Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ


Версия для печати
Обсудить в форуме

"Искусственный интеллект" помогает управлять локомотивами и электропоездами

Разработанные Отраслевым центром внедрения (ОЦВ) система автоведения ("Автомашинист") и регистратор параметров движения и автоведения (РПДА) позволяют с высокой точностью в каждой поездке выполнить график движения, повысить уровень его безопасности, обеспечить оптимальный расход электроэнергии и облегчить работу машиниста.

Сейчас система автоведения уже внедрена на 1384 электропоездах (более 90% парка) и на 475 пассажирских и грузовых локомотивах. Регистраторами параметров движения и автоведения оснащено более 700 электропоездов и 500 электровозов постоянного тока.

О технических, функциональных, экономических и многих других преимуществах интеллектуальных систем "Автомашинист" и РПДА рассказывают заместитель генерального директора ОЦВ кандидат технических наук Е.Л. Емельяненкова и руководитель проекта систем автоведения поездов А.Л. Донской.

"Искусственный интеллект" помогает  управлять локомотивами и электропоездами
"Искусственный интеллект" помогает  управлять локомотивами и электропоездами
"Искусственный интеллект" помогает  управлять локомотивами и электропоездами
СИМВОЛ ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ

"Автомашинист" и РПДА внедряются на сети отечественных дорог в соответствии с программами ресурсосбережения и повышения безопасности движения МПС России. Сам факт появления этих систем в начале тысячелетия символичен: они открыли эру практического использования систем искусственного интеллекта для управления тягой и тормозами ЭПС.

В системах "Автомашинист" впервые использован мощный бортовой компьютер, функциональные возможности которого достаточны для безопасного и энергооптимального вождения поездов.

Предпосылкой создания систем "Автомашинист" явились многолетние разработки ВНИИЖТ (Л.А. Мугинштейна, Ю.В. Бушненко, Н.Б. Никифоровой, С.В. Свергуна), которые легли в основу собственных разработок Отраслевого центра внедрения (ОЦВ), проведенных с использованием современных достижений в области микропроцессорных систем и микроэлектроники. В результате было создано несколько модификаций систем "Автомашинист" для электропоездов и электровозов, которые имеют высокий уровень технических решений и мировую новизну. Об этом свидетельствуют результаты патентных исследований, полученный авторами патент (№ 2213669).

По своей технической сущности "Автомашинист" и РПДА являются "открытыми" системами, которые могут функционально расширяться и адаптироваться практически под все серии электроподвижного состава. Это позволяет интегрировать их с другими системами управления движением (САУТ, КЛУБ...), например, в многоуровневой бортовой системе обеспечения безопасности движения (Указание МПС от 29 ноября 2002 года № 191у).

Развитие идей "Автомашиниста" и РПДА нашло отражение в предлагаемых к внедрению системах ИСАВП РТ (интеллектуальная система автоматизированного вождения поездов повышенной массы и длины с распределенными по длине локомотивами) и КСД-БЭ (бортовая аппаратура для диагностирования оборудования электровоза ВЛ10).

Внедрение наукоемких систем требует организации кооперации соисполнителей и работников линейных предприятий железных дорог с созданием комплексной системы сервисного обслуживания, сопровождения эксплуатации и ремонта внедренных систем.

На базе ОЦВ в 1997 году было создано специализированное подразделение внедрения систем автоведения поездов.

ГЕОГРАФИЯ ВНЕДРЕНИЯ

В течение пяти лет системами "Автомашинист" различных модификаций оборудовано 1384 электропоезда всех серий, т.е. свыше 90% приписного парка сети дорог России. В результате заинтересованности железных дорог стран ближнего зарубежья к нам поступают заявки на установку систем "Автомашинист" на электропоезда стран СНГ. В 2003 году ими оборудовано 53 электропоезда Республики Беларусь. По одному электропоезду оборудовано в Украине и в Казахстане.

В настоящее время системами "Автомашинист" на Московской, Южно-Уральской, Северной, Куйбышевской и Западно-Сибирской железных дорогах оборудовано 475 электровозов (ЧС7, ЧС2 и ВЛ10).

Регистраторами параметров движения и автоведения оснащено более 700 электропоездов и 500 электровозов постоянного тока.

ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ "АВТОМАШИНИСТ" И РПДА?

Все модификации систем "Автомашинист" базируются на единых принципах построения, развиваемых на основе получаемого опыта.

Системы "Автомашинист" представляют собой микропроцессорный комплекс с унифицированными аппаратными средствами и базовым составом программного обеспечения. Такой комплекс, подключенный к органам управления локомотива, образует дополнительный контур управления его движением: машинист и "Автомашинист" могут действовать совместно, однако приоритет остается за машинистом, контролирующим движение в целом.

При этом оптимально сочетаются неформализуемые в алгоритмах навыки и творческие возможности машиниста, а также расчетные и информационные возможности "Автомашиниста", работа которого не зависит от психофизиологических факторов и окружающей среды, воздействующих на человека.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Функциональными блоками "Автомашиниста" являются: центральный процессор, блок коммутации и сопряжения, блок индикации, клавиатуры, датчики пути и скорости, датчики давления, комплекты кабелей. Это позволяет управлять электропоездом и локомотивом в режимах тяги и торможения.

Программное обеспечение "Автомашиниста" включает универсальную управляющую бортовую программу автоведения и базу данных, разрабатываемую для конкретного депо. Бортовая программа осуществляет расчет оптимальной траектории движения, исполнение которой минимизирует потребляемую энергию при точном выполнении графика движения. Для некоторых серий ЭПС существует ряд особенностей. Так, в версиях программы для грузовых локомотивов, например, производится ограничение продольно-динамических усилий в составе до уровня, соответствующего требованиям безопасности движения, повышение устойчивости работы локомотива на тяжелых элементах профиля за счет стабилизации сцепления при автоматизированном управлении подачей песка в зависимости от конкретных условий.

Для расчетов используется математически обоснованный алгоритм энергоптимального управления поездом, а также информация электронной базы данных: расписание, план и профиль пути, график движения, постоянные и временные ограничения скорости и т.д.

Наряду с информацией, необходимой для расчетов, база данных "Автомашиниста" содержит речевые файлы для формирования служебных и информационных сообщений.

Эргономичный и удобный интерфейс "Автомашиниста" позволяет локомотивной бригаде задавать желаемые характеристики движения (интенсивность тяги и торможения, корректировки времени прибытия на следующую станцию и т.д.), которые учитываются при вычислении рационального режима движения поезда. Меню интерфейса ориентировано на работу локомотивных бригад с минимальным уровнем компьютерной грамотности.

Регистраторы параметров движения и автоведения функционально взаимодействуют с системами "Автомашинист" и обеспечивают регистрацию более 38 параметров работы электроподвижного состава с их отображением на индикаторе и регистрацией на специальном съемном накопителе информации, называемом картриджем. Этот картридж емкостью 16 Мб выдается машинисту на время поездки, после чего сдается для расшифровки на АРМ РПДА.

Применение РПДА обеспечивает точный учет электроэнергии и своевременное принятие мер по снижению энергопотребления. Расшифровка накопленных в ходе поездки результатов измерений позволяет осуществить диагностику технического состояния локомотива, принять меры к восстановлению неисправных узлов, а также выявить допущенные локомотивными бригадами нарушения. Внедрение РПДА позволяет реализовать безбумажные технологии электронного маршрута машиниста и электронную базу данных депо.

ПОЛЕЗНЫЙ ЭФФЕКТ

Эксплуатация систем "Автомашинист" в более чем в 70 депо показала возможность снижения расхода электроэнергии до 12%, в зависимости от особенностей плеч обслуживания различных депо. По результатам контрольных поездок, проведенных с участием машинистов - инструкторов депо и специалистов ОЦВ, подтвержденных актами и протоколами, получен средний показатель экономии электроэнергии - 7% . Кроме показателя экономии электроэнергии на тягу, используя данные расшифровки поездок с РПДА, можно сократить расходы локомотивных депо на проведение плановых ремонтов ЭПС и на этом основании перейти к принципу своевременного (до планового) устранения неисправностей, сокращения поломок в пути.

Основная часть функций "Автомашиниста" непосредственно связана с обеспечение безопасности движения.

За счет применения "Автомашиниста" обеспечивается информационная поддержка деятельности локомотивных бригад в сложных поездных ситуациях, особенно в ночные и утренние часы, в плохих погодных условиях (снег, дождь, туман...).

"Автомашинист" в режиме реального времени определяет местонахождение поезда, рассчитывает скорость, учитывая график движения, ограничение скорости, профиль, длину блока участков, показание светофоров. Он автоматически выполняет торможение до остановки поезда под запрещающие сигналы светофоров. Производится торможение поезда для снижения скорости до допустимой под ограничивающие сигналы светофоров, постоянные и временные ограничения скорости с точностью до 50 м.

Проведенные сотрудниками ВНИИЖГ исследования подтвердили важность применения систем "Автомашинист" для сохранения работоспособности и здоровья локомотивных бригад.

Еще одна важная функциональная возможность "Автомашиниста" - обучение малоопытных машинистов энергооптимальным режимам вождения поездов, которая осуществляется в режиме "советчика". В итоге сокращается время обучения и повышается его качество.

Применение "Автомашиниста" повышает уровень культуры обслуживания пассажиров за счет точного соблюдения расписания и информационной поддержки пассажиров.

Комплексный характер внедрения систем "Автомашинист" и РПДА проявляется в организации единой системы обучения машинистов, унификации технического обслуживания электроподвижного состава и совершенствовании системы учета электроэнергии в депо.

Важно отметить, что "Автомашинист" и РПДА как представители инновационных технологий дают широкий спектр составляющих полезного эффекта, причем многие положительные качества выявляются уже после применения систем. Другими словами - системы обладают широкими потенциальными возможностями и значительным дисконтным эффектом внедрения.

СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ВНЕДРЕНИЯ

Технология внедрения систем "Автомашинист" и РПДА охватывает все этапы жизненного цикла систем.

При внедрении систем "Автомашинист" и РПДА решалась задача их постоянной эксплуатации. Прежде всего был обеспечен высокий уровень технической надежности систем при их изготовлении и проведении комплексной процедуры испытаний и входного контроля. На начальном этапе внедрения был использован опыт ведущих фирм-производителей по обеспечению качества, включая практику отзыва своих изделий для доработки и модернизации. Практика показала, что в среднем по сети наработка на отказ составила 22 000 часов при частоте отказов - 3,2 случая на 1 млн. км пробега.

ОЦВ с учетом наукоемкости систем "Автомашинист" и РПДА взял на себя их гарантийное обслуживание в течение 2 лет, а также обязательство их сервисного обслуживания в послегарантийный период на договорной основе. Качество сервисных услуг ОЦВ обеспечивается в рамках единой концепции сервисного обслуживания наукоемких средств и технологий утвержденных МПС.

Действующая система сервисного обслуживания "ОЦВ (гарантийная служба) - дорожные центры внедрения (сервисные центры дорог) - сервисные участки в депо" позволяет оперативно выявлять случаи отказов систем с использованием диагностических тестов и специального стендового оборудования, а также принимать меры к быстрому восстановлению работоспособности аппаратуры. Опыт показывает, что при обеспеченном высоком уровне технической надежности аппаратуры и при правильно реализуемом регламенте технического обслуживания систем в депо достигается их постоянная эксплуатация с получением заложенного при внедрении эффекта.

На период эксплуатации систем ОЦВ взял на себя их авторское сопровождение и мониторинг применения на дорогах.

Большое внимание уделяется обмену опытом. Для этого только в 2003 году на базе Московской и Октябрьской железных дорог было проведено две сетевые школы, на которых проанализировано состояние эксплуатации систем "Автомашинист" и РПДА, намечены меры по повышению эффективности их использования.

Высказанные пожелания, рекомендации и технические предложения специалистов депо также учтены в организации дальнейшей работы по оказанию помощи дорогам в эксплуатации систем с максимальной эффективностью.

* * *

Характерной оценкой внедрения является отзыв депо Минск, в котором сказано: "Системы "Автомашинист" позволили улучшить ряд технико-экономических показателей работы электропоездов и добиться более высокого процента выполнения графика движения, экономии электроэнергии, повышения безопасности движения". Это стало возможным благодаря тому, что "...все локомотивные бригады депо пользуются системой "Автомашинист" в своей работе, считают ее своим надежным помощником, консультантом и контролером". Это в значительной степени было достигнуто благодаря высокой организации процесса внедрения и эксплуатации систем Белорусской железной дорогой.

© Евразия Вести I 2004







I 2004

Евразия Вести I 2004

Безопасность движения - важнейший показатель качества работы ОАО "РЖД"

"Трансмашхолдинг" успешно интегрирует предприятия железнодорожной отрасли

Новые разработки для железнодорожно-строительных машин

Оптимальная длительность работы и отдыха локомотивной бригады. Какой ей быть?

Мы работаем на реформу и будущее отрасли

Поднять уровень безопасности поможет "ЕКС"

Снизить уровень загруженности машиниста позволяет система автоведения поезда

"ИСАВП-РТ" - новая технология грузовых перевозок

Подвижной состав идентифицирует автоматика

Большие преимущества маленького компьютера

Неразрушающий контроль рельсов при их восстановлении и сварке на РСП

"ИНФОТРАНС" выходит на новые рубежи

Кабельная промышленность для транспорта

"Самарская кабельная компания" продолжает лидировать

Красноярская магистраль развивает инфраструктуру

Переворот в "рецептуре" пропитки шпал

Повысить эффективность неразрушающего контроля

Первый отечественный автоматизированый комплекс ультразвукового контроля колесных пар вагонов "Пеленг-автомат"

Как усилить защиту поездов от пожаров

Испытания локомотива после среднего ремонта

Ставка на новые средства контроля

Самый мощный в мире экскаватор-погрузчик "ХЬЮДДИГ-1160 экстра"

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести