С момента открытия и до середины 1960-х годов на Московском метрополитене существовала система интервального разграничения поездов исключительно при помощи светофоров автоблокировки с применением электромеханических автостопов. Увеличение пассажиропотока на метрополитене привело к необходимости сокращения интервалов между поездами. В свою очередь высокая интенсивность движения предъявляет повышенные требования к устройствам интервального регулирования движения. Несмотря на значительную модернизацию, эти устройства не отвечали возросшим требованиям, поэтому в середине 1960-х годов ВНИИЖТ совместно с Московским метрополитеном приступил к разработке системы автоматического регулирования скорости движения поездов с автоматической локомотивной сигнализацией (АРС-АЛС), которая в 1972 году была внедрена на Кольцевой линии.
https://dialogmm.ru/wp-content/uploads/2022/07/moemetro66.pdf
ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ АРС-АЛС Внедрение системы АРС-АЛС позволило решить сразу несколько задач: • Повышение уровня безопасности движения поездов. • Сокращение интервалов между поездами, а значит, увеличение пропускной способности линии. • Переход на управление поездом «в одно лицо» (без помощника машиниста). Система АРС-АЛС представляет собой комплекс напольных и поездных устройств, предназначенных для непрерывного контроля за соблюдением машинистом предельно допустимых скоростей путем автоматического включения тормозного режима до снижения скорости ниже допустимой либо до полной остановки поезда. Она выполняет следующие функции: • подача на напольные и поездные устройства сигнальных частот о предельно допустимой скорости на данном и впередилежащем участках пути; • контроль заданного для данного участка пути направления движения, допуская движение в неправильном направлении со скоростью не более 20 км/ч при нажатой ПБ (педали безопасности); • автоматическое включение тормозного режима при превышении допустимой скорости; • отключение тормозного режима после снижения фактической скорости ниже допустимой, если машинист подтвердил восприятие им сигнала от АРС о превышении допустимой скорости кратковременным нажатием на КВТ (кнопку восприятия торможения) или КБ (кнопку бдительности); • не допускает скатывания поезда после его остановки, приводя в действие вентиль замещения электротормоза ВЗ №1 или ВЗ №2; • контролирует бдительность машиниста при неисправных напольных устройствах АРС, позволяя при этом движение со скоростью не более 20 км/ч при нажатой педали безопасности; • контролирует бдительность машиниста при отключенных поездных устройствах АРС; • обеспечивает торможение поезда до полной остановки в следующих ситуациях: ° перед занятым блокучастком; ° перед светофором с запрещающим показанием «один красный огонь»; ° на участке с нарушенной целостностью рельсовой цепи (в том числе при изломе рельса); ° при нарушении восприятия поездными устройствами сигналов АЛС; ° при неподтверждении машинистом сигнала от АРС; ° превышении допустимой скорости. Система АРС не вмешивается в работу машиниста, если он не превышает допустимую скорость и не допускает скатывания поезда или его движения со слишком малой скоростью. УСТРОЙСТВА СИСТЕМЫ АРС-АЛС Система АРС-АЛС состоит из двух основных компонентов: напольных и поездных устройств. Напольные устройства размещаются в станционных релейных помещениях либо непосредственно вблизи пути. Поездные устройства размещаются в аппаратных отсеках головного вагона, а приемные катушки АРС — под кабиной машиниста перед первой колесной парой. На пульте машиниста расположены сигнальные светодиоды, которые показывают машинисту информацию о допустимой скорости и о текущем состоянии устройств. Приемные катушки АРС Блок №2 пульта вагона 81–717.5м МАРС вагона 81-717 СТРУКТУРА И ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ АРС-АЛС 1. Путевые реле (ПР) проверяют состояние и свободность пути. Информация о количестве свободных блок-участков передается на шифратор. Там полученная информация сравнивается с заложенной длиной тормозных путей и в зависимости от наличия или отсутствия ограничения скорости для данного участка вырабатывается команда для ГАЛС на формирование сигнала переменного тока соответствующей частоты. ГАЛС посылает сформированный сигнал в рельсовую цепь, в результате по обеим нитям протекает переменный ток сигнальной частоты и вокруг рельсов образуется переменное магнитное поле той же частоты. 2. Приемные катушки головного вагона находятся под напряжением АКБ вагона и создают свое магнитное поле, одновременно находясь в переменном магнитном поле, образовавшемся вокруг рельсов. В результате в приемных катушках наводится ЭДС. Далее этот сигнал передается в статив АРС на согласующее устройство СУБЛПМ и затем на один из трех БЛПМ (блок локомотивных приемников метрополитена), настроенный на прием сигнала данной частоты, где происходит фильтрация сигнала и его усиление. Затем обработанный сигнал поступает в блок сравнения скоростей БСМ. 3. Датчики вращения шестерни редуктора (ДВШ) вырабатывают переменный ток с частотой, которая прямо пропорциональна скорости вращения колесной пары. Сигнал от каждого датчика поступает в соответствующий БИС (блок измерителей скорости) для определения фактической скорости движения поезда. Информация о фактической скорости передается на скоростемер, расположенный на пульте машиниста и на БСМ (блок сравнения). Здесь происходит сравнение фактической и допустимой скоростей. В случае превышения допустимой скорости в цепи управления поезда подается команда на отключение ходового режима и кратковременное включение вентиля замещения электротормоза №1. Если за время действия вентиля фактическая скорость не упала ниже допустимой, то включится автоматическое реостатное торможение (тормоз-2), которое будет продолжаться до того момента, пока фактическая скорость не станет меньше допустимой на 4–6 км/ч, при этом отключение тормозного режима произойдет только в случае подтверждения машинистом своей бдительности кратковременным нажатием на КБ или КВТ (в зависимости от типа АРС). При неэффективном торможении от устройств АРС хотя бы одного вагона через 3 или 5 с (в зависимости от скорости движения) сработает ЭПВ (электропневматический вентиль), что приведет к разрядке тормозной магистрали поезда экстренным темпом, то есть к полной остановке поезда. МОДИФИКАЦИИ СИСТЕМ АРС Самая первая система АРС была внедрена на Кольцевой линии Московского метрополитена в 1972 году. Она показала свою надежность и принципиальную возможность внедрения на всех линиях метрополитена, поэтому впоследствии она была применена на вагонах Еж-3 Ждановско-Краснопресненской линии (ныне — ТаганскоКраснопресненской). Однако частое срабатывание устройств АРС на торможение при минимальном (даже на 1 км/ч) превышении допустимой скорости снижало культуру обслуживания пассажиров, поэтому поездные устройства АРС были дополнены функцией подтормаживания первым вентилем на 1 с. Также в случае неисправности у машиниста появилась возможность управлять поездом от КРУ (контроллера резервного управления) без отключения поездных устройств АРС. Таким образом появилась модернизированная система АРС, которую принято называть МАРС. Для исключения возможности восприятия ложной сигнальной частоты с ходовых рельсов была введена числовая защита. В результате при восприятии приемными катушками сразу двух или более частот аппаратура АРС выдавала команду на отключение тяги с последующим торможением до полной остановки поезда. В результате к аббревиатуре МАРС добавился индекс 1/5. Это означает, что поездная аппаратура способна воспринимать одновременно только одну частоту из пяти возможных. Поезда серии 81–717 с МАРС-1/5 эксплуатируются на КалужскоРижской и Замоскворецкой линиях. В декабре 1979 года была пущена в эксплуатацию Калининская линия. Здесь была применена абсолютно новая система интервального регулирования между поездами, позволившая увеличить пропускную способность линии с 40 пар поездов в час (для линий с автоблокировкой) до 48 пар (расчетная величина). В ноябре 1983 года эта система также была применена на новой Серпуховской линии. На этих линиях светофоры автоблокировки нормально погашены, а движение поездов производится по показаниям АЛС на пульте машиниста и по синему сигналу светофоров, расположенных на станциях с путевым развитием. Ввиду отсутствия на перегонах светофоров автоблокировки машинист уже не может иметь информацию о скорости на впередилежащем участке, поэтому на пульт машиниста выводилась информация о допустимой скорости на данном и на впередилежащем участках пути. Для этого сигнальные частоты подавались одновременно в приемные катушки головного вагона навстречу поезду, а в приемные катушки хвостового вагона — вслед поезду. Кроме того, в результате дальнейшей модернизации поездных устройств появилась возможность при неисправности устройств АРС головного вагона перейти на управление поездом от дублирующего автономного устройства (ДАУ), которое расположено в хвостовом вагоне. Такая система получила название АРС-ДАУАРС-1/5. В настоящее время на Московском метрополитене напольные устройства АРС-ДАУ эксплуатируются на Калининской и Серпуховско-Тимирязевской линиях, а поездные устройства АРС-ДАУ-АРС — на вагонах 81-717 ТаганскоКраснопресненской линии, но в усеченном варианте (без восприятия предупредительной частоты и без возможности работы от хвостового комплекта АРС).
Система АРС-ДАУ-АРС имела ряд недостатков, поэтому ВНИИЖТ продолжил работу по ее совершенствованию, и в 1984 году на новой линии Харьковского метрополитена были испытаны новые напольные и поездные устройства АРС, получившие название АРС-Днепр. Данная система совершила технологический прорыв в области интервального регулирования движения поездов, поэтому с 1984 года и по настоящее время напольные устройства на всех новых линиях метрополитена работают в режиме АРС-Днепр. Основным отличием напольных устройств стало применение бесстыковых рельсовых цепей, позволившее существенно сократить расходы на строительство и эксплуатацию линий метро, а уменьшение длины блок-участков позволило сократить интервал между поездами, не снижая уровня безопасности движения. В 1995 году такая система появилась на Люблинской линии, а на вагонах серии 81–717.5м была установлена аппаратура АРС-Днепр-2/6. Это означает, что поездные устройства способны воспринимать приемными катушками головного вагона одновременно две частоты (основную и предупредительную) из шести возможных. Шестая сигнальная частота 325 Гц несет в себе информацию о заданном направлении движения, а также о равенстве скоростей на данном и на впередилежащем участках пути. При этом сохранилась возможность управления поездом от оборудования АРС хвостового вагона, причем, в отличие от АРС-ДАУ-АРС, на пульте машиниста высвечиваются оба показания об основной и предупредительной скоростях. И наконец, машинист получил возможность применять шесть различных режимов управления поездом. В 1996 году на Люблинской линии был проведен эксперимент, подтвердивший расчеты ВНИИЖТ, заложивший пропускную способность линии в размере 60 пар поездов в час. В 2006 году на Сокольнической линии закончилась замена подвижного состава с Еж на 81–717.5м с АРС-Днепр в электродепо «Черкизово» и АРС МП в электродепо «Северное». Вагоны с аппаратурой АРСДнепр могут без ограничений эксплуатироваться на любой линии Московского метрополитена. В 1995 году на Кольцевой линии проходил испытания состав «Яуза», состоящий из вагонов 81–720/721. Одновременно проходила испытание новая бесконтактная система АРС, получившая название БАРС-М. В аппаратном отсеке головного вагона расположены два субблока БАРС, один из которых находится в режиме «работа», а другой — в «холодном» резерве. То есть, при неисправности одного блока машинист может переключить управление поездом на другой блок. Даже в случае выхода из строя второго блока и отключения устройств БАРС контроль скорости осуществляется системой автоматического управления «Витязь-М», под управлением которой находится тяговый привод и устройства БАРС. Система БАРС-М эксплуатируется на вагонах 81–720 в электродепо «Печатники» и «Замоскворецкое», на вагонах 81–740 в электродепо «Фили», «Варшавское», «Красная Пресня» и «Измайлово», на вагонах 81–760 в электродепо «Новогиреево», «Владыкино» и «Варшавское». Аппаратура БАРС-С установлена на вагонах 81– 717.6 электродепо «Печатники». В 1998 году была разработана аппаратура АРС на новой, микропроцессорной элементной базе с логичным названием АРС-МП. В аппаратных отсеках головного и хвостового вагонов расположены два одинаковых блока ПБМ, один из которых находится в «горячем» резерве. При неисправности одного из блоков происходит автоматическое переключение на блок, находящийся в «горячем» резерве. В случае неисправности второго блока машинист переходит на управление от АРС хвостового вагона, при этом также доступны оба блока ПБМ. Таким образом, АРСМП имеет четырехкратное резервирование, что делает ее практически безотказной. Аппаратура АРС-МП устанавливается на вагонах 81–717 и 81–717.5м и эксплуатируется в нескольких электродепо, но в основном — «Северное» и «Печатники».
По материалам газеты "Моё метро".
