В качестве семисегментных индикаторов предлагается использовать индикаторы аналогичные тем, которые применяются на автомобильных дорогах для отсчета времени, оставшегося до начала/конца движения через перекресток. Примерный вид таких индикаторов представлен на рисунке 2.12.

Рисунок 2.12 - Семисегментные индикаторы, применяемые на автомобильных перекрестках

Для управления УИ, внутри корпуса располагается модуль управления устройством индикации.

2.7.2 Модуль управления устройством индикации

Принципиальная схема модуля управления устройством индикации (М-УУИ) представлена на листе 4 графического материала.

Структурно модуль М-УУИ состоит из:

• микроконтроллера;

• транзисторных ключей;

• схема приемо-передатчика;

• схем гальванической развязки информационных сигналов и питания передатчика;

• схемы питания.

Для управления работой модуля применяется микроконтроллер Atmega16A, разработанный компанией Atmel Corporation.

АTmega16A – маломощный 16-разр. КМОП микроконтроллер, основанный на расширенной AVR RISC - архитектуре. За счет выполнения большинства инструкций за один машинный цикл ATmega16A достигает производительности 1 млн. операций в секунду/МГц, что позволяет проектировщикам систем оптимизировать соотношение энергопотребления и быстродействия.

Работа микроконтроллера заключается в следующем. В исходном состоянии контроллер A5 «ожидает» получение данных от модуля М-ФПЕ о фактической скорости движения зафиксированной подвижной единицы. После того, как данные были получены, происходит их обработка и выбор программы управления семисегментными индикаторами H1 и H2.

Индикаторы Н1, Н2, состоят из семи сегментов, каждый сегмент, индикатора имеет свой вывод который подключен к соответствующему выводу микроконтроллера. Подключения сегментов осуществляется через транзисторные ключи, обеспечивающие коммутационные управление цепей индикатора, управляющий сигнал с выхода микроконтроллера поступает на базу транзисторов VT2 - VT15, которые «открываясь», подключают обратный провод к соответствующему сегменту. В цепи включения сегментов установлены ограничивающие резисторы R10 - R23, служащие для защиты от перенапряжений. Прямые провода соединены в общую шину, и подключены к каждому сегменту.

По истечению времени отсчета до включения переездной сигнализации, включается подсветка информационной панели H3 «ВНИМАНИЕ ПОЕЗД», в мигающем режиме. Включение надписи аналогично сегментам индикаторов Н1, Н2.

Прием данных из линии связи осуществляется микросхемой U1 - MAX1487EPA (характеристики микросхемы приведены в разделе 2.6.3 пояснительной записки). Оптопары VE1 - VE3 и микросхема A3 предназначены для гальванической развязки электрических цепей микросхемы U1 от других элементов схемы. Питание модуля М-УУИ осуществляется через стабилизатор напряжения A4 преобразующий входное напряжение 12В - в напряжение 5В. Через транзистор VT1 происходит управление миганием информационной панели H3 «ВНИМАНИЕ ПОЕЗД».

Применение микропроцессорной аппаратуры в табло обратного отсчета времени позволяет снизить габаритные размеры, исключает сбои в работе, возникающие при коммутации в релейных цепях, уменьшение электропотребления.

3 Экономическое обоснование проекта

3.1 Характеристика технико-эксплуатационных показателей внедряемого устройства

Материальным ущербом принято называть вред, причинённый материальному и/или имущественному положению организации, в нашем случае такой организацией является ОАО «РЖД», а материальный ущерб от дорожно-транспортных происшествий на железнодорожных переездах [12].

Так, за первые 6 месяцев 2015 года в результате дорожно-транспортных происшествий на железнодорожных переездах Российской Федерации повреждено 67 единиц железнодорожного подвижного состава, из них 5 вагонов, 62 локомотива и секций. Полный перерыв на сети дорог в движении поездов составил 92 часа, или около 4 суток. Общий материальный ущерб Российских железных дорог составил более 38 400 000 рублей, при общем количестве ДТП - 128. Основной причиной происшествий является грубейшее нарушение водителями правил дорожного движения при проезде переездов [7].

На наш взгляд, причиной нарушений является излишняя самоуверенность водителей, неспособность правильно оценить дорожную ситуацию, невозможность измерить скорость движения поезда, желание «проскочить» перед приближающимся поездом, отсутствие информации о времени до закрытия переезда.

Внедрение информационного табло обратного отсчета времени до закрытия переезда не решит все перечисленные проблемы, но оно даст больше необходимой информации и сосредоточит внимание водителя на приближающемся подвижном составе, тем самым снизит процент ДТП на железнодорожных переездах. Получив больше информации водитель сможет вернее оценить обстановку и заблаговременно остановиться у стоп - линии. При внедрении табло монтажные и строительные работы сводятся к минимуму, так как устройство монтируется на действующем переезде.

Экономический эффект от внедрения табло будет заключаться в сокращении ущерба ОАО «РЖД» от ДТП на переездах.

3.2 Расчет потребных единовременных вложений

Расходы на строительно-монтажные работы приведены в таблице 3.1, в которой представлены стоимость работ по внесению изменений в действующую схему, земляные работы, стоимость разрабатываемого устройства.

Таблица 3.1 – Сводная стоимость выполнения работ

Табло обратного отсчета времени для работы использует аппаратуру ЖАТ стоимость данного оборудования, рассчитывается по розничным ценам от официальных поставщиков.

НПЦ «Промэлектроника» – официальный поставщик рельсовых датчиков ДПВ-02-4,5Ш. Табло обратного отсчета времени, и напольный модуль фиксации подвижной единицы приобретается у поставщиков оборудования для дорог общего пользования. В таблице 3.2 отражается стоимость оборудования и материалов.

Таблица 3.2 – Стоимость оборудования и материалов

Из приведенных таблиц можно сделать вывод, что стоимость единовременных затрат на внедрение табло обратного отсчета времени составит:

где С_зат – стоимость затрат на внедрение;

С_раб – стоимость работ;

С_об– стоимость оборудования.

3.3 Оценка экономической эффективности проекта

Зная материальный ущерб, нанесенный ОАО «РЖД», дорожно-транспортными происшествиями на переездах за первое полугодие 2015, и установленный коэффициент – дефлятор, утвержденный приказом Минэкономразвития РФ, можно рассчитать материальный ущерб за такой же промежуток времени 2016 года [7].

Расчет ущерба от ДТП приведем в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Расчет средней стоимости ДТП

Расчет экономической эффективности будем вести на 2016 год.

Мероприятия по повышению безопасности дорожного движения на переездах, которые условно можно разделить на четыре основные группы, представлены ниже.

К первой группе следует отнести меры по совершенствованию правовых нормативных документов, устанавливающих обязанности водителей автотранспорта и машинистов локомотивов. В Правилах дорожного движения установлено, что (п. 15.1) «водители транспортных средств могут пересекать железнодорожные пути только по железнодорожным переездам, уступая дорогу поезду (локомотиву, дрезине)», а также (п. 15.2) «при подъезде к железнодорожному переезду водитель обязан руководствоваться требованиями дорожных знаков, светофоров, разметки, положением шлагбаума и указаниями дежурного по переезду и убедиться в отсутствии приближающегося поезда (локомотива)».

Как правило, виновником ДТП на переезде является водитель автотранспорта. Однако, даже при нарушениях им правил нужно также учитывать ответственность работников железных дорог за обеспечение беспрепятственного и безопасного проезда автотранспортных средств через переезды. Анализ ДТП показал, что около трети таких происшествий совершается водителями в условиях ограниченной видимости (туман, снежные и пыльные бури, ослепление солнцем).