и7? = 100, Q^ = 10100, требуется рассчитать огромное количество вариантов, которое практически невозможно обработать даже на быстродействующих ЭВМ. Поэтому для данной задачи можно с достаточной степенью точности искать приближенное решение методом статистических испытаний, который позволяет отобрать случайную часть совокупности вариантов и по ней сделать выводы относительно свойств всей совокупности, подобрав тем самым вариант рассредоточения со значением D, близким к минимальному. Практически требуется рассчитать Две-три тысячи вариантов и расчет прекращается, когда Дальнейшее увеличение объема испытаний «не дает существенного уменьшения D.
Описанная методика анкетных обследований с помощью совмещенных анкет-перфокарт и математических Методов расчета, а также обработки информации на электромеханических счетных машинах и ЭВМ была успешно применена для обследования пассажиропотоков в Ряде городов страны.
Быстрота проведения обследования и обработки ис-
ходной информации хорошо видна на примере ооследо|< вания в г. Пензе, где при соответствующем расчете вьй? борки было опрошено 22 тыс. человек за 10 дней, а об^| работка первичной информации на комплекте счетно® аналитических машин была выполнена за один день. Pel зультаты расчетов были немедленно использованы для! улучшения транспортного обслуживания населения горой да, главным образом в наиболее напряженные пиковый часы перевозок, за счет рационального рассредоточений времени начала и окончания работы городских предпри! ятий и повышения эффективности использования под! вижного состава.	|
Расписание движения. Составление маршрутных рас! писаний движения является сложным логическим про® цессом, состоящим из многих этапов действий, связанный между собой определенными зависимостями. ЗависиЯ мость каждого последующего этапа от предыдущих ня позволяет составлять расписание одновременно несколД ким операторам, что резко замедляет процесс составл^ ния и влияет на оперативность использования расписа ний. Так, например, для составления вручную расписав ния движения на один маршрут требуется затратить д|| 5—6 дней труда высококвалифицированного работник^ имеющего большой опыт в этой области.	!
Маршрутное расписание составляется с одновремей ным учетом свойств маршрута, характеристик пассажиру потоков, заданного режима работы поездных и ремонт» ных бригад, экономики транспортного хозяйства. Поэто; му при составлении расписания нельзя обойтись бе^ многократного варьирования (иногда приходится вруч^ ную рассчитать 5—6 вариантов), для того чтобы увязат^ между собой множество противоречивых факторов, выте^ кающих из интересов пассажиров и транспортного пред| приятия, стремящегося наряду с хорошим качеством об^ служивания иметь (добиться) экономический эффект от; эксплуатации транспорта.	|
В настоящее время достигнуты положительные ре~ зультаты по расчетам маршрутных расписаний на] ЭЦВМ. Эта работа впервые в нашей стране выполнен^ в Управлении пассажирского транспорта Мосгооисполко| ма в содружестве с кафедрой вычислительной техник^ Московского инженерно-экономического института им| Серго Орджоникидзе.	|
Сущность этого метода сводится к следующему. |
Маршрутному расписанию дают математическое определение как множеству пар моментов времени, однозначно определяющему для каждого работающего на маршруте поезда (или машины) начало и конец каждого его производственного и нулевого рейса. Маршрутное расписание представляется в матричной (табличной) форме. Матричный вид расписания позволяет представить характер движения на маршруте. Кроме того, матричная форма расписания позволяет успешно применить матричное исчисление, представляющее собой математический аппарат, широко используемый в вычислительной технике.
Дальнейшее описание расчета расписаний требует краткого изложения основных определений понятий матриц. Система чисел, расположенных в прямоугольной таблице из т строк и п столбцов:
а11 #12 • • • #1//
#21 #22 • • • #2/г
_#/7?1 ^77/2 * * ’ #/Л/2 _
называется числовой матрицей. Строки и столбцы этой таблицы называются рядами м а тр и цы. Числа ац (/=1, 2,...,т; /=1, 2,...,п) являются ее элементами. Первый индекс i обозначает номер строки элемента, а второй j— номер его столбца. Для матрицы часто употребляется сокращенная запись, так, например, приведенную выше матрицу можно сокращенно записать
А = [ац],
где	i = 1,2,..., т; /=1,2,..., п,
или	А = [ац] т, п.
Часто говорят: матрица А имеет тип тп.
Если т — п, то матрица называется «квадратной п о р я д к а п», если же т=£п — «прямоугольной». Матрицу типа 1 \п называют «в е к т о р о м - с т р о к о й», а типа тХ1 — «в е кто р ом-с т о л б ц о м». Число (ска-'!>:])) можно рассматривать как матрицу типа 1X1. Квадратная матрица вида
А =
0;
0;
0;
«21
0;
0;
0;
0;
; 0 '
; 0
называется «диагональной» и обозначается кратко так: [cti; аг;...; %]. В случае, если а, —2,...,/z), то диагональная матрица будет называться «единичной» и обозначается буквой Е, т. е.
1; 0; 0; • • •; 0 ”
0;	1; 0; . •	0
0; 0; 0; . . .; 1
Матрица, все элементы которой равны нулю, называется нулевой и ее обозначают цифрой 0. Если необходимо указать еще число строк и столбцов нулевой матрицы, то употребляют обозначение 0тлг.	;
С квадратной матрицей А = [а// Ь.п связан определи^ тель (детерминант), который для квадратной матриць второго порядка равен:
det А = D =
#11 #22
#21 #22
—	#22---^12 ^21 •
Понятия матрицы и определителя отождествлять нельзя, так как матрица представляет собой упорядочен^ ную систему чисел, записанную в виде прямоугольно^ таблицы, а ее определитель есть число, определяемое п<| известным правилам, т. е. определитель является функций ей матрицы. Над матрицами осуществляют арифметичес! кие, алгебраические и функциональные действия высшей математики. Матричное исчисление широко используется при решении сложных функциональных задач.	|
Обозначим в нашем случае матрицу-расписание че-; рез
Тогда элемент i-и строки /-го столбца, являющийся,? совокупностью этих величин, будет равен: R [/, /] =
В матрице-расписании 7? каждому поезду (машине) соответствует единственная строка. Если маршрут об-
служивается двумя парками, то для улучшения организации работы соответствие между строками матрицы и поездами устанавливается так, чтобы поездам разных парков соответствовали неперемежающиеся строки матрицы. Для установления такого соответствия используют первый столбец матрицы. Величина 7?i[z, 1] специальным кодом указывает номер поезда и номер депо, из которого
он вышел, а Т?2Гг, И—тип поезда по принятой классификации. Элементы второго столбца задают моменты первого отправления из депо соответствующих поездов и моменты их прибытия в депо. Элементы третьего столбца указывают моменты второго отправления из депо и второго прибытия в депо для поездов с перерывом между сменами и с заходом в депо. Столбец j матрицы R ставится в соответствие конечному пункту маршрута, номер которого задается элементом первой строки Rtl [1, /1
Число строк матрицы 7?, таким образом, известно до начала расчета расписания, оно равно /г+1, где п — число поездов, обслуживающих маршрут. Число же столбцов -матрицы определяется последующим расчетом.
Таким образом, структура матрицы-расписания, т. е. значение элементов R[i, j] (при z>l, />3), будет следующей:
(/1,
\ 2» “2/ _(+ аз) _
где /1 — момент прибытия поезда на конечный пункт ЯЛ, Л;
t2 — момент отправления поезда с конечного пункта £2[1, /];
ai — признак первого производственного рейса поезда после его прибытия из депо;
а2 — признак отсутствия рейса данного поезда;
аз — признак начала нулевого рейса поезда в депо.
Отсюда видно, что если момент 7?2[7, /] является началом некоторого производственного рейса данного поезда, то конец его задается моментом Ri [/, /+1 ].
Следует также отметить, что для рейсов, соответствующих периодам утренних и вечерних обеденных перерывов бригад, порядок следования поездов через конечные пункты маршрута может не совпадать с порядком Рейсов этих поездов, установленным в матрице-расписании. Это приводит к нарушению монотонности последовательностей моментов начала и конца таких рейсов в некоторых столбцах матрицы R. Для облегчения работы Диспетчера все рейсы поездов, осуществляемые во время обеденных перерывов, выносятся с фиксацией их в матрице в два линейных массива, отображающих порядок одедования поездов через конечные пункты в эти периоды.
Маршрутное расписание базируется на определенной исходной информации. Исходная информация, необхо. димая для составления маршрутного расписания, описывает свойства данного маршрута, количество единиц подвижного состава каждого типа, характеристики р^. жима работы поездных бригад и проведения ремонта подвижного состава, а также планируемый объем транспортной работы на маршруте. Естественно, что качество составляемого расписания в решающей степени определяется качеством подготовки исходной информации.
Важное значение имеет метод расчета исходной информации для составления маршрутного расписания, позволяющий исходя из характеристик пассажиропотоков на маршруте в течение дня определять объем транспорт ной работы на маршруте, количество и качество подвижного состава, необходимого для обслуживания маршрута, экономически выгодный режим работы бригад.
Основные элементы исходной информации состоят I следующем.	|
В течение дня меняются интенсивность движения 1 городе и характеристики пассажиропотоков на маршру те. В связи с этим изменяются продолжительность про бегов поездов по участкам и стоянок на остановочны: пунктах маршрута. Имеет место так называемый эффект скорости, т. е. изменение в течение дня средней скорост) движения поездов по маршруту. Рабочий день пассажир ского транспорта может быть разбит на период^ Pq (#=1, 2, ..., /г), внутри каждого из которых эффек* скорости не наблюдается. Периоды Pq заданы граница* ми bq, bqvX.
Для контроля за выполнением расписания на промежуточных пунктах маршрут в обоих направлениях дви жения делится на контрольные участки.	•
Продолжительности пробега контрольных участков стандартных стоянок поездов на конечных пунктах мар4 шрута задаются матрицами:	>
— \tqj к], (Д = 1, • • • , tV,
/ = 1, . . .; rK + 1; * = 1,2),
где tqj к — при j < гк — время пробега /-го контрольно?^ участка в периоде Pq в к-м направлении движения и прИ\ /=гк4-1—продолжительность стандартной стоянки по^ ездов на конечном пункте (3—*) в периоде Pq;
rK — количество контрольных участков на маршруте я /с-м направлении движения.
Чтобы упростить обозначения, предположим, что
tq j к ~	з—к
при j = Г к + 1.
Из физического смысла элементов матриц вытекает следующее их свойство:
tqj* < ^4-1, Л к (q = 1, . . • , п — 1; j = 1, . . ., rK ; k 1, 2) или
tqj к	1, /,к (</ = 1 > • • • >	1 ♦ / ~ !»•••, Гк J k = 1,2).
При составлении расписания не всегда возможно предоставлять стандартные стоянки поездам на конечных пунктах. Для каждого конечного пункта задаются значения максимальной SK1 и минимальной Sk стоянок в течение дня (£=1,2).
Далее задается общая длина маршрута, длина всех возможных нулевых рейсов для каждого из обслуживающих маршрут парков, продолжительность каждого из таких рейсов и моменты времени, начиная с которых осуществляется переход от одного направления нулевого рейса к другому, если оно имеется для данного маршрута.
Затем для каждого парка, обслуживающего маршрут, задается выпуск единиц подвижного состава каждого типа. Для поездов каждого типа задается планируемый объем транспортной работы. Принята следующая классификация поездов по сменности и режиму работы.
Трехсменные поезда:
без перерыва между сменами Qr,
с перерывом между сменами для проведения дневного ремонта в парке Q2;
с отстоем на станции между сменами Q3.
Двухсменные поезда:
без перерыва между сменами Q4;
без перерыва между сменами, без обеда для вечерней смены Q5;
с перерывом между сменами для проведения дневного ремонта в парке Qei
с перерывом между сменами, без обеда для утреннэд смены Q7;
с отстоем на станции между сменами Qs.	• i
Односменные поезда:
утренний, работающий в утренние часы пик, Q9;
дневной, работающий от начала утреннего периода пик до окончания вечернего пика, Qю;
вечерний, работающий в вечерние часы пик, Qu. т.
Отстой поездов на станции, дневной ремонт в парк|, обеденные перерывы поездных бригад осуществляются периоды спада пассажиропотоков на маршруте. ®
Принятая классификация поездов по типам позволяе| достаточно точно учитывать характер пассажиропотоке^ на маршруте при расчете исходной информации для-с® ставления расписаний.	.	>
Задано, таким образом, количество поездов тидЖ Qz (i=l, 2,’11), выходящих на маршрут из /-го паркЦ (/=1.2).
Если маршрут обслуживается одним парком, то длж одного из значений будем иметь:	-ж
mij = Q (i == 1, ..., 11).	Ж
Затем задаются границы периодов изменения интев сивности движения по каждому конечному пункту п$ утреннем выпуске поездов из парка с момента открытй движения до окончания работы, полного выпуска и колй чества единиц подвижного состава для каждого из эти периодов.	!
Однако заданная таким способом информация може^ оказаться противоречивой. Действительно, при состай лении расписания возможны случаи, когда в какой-то nq риод времени с одного из конечных пунктов отправите^ большее количество поездов, чем это необходимо дл^ перевозки пассажиров. Это происходит потому, что м более поздний период времени нужно обеспечить необхо-| димое число производственных рейсов от противоположу ного конечного пункта, например в случае односторонне-! го выпуска на маршрут из парка. Заданная же информа-1 ция о наращивании интенсивности движения в утреннийл период определяется только исходя из характеристик'” пассажиропотоков и не учитывает свойств маршрута. По-| этому заданное для периодов утреннего выпуска количе-^ ство производственных рейсов учитывается при составлен нии расписания как рекомендация.	j
Момент окончания -работы полного выпуска на данном пункте, где находится станция регулирования движения, рассматривается как возможное начало периода проведения перерывов в работе поездов между сменами.
Затем задаются моменты начала периодов проведения утренних и вечерних обедов поездных бригад и моменты закрытия движения по каждому конечному пункту маршрута.
После этого по часам суток задаются количество обеденных перерывов поездных бригад, а также периоды дневных перерывов в работе поездов между сменами.
Алгоритм составления маршрутных расписаний является сложным и громоздким. Задача составления расписания распадается на большое число самостоятельных логических задач. Быстродействие ЭВМ позволяет в короткие промежутки времени дать множество вариантов расчета составляющих алгоритм задач с выбором оптимального решения. Моделирующая программа имеет объем около 16 000 команд, время составления оптимального расписания для одного маршрута с выдачей четырех экземпляров составляет 15—20 мин.
Программа предусматривает вычисление эксплуатационных показателей маршрута. Расписания формируются на ЭВМ в матричной форме и печатаются в виде, пригодном для непосредственного использования на практике. В табл. 6 приведен фрагмент расписания, составленного на ЭВМ «Урал-4» для конкретного маршрута троллейбуса.
Использование ЭВМ для решения инженерных задач. Наиболее простой вид задач, возникающих .при автоматизации громоздких расчетов, — это задачи, сводящиеся к массовым расчетам по формулам. Широкое применение находит ЭВМ в составлении разнообразных таблиц и графиков для возможного их использованиям проектных и конструкторских организациях с целью экономии времени при проведении трудоемких расчетов и облегчения в ряде случаев предварительной оценки назначенных вариантов. Однако использование ЭВМ лишь для упрощения и ускорения расчетов не является наиболее перспективным.
В области проектирования транспортных линий часто приходится сталкиваться с решением задач, в которых Дальнейший ход вычислений определяется характером промежуточных результатов, например подсчет объемов земляных работ, расчет нагрузок в-линиях электроснаб
жения, расчеты технологических операций и календаре ных планов в проектах организации работ по строителе ству линий транспорта и искусственных сооружений й многие другие. Такие задачи не требуют вмешательства инженера в процессе их решения на ЭВМ. Так, например, программы подсчета объемов земляных работ в зависимости от их назначения могут учитывать все необходимые конкретные условия проектирования: уклоны местности, тип поперечных профилей земляного полотна, наличие нескольких слоев грунта разной категории в поперечном сечении земляного полотна и т. д. Такие программы могут учитывать все виды поправок в объемах земляных работ.
Однако наиболее широким и ответственным классом задач, встречающихся в инженерной практике, являются задачи, требующие многократных вычислений и творческого анализа промежуточных результатов с активны^ участием инженера-проектировщика или конструктора. Следует отметить, что активное творческое участие инженера в решении таких задач не может не сказаться на качестве решения задачи. В то же время такое участие инженера неизбежно вносит элемент субъективизма i решение. Поэтому очень важно, на каком этапе такого4 комбинированного решения и на каком уровне должнф быть предусмотрено использование творческих 1возмож| ностей инженера. Комбинированное решение задач пр| добного характера в общем виде может происходить nd примерной схеме, представленной на рис. 53. Преиму^ ществом такой схемы решения задачи следует считать! то, что инженер, освобожденный от громоздких и однооб| разных вычислений, связанных с подсчетом характерис! тик вариантов, имеет возможность более широкого ИЖ сопоставления и выбора, а также более обстоятельно^ их критического анализа. К числу характерных инженер? ных задач подобного типа можно, например, отнести аналоговое моделирование конструкций пути и их расчет на прочность с учетом изменения конструктивных элементов— типа рельсов и подрельсового основания, материала балласта, типа скреплений и т. д., расчеты кузовов и ходовых частей подвижного состава и ряд других задач. При этом очевидно, что передавать инженеру целесообразно наиболее творческую часть задачи, требующую должной эрудиции, знаний и опыта. Этим достигает* ся повышение качества и существенное упрощение про* граммирования решения инженерной задачи. Составление.
Фрагмент расписания, составленного на ЭВМ
Таблица G
Тип поезда	№ поезда	Время выпуска в ч и мин	Киевский вокзал		Октябрьская площадь		Киевский вокзал		Октябрьская площадь		Киевский вокзал		Октябрьская площадь	
			приб.	отпр.	приб.	отпр.	приб.	отпр.	приб.	отпр.	приб.	отпр.	приб.	отпр.
04	01	5,04	5,17	5,19	5,57	6,00	6,32	6,34	7,13	7,16	7,50	7,51	8,32	8,35
07	08	6,28	—	—	—	—	36	39	19	22	56	67	38	41
04	09	6,29	—	—	—	—	42	45	25	28	8,02	8,03	44	47
10	02	5,16	5,29	5,32	6,10	6,15	47	50	31	34	08	09	50	53
04	10	6,40	—	—	—	—	53	56	37	40	14	15	56	59 .
08	03	5,28	5,41	5,44	6,22	6,27	59	7,02	43	46	20	21	9,02	9,04
04	11	6,52	—	—	—	—	7,.05	08	49	52	26	27	08	10
07	04	5,40	5,53	5,56	6,34	6,39	11	14	55	58	32	33	13	16
04	12	7,03	—	—	—	—	17	20	8,01	8,04	38	39	19	22
08	05	5,52	6,29	6,08	6,46	6,51	23	26	07	10	44	45	25	28
04	13	7,15	—	—	—	—	29	32	13	16	50	51	31	34
10	06	6,02	6,15	6,18	6,56	7,01	35	38	19	22	56	57	37	40
08	07	6,10	6,23	6,26	7,04	0,09	43	44 ,	25	28	9,02	9,04	44	47
программы, которая предусматривала бы передачу^ ЭВМ решения и этих творческих частей общей задачи, только может оказаться весьма сложным, но и снизит общий уровень решения задачи, так как никакая мащ^
О - операции) быполняемые человеком О — — » — »» — >» — >> —на ЭВМ-
Рис. 53. Схема комбинированного решения инженерных задач с помощью ЭВ/М
на, даже если она работает по весьма подробно и тща-. тельно разработанной программе, не может сравниться с человеком по уровню своих возможностей в принятии творческих решений.
Г}
A
Koop Санационный центр
гр^_ i 5
। 0 о
2 □ А
Обработка первичных материалов
/ □ А
Сбор информации Период Постоянно
7
О
Нормирование расстояний
4	□ А
Нормирование скорости (бремени рейса)
Выявление закономерности изменений перевозок по сезонам и дням месяца_________
Маршрутная картотека ,
Ручной труд Маши несчетна я f танца я
0 Математический расчет
о О Вычислительный цбнтр ел
" □ А
Подготовка исход ных данных, необходимых для составления маршрутных расписаний
* О
Гг
Анализ данных обследований |__ О Определение режима работы
___маршрутов. Расчет показотелей\~
। Определение возможностей пере-\ ключейия подвижного состава с — [маршрута на маршрут________
'Распределение маршрутов меж-ду эксплуатационными пред-приятиями
ю
Распределение выпуска Определение режимов работы под-
। л деление режимов работы V О важного состава и бригад
контроль качество решений Коррекция
Связь с эксплуатационными пред приятиями и диспетчерской службой
-^ГГЯ
Составпение маршрутных и поездных расписаний Выборка интервалов и состав-пение графиков
Составление наряда работы водителей
ft о
Составление графика ре-«ч» нон то подвижного состава
/5 аДфо 3K0H0MU-ческое планирование по маршрутам и эксплуатационным предприятиям
Оценка рен глобальности маршрутов
Анализ качества обслуживания пассажиров
75 ад
4.
т
Плановый и эксплуатационный отделы депо и парков
Рис. 54. Структурная схема системы ОПУ городского пассажирского транспорта
Однако, -как отмечалось, всякое включение человека в процесс решения задачи не исключает элемент субъективизма. В -самом деле, надо быть уверенным в том, что принятое решение действительно является оптимальным. Для этого необходимо «ограничить» принятый вариант граничными значениями исходных данных, расчетной схемой и точно очерченной сферой его оптимальности по заданному критерию. В ряде случаев, особенно когда необходимо учитывать взаимодействие большого числа взаимосвязанных факторов, такое «ограничение» сферы, содержащей оптимальный вариант, может быть в значительной степени затруднительно.
Так как выбор наиболее целесообразного решения сводится к отысканию оптимального значения критерия, может оказаться целесообразным в таких случаях применять для решения математический аппарат, разрабатывая метод решения задачи, позволяющий получить надежное решение.
Таким образом, приведенную схему следует рассматривать с точки зрения распределения «обязанностей» между машиной и человеком как первое приближение, имея в виду, что функции машины в случае необходимости и по мере совершенствования данного метода могут быть существенно расширены.
Можно представить себе и несколько более простую схему комбинированного решения транспортной инженерной задачи, когда ЭВМ используется только для обработки исходных материалов для дальнейших расчетов и проектирования. В этом случае на ЭВМ перекладывается главным образом вся трудоемкая часть вариантных вычислений, а полученный материал оказывается пригодным для творческого инженерного анализа любых решений, возможных для данных условий.
В качестве примера постановки сложной комбинированной транспортной задачи, требующей инженерного решения с помощью математических методов и ЭВМ, можно привести изображенную на рис. 54 схему системы ОПУ (организация — планирование — управление) городского пассажирского транспорта на уровне его наивысшего подразделения.
Глава III
СРЕДСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ГОРОДСКОГО ТРАНСПОРТА
1.	Общие понятия об устройствах сигнализации, централизации, блокировки (СЦБ)
Условия работы общественного транспорта требуют применения различных автоматизированных устройств, гарантирующих безопасность движения транспорта по юродским магистралям. К таким устройствам относятся: а) светосигнальное устройство безопасности; б) светофорная и звуковая сигнализации, управляемые самим электротранспортом для регулирования движения других видов транспорта; в) электрифицированные стрелочные переводы и блокировочные устройства; г) электрифицированные стрелочные переводы с централизованным управлением из одного поста.
Светосигнальные устройства. Эти устройства устанавливают на маршрутах движения электротранспорта. Они служат для предупреждения других видов транс-
Рис. 55. Электрическая схема предупредительного устройства для двух направлений движения
порта, а также пешеходов о движении электротранспорта.
Примером светосигнальных устройств может служить предупредительное устройство для двух направлений движения (рис. 55). Оно позволяет включат! предупре
дительный сигнал при прохождении электротранспорта в любом из направлений. Входные контакты устройства Вх.1, Вх.2 устанавливают за 60—120 м до ограждаемого участка с-каждой стороны.
В конструкции устройства применено специальное сигнальное реле (рис. 56). Это реле имеет два отдельных электромагнита, механически воздействующих на единую для реле группу контактов.
Рис. 56. Сигнальное реле
PC — электромагнит реле, включающий сигнализацию; РД — электромагнит реле, деблокирующий сигнализацию
При срабатывании любого из электромагнитов PC или РД механически переключаются контакты, пружины которых удерживают их в этом положении после снятия напряжения.
Прохождение транспортом под входными контактами приводит к импульсному включению электромагнита РС-1 или РС-2. Контакты сигнальных реле включены параллельно в цепи сигнальных ламп.
Контакты остаются замкнутыми до тех пор, пока не будет подано напряжение в обмотку РД при прохождении транспортом под выходными контактами Вых. 1 и Вых. 2.
Аналогичную схему применяют в устройствах сигнализации, предназначенных для ограждения от сзади идущего транспорта, с той только разницей, что для каждого направления движения используют автономное устройство с одним комплектом сигнального реле.
Конечные станции трамвайных и троллейбусных маршрутов оборудуют сигнальными устройствами, позволяющими регулировать отправление поездов с этих станций. Применение этих устройств исключает возможность одновременного отправления поездов или машин с нескольких путей.
На рис. 57 приведена схема устройства сигнализации оправления поездов с трех путей с сигнализацией прохождения поездом выходных стрелок.
Рис. 57: Схема сигнализации отправления поездов с трех путей
Переключение сигналов светофоров осуществляют при помощи пульта, имеющего механическую блокировку. Эта блокировка позволяет включить одновременно зеленый сигнал только в одном из трех светофоров. Состояние сигнальной лампы светофоров дублируется на пульте диспетчера низковольтной лампой, включенной последовательно.
В. том случае, когда диспетчер не может визуально контролировать выход вагонов со станции, применяют специальное устройство, сигнализирующее диспетчеру о факте прохождения последним вагоном поезда выходных стрелок. Для этих целей на контактном проводе каждого пути устанавливают входные воздушные контакты. При прохождении под ними поезда подается напряжение на одну из обмоток PC сигнального реле, контакты ко-юрого включают сигнальную лампу на пульте диспетчера. Отключение этой лампы осуществляется после выхода поезда со станции при прохождении им выходных контактов. В этом случае к сети 600 в подключается деблокирующая обмотка РД сигнального реле.
Пример применения электрической блокировки, исключающей возможность одновременного отправления поездов с двух путей, приведен на рис. 58.
Переключение сигналов светофоров осуществляется ключом управления Ку , имеющим три фиксированных положения. При среднем положении ключа в светофорах
загораются красные сигналы. Переводом ключа в левое положение включается зеленый и отключается красный сигнал светофора первого шути. Проходя под входными воздушными контактами первого пути Вх.Ц токосъемник вагона имлульсно подает напряжение на обмотку РС-1.
Рис. 58. Схема сигнализации отправления поездов с электрической блокировкой
Контакты первого сигнального реле блокируют цепи питания ламп светофора второго пути: контакт РС1-1 создает дополнительную цепь питания красной лампы, а контакт РС1-2 разрывает цепь питания зеленой лампы. Деблокирование этих цепей произойдет после прохождения поезда под выходными контактами «Вых.» и подачи питания на деблокирующую обмотку сигнального реле РД-1. После этого ключом КУ включают разрешающий сигнал для отправления поездов со второго пути.
Специфическими являются устройства сигнализации, используемые для поочередного пропуска поездов на однопутном участке. Схема наиболее простого устройства» применяемого для этих целей, приведена на рис. 59. Такое устройство монтируют при условии, если подходы к однопутному участку находятся в зоне видимости оператора поста управления.
Подходы к однопутному участку с обеих сторон и сам участок оборудуют контактно-сигнальным проводом, подвешенным параллельно контактному проводу. Наличие сигнального провода позволяет оператору судить о наличии поездов на подходах к однопутному участку, а
такЖе о занятости этого участка. На пульте оператора установлены также сигнальные лампы, дублирующие сигналы светофоров. Ключ управления КУ имеет конструкцию, исключающую одновременное включение зеленых сигналов во встречных направлениях.
Рис. 59. Схема сигнализации на однопутном участке с контактно-сигнальным проводом
Приведенная схема имеет существенный недостаток, заключающийся в необходимости применения дополнительного контактно-сигнального провода. Кроме того, этот провод является причиной появления мощных радиопомех, образующихся при движении пантографа по проводу.
В службе СЦБ и связи Управления пассажирского транспорта Мосгорисполкома разработана схема сигнализации без применения контактно-сигнальных проводов.
Упрощенная схема этого устройства приведена на рис. 60.
Питание ламп светофоров в устройстве осуществляется от контактной сети напряжением 600 в (возможно питание ламп и от сети переменного тока напряжением 127/220 в), питание логической части устройства выполнено от переменной составляющей контактной сети через конденсатор С.
В устройстве применено суммирующее реле, позволяющее контролировать количество поездов, находящихся
на однопутном участке. Реле состоит из двух соленой-дов — суммирующего СС и вычитающего СВ. Суммиру. ющий соленоид срабатывает при входе каждого поезда на однопутный участок с любого направления, вычитающий— при выходе. Контакт суммирующего реле КС ра-зомкнут при отсутствии поездов на участке и замкнут при наличии на однопутном участке хотя бы одного поезда.
Рис. 60. Схема сигнализации на однопутнОхМ участке без контактносигнального провода
При отсутствии поездов на однопутном участке реле .Рз обесточено и на двигатель Д подано напряжение. Контроллер К при вращении последовательно включает реле Р4 и Р$, управляющие сигналами светофоров двух направлений движения.
Если поезд при зеленом сигнале светофора проходит входные контакты (с любого направления), то срабатывает суммирующий соленоид СС и контакт КС замыкается. Реле Р3 срабатывает, а его контакт разрывает цепь питания двигателя Д. Контроллер К останавливается, оставляя зеленый сигнал для того направления движения, с которого вошел поезд на однопутный участок. Двигатель вновь начнет работать только тогда, когда соленоид вычитания СВ срабатывает столько же раз, сколько соленоид суммирующий. Контакт КС размыкается, реле Рз обесточивается и его контакт подключает двигатель Д.
В устройстве предусмотрена электрическая блокировка, исключающая одновременное включение зеленых сигналов светофоров с двух направлений движения.
Для этого в цепь обмотки р_еле Р$ включен размыкающий контакт реле и, наоборот, в цепь реле — контакт Р5.
На пересечении маршрутов движения электротранспорта с магистралями с интенсивным движением прочего безрельсового транспорта необходимо применение автоматических устройств управления светофорами, обеспечивающих минимальные задержки транспорта на перекрестке.
Существуют две принципиально различные схемы таких устройств.
В первом случае (рис. 61) управление светофором осуществляется автоматическим контроллером, который при отсутствии вагонов на подходе к перекрестку пропускает транспорт по магистрали.
Рельс
Рис. 61. Схема управления светоформами боты
с заданным циклом ра-
При подходе электротранспорта к перекрестку им-пульсно срабатывает сигнальное реле РС-1 (или РС-2), контакты которого подают питание на реле Р. Реле Р срабатывает и самоблокируется контактом 1Р. Вторым своим контактом (2Р) это реле подает напряжение на синхронный двигатель С Д-2,
Двигатель через редуктор вращает два профилированных диска, управляющих механическими контактами Af/f-/ и МК-2. Контакт МК-1 разомкнут, когда двигатель не работает. После запуска двигателя от контакта 2Р механический контакт замыкается и вновь разомкнется только после полного оборота диска.
запуска двигателя обесточивается контактами которого отключаются магистрали) и запрещающие (для сигналы и включаются желтые.
Контакт МК-2 при отключенном двигателе СД-2 п(й лает питание на магнитный пускатель ПМИ-1. При это^ горит зеленый сигнал для магистрали и красный — дд.ц электротранспорта.
Сразу же после пускатель ПМИ-1, разрешающие (для электротранспорта)
Через 1,5—2 сек срабатывает пускатель ПМИ-2, а его контакты включают зеленый сигнал для электротранспорта и красный— для транспорта магистрали. Пщг этом деблокируется реле Р и двигатель СД-2 питается только через контакт МК-1. Длительность горения зелф ного сигнала для электротранспорта определяется прф филем диска Д-2. Затем обесточивается пускателе ПМИ-2, в светофорах включаются желтые сигналь^ через 1,5—2 сек срабатывает пускатель ПМИ-1 и начй| нается пропуск транспорта по магистрали. Двигателе СД-2 останавливается, как только диск Д-1 доходит до исходного 'положения и контакт МК-1 размыкается.
Изменением передаточного числа редуктора устройства можно менять длительность цикла от 30 до 150 сек^ изменением профиля диска Д-2 меняется длительности фаз этого цикла.	J
Особенностью данной схемы является то, что длитель| ность зеленого сигнала для электротранспорта за оди| цикл работы устройства ограничена и не зависит от КОЛ1Ц чества поездов, ожидающих у перекрестка. Однако каяМ дый поезд вновь запускает устройство, вызывая вышс| описанный цикл его работы.
Вторым вариантом решения этой задачи может бытй использование устройства, схема которого приведена нЖ рис. 62. В данном устройстве так же, как и в предыду| щем, при отсутствии электротранспорта на подходах-^ магистрали открыт путь для транспорта по магистрали! На контактном проводе для каждого направления двйи жения устанавливаются по два входных (Вх.1, Вх.2^ Вх.Г, Вх.2') и по два выходных воздушных контакта^ (Вых.1, Вых.2, Вых.Г, Вых.2').
Схемой устройства предусмотрено переключение на желтый сигнал всех светофоров при прохождении элек-.; тротранспорта под любыми из первых входных контакт тов (Вх.1, Вх.2'). Схема коммутации представлена на| рис. 62. При прохождении транспортом над вторыми^ входными контактами реле PC-2 (РС-2') включают зелеЦ 114	.1
пый сигнал для электротранспорта и красный — для следующего по магистрали транспорта. Последующее переключение сигналов светофоров на желтый, а затем на зеленый происходит при прохождении электротранспорта под выходными, соответственно первыми и вторыми, контактами.
Рис. 62. Схема управления светоформами с нефиксированным циклом работы
Особенностью этой схемы по сравнению с предыдущей является то, что длительность включения зеленого сигнала для электротранспорта не является фиксированной и зависит от числа поездов (машин) электротранспорта, проходящих перекресток.
2.	Автоматизированные стрелочные переводы
Применение автоматизированных стрелочных переводов на городском общественном транспорте освобождает обслуживающий персонал от тяжелого и опасного труда по ручному переводу стрелок, повышает эксплуатационную скорость движения транспорта.
В большинстве городов СССР положение стрелочных переводов считается нормальным, если оно обеспечивает правое направление движения.
Автоматизированные стрелочные переводы используют шунтовые и сериесные воздушные контакты, релейную аппаратуру и электрифицированные приводы.
При автоматизации трамвайных стрелочных переводов на территории депо в цепях управления используются иногда изолированные участки рельсов (так называемые «рельсовые цепи»).
Шунтовые воздушные контакты обеспечивают подачу управляющего импульса вне зависимости от режима работы двигателей поезда, сериесные — только в случае если поезд проходит контакты с включенными двигателя-ми.
Применение сериесных контактов позволяет водителю поезда выбирать одно из двух возможных направлений движения.
Катушка соленоида сериесного привода включается последовательно с электрическими цепями поезда, следовательно, величина тока в этой цепи зависит от режима работы двигателей поезда.
На рис. 63, а и б приведены схемы простейших устройств управления переводами с раздельной и объединенной системами установки воздушных контактов.
Рис. 63. Схемы управления стрелочными переводами с раздельной а и объединенной б системой установки воздушных контактов
В первом варианте устройства стрелка после прохождения поезда всегда возвращается (или остается) в положение для правого направления движения. Это обеспечивается установкой выходных шунтовых контактов на контактной сети левого направления движения.
Во втором варианте устройства стрелка остается открытой для направления, в котором прошел предыдущий поезд. Поезд, подошедший к перекрестку, проходя шунтовые контакты, переводит стрелку в положение для правого направления движения.
Сериесные контакты в обоих вариантах устройства поезда должны проходить с отключенными двигателями при правом направлении движения и с включенными двигателями при левом направлении.
Большее применение на практике имеют устройства с раздельной системой контактов. Однако в тех случаях, когда поезд после прохождения стрелки в левом направлении может остановиться под шунтовыми контактами (на оборотных кольцах, на линиях депо), применяют вариант устройства с объединенной системой установки контактов. В противном случае шунтовые соленоиды могут выйти из строя в результате их длительного обтекания током. Также нашли практическое применение устройства, использующие комбинированные воздушные контакты, конструктивно сочетающие возможности шунтовых и сериесных контактов. На рис. 64 приведена схема устройства управления стрелочным переводом, в котором применены комбинированные контакты. Стрелка остается открытой в направлении движения прошедшего поезда. Комбинированные воздушные контакты имеют два изолированных контактных полозка, причем шунтовой полозок короче сериесного. Контакт токоприемника с шунтовым полозком позже начинается и раньше кончается, чем с сериесным.
Рис. 64. Схема управления стрелочным переводом с использованием комбинированных контактов
ШК — шунтовой контакт; СК — сериесный контакт; К — контактор; СП — соленоидный привод
Для движения в правом направлении поезд проходит воздушные контакты «выбегом». При этом контактор К не срабатывает и его размыкающий контакт К-1 остается замкнутым. При замыкании токосъемником шунтового воздушного контакта ШК подается питание на со
леноидный привод СП-1 и стрелка переводится (или остается) для правого направления движения.
Для движения в левом направлении контроллер поезда должен быть установлен на одну из силовых позиций. Когда токосъемник входит на сериесные воздушные контакты СК, срабатывает контактор К и своим замыкающим контактом К-2 подает питание на соленоидный привод СП-2. Последний переводит (или оставляет) стрелку для левого направления движения. Контактор К остается включенным на все время прохождения поездом сериесных, а следовательно, и шунтовых воздушных контактов. Весь этот период контакт К-1 разомкнут и исключает возможность подачи напряжения на соленоидный привод (СП-1) правого направления движения. Отключается контактор К после схода токосъемника с комбинированных контактов.
Недостатком приведенной схемы является то, что стрелка остается открытой в направлении движения прошедшего поезда. Считается более безопасным для рабо? ты транспорта, когда стрелка всегда возвращается в пой ложение для правого (для Москвы и ряда других городов) направления движения.	j
Несколько иначе выполнено устройство перевода стрелок для троллейбуса. В этом устройстве (рис. 65)f
+ 600
Рис. 65. Схема управле* ния троллейбусной стрелу кой	-V
предусмотрены только сериесные воздушные контакты СК-1 и СК-2 на плюсовом и минусовом проводах. Стрелка всегда находится в положении для правого направления движения. Троллейбус, идущий в правом направлении, проходит стрелку с выключенными двигателями. При этом соленоиды С-1 и С-2 остаются обесточенными и стрелка не переводится.
Для движения в левом направлении троллейбус про-, ходит под стрелкой с включенным двигателем. Когда штанги входят на сериесные контакты, срабатывают соленоиды С-1 и С-2, стрелка переводится в положение для;
левого направления движения и фиксируется защелками. Пройдя стрелку в левом направлении, токосъемники гроллейбуса механически воздействуют на защелку и стрелки возвращаются в исходное положение.
Чтобы обеспечить безопасность поворотов электротранспорта, необходимо четко управлять сигналами светофора. На рис. 66 приведена схема автоматического управления стрелкой, оборудованной сигналом, закрывающим движение при левом повороте трамвая. Для этого
Рис. 66. Схема автоматизированного с грелочного перевода с сигнализацией при левом повороте
используют двухкатушечное сигнальное реле, одна катушка PC которого включена последовательно с сериесным соленоидом электропривода стрелки, а вторая РД подключена iK шунтовым выходным контактам.
При повороте налево одновременно с включением сериесного соленоидного электропривода срабатывает реле PC. Контакты сигнального реле РС-1 и РС-2 переключают сигналы светофора.
Деблокирование сигнального реле осуществляется одновременно с включением шунтового соленоидного привода ШС при прохождении поездом выходных контактов.
При правом повороте трамвайного поезда возникает опасность столкновения его с транспортом, продолжающим движение в прямом направлении.
На рис. 67 приведена схема автоматического управления стрелкой, оборудованной сигналом, закрывающим параллельное движение транспорта.
В схеме использованы блокировочное РБ и cm ное PC реле, каждое из которых имеет две катушки.
Блокировочная катушка реле РБ (РБ-Б) включена последовательно сериесному соленоиду электропривода стрелки. Если поезд идет в правом направлении с отключенными двигателями, то обмотка РБ-Б остается обесточенной, а размыкающий контакт этого реле РБ-1— замкнутым. Проходя входные сигнальные контакты (Вх.С), токосъемник поезда включает 'Сигнальное реле РС-С.
Рис. 67. Схема автоматизированного стрелочного перевода с сигнализацией при правом повороте
Контакты этого реле РС-1 и РС-2 переключают сигналы светофоров, обеспечивая безопасность поворота поезда. Деблокирующая обмотка сигнального реле РС-Д подключена к шунтовым выходным контактам правого направления движения. Включение этой обмотки возвращает схему сигнализации в исходное положение.
При левом (в данном случае прямом) направлении движения срабатывает сериесный соленоид перевода стрелки и блокировочное реле (обмотка РБ-Б), контакт которого РБ-1 размыкается в цепи реле РС-С и исключает возможность его срабатывания. Деблокирование блокировочного реле происходит при прохождении поездом выходных контактов левого направления движения. Напряжение подается одновременно на деблокирующую об
мотку блокировочного реле (Л5-Д) и шунтовой соленоид электропривода, возвращающий перо стрелки в исходное положение.
В большинстве случаев автоматизированные стрелочные переводы дополняются устройствами блокировки, предотвращающими перевод стрелки под поездом. Схемы автоматической блокировки могут строиться с использованием либо воздушных блокировочных контактов, либо изолированных участков рельсовых цепей. И та, и другая система основана на принципе блокирования (отключения) цепей управления автоматизированными переводами на время прохождения поезда по стрелке.
Из-за простоты монтажа и эксплуатации наибольшее применение нашли устройства автоматического управления стрелочными переводами с использованием воздушных блокировочных контактов.
На рис. 68 приведена схема управления электрифицированным стрелочным переводом, оборудованным бло-
Рис. 68. Схема блокировки с объединенной системой установки контактов
кировкой. Это наиболее распространенный вариант, использующий объединенную систему установки воздушных контактов. Блокировочное реле имеет две катушки, первая из которых блокировочная РБ и подключена к входным воздушным контактам; вторая деблокирующая РД подключена к выходным контактам обоих направлений движения. Исходное состояние стрелки определяется направлением движения предыдущего поезда. Управле
ние электроприводами стрелки в данной установке обыч^ ное для вариантов с объединенной 'системой воздушных контактов.
После прохождения поездом воздушных контактов управления стрелка устанавливается в соответствующее положение, а замыкание входных блокировочных контактов Вх. бл. приводит к срабатыванию блокировочного реле. Размыкающие контакты этого реле отключают шунтовой соленоидный электропривод, а замыкающие контакты шунтируют сериесный электропривод. Цепи управления будут заблокированы до момента выхода поезда со стрелки, т. е. до момента прохождения поездом выходных блокировочных контактов Вых. бл. Подача напряжения на катушку РД приводит к замыканию контакта РБ-1 и размыканию РБ-2, т. е. подготовке цепей управления для очередного перевода стрелки.
Схема более совершенного автоматического устройств ва приведена на рис. 69. Здесь автоматическое блокиро-
Рис. 69. Схема автоматической блокировки для стрелки с раздельной системой установки воздушных контактов
вание выполнено для устройства управления стрелками с раздельной системой установки воздушных контактов. Управление электроприводом левого направления движения в этой схеме осуществляется контактами силового контактора К, обмотка которого потребляет мощность, значительно меньшую, чем электропривод стрелки. Это позволяет значительно снизить уровень радиопомех, возникающих при прохождении токосъемником сериесных
контактов, а также йовысйть срок службы самих контактов. Цоезд левого направления движения проходит входные блокировочные контакты Вх. БК после того, как стрелка переведена им в нужное положение. При этом токосъемником поезда шунтируется обмотка контактора Х2, если последний до этого был включен поездом левого направления движения.
Контактор К2 отключается и своим замыкающим контактом отключает цепь соленоида, переключающего стрелку для правого направления движения. Этим самым исключается перевод стрелки под поездом, находящимся на перекрестке. Сопротивление .в этой схеме исключает короткое замыкание на сети в момент прохождения поездом входных блокировочных контактов.
Включение контактора К2 и деблокирование схемы управления произойдет при прохождении поездом выходных блокировочных контактов Вых. БК.
Контактор К2 самоблокируется через собственный замыкающий контакт К2 и, кроме того, подготавливает цепь для включения соленоидного электропривода ШП2. Проходя выходные шунтовые контакты, поезд переводит стрелку в положение для правого направления движения. В случае остановки поезда под выходными контактами (Вых. ШК) предусмотрена защита соленоида электропривода ШП2 от перегрева. Реле Р, имеющее большее 1время на включение, чем соленоид ШП2, срабатывает и своим контактом шунтирует обмотку контактора К2. Последний отключается, деблокируется и обесточивает цепь соленоида ШП2 и реле Р.
Достоинством приведенной схемы является блокирование цепи соленоида ШП2 не включением контактора К2, а отключением.
Обрыв цепи питания контактора К2 в момент нахождения поезда на перекрестке приведет при данной схеме к отключению его контакта в цепи привода ШП2, что предохранит стрелку от непроизвольного перевода под трамвайным поездом.
Лампы Л, приведенные на схеме, служат для освещения стрелочного перевода в темное время суток.
В тех случаях, когда трамвай при левом повороте пересекает встречное направление движения, стрелка оборудуется перекрестной блокировкой. Устройство перекрестной блокировки (рис. 70) исключает возможность левого поворота при входе на перекресток поезда встречного направления. Если левый поворот поездом уже на
чат, для поездов встречного направления включается запрещающий движение сигнал.
Если перекресток свободен, поезд, идущий в левом направлении, проходит сериесные контакты СК с включенными тяговыми двигателями.
Рис. 70. Схема устройства перекрестной блокировки
При этом срабатывает сериесный соленоидный электропривод СС, переводящий стрелку в положение для левого направления движения. Кроме того, включается сигнальное реле РС-С, катушка которого включена последовательно сериесному соленоиду. Контакты этого реле PC-1, РС-2 отключают разрешающий и включают запрещающий сигналы для транспорта встречного направления.
На выходе левого поворота установлены шунтовые воздушные контакты. При их замыкании подается питание на шунтовой соленоидный электропривод ШС, переводящий стрелку в исходное положение, а также на деблокирующую катушку сигнального реле РС-Д. Последнее включается и переключает сигналы светофора.
Если на перекресток входит поезд встречного направления, то срабатывает блокировочное реле РБ (обмотка РБ-Б), замыкающий контакт которого шунтирует обмотки сериесного соленоида СС и сигнального реле PC (обмотка РС-С). Тем самым исключается возможность левого поворота при наличии на стрелке поезда встречного направления.
Деблокирование этих обмоток происходит при прохождении вагоном выходных блокировочных контактов и подаче питания на обмотку РБ-Д.
На некоторых маршрутах эксплуатируются трамвайные поезда, состоящие из различного числа вагонов. В этом случае расстояние между входными и выходными воздушными контактами пересечения определяется длиной поезда, состоящего из наибольшего количества вагонов. На блокируемом участке пересечения иногда находится два и более одновагонных поезда. Это вызывает опасность перевода стрелки под поездом.
Для предотвращения возможности перевода стрелок под сзади идущим поездом применяется автоматическая блокировка, рассчитанная на одновременное присутствие на перекрестке двух поездов (рис. 71).
Рис. 71. Схема устройства блокировки на два поезда
При движении по перекрестку одного поезда (в любом направлении) из блокировочных реле на входе срабатывает только РБ-1. Контакт этого реле шунтирует сериесный электропривод, исключая возможность перевода стрелки сзади идущим поездом. Деблокирование реле РБ-1 происходит при замыкании выходных контактов.
Если на перекресток входят один за другим два поезда, то реле РБ-1 срабатывает при прохождении контактов Вх.2 первым поездом, подготавливая цепь включения реле РБ-2. Второй поезд при прохождении контактов Вх.1 заставляет сработать реле РБ-2.
При прохождении первым поездом выходных контактов Вых.1 деблокирования реле РБ-1 не произойдет, так как цепь его питания разомкнута контактом реле РБ-2.
Первый поезд, проходя контакты Вых.2, деблокирует реле РБ-2, подготавливая его контактами цепь включения деблокирующей обмотки реле РБ-1. Деблокирование реле РБ-1 и подготовка к срабатыванию шунтового соленоидного электропривода произойдет при прохождении вторым поездом контактов Вых.1. Второй же поезд переводит стрелку в исходное положение при прохождении контактов ШК.
Одной из причин ненадежной работы электрифицированных стрелочных переводов является выход из строя шунтового соленоидного привода при его длительном обтекании током. Разработана и применяется схема устройства, в котором импульс тока, проходящего через шунтовой электропривод, имеет длительность не более 5 сек (рис. 72). После перевода стрелки поезд левого на-
Рис. 72. Схема автоматизированного перевода с защитой шунтового соленоида
правления движения проходит блокировочные воздушные контакты БК. При этом срабатывает блокировочное реле РБ (катушка РБ-Б), один контакт которого отключает цепь питания катушки РБ-Б, а другой — подготавливает цепь питания контактора МК.
При дальнейшем движении поезд замыкает шунтовые контакты ШК, включая контактор МК. Контакты этого контактора подают питание на шунтовой соленоид и деблокирующую обмотку реле РБ до тех пор, пока контакт
РБ-2 не разомкнется и не обесточит контактор МК. Таким образом, длительность включения шунтового соленоида ШС ограничена и не зависит от времени стояния поезда под шунтовыми контактами.
3.	Централизованные стрелочные переводы
На сложных пересечениях и узлах с интенсивным движением трамвая, на конечных станциях, а также на территории парков, когда автоматическое управление стрелками по условиям движения опасно, применяется дистанционное управление стрелочными переводами. Поскольку не все стрелочные переводы могут быть в поле зрения диспетчера, в устройствах управления предусматривается сигнализация на диспетчерском пункте о наличии трамвая в зоне управляемых переводов. В настоящее время практическое применение нашли две системы централизованного управления переводами.
В первой системе (рис. 73) для питания силовых соленоидов перевода стрелки и блокировочных реле ис-
Рис. 73. Схема централизованного стрелочного перевода с использованием переменной составляющей
пользуется сеть 600 в, а для питания контакторов и сигнальных ламп — мощность переменной составляющей контактной сети 600 в. Переменная составляющая отбирается через конденсатор Ci (емкость 50 мкф, рабочее напряжение 1500 в) на трансформатор Тр.
На входе трансформатора напряжение переменной составляющей равно 36 на выходных обмотках трансформатора— 120 и 12 в. Напряжение 120 в выпрямля-
ется диодом Д и затем сглаживается конденсатором С2 (емкость 20 мкф, рабочее напряжение 450 в).
Для перевода -стрелки для левого направления движения диспетчер нажимает кнопку К\. Контактор К\ срабатывает и замыкает свои силовые контакты в цепи питания шунтового соленоида ШСЛ, последний переводит перо стрелки в левое положение. Стрелочный контакт КС переводится в левое положение, включая лампу Лл (на пульте диспетчера) и реле Pi. Размыкающим контактом этого реле обесточивается цепь питания контактора К\. Таким схемным решением исключается длительное обтекание током контакторов Ki и К2, а также, что более важно, соленоидов перевода стрелки ШСЛ и ШСп. До входа трамвая на пересечение, ограниченное входными и выходными воздушными контактами Вх.К и Вых.К, диспетчер имеет возможность управлять стрелочным переводом. После прохождения трамваем входных контактов Вх.К срабатывает двухкатушечное реле РБ-1 (обмотка 5), один из контактов которого размыкает цепь питания контакторов Кл и Ко, тем самым исключая возможность перевода стрелки под проходящим трамваем. Другой контакт этого -реле включает на пульте диспетчера лампу Л3, сигнализирующую о занятости стрелки трамваем. Деблокирование реле РБ произойдет после прохождения вагоном выходных контактов; отключается лампа Л3 и подготавливается цепь управления контакторами К\ и К2.
Во второй системе централизованного управления стрелочными переводами (рис. 74) для питания всех элементов устройства используют контактную сеть 600 в.
Рис. 74. Схема централизованного стрелочного перевода с использованием сети 600 в
Для перевода стрелки диспетчер 'предварительно переводит переключатель П в соответствующее положение. Затем нажимается кнопка К и срабатывает контактор К, силовые контакты которого подключают один из шунтовых соленоидов привода стрелки к источнику питания. После прохождения трамваем входных блокировочных контактов Вх.К, срабатывает блокировочное реле РБ (обмотка РБ-Б), один из контактов которого РБ-1 включает на пульте диспетчера сигнальные лампы, свидетельствующие о занятости участка, а второй контакт РБ-2 отключает цепь питания соленоидных приводов. Последнее исключает возможность управления стрелочным -переводом на все время нахождения вагона на участке. При прохождении поездом выходных блокировочных контактов Вых.К срабатывает реле РБ (обмотка РБ-Д), отключаются сигнальные лампы на пульте диспетчера и подготавливается цепь управления соленоидными приводами ШСлъШСп.
На территории депо расстояния между стрелочными переводами соизмеримы с длиной поезда, и применение воздушных блокировочных контактов не обеспечивает необходимой безопасности работы переводов. Использование рельсовых блокировок позволяет более надежно контролировать нахождение вагона в зоне стрелочного перевода.
При отсутствии вагона на стрелочном переводе (рис. 75) блокировочное реле РБ подключено к вторич-
Рис. 75. Схема централизованного стрелочного перевода с рельсовыми блокировочными цепями
пой обмотке блокировочного трансформатора ТБ. контакт этого реле замкнут в цепи сигнальной лампы JIZ, свидетельствующей о том, что перевод свободен. Другим контактом реле РБ подготовлена цепь управления стрелочным переводом. При нажатии на кнопку управления
КУ срабатывает соответствующее реле управления РУ Для управления силовыми соленоидами перевода стрелки контакты реле РУ имеют недостаточную мощность, поэтому применены в качестве повторителей магнитные контакторы К\ и ^2, имеющие мощные контакты. Последние и используются для управления соленоидами. После перевода стрелки меняет свое положение стрелочный контакт КС, переключающий сигнальные лампы на пульте диспетчера Лл и Лп. Таким образом стрелка переведена и диспетчер имеет сигнализацию о ее положении. После входа трамвая на стрелочный перевод колесами шунтируется обмотка блокировочного реле РБ. Реле РБ обесточивается и переключает свои контакты в цепи сигнальных ламп на пульте диспетчера Лс и Л3, отключая первую и включая вторую. Кроме того, размыкается контакт РБ в цепи реле управления РУ-1 и РУ-2. Этим исключается возможность перевода стрелки до того момента, когда поезд не выйдет из зоны стрелочного перевода. Для того чтобы ограничить ток во вторичной цепи блокировочного трансформатора во время шунтирования обмотки реле РБ, последовательно с обмоткой включено добавочное сопротивление R. Освобождение поездом зоны стрелочного перевода сигнализируется на пульте диспетчера после срабатывания реле РБ.

Глава IV
автоматизация производственных
ПРОЦЕССОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ
ГОРОДСКОГО ТРАНСПОРТА
1.	Технологические схемы производственных процессов по организации выпуска, приема и обслуживания подвижного состава в депо
Трамвайным или троллейбусным депо называется транспортное предприятие с комплексом зданий и сооружений, предназначенных для осмотра, ремонта и хранения подвижного состава. По характеру выполняемых работ и принципу хранения подвижного состава трамвайные и троллейбусные депо можно классифицировать следующим образом:
а)	эксплуатационные депо;
б)	объединенные депо с ремонтными мастерскими;
в)	депо с открытым хранением;
г)	депо с закрытым хранением.
Эксплуатационные депо предназначаются для хранения, осмотров и профилактических ремонтов, до малого ремонта включительно. Остальные плановые ремонты выполняются в вагоноремонтных, троллейбусоремонтных мастерских или на вагоно-троллейбусоремонтных заводах. Объединенное депо служит для хранения, выполнения осмотров и всех видов ремонтов, включая и капи-1альный ремонт.
Трамвайные вагоны и троллейбусы в зависимости от потребности в подвижном составе на маршрутах могут работать на линии в одну, две или три смены. Подвижной состав, возвратившийся с линии в депо после работы, должен быть подготовлен к выпуску, на следующий день. В подготовку подвижного состава к выпуску на линию входят: санитарная обработка, экипировка и осмотр.
К санитарной обработке относятся очистка и промывка наружных поверхностей подвижного состава, уборка пассажирского помещения (салона) и его периодическая Дезинфекция. Санитарная обработка помимо гигиениче
ских целей способствует также повышению срока службы оборудования подвижного состава.
В состав работ по экипировке подвижного состава входят следующие операции: обеспечение водителя необходимым инструментом и материалами, пополнение запаса сухого песка в песочницах (для трамвайных вагонов), оформление поезда маршрутными указателями (номерные знаки, цветные стекла в сигнальных фонарях и др.).
Осмотр подвижного состава заключается в проверке состояния всех элементов конструкции визуальным осмотром, замене быстроизнашивающихся деталей при достижении ими предельного износа (тормозные колодки и накладки, контактные вставки токоприемников, щетки тяговых электродвигателей и др.), в устранении повышенных зазоров вследствие износа сопряженных поверхностей деталей и регулировка их, в восстановлении крепления деталей и замене отдельных деталей, вышедших из строя, замене или в добавлении смазки в трущиеся детали и агрегаты.
Если в процессе осмотра обнаруживаются дефекты, которые в короткое время нельзя устранить, то подвижной состав снимается с эксплуатации и .передается в ремонт.
Подготовленный подвижной состав выпускается на линию в соответствии с расписанием движения. Все поезда и машины после подготовки к выпуску расстанавливаются в порядке их выпуска на линию в соответствии с временем выхода установленным расписанием для каждой единицы подвижного состава. Процесс выпуска подвижного состава на линию является ответственным моментом. За время выпуска, не превышающее, как правило, двух часов, весь подвижной состав должен выйти из депо, быть обеспечен бригадами и соответствующей документацией согласно требованиям правил технической эксплуатации. За своевременным выходом подвижного состава из депо и наличием на нем бригад наблюдает дежурный диспетчер по выпуску, а за обеспечением исправности и подготовки подвижного состава к выпуску следит дежурный мастер, в обязанности которого входит: проверка выполнения заявок водителей по ремонту подвижного состава, организация дежурства слесарей на выпуске для устранения мелких дефектов, обнаруженных водителями при приемке подвижного состава, наблюдение за выходом подвижного состава .на линию, руководство устранением дефек
тов, обнаруженных при выпуске, и принятие мер к ликвидации происшествий, которые могут задержать выпуск (например, сход вагона с рельсов или обрыв контактного провода).
Осмотр и ремонт подвижного состава производится по действующим системам и характеристикам ремонтов по достижении вагонами (машинами) определенного пробега. Все работы по осмотру и ремонту осуществляют в специальных производственных помещениях депо по единым технологическим циклам, в основе которых лежит поточный метод производства ремонтных работ.
В настоящее время все депо оснащены необходимыми средствами для контроля и проверки оборудования, деталей и узлов подвижного состава, проходящего осмотр, и средствами механизации трудоемких и тяжелых ремонтных работ.
Большую роль в снижении трудоемкости осмотровых и ремонтных работ, улучшении их качества и повышении производительности труда играют технические средства автоматики и телемеханики. Широкое применение средств автоматики и телемеханики в конечном счете способствует сокращению времени выпуска и повышению коэффициента использования подвижного состава на линии.
В первую очередь средства автоматики и телемеханики могут быть успешно применены на операциях по контролю приема машин и вагонов с линий, выбору пути следования на технологические линии осмотра, заявочного ремонта и пути отстоя и централизованному телемеханическому управлению переводом путевых стрелок на территории трамвайных депо.
Большое значение также имеет применение средств автоматики при производстве ремонтов подвижного состава, т. е. автоматизация конвейеров для подачи агрегатов, зарядных и компрессорных.
2.	Устройство внутридеповской автоматизации
Рассмотрим устройства автоматического управления воротами боксов. На рис. 76 приведена схема устройства Для пропуска как автобусов, так и электротранспорта. Перед воротами бокса (рис. 77) и внутри него устанавливаются два фотодатчика, включающие осветитель ЛОХ и ЛО2 и фоторезистор ФР\ и ФР2- При отсутствии машин в зоне установки фотодатчиков фоторезисторы освещены,
их сопротивление мало и ток в цепи реле РП достаточен для его срабатывания. Поскольку оба фоторезистора включены последовательно, то затемнение любого, из них
Рис. 76. Схема управления воротами боксов с использованием фотодатчиков
приводит к уменьшению тока в цепи реле РП. Подъезд жающая с любой стороны к закрытым воротам машина перекрывает луч источника света ЛО\ (ЛО2), фоторезист
Рис. 77. Схема установки датчиков
тер затемняется, вследсту вие чего его сопротивление увеличивается, реле РП отключается и своим размыкающим контактом включает реле PH. Кон-такты реле PH замыкают цепи питания магнитных пускателей ОЛ и 077, включаются электродвит гатели на открывание левой и правой створок ворот. Отключение магнитных пускателей осуществи ляется концевыми выключателями КВОЛ и КВОП
после полного открывания ворот.
Расстояние между фотодатчиками рассчитано таким образом, чтобы машина перекрывала второй луч света ДО того, как восстановится первый. Все время, пока будет перекрыт хотя бы один луч света, ворота остаются открытыми.
После -проезда машиной зоны фотодатчиков лучи света восстанавливаются, сопротивление фоторезисторов уменьшается и реле РП срабатывает, отключая своим контактом реле PH. Размыкающий контакт этого реле включает магнитные пускатели Зл и Зп электродвигателей на закрытие ворот бокса. Отключение этих пускателей произойдет концевыми выключателями KB3JI и КВЗП после закрытия ворот. Для включения устройства в автоматический режим работы предусмотрен тумблер Тб, включением которого подается питание на контакты реле PH, а также на трансформатор Тр, от которого питаются сигнальные (ЛСХ, ЛС2) и осветительные (ЛО\, ЛО2) лампы, а также обмотки реле PH и РП. Причем обмотки PH и РП питаются выпрямленным и сглаженным током. Для этого используют диод Д и конденсатор С. Включение сигнальных ламп ЛС\ и ЛС2, устанавливаемых над воротами бокса с двух сторон, свидетельствует об автоматическом режиме-работы устройства.
Для ручного управления электроприводом тумблер Тб отключается, и включение магнитных пускателей осуществляется кнопками «Открыто» и «Закрыто». Отключение пускателей происходит теми же концевыми выключателями.
Устройство питается от сети переменного тока, суммарная потребляемая мощность составляет 170 за.
На рис. 78 приведена схема управления воротами боксов для электротранспорта. Схемой предусматривается режим как ручного, так и автоматического управления; переключение режимов осуществляется тумблером Тб. При автоматическом режиме управление магнитными пускателями электродвигателей ворот происходит от воздушных контактов, смонтированных на контактной сети. Входные и выходные контакты устанавливаются с учетом длины поезда (машины).
Подходя к закрытым воротам, токосъемник замыкает входные контакты, подключая на время обмотку РУ-Б двухкатушечного сигнального реле. Контакт этого реле замыкается, и срабатывают магнитные пускатели ОЛ и 077, силовые контакты которых включают электродвигатели на открывание левой и правой створок ворот. Своевременное отключение электродвигателей обеспечивают концевые выключатели. Импульс на закрывание ворот будет подан при прохождении машиной выходных контактов. Напряжение подается на деблокирующую обмотку реле управления РУ-Д. При этом замыкается раз-
мыкающий контакт в цепи магнитных пускателей 3JJ и 3/7. Ворота закрываются до тех пор, пока не сработают концевые выключатели КВЗЛ и КВЗП. Режим ручного управления этим устройством аналогичен вышерассмотренному.
I
I ^Ворота
1
Рис. 78. Схема управления воротами боксов для электротран-
спорта
Недостатком такого устройства является невозможность его использования при движении в обоих направле
ниях.
В троллейбусных и автобусных парках широкое при-
менение находят автоматизированные компрессорные установки. Упрощенная схема автоматики такой установки приведена на рис. 79.
Электродвигатель компрессора имеет два вида защит: тепловую ТР (от перегрузки) и максимальную РМ (от коротких замыканий). Ротор двигателя фазный, пусковой реостат Пр его имеет три позиции. Температура масла пускового реостата контролируется контактным термометром, включающим реле РТ при температуре масла более 70° С.
Выбор режима управления компрессорным агрегатом осуществляется тумблером Тб. В режиме ручного управления включение и отключение магнитного пускателя ПМ происходит кнопками «Пуск» и «Стоп». Вывод пускового
реостата в этом режиме возможен только вручную. Защита электродвигателя от коротких замыканий, перегрузки и повышения температуры масла пускового реостата сохраняется в обоих режимах управления.
При автоматическом режиме управления пуск электродвигателя компрессора происходит при снижении давления в ресивере ниже 4 ати. Это снижение фиксируется регулятором АК, контакт которого замыкается в цепи обмотки пускателя ПМ.
Регулятор давления или автомат компрессора АК представляет собой электропневматический аппарат, электрические контакты которого коммутируют внешние электрические цепи в зависимости от величины контролируемого давления и настройки аппарата. Действие регулятора основано на принципе взаимного уравновешива НИЯ усилий пружины и соответствующего давления воздуха на диафрагму. Настройка регулятора заключается в изменении натяжения пружины.
Регулятор АК может быть настроен на любой перепад Давления воздуха. В рассматриваемом случае перепад Принят от 4 до 7 ати. Двигатель запускается при полно
стью введенном пусковом реостате ПР. Блок-контакт пускателя ПМ включает реле-повторитель РП, один из контактов которого подготавливает цепь включения маг-' нитного пускателя 1ПС, а второй — включает реле времени РВ. Через 3 сек замыкается контакт реле времени РВ-1 в цепи пускателя 1ПС. Пускатель срабатывает, са-моблокируется и своими силовыми контактами шунтирует первую ступень сопротивления пускового реостата ПР. Двигатель разгоняется.
Через 3 сек после срабатывания пускателя 1ПС замыкается контакт реле времени РВ-2. Срабатывает пуска* тель 2ПС, шунтирующий своими силовыми контактами вторую ступень сопротивления пускового реостата ПР. Двигатель увеличивает обороты. Через 3 сек после включения пускателя 2ПС замыкается контакт реле (времени РВ-3 и срабатывает пускатель ЗПС. Силовые контакты ЗПС шунтируют последнюю ступень пускового реостата, и двигатель разгоняется до номинальных оборотов. Через несколько секунд после этого размыкается контакт РВ-4 и реле времени отключается, так как контакт ЗПС-2 уже разомкнут. Все пускатели (1ПС, 2ПС, ЗПС) останутся включенными через собственные блок-контакты.
При увеличении давления в ресивере до 7 ати контакт АК4-7 размыкается и пускатель ПМ отключается; его контакт в цепи реле РП размыкается, обесточивая это реле. Магнитный пускатель 1ПС отключается контактом реле РП, а пускатели 2ПС и ЗПС — соответственно контактами 1ПС-2, 2ПС-2.
Следующее включение компрессорной установки произойдет при снижении давления в ресивере до 4 ати. Время такого цикла зависит от емкости ресивера и потребления воздуха и продолжается 2—3 ч.
Глава V
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АВТОМАТИКИ
И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
НА ГОРОДСКОМ ТРАНСПОРТЕ
1. Современные методы моделирования городского движения
Рост городов и городского населения сопровождается увеличением потребностей в пассажирских перевозках. С ростом объема перевозок увеличивается парк подвижного состава городского транспорта, что вызывает перегрузку магистралей, причем транспортные затруднения усугубляются общей тенденцией, по которой жилые массивы в центральных районах городов уступают место деловым и торговым центрам.
Темпы развития дорожных сетей в большинстве советских и зарубежных городов отстают от темпов роста автомобильного парка, а размеры несоответствия планировочных характеристик этих сетей потребностям автомобильного движения неуклонно увеличиваются (недостаточная ширина проезжих частей, особенно в узловых пунктах; недостаточная ширина и плотность сети магистральных улиц и т. д.). В больших городах решение транспортной проблемы осуществляется по двум основным направлениям: развитиеп реконструкция улично-дорожной сети; повышение роли и относительной доли массового пассажирского транспорта в общем объеме перевозок.
Модель прогнозирования городского движения включает в себя три основные фазы: подготовку входных данных, разработку программы для электронно-вычислительной машины и анализ выходных данных (модели.
Данные, вводимые в электронно-вычислительную машину, делят на три группы: уличная сеть, использование территории и городское движение.
В модели прогнозирования городского движения автомобильные дороги, линии общественного транспорта, скоростные транспортные магистрали, метрополитен, городские железные дороги и головные участки пригородных железных дорог представляют собой систему звеньев И узлов. Каждое звено представляет собой транспортную связь между двумя узлами, а узел — место, в котором
звенья пересекаются. Каждое звено может включать в себя несколько близко расположенных параллельных до-рог, обеспечивающих транспортную связь между двумя определенными пунктами отправления-назначения и транспортного сообщения.
По каждому звену комплексной транспортной системы устанавливают следующие основные данные:
а)	по дорожной с,ети— число полос движения, пропускная способность каждой полосы движения, использование звена для движения общественного транспорта;
б)	по линиям общественного транспорта — размер движения единиц подвижного состава в 1 ч, расстояние между узлами, скорость движения;
в)	по железным дорогам — количество поездов, проходящих в 1 ч, расстояние между станциями, скорость движения, структура стоимости проезда.
Назначение узлов сводится к двум основным функциям: расположение и идентификация наиболее загруженных пунктов транспортных магистралей, обозначенных звеньями, идентификация зон и их расположение на плане транспортной сети города. Нанесенная на план города система транспортных связей (узлов и звеньев) разбивается на отдельные микрорайоны (зоны). В каждом микрорайоне-зоне выделяют наиболее загруженные пересечения транспортных магистралей — узлы, вокруг которых группируют данные территориальных зон, к которым относятся: общее число жителей в зоне, число жилищ, площадь жилых зданий, число индивидуальных автомобилей, общее число занятых жителей, число жителей, занятых в промышленности, оптовой торговле и других отраслях, число жителей, занятых в розничной торговле, число жителей в возрасте до 5 лет, общая площадь зоны, протяженность линий общественного транспорта, фактическое расстояние между остановочными пунктами общественного транспорта и др.
Каждое звено уличной сети, входящее в систему путей сообщения города, представляет собой маршрут или его часть для движения одного из видов транспорта, а также для передвижения пешеходов.
В модели для идентификации и кодирования улично-дорожная сеть города разделяется на виды сообщения: транспортные магистрали для движения легковых игру^ зовых автомобилей, а также магистрали для движения общественного транспорта. Автомобильные дороги клас
сифицируют на магистральные и 'скоростные, а линии общественного транспорта—на магистрали для движения наземного массового пассажирского транспорта, город-сКие железные дороги и головные участки пригородных железных дорог.
После подготовки дорожной сети исследуемого района приступают к моделированию транспортных потоков по каждому звену. Для этих целей исследуют функцию пропускной способности.
Движение транспортного потока на любом участке дорожной сети представляет собой очень сложное явление, зависящее от многих факторов. Каждый участок уличной сети фактически является уникальным в своем сочетании факторов, влияющих на условия движения транспортного потока, имеет свою собственную функцию пропускной способности не только в зависимости от предельно допустимой скорости движения, количества регулируемых сигнальных пересечений, приходящихся на единицу длины, количества полос движения, наличия движения общественного транспорта, но также и в зависимости от сезона года, часов суток, атмосферных условий и т.д. Практически учесть влияние (многих) факторов на пропускную способность транспортных магистралей возможно только благодаря применению электронно-вычислительных машин с большой емкостью запоминающего устройства.
Для модели прогнозирования городского движения определение функции пропускной способности заключается в следующем/В том случае, когда транспортный поток превышает пропускную способность, скорость движения начинает постепенно снижаться, в результате чего возникает явление, называемое затором или пробкой.
Исследуемый показатель функции пропускной способности определяется зависимостью между размером транспортного потока полосы движения и затратой времени автомобилем в минутах на единицу длины.
Из рис. 80,а видно, что пропускная способность скоростной транспортной магистрали немного выше соответствующего показателя на магистральной улице. На каждом участке дороги имеется точка, соответствующая так Называемому критическому потоку /с , выше которой затраты времени начинают резко возрастать; другая точка •т соответствует максимальному потоку для определенного участка транспортной магистрали. Попытка увели
чить -размер движения на том или ином участке дорогу сверх максимального значения приводит к резкому уве, личению затрат времени на движение, в результате чего образуются очереди, а размер движения сохраняется на уровне максимального или -снижается по сравнению с ним.
На рис. 80,6 приводится зависимость с указанием основных параметров для двух наиболее распространенных участков дорог, размещенных на магистральной улице и скоростной транспортной магистрали. Функция пропуск-
о)
Пропускная способность (аб то мобилей б час на одни полосу) fl-магистральная улица б - скоростная магистраль Jc - критический поток fa-максимальный поток
Пропускная способность (автомобилей б час на одну полосу) fl - магистральная улица 5 - скоростная магистраль
Пропускная способность {автомобилей 6 час на одну полосу)
Размер движения, автобусов в час
Рис. 80. Функция пропускной способности дорожно-транспортной сети
а — для участков магистральной улицы и скоростной транспортной магистрали; о — теоретическая пропускная способность участков магистральной улицы и скоростной транспортной магистрали; в — пропускная способность транспортной магистрали с тремя регулируемыми перекрестками при скорости движения 45 км/ч-, г — зависимость пропускной способности транспортной магистрали от размеров движения трамвая
ной способности рассматриваемых участков транспортных магистралей до точки fm сводится к простой зависимости между фактическим размером транспортного потока и временем движения. За точкой fm кривая продолжает отклоняться вверх и вправо. Это объясняется тем, что в конкретных условиях фактический размер транспортного потока не может превышать максимальный поток, соответствующий точке fm.
Пропускную способность определяют следующими уравнениями:
для О f (0 х. /с:
/(0 = ^с + ^[/(0-/с];
для /с < f (0 <_ /т:
t(v) = tc + d2[f(v)~fc]-,
для / < / (0:
t (v) = tm + d3 [f(v)—fm],
где fv—требуемый размер потока (расчетный) автомобилей в 1 чна одну полосу движения;
— среднее время движения одного автомобиля в мин\
tc— время движения одного автомобиля;
tm—время, соответствующее размеру максимального транспортного потока fm.
Участок дороги до точки /с называется районом «свободного» потока и обозначается через di, между точками /с и fm — «турбулентного» потока — d2 и остальной участок магистрали выше точки fm называется «сверхзагруженным» районом — d3.
Уравнения вводятся в электронно-вычислительную машину. Вычисляется среднее время движения одного автомобиля в свободном, турбулентном или сверхзагруженном районе магистрали.
На рис. 80,в приведен график, характеризующий функцию пропускной способности автострады с тремя сигнальными пересечениями на 1 км при скорости движения 45 км!ч, построенный по результатам выполненных исследований в Торонто. Кривая на этом графике разбита как бы на три участка, каждый из которых соответствует району загрузки транспортной магистрали: до 500 автомобилей в 1 ч на одну полосу движения (свободный), от 500 до 675 автомобилей (турбулентный) и свыше 675
автомобилей в 1 ч на одну полосу движения (сверхзагруженный).
Средние затраты времени движения одного автомоби-ля в свободном районе составляют примерно 3,6 мин на 1 км, в турбулентном — 6 мин и в сверхзагруженном районе — почти 12лшнна 1 км.
Чтобы применить формулы, приведенные выше, пользуются понятием эквивалентного транспортного потока /э (экипажей, приходящихся в 1 ч на одну полосу движения). Чтобы получить зависимость между размером движения общественного транспорта и автомобильным потоком на звеньях улично-дорожной сети со смешанным движением, анализируют условия движения в точке fm на многих транспортных магистралях, в результате чего составляют следующие основные уравнения:
F(y) = C + (^yPQ)F(Q), где F(v)—размер транспортного потока (автомобилей, приходящихся в 1 ч на одну полосу движения);
С — постоянная, равная разности размеров потоков по автомагистрали только легковых автомобилей и при смешанном движении;
NVPQ — количество легковых автомобилей, приходящихся на единицу подвижного состава общественного транспорта;
F(Q) —размер движения общественного транспорта (количество транспортных единиц в 1 ч).
В результате выполненных исследований на основе изучения движения г. Торонто (Канада) установлены следующие зависимости:
для звеньев сети с трамвайным сообщением
F (у) — 150 + 3,5F(Q);
для звеньев сети с автобусным сообщением
F (0 = 0 4-4,5 F(Q) = 4,5F(Q).
В последнем уравнении С = 0, так как считают, что автобусы лишь незначительно снижают пропускную способность транспортных магистралей (в пределах до 5%), тогда как для автомагистралей с трамвайным сообщением С= 150.
На рис. 80,г приводится зависимость пропускной способности транспортной магистрали с пятью регулируемыми сигнальными пересечениями и скоростью движения
45 км/ч от размера движения трамвая. Из рисунка видно, что если бы на данной магистрали осуществлялось движение только легковых автомобилей, то пропускная способность магистрали для данных условий составляла бы 600 автомобилей в 1 ч. Наличие трамвая значительно снижает пропускную способность. В частности, при размере движения, равном 30 трамваев в 1 ч, пропускная способность магистрали снижается почти вдвое, а при 80 — составляет всего 150 автомобилей в 1 ч.
Эквивалентный транспортный поток для участков дорог, на которых эксплуатируют три вида транспорта (легковые и грузовые автомобили, а также один из видов наземного общественного транспорта), определяют по следующим уравнениям:
F3(Q) = (^PQ)F(Q);
F3 (T) = (NvPT)F(Ty,
F3 (v) = F(v) + F9(Q) + F9(T)f
где	F3(Q) — эквивалентный транспортный по-
ток на участках дорог с движением общественного транспорта;
F3(v)—эквивалентный поток на участках дорог с движением грузовых автомобилей;
F (и), F(T)—загрузка участков дорог легковыми и грузовыми автомобилями соответственно;
F (Q)—размер движения общественного транспорта;
F3 (v)— результирующий эквивалентный транспортный поток магистрали в легковых автомобилях;
(NvPQ), (NvPT)—внутримодельные параметры.
Тогда эквивалентный транспортный поток, приходящийся на одну полосу движения, определится уравнением
(NULA) ’
где NULA — количество полос движения на рассматриваемом звене транспортной магистрали.
Зная средние затраты времени одного автомобиля на единицу длины определяют общую затрату времени
на преодоление автомобилем всего участка улично-дорожной сети (звена):
Т (v) = t (и) L, где T(v)—общая продолжительность движения автомобиля по звену в мин\
L — длина звена в км.
Таким образом, по наиболее характерным типам звеньев (например, в условиях Торонто дорожная сеть была разбита на 18 типов звеньев) в электронно-вычислительную машину в табличной форме вводятся параметры tc, fc, tmi fm, di, d2, d^ которые являются основными данными для моделирования транспортных потоков.
Для выбора маршрута поездки в зарубежной практике маршрутная сеть города подразделяется на маршруты:
для движения легковых и грузовых автомобилей vr, общественного транспорта Q;
смешанные ^Q+Q^i;
для движения только грузовых автомобилей повышенной грузоподъемности Т.
В модели прогнозирования движения проблема назначения маршрута сводится к определению числа транспортных средств каждого из видов транспорта или количества пассажиров, использующих каждый из двух или более маршрутов между определенными пунктами'отправления-назначения поездки.
Методика назначения маршрута при помощи электронно-вычислительных машин сводится к следующим основным правилам: AFX— первоначальный фактор назначения маршрута, показывающий долю поездок из определенного пункта отправления в определенный пункт назначения данным видом транспорта и маршрутом, связывающим два пункта отправления-назначения. Допустим, что между определенными пунктами отправления-назначения имеются три маршрута, из которых два — для общественного транспорта и один смешанный маршрут. В этом случае (Л/7) ь (AF)2 и (Л/^з для данной пары пунктов отправления-назначения будут показывать долю легковых автомобилей в общем объеме поездок пассажиров по каждому маршруту, a (AF)^ (AF)$ и (AF)e— долю общественного транспорта в этих перевозках для каждого из имеющихся маршрутов. Таким образом, в модели прогнозирования движения определяется пропорциональное распределение видов транспорта и маршрутов
(ЛЛх = — т
в выполнении воспроизведенного объема поездок между любой парой пунктов отправления-назначения.
Факторы назначения маршрутов вычисляются в блоке основной программы по формуле
гр— а (и)
—а (и) । р—a (v) ।	р—а (v) ’
где (Л/7)!—фактор назначения первого маршрута, показывающий долю автомобильного транспорта на маршруте № 1 в общем объеме поездок между определенными пунктами отправления-назначения;
Тп—продолжительность поездки через n-й маршрут, связывающий указанные пункты;
a (v) — эмпирический показатель фактора назначения маршрута.
Для установления факторов назначения маршрутов общественного транспорта показатель а(и) в формуле заменяется через a(Q). При этом следует иметь в виду, что сумма факторов назначения маршрутов для каждого из видов транспорта независимо от их количества должна всегда соответствовать единице. Например, имеются четыре автомобильных маршрута и два маршрута для движения общественного транспорта. В этом случае для автомобильных маршрутов v для каждой пары пунктов отправления-назначения должно быть соблюдено условие
(A F\ + (А Г)2 + (AF)3 + (A F)4 = 1.
Аналогично для маршрутов общественного транспорта
(AF)5 + (AF)e=l.
Программа вычислительной машины, разработанная для прогнозирования городского движения, состоит из трех самостоятельных частей: а) вспомогательной программы ввода; б) основной программы; в) программы анализа выходных данных.
До того как основная программа будет введена в действие, вспомогательная подготавливает входные данные для их дальнейшей обработки и вычисления необходимых данных. В модель вводятся математические уравнения, по которым вычисляются размеры поездок. Основная программа вычислительной машины является главной частью модели прогнозирования основных параметров городского движения. Она состоит из шести блоков,
в которых за определенный период времени производится повторение операций для вычисления наивыгоднейшего режима движения между двумя пунктами отправления-назначения. Каждое повторение операций в блоках основной программы называется итерацией.
В блоках основной программы производится решение пяти определяющих условий движения: цель поездки, пункт назначения, время суток, вид транспорта и маршрут движения. Основная программа состоит из шесги блоков:
1)	воспроизведения маршрутов;
2)	факторов движения;
3)	обмена поездками между каждой парой пунктов отправления-назначения;
4)	пропорционального распределения поездок между видами транспорта и маршрутами;
5)	назначения маршрутов;
6)	факторов времени.
Последовательность действий в блоках основной программы сводится к следующему.
В блоке воспроизведения маршрутов (блок 1) вырабатывается ряд маршрутов в функции времени между каждой парой пунктов отправления-назначения, каждый воспроизведенный маршрут представляет собой минимальную затрату времени на поездку между определенными пунктами улично-дорожной сети города.
В блоке факторов движения (блок 2) оцениваются выработанные в блоке 1 маршруты и устанавливаются факторы обмена поездками между определенными пунктами города.
Из блока 2 факторы условий движения поступают в блок обмена поездками (блок 3), в котором определяется фактический размер поездок по их категориям, которые будут совершаться между любыми двумя зонами исследуемого района.
В блоке пропорционального распределения поездок ’ между видами транспорта и маршрутами движения (блок 4) используются данные межзонного обмена поездками, полученные в блоке 3, и факторы выбора вида транспорта и маршрута, установленные в блоке 2 для определения фактического размера поездок, которые будут совершаться между каждым видом транспорта и по каждому маршруту между каждой парой пунктов отправления-назначения.
В блоке назначения маршрутов (блок 5) устанавли
вают загрузку каждого звена маршрутов, выработанных в блоке 1, в пассажирах и транспортных средствах.
В блоке факторов времени (блок 6) данные о загрузке каждого звена улично-дорожной сети, полученные в блоке 5, используют совместно с данными функции пропускной способности для определения продолжительности поездки по каждому звену воспроизведенного маршрута.
Разработанная программа дает возможность с достаточной степенью точности определить ожидаемый объем поездок и размеры транспортных потоков между любыми двумя пунктами отправления-назначения исследуемого района с минимальной затратой времени на передвижение. Применение этих данных практически не ограничено в эксплуатационных расчетах. Основными направлениями использования выходных данных для практических целей являются:
а)	разработка оперативных мероприятий, направленных на корректировку существующей маршрутной системы разных видов транспорта;
б)	перераспределение подвижного состава по маршрутам и т. д.;
в)	разработка мероприятий, направленных на развитие улично-дорожной сети города, включая строительство новых транспортных магистралей, расширение проезжей части существующих участков дорог, выбор наиболее оптимальных направлений строительства линий метрополитена, выделение мест для открытых стоянок автомобилей;
г)	разработка мероприятий планировочного характера, направленных на оптимальное размещение промышленных предприятий, жилых массивов, торговых центров;
д)	разработка мероприятий, направленных на изменение условий эксплуатации городского транспорта, таких как ограничение стоянок автомобилей на отдельных улицах и площадях, запрещение левых поворотов, оптимальное регулирование стоимости стоянок автотранспорта и ряд других.
2. Логические счетно-решающие системы в управлении и регулировании движением городского транспорта
Несмотря на большие работы по сооружению транспортных пересечений и развязок в разных уровнях, строительству магистралей непрерывного движения, расшире
нию и реконструкции существующих городских дорог, светофорная сигнализация для регулирования городского движения остается необходимым элементом инженерного городского оборудования и основным средством обеспечения безопасности движения на площадях и перекрестках. Правильно организованное движение способствует увеличению пропускной способности улично-дорожной сети.
В современных системах регулирования уличного движения с помощью светофорной сигнализации на отдельном перекрестке наиболее совершенными являются системы авторегулирования.
В этих системах длительность сигналов светофоров находится в прямой зависимости от величины транспорт-, ных потоков, подъезжающих к перекрестку в пересекающихся направлениях, благодаря чему величина задержек транспорта перед перекрестком может быть сведена до практически возможного минимума.
Система авторегулирования состоит из:
а)	датчиков или транспортных детекторов, расположенных на подходах к перекрестку;
б)	логического устройства, накапливающего импульсы от датчиков и задающего длительность сигналов светофоров;
в)	исполнительного устройства, непосредственно переключающего сигналы светофоров.
В алгоритм любой системы авторегулирования входят следующие основные параметры:
/нач—начальное или минимальное время включения зеленого сигнала светофора;
/эк— «экипажное время», или время, на которое каждый подъезжающий автомобиль удлиняет продолжительность зеленого сигнала;
/макс—максимальное время горения зеленого сигнала, не зависящее от величины транспортного потока.
Все три параметра являются регулируемыми, в зависимости от конкретных условий данного перекрестка. Обычно они составляют: /пач =3 ~ 5 сек; /эк — 3 4- 5 сек; /макс == 55	60 сек.
Транспортный детектор, регистрирующий прохождение транспортных единиц в контролируемых сечениях улично-дорожной сети, является основным и необходимым элементом любого устройства автоматического регулирования уличного движения.
Мосгортранспроектом разработана конструкция контроллера, предназначенного для управления светофорной сигнализацией на отдельном перекрестке.
Контроллер представляет собой цифровое логическое устройство, осуществляющее задание режимов включения светофорных сигналов в соответствии с фактическим распределением транспортных потоков на различных направлениях движения.
Блок-схема контроллера приведена на рис. 81.
Рис. 81. Блок-схема контроллера светофорной сигнализации
Канал	. Канал
Основным агрегатом контроллера, используемым во всех режимах его работы, является блок исполнительных устройств (БИУ).
Этот блок предназначен для коммутации сигнальных ламп светофоров в соответствии с принятой на данном перекрестке схемой организации движения по командам, поступающим от выходного регистра программного блока ВРПБ. Блок исполнительных устройств выполнен на бесконтактных полупроводниках переключающих элементах (тиристорах). Число тиристоров в схеме равно числу трупп светофорных ламп, горящих одновременно в течение цикла.
Выходной регистр программного блока имеет число Устойчивых состояний равновесия, равное числу тактов работы светофорной сигнализации. Переход от одного состояния равновесия к другому происходит по сигналам, поступающим либо от программного блока ПБ в ре
жиме автоматического или жесткого программного управления, либо от пульта ручного управления ПРУ при переключении светофоров регулировщиком.
Программный блок является главным управляющим агрегатом контроллера. Он представляет собой набор пе-ресчетных регистров и логических элементов и вырабатывает в -соответствии с заданными уставками циклическую последовательность определенных временных интервалов, отвечающих тактам работы светофорной сигнализации. В качестве источника опорной частоты, поступающей на вход пересчетных регистров, используется промышленная сеть переменного тока.
Добавление блока поиска разрывов в транспортных потоках БПР, воздействующего на программный блок, позволяет осуществить автоматическое регулирование движения транспорта на перекрестке при реализации алгоритма поиска разрывов в потоке.
Сущность этого алгоритма заключается в следующем.
Длительность горения зеленого сигнала t3 на каждом направлении движения лежит в пределах /Мин<Л< <С/макс‘
Величины /мип и /макс являются константами алгорит-ма и устанавливаются в соответствии с конкретными условиями движения на перекрестке.
Регистрация транспорта осуществляется блоком транспортных детекторов БТД, являющимся агрегатом контроллера. Приемные рамки детекторов устанавливаются на расстоянии 30—60 м от линии «Стоп» перекрестка.
После включения зеленого сигнала на одном из направлений движения и истечения интервала времени, равного /мин> начинает осуществляться поиск разрыва в транспортном потоке, движущемся в указанном направлении; как только разрыв в потоке составит по времени величину Д/, большую или равную некоторой константе Д/э (экипажный интервал), происходит переключение светофорной сигнализации с разрешением движения в противоположном направлении. Измерение отрезка времени Д/, сравниваемого сД/3, начинает происходить вновь с проезда очередного экипажа в сечении установки приемных рамок детекторов.
Если за период времени от /МШ1 до /макс условие Д/> >Д/Э ни разу не будет выполнено, переключение все равно происходит в момент истечения /Макс-
Блок поиска разрывов фиксирует лишь момент на
ступления условия Д/>Д/Э. Выработка минимальных и максимальных значений длительностей фаз, а также задание длительности промежуточных тактов осуществляются программным блоком.
Для работы в режиме желтого мигающего сигнала в контроллере имеется блок мигающей сигнализации БМС.
В случае, если контроллер используется на перекрестке с трехфазной схемой организации движения, возможна его работа с пропуском той фазы, в которой отсутствует транспорт, ожидающий разрешение на проезд.
Указанный режим работы обеспечивается введением блока пропуска фазы БПФ.
Помимо перечисленных блоков имеется принципиальная возможность включения в схему контроллера еще двух блоков, переводящих его из изолированного в режим системного управления.
Введение блока синфазирования БСФ в схему обеспечивает синхронно-синфазную работу контроллеров в режиме гибкого координированного регулирования.
Блок телемеханики БТМ позволяет осуществлять координацию работы программного блока с задающим системным устройством и производить полное дублирование всех операций, выполняемых с пульта ручного управления.
Система БТД дает возможность изменять алгоритмические режимы контроллера добавлением отдельных блоков без изменения его схемы и конструкции.
Контроллер реализован на стандартных логических элементах серии ЭТ.
Монтаж элементов ЭТ выполнен на кассетах, установленных в шкафу контроллера. Выбор габаритных размеров и объема кассет обусловлен: размещением на каждой кассете законченных функциональных блоков, а также объемом логических элементов, составляющих кассету, выбранным таким образом, чтобы при возникновении неисправности имелась возможность быстро найти дефектный узел схемы.
В качестве транспортных детекторов в контроллере используют детекторы типа АРТ-3.
Установка «временных параметров, определяющих жесткий временной и автоматический режимы работы, осуществляется при помощи многопозиционных переключателей, расположенных на торцовой стороне кассет.
На базе использования контроллеров рассмотренного типа была создана телемеханическая система диспетчер-
ского управления светофорными объектами, расположенными на одной магистрали. Для контролируемых пунктов эта разработка свелась к конструированию блока телемеханики, устанавливаемого в контроллере.
В телемеханической системе используют временное разделение сигналов. В качестве каналов связи служат кабельные линии городской телефонной сети. Структура канала связи древовидная с параллельным подключением контролируемых пунктов.
Для повышения надежности предусматривают резервирование магистральных телефонных линий.
Управляющий пункт системы обслуживает десять контролируемых пунктов. В системе применен распределительный метод избирания с непрерывной передачей сигналов и синхронизацией от сети переменного тока.
Команды для управления светофорными объектами пеоедаются четырехэлементным помехозащищенным кодом. Для построения такого кода используют амплитудный импульсный признак (наличие или отсутствие импульса). Обратная сигнализация передается одноимпуль-сным кодом без защиты от искажений.
В качестве генератора токовых импульсов служит сеть промышленной частоты и формирователь, который преобразует синусоидальное напряжение, поступающее на его вход, в прямоугольные импульсы промышленной частоты.
С выхода формирователя импульсы подаются на вход двоичного счетчика, отсчитывающего импульсы в двоичном коде. Счетчик совместно с дешифратором образует распределитель импульсов.
Распределители на управляющем и контролируемых пунктах имеют двоичные счетчики с одинаковым числом ячеек, а их диодные дешифраторы отличаются друг от друга количеством выходов.
Нулевой и первый выход распределителя на управляющем пункте служат для образования синфазирующего удлиненного импульса, поступающего на все контролируемые пункты через линейный блок. Этим импульсом все счетчики в системе приводятся в исходное состояние.
Выходы распределителя на управляющем пункте разделены на две части. Одна часть выходов соединена с линейным блоком. Она служит для образования команд управления. Другая связана со схемой совпадения и предназначена для приема сигнализации с контролируемых пунктов. На выходы дешифратора оказывают воз-154
действие выходные триггеры программного блока, который выдает (сигналы управления через промежутки времени, определяемые заранее заданным временным режимом работы светофорной сигнализации. Воздействие на выходы дешифратора могут оказать также и ключи управления.
Команда управления -принимает на контролируемом пункте линейный блок, затем импульсы управления поступают на схему совпадения. Импульсы с соответствующих выходов распределителя контролируемого пункта проходят через открытую схему совпадения и записывают в блоке кодовых триггеров тот ход, который соответствует переданной команде.
Диодный дешифратор расшифровывает код и оказывает воздействие либо на выходной регистр программного блока контроллера (если производилась передача команды на переключение светофорных сигналов), либо на выходное исполнительное реле (если изменяется режим работы контроллера в целом).
После выполнения команды с соответствующего выхода распределителя контролируемого пункта в канал связи через линейный блок посылается импульс, который воздействует на схему совпадения. Таким образом обеспечивается прохождение импульсов с выхода распределителя через схему совпадения на блок выходных триггеров сигнализации и изменение состояния определенного триггера, что приводит к включению или отключению сигнальной лампочки на мнемосхеме.
С управляющего пункта могут быть переданы на каждый контролируемый пункт команды на включение любого такта светофорной сигнализации, желтой мигающей сигнализации, а также на подачу и снятие напряжения питания ламп светофоров. Обеспечивается передача обратной сигнализации о выполнении каждой из переданных команд, а также о переводе светофорного объекта на местное (ручное) управление.
Задание времени действия огней светофоров на перекрестках обеспечивается программным блоком управляющего пункта. Этот блок выдает команды на переключение светофоров в соответствии с одной из заранее заданных временных программ.
Одна из программ набирается переключателем, а две другие жестко закоммутированы. Изменения, вносимые в них, осуществляют перепайкой соответствующих цепей.
Максимальная длительность цикла составляет 100 сек, дискретность установки временных интервалов 1 сек.
Контроллеры, используемые в телемеханической системе, содержат лишь блок исполнительных устройств и выходной регистр местного программного блока. Местный программный блок включают в схему контроллера как резервное устройство при нарушении работы системы телемеханики.
Аппаратура телемеханической системы управления светофорными объектами также состоит из логических элементов серии ЭТ.
На диспетчерском пункте установлен шкаф аппаратуры и пульт управления системой настольного типа с расположенными на нем командными и квитирующими ключами, мнемосхемой магистрали с сигнальными лампами, отображающими работу светофоров на каждом из перекрестков, и лампами несоответствия, сигнализирующими о нарушениях нормальной работы телемеханического оборудования.
В ближайшее -время вступят в эксплуатацию два шкафа контролируемых пунктов и шкаф аппаратуры диспет-. черского пункта системы.
Примером системы автоматического управления светофорной сигнализацией в крупном транспортном узле Москвы может служить площадь Серпуховской заставы и прилегающие к этому узлу семь перекрестков (рис. 82).
Основной задачей телемеханической системы управления светофорной сигнализацией является оптимизация режимов работы светофорных объектов с целью снижения транспортных задержек -в обслуживаемом районе, обеспечение постоянного контроля за качеством функционирования аппаратуры управления светофорными сигналами, расположенной на перекрестках, оперативное диспетчерское управление светофорной сигнализацией в особых режимах.
Функциональная схема системы представлена на рис. 83. На управляющем пункте УП расположены: специализированная управляющая вычислительная машина УВМ, комплект устройств телемеханики, реализующих функции телеуправления, телесигнализации и телесчета ТУ—ТС — ТСЧ, пульт диспетчера ПД, мнемосхема МС дорожно-уличной сети регулируемого района с символами, отображающими фактические режимы работы светофорной сигнализации, центральное программное устрой-156
Рис. 82. Схема транспортного узла с автоматическим управлением светофорной сигнализацией
п Андреева,
сгво ЦПУ, используемое в качестве резервного в случае выхода УВМ из строя или в периоды ее профилактики и ремонта.
Рис. 83. Функциональная схема системы диспетчерского управления светофорной сигнализацией
Система содержит шесть КП, связь с которыми осуществляется телемеханическим способом.
Каждый КП имеет блок транспортных детекторов ТД, блок телемеханики ТУ—ТС—ТСЧ, пульт ручного управления ПРУ, устройство мигающей сигнализации УМС, блок исполнительных устройств, переключающих сигнальные лампы светофоров, ПУ и резервное программное устройство РПУ, обеспечивающее функционирование светофорного объекта в случае неисправности оборудования или повреждения линии связи.
Структура каналов связи является радиальной. В качестве канала связи используют кабели городской телефонной сети — по одной паре проводов для подключения каждого КП к УП. УП располагает шестью независимыми полукомплектами телемеханической аппаратуры, каждый из которых соответствует определенному КП.
УВМ системы является цифровой одноадресной машиной, работающей в реальном масштабе времени.
Представление чисел в машине — двоичное параллельное. Количество разрядов в слове 13. Для повышения алгоритмической гибкости УВМ использован принцип микропрограммирования. Реализация каждой программы сводится к выполнению мелких операций (микрокоманд). В качестве распределителей сигналов при обработке микрокоманд служат линии задержки, обеспечивающие сдвиг по времени длительностью до 2 мксек.
Запоминающее устройство УВМ выполнено на ферритовых сердечниках <с ППГ и имеет 256 ячеек.
Цикл обращения к запоминающему устройству составляет 10 мксек.
Арифметическое устройство представляет собой четыре тринадцатиразрядных регистра, выполненных на статических триггерах.
Обмен информацией с устройствами телемеханики осуществляется через буферный регистр на транзисторных триггерных ячейках, причем каждому КП отведена определенная часть указанного регистра.
Буферное устройство выводит команды из УВМ и передает их на КП для управления светофорной сигнализацией, а также вводит информацию в машину об условиях движения в контролируемом районе и о фактическом состоянии светофорных объектов.
В качестве транспортных детекторов в системе используют детекторы типа АРТ-3.
В блоках телемеханики применено временное разделение сигналов. Они построены на двухтактных феррит-диодных элементах. Генератором тактовых импульсов служит промышленная сеть переменного тока.
В системе предусмотрены две основные программы автоматического управления светофорной сигнализацией.
Первая из них представляет алгоритм с поиском разрывов в транспортном потоке, движущемся <в пределах регулируемого перекрестка.
При наладке этого алгоритма каждым из перекрестков, входящим в систему, управляют независимо от других, и он действует в режиме изолированного регулирования.
Оптимизация режима работы светофорной сигнализации в контролируемом районе и снижение транспортных задержек являются результатом частных оптимизаций, получаемых самостоятельно в пределах каждого отдельного перекрестка. Таким образом, оптимизация происхо-
цит по принципу — оптимизация целого как сумма от принятия оптимальных решений в его частях.
Вторая программа автоматического регулирования представляет 'собой оперативное координированное управление светофорной сигнализацией на перекрестках, входящих в систему. Она обеспечивает поиск разрывов в транспортных потоках во всех направлениях и коррекцию длительностей тактов внутри программы координации.
Этот алгоритм является системным алгоритмом, т. е. весь регулируемый район рассматривается при реализации алгоритма как единое целое.
Сущность примененного системного алгоритма состоит в следующем.
В соответствии с выбранной расчетной скоростью движения транспортного потока для всех перекрестков устанавливается одинаковая длительность цикла регулирования и гарантируется минимальная ширина зеленой ленты А/3 для пропуска транспорта в основном направлении. Одновременно при помощи транспортных детекторов анализируют разрывы транспортного потока на основном и на второстепенном направлении. По результатам этого анализа изменяют продолжительность действия отдельных фаз в пределах установленной длительности цикла. Для сохранения синфазности работы светофорной сигнализации на каждом перекрестке предусмотрено, что длительность основного такта, соответствующего включению зеленых сигналов по магистрали, не может быть меньше fMHH. Отсчет этой величины ведут от момента начала гарантируемой зеленой ленты времени в программе координированного регулирования.
Как показывает опыт использования систем регулирования уличного движения подобного класса, внедрение разработанной системы позволит снизить непроизводительные задержки транспорта в обслуживаемом районе на 25—30% со сроком окупаемости первоначальных капиталовложений в 2—3 года. Наиболее простым средством местного авторегулирования является автомат переменного режима типа «Электрик», разработанный в Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова.
На приведенной схеме (рис. 84) левая часть представляет автомат переменного режима, а правая — светофор, поляризованное реле переключения сигналов РП, датчики ДИ и блоки их питания ПД (типовая московская схема).
В левой части показаны: два синхронных электромоторчика «Уоррена»: рабочий СД-2Р и «старт-стопный» СД-2СС, два реле: реле самоблокировки РСБ и реле отключения двигателя СД-2Р (РОД). Оба. реле имеют сдвоенные контактные группы. В зависимости от условий движения на перекрестке автомат может работать на следующих основных режимах:
Рис. 84. Схема автомата переменного режима типа «Электрик»
к перекрестку не подъезжает никакой транспорт. В этом случае моторчик СД-2Р крутится непрерывно и его диск переключает сигналы светофоров по заданному минимуму, обеспечивающему время горения сигналов, необходимое для перехода улиц пешеходами, а также для проезда через перекресток автомобилей, не успевших проехать через перекресток за период включенного зеленого сигнала и остановившихся между датчиком и перекрестком;
условия обычного движения, когда к перекрестку подъезжают одиночные автомобили или их небольшие группы. При прохождении транспорта в зонах датчиков импульсы от него поступают в реле-повторитель ДИ, которое усиливает их до величины, необходимой для срабатывания реле
отключения двигателя РОД и остановки моторчика СД-2Р. В результате происходит удлинение горения зеленого сигнала светофора. Непрерывное вращение диска со штырьками моторчика СД-2СС вызывает включение реле самоблокировки РСБ и повторное включение моторчика СД-2Р. Таким образом каждый импульс от датчика продолжает действие зеленого сигнала светофора на среднюю величину, необходимую для проезда автомобиля от датчика до перекрестка и которая может регулироваться изменением расположения штырьков на диске моторчика СД-2СС-,
транспорт идет непрерывным потоком. В этих условиях необходимо создать перерыв в движении непрерывного потока для пересечения улицы транспортом или пешеходами. Это достигается за счет того, что пци любой частоте импульсов от датчиков к мотору СД-2Р ротор его провернется и сигналы переключатся. Практически у данного автомата максимальное время действия зеленого сигнала не превышает 55 сек.
Схема построена таким образом, что автомат фиксирует импульсы только от тех датчиков, в каком направлении в данный момент действует зеленый сигнал. В период действия желтого сигнала датчики не работают.
В основу конструкции универсального автомата АКХ-3 положено устройство автомата «Электрик». Но в исполнительной части вместо поляризованных реле имеются мощные магнитные пускатели, обеспечивающие включение одновременно до 40 ламп. Автоматы рассчитаны на три различные схемы организации движения на перекрестке: простую — двухфазную, трехфазную с одним левым поворотом и трехфазную с двумя левыми поворотами.
Универсальность автомата состоит в том, что блок «логики» (от автомата «Электрик») можно заменить блоком синхронизации, в случае работы автомата в системе координированного регулирования движения («Зеленая волна») или на блок «мигалки», если автомат предназначен для работы в «жестком режиме» на индивидуальном перекрестке.
В результате анализа существующих и проектируемых автоматических систем и устройств регулирования уличного движения и проведения исследований статических и динамических свойств транспортных потоков даны проектные предложения по разработке единой телеавто-
магической системы управления движением транспорта для Москвы. На юснове проведенных исследований определена структура системы, рассмотрены вопросы общей организации и применения основных элементов оборудования системы, т. е. электронных цифровых вычислительных машин, устройств телемеханики, контроллеров, транспортных детекторов.
При выборе основных технических средств системы рассмотрены вопросы унификации и агрегатизации.
Система охватывает все регулируемые перекрестки города в пределах кольцевой автомобильной дороги и может осуществлять автоматическое управление полным комплексом средств регулирования из единого вычислительного центра.
Система выполняет следующие основные функции:
а)	автоматическое управление работой светофорной сигнализации, направленное на снижение транспортных задержек у перекрестков города, повышение скорости движения, снижение транспортных заторов и повышение безопасности движения;
б)	автоматическое перераспределение транспортных дорожных знаков и указателей, а также автоматическое распределение автотранспорта по стоянкам;
в)	диспетчерское управление движением транспорта ио уличной сети, осуществляемое штатом операторов с центрального управляющего пункта, получающих информацию о параметрах транспортных потоков и состоянии светофорной сигнализации с помощью мнемосхемы и замкнутой системы промышленного телевидения, позволяющей непосредственно наблюдать за состоянием крупнейших транспортных узлов города;
г)	сбор и накопление статистических информаций о параметрах транспортных потоков, уличной сети, состоянии светофорной сигнализации, функционировании автоматического оборудования, а также о дорожно-транспортных происшествиях в городе. Обработка этой информации позволит осуществлять усовершенствование работы системы, выявлять и устранять причины дорожно-транспортных происшествий.
Вычислительная мощность и конструкция управляющего вычислительного комплекса системы позволят одновременно с задачами управления решать ряд вычислительных задач, связанных с потребностями различных подразделений и служб города.
3. Автоматические системы управлений подвижным составом
Основой четкой работы городского транспорта является выполнение графиков движения поездов, а главными технико-экономическими факторами — расход электрической энергии, оптимальное использование тяговых и тормозных средств при получении максимальных эксплуатационных скоростей. В этих условиях должны строго выполняться установленные эксплуатационные нормы и правила обеспечения безопасности движения. Выполнение оптимальных условий движения подвижного состава осуществляют с помощью автоматизации его управления. Применение вычислительного устройства в качестве управляющего органа подвижного состава в общем виде основано на решении дифференциального уравнения движения поезда для впереди лежащего участка пути. Формула уравнения движением поезда имеет вид:
d2 S о /£	1 ।
d2 S
где ------ускорение в км!ч2\
f — удельная сила тяги в кг/Т\
w — удельная сила сопротивления движению поезда в кг/Т;
b — удельная тормозная сила в кг!Т\ i — величина уклона пути;
g — ускорение при действии силы в 1 кг/Т в км/ч2.
Уточненные данные для решения этого уравнения вводятся в машину при помощи специальных датчиков — отметчиков пути, скорости и времени. Профиль соответствующего участка пути в закодированном виде подается из блока памяти, в котором он хранится. В результате решения дифференциального уравнения получается величина скорости в конце участка или время, затрачиваемое на движение поезда по этому участку. Полученный результат сравнивается с аналогичной величиной, заданной программой. При сравнении выбирается нужная тяговая характеристика и время перехода на нее в процессе движения поезда. После переключения двигателя на выбранный тяговый режим управляющая машина осущест
вляет поиск режима движения для следующего участка пути.
На городском транспорте первые опытные системы автоматического управления подвижным составом были применены на метрополитенах.
Автоматическое управление поездами метрополитена облегчает труд машиниста, позволяя сохранить в поездной бригаде лишь одного человека, выполняющего функции наблюдателя во время движения поезда и регулирующего на остановках время его отправления.
Автоматическое управление поездами метрополитена получило наименование автомашинист. Оно обеспечивает точность выполнения графика движения, обеспечивает наиболее рациональные режимы движения, снижает расход электроэнергии и позволяет увеличить максимальные скорости, а следовательно, скорость сообщения и эксплуатационную скорость, способствуя созданию больших удобств пассажирам, пользующимся автоматическим метрополитеном, а также позволяет сократить число поездов, обращающихся на линии, и увеличить пропускную способность линии.
Рис. 85. Схема программной системы автоматического управления
Рис. 86. Схема логической системы автоматического управления поездом
1—датчик кодовой информации командного аппарата;
2 — приемное устройство комгтнд; 3—исполнительные механизмы; 4 — движущийся поезд; 5 — запоминающее устройство профиля пути; 6 — датчик светофорной сигна: лизации; 7 — датчик препятствий на пути
Системы управления «автомашинист» разделяют на две основные группы: программные (рис. 85) .и логические (рис. 86).
Программная система управления характеризуется наличием команд, передаваемых исполнительным механизмам, и не имеет обратной связи, согласующей команды с реальным положением на линии и наличным режимом движения подвижного состава.
Логическая система управления выдает команды и постоянно корректирует их в зависимости от наличного состояния движения на линии и возможностей обеспечения переданных команд в зависимости от трассы и условий движения. Эта система основана на применении счетно-вычислительных электронных машин, производящих решение дифференциальных уравнений движения и выбирающих наивыгоднейший режим движения, обеспечивающий выполнение заданного графика.
На Московском метрополитене применяется логическая система автоматического управления. Главным элементом системы является ЭВМ, получающая от датчиков информацию о процессе движения по скорости, пройденному пути и времени. На основе информации она выдает команды на переключение цепей управления поездом для реализации выбранного режима движения на тяге, выбеге или торможении.
Новая система автоблокировки на линии позволяет обеспечить большее сближение поездов и обеспечивает повышение пропускной способности линии до 45—50 пар поездов в 1 ч.
Исследование новой системы «автомашинист» показало, что количество сбоев при пуске составляет 0,1% общего числа пусков, а при торможении — 0,05%. Дублирование всех основных элементов схемы и их автоматическое замещение при выходе, из строя обеспечивает значительное повышение надежности системы.
Машинист-наблюдатель может в любой момент перейти с режима «автомашиниста» на ручное управление поездом.
Программная система управления применяется на Московском метрополитене на конечных станциях для оборота подвижного состава. Режим движения поезда задается наземными устройствами в виде двух проводов, уложенных вдоль рельсового пути, обтекаемых токами высокой частоты и создающих магнитное поле, воспринимаемое индуктивными катушками, установленными под вагоном. Пульсация токов и магнитного поля в определенной последовательности и с заданными интервалами позволяет передавать различные команды поезду пу
тем расшифровки их специальной аппаратурой. Программные токопроводы питаются от высокочастотных генераторов через блокировку светофоров и пусковую кнопку.
На Ленинградском метрополитене применяется программная система управления опытными поездами метрополитена.
Программа находящемуся на линии подвижному составу задается центральным диспетчером и передается в виде условного кода по высокочастотным каналам связи через проводниковые настенные шлейфы, размещенные вдоль пути, по которому должен проследовать подвижной состав с автоматическим дистанционным управлением. Электромагнитные волны, излучаемые шлейфами, принимаются без проводов командной аппаратурой подвижного ^состава.
Аналогичная система может питаться напольными шлейфами, проложенными вдоль рельсовых путей или между ними. Программа передается программной электронной машиной с перфоленты или перфокарты, заранее изготовленной для данной трассы и учитывающей все особенности профиля пути, режима движения и эксплуатации. Программная машина дублируется путем автоматического включения резервной машины в случае отказа основной.
Кроме того, в случае возникновения на линии запрещающего сигнала светофора автоматически передается через предшествующий светофору высокочастотный шлейф закодированный сигнал остановки поезда.
При нормальной эксплуатации на линии передается команда закрывания дверей, пуска и ускорения поезда с заданным ускорением, команда, лимитирующая или разрешающая предельную скорость на перегоне, команда на переключение оптических сигналов и прожекторов поезда, команда выбега и торможения, команда остановки поезда и команда открывания дверей вагонов, а также команда аварийной остановки с применением экстренной системы торможения.
Недостаток системы заключается в отсутствии обратной связи. Достоинством программной системы управления является наличие двух программных машин на всю линию вместо многих электронно-управляющих устройств по числу поездов, курсирующих на линии, при логической системе управления.
Программная система управления обеспечивает возможность изменения программы управления применительно к различным графикам движения, например в часы пик, в обычное время, в будничные и воскресные дни Программную систему управления можно применять для одного или 'нескольких поездов одной линии, для поездов нескольких линий, а также для поездов всей сети метрополитена крупного города, а само управление осуществлять из одного центрального диспетчерского пункта.
Программная система управления позволяет машинисту-наблюдателю в случае надобности в любое время перейти на ручное управление поездом полностью или выполнять вручную отдельные операции (например, открывание и закрывание дверей или ускорение движения поезда в случае вынужденной задержки его на станциях).
Принципиальным отличием отечественных систем автоматического управления поездами метрополитена является применение их в достаточно широких масштабах на поездах с пассажирами, в нормальных условиях эксплуатации, тогда как зарубежные системы автоматического управления проверяются пока почти исключительно в опытной эксплуатации без пассажиров.
Рассмотрим некоторые опытные зарубежные системы автоматического управления метрополитеном.
Нью-йоркский метрополитен (США) использует программную систему автоматического управления. Управление поездом осуществляют кодированным переменным током 100 гц, подаваемым на рельсы.
Управление движением поезда при отправлении его со станции осуществляется автоматическим устройством, снабженным часовым механизмом, перемещающим перфорированную 35-миллиметровую кинопленку. На нее направляется луч света, приводящий в действие фотоэлектрический элемент.
Действие схемы автоматического управления представлено на рис. 87 и 88.
На станцию 18-я авеню поступает 270-й код, передаваемый со станции Новый Утрехт, при наличии свободного перегона. Приемно-командные устройства, установленные в головном вагоне поезда, 1 принимают код и обеспечивают разгон поезда до скорости 46,7 км!ч, которая поддерживается неизменной на всей длине блок-участка рельсов, по которым передается данный код.
При 'подходе к станции назначения Новый Утрехт поезд попадает на блок-участок пути, несущий 180-й код, предписывающий поезду снижение скорости до 8 км!ч.
Рис. 87. Принципиальная линейная схема автоматического управления поездами нью-йоркского метрополитена
Рис. 88. Блок-схема системы автоматического управления поездами метрополитена г. Нью-Йорка
/ — .индуктивная катушка; 2 — усилитель кодгированных сигналов; 3 — декодирующий преобразователь; 4 — реле управления дверями; РУ — распределительное устройство; 5 — реле направления движения поезда-, 6 — путевая сигнализация;’ 7 — генератор высокочастотных колебаний; 8 — генератор сигнала скорости; 9 — сравнивающее устройство обратной связи; 10 — разностной сигнал; 11 — усилитель; 12 — реле управления скоростью поезда; 13 — реле тяговых двигателей; 14 — канал сигналов к тяговым двигателям; /5 —тормозное реле; 16 — канал сигналов к тормозной системе поезда
На участке нулевого кода поезд следует по инерции (выбегом) до полной остановки. Попав в зону токоведущей петли, уложенной между рельсами, поезду передается 75-й код, дающий команду на открывание дверей вагонов.
Автоматическое станционное устройство считывает закодированную перфорированную пленку по мере ее передвижения и снимает код 75, что приводит к закрыванию дверей поезда и его растормаживанию. При наличии свободного перегона автоматическое устройство станции 18-я авеню прилагает к рельсам код 270-й, который принимается приемниками хвостового, ставшего головным, вагона 3. Поезд разгоняется и возвращается на станцию отправления 18-я авеню.
При задержке посадки пассажиров на одной из станций автоматически сокращается время стоянки на другой станции. Нарушение нормальной работы автоматических устройств обусловливает немедленную остановку или задержку отправления поезда со станции.
Лондонский метрополитен применяет автоматическое управление поездом сигналами с пути с предупреждением диспетчера об аварийных случаях по радио. Программные машины устанавливаются на станциях. Работа их контролируется с центрального поста.
Программная машина представляет электронное запоминающее устройство, содержащее информацию по заданным программам движения на будничные, субботние и воскресные дни. В программы могут вноситься необходимые изменения и дополнения. Программное управление начинает действовать с момента выхода поезда из депо. Он автоматически подается к станции, отправляется по заданному маршруту и также автоматически управляется в процессе пуска, движения и торможения до передачи управления программным машинам другой станции. Программные машины могут управлять движением на нескольких перегонах или на целой линии от одной машины.
На центральном посту управления установлено световое табло, отражающее движение на всей сети метрополитена, и осуществляется запись на ленту самопишущим прибором выполненного графика движения. С поездами поддерживается телефонная связь по уплотненной системе разговоров по проводам контактной сети. На центральный пост передается телевизионная информация со всех станций метрополитена. Предусмотрена громкоговорящая связь для оповещения станций. Продажа и контроль билетов также автоматизированы с применением магнитного билетного кода и считывающих устройств, открывающих при годности билета входные или выходные турникеты станции посадки или назначения.
Управление поездом осуществляется на частотах от О до 15 000 гц.
Так, например, частота 0 гц обеспечивает движение поезда выбегом, частота 100 гц—со скоростью 1,6 км1ч, 1000 гц — 18 км/ч; 3000 гц — 48 км/ч; 15 000 гц — отключение тяговых двигателей.
Кодовые датчики могут устанавливаться на станции с подключением частот отдельных кодов к изолированным участкам пути или непосредственно на линии у соответствующих блок-участков пути.
Принципиальная схема автоматического управления лондонского метрополитена представлена на рис. 89.
Отсутствие ^ппни'ия^ код 420 Код 180 Отсутствие
Рис. 89. Принципиальная схема автоматического управления лондонского метрополитена
При коде 420-м скорость не ограничена, код 180-й означает скорость не выше 35 км/ч, а отсутствие кода — торможение и т. д.
Стокгольмский метрополитен применяет систему «автомашинист», обеспечивающую управление поездом без вмешательства машиниста, за исключением процесса открывания и закрывания дверей. Система логического управления перерабатывает данные о действительной и требуемой скорости и вырабатывает команды на включение и выключение тока или задающую определенную интенсивность торможения поезда. При приближении к станции «автомашинист» получает сигнал от импульсного генератора, расположенного на путях за 300 м от места остановки поезда. В результате приводятся в действие электрические цепи и электронные устройства, суммирующие кинетическую энергию поезда к моменту начала торможения, и осуществляющие торможение с замедлением, которое обеспечивает остановку в заданном пункте. При платформе длиной 145 м и при длине восьмивагонного поезда 140 м обеспечивается точность остановки поезда ±2,5 м, т. е. ниже, чем на Московском метрополитене, где обеспечивается точность остановки поезда ±1 м.
Парижский метрополитен применяет схемы автоматического управления, работающие в соответствии с задан
ной кривой изменения скорости в функции времени, с соблюдением надлежащего интервала между поездами или впереди лежащим препятствием. Система выполняет заданный график движения и является программной.
Передача программы осуществляется по высокочастотным кабелям, уложенным вдоль подошвы рельсов блок-участков пути справа или слева или с обеих сторон. По этому кабелю передаются команды управления поездом. Поперек пути на некотором расстоянии друг от друга укладываются индукционные кабели, образующие поперечную прямоугольную волну, пропорциональную по длине скорости движения поезда на данном участке пути. Кодовые сигналы принимаются приемными катушками, установленными в головном и хвостовом вагонах поезда. Ток в приемных катушках усиливается и передается в детекторное реле и после срабатывания последнего передается к аппаратуре управления всех вагонов поезда. При несрабатывании детекторного реле через 0.25 сек приводятся в действие автоматические тормозные устройства.
Берлинский метрополитен (ГДР) также использует опытные поезда с автоматической системой управления, обеспечивающей возможность уплотнения графика движения.
Вдоль блок-участков пути проложены на подошвах рельсов линейные проводники. На каждый блок-участок посылается телесигнал в виде импульсов переменного тока различной частоты. Поезд принимает команды посредством индуктивных катушек, находящихся под подвижным составом. На линии установлены датчики, ин-фопмируюшие машиниста и автоматические устройства управления о наличных путевых сигналах и о скорости движения поезда и каких-либо препятствиях на пути.
Устройство сообщает поезду оптимальную скорость, которая может преобразовываться’ в команды пуска с требуемым ускорением, в команду на равномерное движение с заданной скоростью или же приказ торможения. При превышении предписанной скорости происходит принудительное торможение поезда, которое также наступает при нарушении нормальной работы системы автоматического управления. Предусмотрен переход ня ручную систему управления. В настоящее время «автомашинист» берлинского метрополитена работает пол наблюдением бригады машинистов, состоящей из двух человек.
Систему автоматического управления дополняют теле- и радиосвязь поезда с центральным диспетчером, что упрощает отправление поездов со станций и обеспечивает полную безопасность и точность движения.
Венские (Австрия) городские скоростные железные дороги не имеют автоматической системы управления. Они оборудованы индуктивными автостопами, исключающими возможность проезда поездом запрещающего сигнала светофора.
Принципиальная схема работы электромагнитного автостопа представлена из рис. 90.
Рис. 90. Принципиальная схема электромагнитного автостопа венской скоростной железной дороги
А—устройства автостопа на подвижном составе; В — путевые устройства автостопа; 1 — электропневматический вентиль тормозной системы подвижного состава; 2 — выключатель прекращения действия системы автостопа; 3 — блок-контакты в цепи автостопа в рабочем состоянии; 4 — аккумуляторная батарея; 5 — магнитный выключатель цепи электропневматического вентиля, работающий при прохождении подвижного состава над устройствами автостопа у запрещающего сигнала светофора (включение); 6 — индуктивные катушки рабочей части автостопа на подвижном составе; 7 — индуктивные катушки путевой части электромагнитного автостопа; 8 — выключатель, срабатывающий при прохождении подвижным составом запрещающего сигнала светофора; 9 — аккумуляторная путевая батарея
Известны малогабаритные монорельсовые эстакадные дороги, оборудованные полностью автоматической системой управления и работающие без машиниста. Это дороги Телеканале и Минирейл на Лозаннской национальной выставке 1964 г., монорельсовая дорога на Мюнхенской транспортной выставке 1965 г., монорельсовая
дорога на Международной выставке в Монреале «ЭКСПО-67», монорельсовая дорога системы Вестингауз, построенная в Питсбурге в 1967 г. На последней дороге движение поездов осуществляется с неизменным интервалом движения, однако составность поезда автоматически изменяется на конечных станциях в зависимости от наличных пассажиропотоков — от одного до 10 вагонов в поезде.
Автоматические системы управления находят также применение и на трамвае и троллейбусе. Это системы «Симатик», «Логистат», «Геаматик», предусматривающие посредством электрических или электропневматиче-ских органов управления автоматические пуск, движение и торможение поезда при заданных скоростях и величинах тормозного замедления и пускового ускорения, могущих сохраняться неизменными в отдельных параметрах или изменяться в зависимости от нагрузки поезда и состояния рельсовых путей. Такие системы могут быть отнесены к полуавтоматическим системам управления, существенно облегчающим и упрощающим режим и труд по ведению поезда водителем. Характерной особенностью указанных систем является применение блочной системы монтажа из отдельных электронных или емкостных элементов схемы, позволяющей собирать схемы применительно к различным типам подвижного состава городского электротранспорта.
В последнее время ведутся исследования по применению бесконтактных схем управления подвижным составом, а также схем безреостатного пуска с применением полупроводниковых тиристоров.
Схемы бесконтактного и безреостатного пуска способствуют повышению надежности работы оборудования, повышают срок его службы и снижают эксплуатационное обслуживание. Они не исключают возможности объединения с автоматическими схемами управления подвижным составом и принципиально пригодны для всех видов электротранспорта.
4. Автоматика и телемеханика в электроснабжении городского транспорта
Автоматика и телемеханика в настоящее время являются неотъемлемой частью систем электроснабжения городского транспорта. Большая часть автоматических и
телемеханических устройств сосредоточена на тяговых подстанциях и диспетчерских пунктах.
С применением кремниевых выпрямителей открылась возможность для полной автоматизации тяговых подстанций, надежно работающих без обслуживающего персонала.
Автоматизация управления работой кремниевых выпрямителей является развитием элементов автоматики ртутных выпрямителей.
За последние годы созданы устройства защиты линий постоянного тока, а также разработаны основные принципы построения защит различных типов, в том числе и от малых токов короткого замыкания.
Кроме того, были разработаны усовершенствованные системы автоматического повторного включения линий постоянного тока. Рекомендован новый принцип АПБ, основанный на измерении сопротивления тяговой сети перед повторным включением.
В настоящее время тенденция в автоматизации и телемеханизации тяговых подстанций сводится к значительному сокращению информации, передаваемой с подстанций на диспетчерский пункт, с одновременным расширением объема автоматики. Эта тенденция обусловлена, с одной стороны, необходимостью внедрения подстанций с кремниевыми выпрямителями и повышением надежности аппаратуры автоматики, с другой стороны, значительными трудностями, возникающими при устройстве проводных каналов телемеханики. В случае минимальных объемов телеинфор(мации оказывается технически возможным использовать для этой цели линии телефонной связи между подстанциями и диспетчерским пунктом.
В настоящее время создана аппаратура для автоматизации процесса поддержания эквипотенциального режима работы отсасывающих пунктов рельсовой сети трамвая.
Являясь значительно экономичнее реостатного способа регулирования, разработанное новое автоматическое устройство обеспечивает одновременно существенное снижение интегрального значения токов утечки из рельсов в землю.
ЛИТЕРАТУРА
1.	Баркова Е. А., Котляр А. Б. Многовариантный расчи пассажиропотоков с применением метода статистических испытаний. Автоматика, телемеханика и вычислительная техника в городском хозяйстве. Научные труды АКХ им. К. Д. Памфилова, вып. 49, 1967.
2.	Варелопуло Г. А., Алейникова А. В. Применение математических методов и ЭЦВМ /при закреплении маршрутов городского пассажирского транспорта за эксплуатационными предприятиями. Городской транспорт, вып. II. ЦБТИ МКХ РСФСР, 1966.
3.	Гантмахер Ф. Р. Теория матриц. «Наука», 1967.
4.	Варелоп|уло Г. А. Оценка эффективности использования подвижного состава и оперативная организация пассажирских перевозок. «Транспорт», 1967.
5.	Горяйнов О. А., Р а й н е с Р. А. Телеуправление. «Энерго-из дат», 1954.
6.	Ефремов И. С., Кобзев П. П. Современные методы моделирования городского движения. «Знание», 1965.
7.	К о р н д о р ф С. Ф. Основы электроизмерений, электронной техники и электроавтоматики в приборостроении, Машгиз, 1959.
8.	К от л я р А. Б. Методика изучения передвижений населения в городах с помощью вычислительной техники. Автоматика, телемеханика и вычислительная техника в городском хозяйстве. Научные труды АКХ им. К. Д. Памфилова, вып. 49, 1967.
9.	Когаловский М. Р. Применение ЭЦВМ для составления маршрутных расписаний. Городской транспорт. Труды АКХ им. К- Д. Памфилова, вып. 45, 1967.
10.	Николаев М. Й., Клещи некий Б. К. СЦБ и связь на городском электротранспорте. Изд-во МКХ РСФСР, 1962.
11.	Рюмин В. И. Основы автоматики и автоматизация процессов городского строительства. «Высшая школа», 1965.
12.	Скачков А. И. Комплексное обследование пассажиропотоков городского и пригородного транспорта. Городской транспорт. Труды АКХ им. К. Д- Памфилова, вып. 45, 1967.
13.	X о р о в и ч Б. Г., Печерский М. П., Грановский Е. И. Экспериментальное исследование статистических характеристик транспортного потока на городских магистралях. Автоматика, телемеханика и вычислительная техника в городском хозяйстве. Научные труды АКХ им. К. Д. Памфилова, вып. 49, 1967,
О Г .’1 Л В .’I Е II II Е
Стр.
I 1рСДИСЛОВНС .	.	........	3
Глава I. Общие понятия об автоматических и телемеханических устройствах ............................................ 5
1.	Элементы автоматических устройств ...	5
2.	Исполнительные элементы..............  •	17
3.	Основы построения схем автоматики ...	20
4.	Понятие о телемеханических устройствах .	22
5.	Общая характеристика и особенности автоматических и телемеханических устройств, применяемых па городском транспорте . .	29
6.	Применение вычислительной техники в транспортных расчетах .......................... 30
Глава II. Автоматика и телемеханика в организации и управлении движением городского транспорта...................... 39
1	. Общие понятия о технологических схемах организации и управления движением городского транспорта......................... 39
2	Устройства, применяемые для получения данных о движении транспорта (регулярность. потоки).............................. 53
3	Автоматические и телемеханические устройства для контроля за движением городского транспорта.................................. 61
4	. Автоматизация транспортных расчетов с помощью вычислительной техники................ С8
Глава Ill. Средства регулирования и обеспечения безопасности движения городского транспорта........................ 107
1.	Общие понятия об устройствах сигнали на-
ции, централизации, блокировки (СЦБ) . .	107
2.	Автоматизированные стрелочные переводы	115
3.	Централизованные стрелочные переводы .	127
Глава IV. Автоматизация производственных процессов на предприятиях городского транспорта ....................... 131
1. Технологические схемы производственных процессов по оргаипзациии выпуска, приема и обслуживания подвижного состава в
депо ......	................. 131
2. Устройства виутридеповской автоматизации 135
Глава V. Перспективы развития автоматики и вычислительной техники на городском транспорте........................... 139
1.	Современные методы моделирования городского движения...........................ф	139
2.	Логические счетио-решающие системы в управлении и регулировании движением городского транспорта..................... .	151
3.	Автоматические системы управления подвижным составом . . ....................... 166
4.	Автоматика и телемеханика в электроснабжении городского транспорта .	. .	176
Литература	.	.	] 78