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

АС «Навигатор» обеспечивает стабильность и безопасность

Железнодорожный транспорт всегда был восприимчив к научным достижениям, использование которых резко улучшало его производственные показатели. Так в тридцатые – пятидесятые годы двадцатого века на транспорте завершился первый этап научно-технической революции, известный под девизом «Три А». В эти годы за счет перехода на автоблокировку, автосцепку, автотормоза и прогрессивные виды тяги грузооборот наших железных дорог вырос в 6 раз! Главное направление современного этапа НТР – комплексная автоматизация производства, контроля и управления на основе широкого применения компьютерных технологий. Значит, разрабатывая и внедряя их, мы становимся участниками второго этапа НТР на транспорте. О том, как развивается это перспективное направление, нашему корреспонденту рассказал научный руководитель НИЦ «Путеец» доктор технических наук В.Б. Бредюк.

АС «Навигатор» обеспечивает стабильность и безопасность
АС «Навигатор» обеспечивает стабильность и безопасность
АС «Навигатор» обеспечивает стабильность и безопасность
В путевом хозяйстве ключевой проблемой всегда была, есть и будет геометрия пути, так как предназначение пути не только выдерживать нагрузку от поездов, но и направлять их движение.

Трудности содержания геометрии рельсовой колеи связаны с тем, что она не дана нам в ощущениях и судить о ней приходится по косвенным признакам. Действительно, ничего из того, что нас интересует – радиусы, длины переходных кривых, их положение, расстройства пути в плане и профиле, – невозможно измерить, а можно только вычислить по данным измерений кривизны пути.

В упомянутые годы сотни ученых, инженеров и новаторов производства усиленно создавали методы, способы и приемы расчетов выправки пути. С появлением первых ЭВМ первые путейские программы были связаны с этой задачей. Наиболее продвинутой в этой области была новосибирская школа «кривунов», т.е. специалистов, занимающихся расчетами выправки кривых.

Но четверть века назад на железных дорогах появились сотни машин, выправляющих путь сглаживанием коротких неровностей, и ранее злободневная наука была отложена. Правда, радость от того, что машина сама «знает», как выправлять путь, была недолгой. Первыми под удар сглаживающих систем попали наиболее уязвимые участки пути – переходные кривые. Отводы кривизны и возвышения наружного рельса «разбежались» на десятки метров. В пути резко возросли неконтролируемые макронеровности, а, следовательно, увеличились силы взаимодействия пути и подвижного состава, которые стали проявляться в виде преждевременного выхода рельсов и других элементов верхнего строения пути, а также колес подвижного состава. Под угрозой оказались не только плавность, но и безопасность движения поездов.

К счастью и исторически вовремя, десять лет назад на железных дорогах России появилась компьютерная технология высокоточной выправки пути, основанная на передовых научных достижениях в области геометрии рельсовой колеи, получившая название АС «Навигатор».

* * *

Почему «Навигатор»? Потому, что задачи навигации – нахождение оптимальной траектории, определение направления, скорости и других параметров движения объекта – при выправке железнодорожного пути имеют особое значение, так как результаты выправки определяют условия комфортабельного и безопасного движения не одного объекта, а множества поездов. Кроме того, условия взаимодействия поездов с направляющим механизмом, в качестве которого служит путь, намного жестче, чем в других транспортных системах. Поэтому создание и использование на путевых машинах автоматизированных систем, способных решать навигационные задачи для инженерно-информационного обеспечения выправочных работ при содержании и ремонтах пути, особенно актуально и необходимо.

Суть этих задач – определить, как устроен и как расстроен путь, то есть вычислить оптимальные геометрические параметры и соответствующие им перемещения пути.

Получившая наибольшее распространение в мире австрийская система ALC фирмы «Плассер и Тойрер» работает по задаваемым извне геометрическим параметрам, получаемым по данным ручных или геодезических измерений положения пути в плане и профиле.

Система «Навигатор» решает все задачи измерений, расчетов и управления выправкой самостоятельно, без задаваемых внешних параметров управления. Отличительная особенность системы «Навигатор» заключается в том, что в ней впервые реализованы параметрические, без сглаживания неровностей, расчеты оптимального пространственного положения пути по данным машинных измерений. Она позволяет рассчитывать участки пути неограниченной сложности и протяженности при произвольных габаритных, технических или технологических ограничениях.

По данным ВНИТИ, сравнительные испытания этих систем показали, что по производительности и точности выправки пути АС «Навигатор» превосходит ALC в 1,3–1,5 раза. После рабочего прохода АС «Навигатор» по опытному участку длиной 2400 м максимальные отклонения пути в плане от расчетного положения на прямых и кривых составили 3–4 мм на длине 200 м! Это свидетельствует о том, что система «Навигатор» хорошо исправляет длинные неровности в плане и профиле, остающиеся после работы других систем, включая ALC.

Автоматизированной системой «Навигатор» на российских железных дорогах оборудовано более 250 выправочно-подбивочно– рихтовочных машин рабочего парка. С 2001 года она устанавливается на машинах «Дуоматик» и «Унимат», выпускаемых калужским заводом «Ремпутьмаш», и на машинах ВПРС-03 «Кировского машзавода 1 Мая». В 2005 году системой оборудовано несколько новых калужских машин ПМА «Ариадна».

При разработке промышленного образца системы для новых машин «Дуоматик» и «Унимат», выпускаемых калужским заводом «Ремпутьмаш», была создана универсальная версия системы «Навигатор», которая может устанавливаться на любые типы выправочных машин и их модификаций (более 30 разновидностей). Эта версия обеспечивает более высокую надежность, производительность и точность по сравнению с первоначальной, устанавливаемой на путевые машины рабочего парка.

Вместе с тем, как и в начальный период внедрения системы «Навигатор», остается низким технологический уровень применения системы на дорогах. Таблицы и графики, получаемые расчетом в АС «Навигатор», содержат всю необходимую информацию для проведения комплекса выправочных работ, которая может быть использована на различных уровнях управления путевым хозяйством. Однако

при обычно применяемой экспресс-выправке пути, когда все операции «съемка-расчет-выправка» выполняются в одно «окно», эта информация остается невостребованной. Кроме того, при таком варианте выправки высоки непроизводительные затраты «оконного» времени, которые возрастают с уменьшением продолжительности «окна» и составляют от 88% при одночасовом «окне» до 55% – при шестичасовом для машин ВПР и от 24% до 13% для машин «Дуоматик».

Эффективность машинной выправки пути, в целом, может быть повышена, если машинную съемку выполнять в дополнительные короткие «окна» с последующими расчетами в технических отделах дистанций пути и передачей готовых программных заданий на выправочную машину.

При этом обеспечивается тщательный учет условий эксплуатации (скорости движения поездов, детальные ограничения перемещений пути), непосредственно влияющих на результаты расчетов. Появляется возможность планирования и адресного проведения необходимых подготовительных и сопутствующих работ, зависящих от величины и направления расчетных перемещений пути. В техническом отделе дистанции пути может осуществляться документирование (паспортизация) результатов расчетов и передача бригадирам пути и дорожным мастерам паспортных характеристик для последующей эксплуатации пути.

Кроме того, персонал путевых машин освобождается от необходимости принятия решений по вариантам выправки пути в условиях спешки «окна» и при отсутствии достоверной информации о габаритных и иных ограничениях расчетов.

Для перехода к такой технологии необходимо оснастить технические отделы дистанций пути соответствующим программным обеспечением и провести обучение руководителей и инженерно-технических работников дистанций пути.

Другое, еще более эффективное направление развития технологий автоматизированной выправки пути связано с использованием показаний вагонов-путеизмерителей для планирования выправочных работ и управления машинной выправкой пути.

Известно, что геометрическая информация, предоставляемая вагонами-путеизмерителями, менее точна, чем получаемая от контрольно-измерительных систем путевых машин. Вместе с тем скорость получения этой информации вагонами, ее объемы и периодичность обновления, а также возможность проведения измерений без занятия перегона делают идею привлечения вагонов привлекательной.

Проведенные нами исследования на Западно-Сибирской железной дороге показали, что обработка данных вагонов-путеизмерителей ЦНИИ-4 и КВЛ-П методами технологии «Навигатор» обеспечивает получение достаточно точной геометрической информации о натурном положении пути, пригодной для расчетов как параметров, так и перемещений пути. При этом было выявлено, что показания вагонов совершенно неудовлетворительно привязываются к их положению на пути. Это связано с тем, что их датчики пути располагаются на оси ходовой тележки, при движении которой неизбежно возникают проскальзывания из-за разности длин пройденного пути по левому и правому рельсу.

Следовательно, для управления выправкой пути по данным вагонов-путеизмерителей требуется тщательная синхронизация их показаний с показаниями контрольно-измерительных систем путевых машин.

Имеющаяся визуальная пикетажная разметка пути не может быть воспринята вагонами и путевыми машинами непосредственно, поэтому было принято решение о ее воспроизведении в виде специальных электронных меток, устанавливаемых по оси пути в местах расположения пикетных и километровых отметок.

Такими метками оборудовано два перегона Западно-Сибирской железной дороги на деревянных и железобетонных шпалах, по которым были организованы проходы вагонов-путеизмерителей и выправочных машин, оборудованных специальными сканерами электронных меток. По уточненным с помощью меток данным путеизмерительного вагона были построены программные задания для выправочных машин. Результаты оценки положения выправленного пути оказались сопоставимыми по точности с результатами обычной машиной выправки с применением АС «Навигатор».

Предварительные испытания новой технологии подтвердили возможность использования данных вагонов-путеизмерителей для управления машинной выправкой пути. Более того, при помощи вагонов в сжатые сроки может быть проведена сплошная паспортизация геометрических параметров пути, что позволит перейти к выправке пути по постоянным параметрам. При этом, последующие проходы вагонов-путеизмерителей будут лишь уточнять переменную часть программных заданий для путевых машин, а именно – обновлять величины расчетных перемещений пути, вычисленных с использованием постоянных параметров.

Записанные в память компьютеров путевых машин текущие программные задания для обслуживаемых перегонов, обновляемые с каждым проходом вагона-путеизмерителя, позволят осуществлять управление выправкой пути с произвольной стартовой позиции в любой момент времени.

При таком подходе к организации выправочного процесса за 2–3 года железнодорожный путь в России может стать более стабильным, плавным и безопасным.

© Евразия Вести IX 2005







IX 2005

Евразия Вести IX 2005

Новая техника - взгляд в будущее

Лучшим – достойные награды

Современная путевая техника - на службе железных дорог

Механизация путевых работ. Задачи, выдвигаемые временем

Повышать эффективность работы путевой техники

«Ремпутьмаш» решает актуальные задачи

Первоочередные меры по внедрению новых технических средств, обеспечивающих безопасность движения поездов в путевом хозяйстве

Железнодорожное машиностроение

«Калугапутьмаш»: репутация и качество, проверенные временем

Путевая техника на службе безопасности

Совершенство, качество, перспектива

Кубанская жемчужина российского машиностроения

Автоматизированный комплекс натурного осмотра пути

НПЦ ИНФОТРАНС: слагаемые успеха

«Радиоавионика» - комплексное обеспечение безопасности движения

Компания «Вест-Тер» открыта для партнерства

Приоритетные задачи повышения качества в хозяйстве пути

«Оптимум»: 10 лет сотрудничества с железными дорогами

Конструкторские силы путевого хозяйства объединяются

Наша цель – комплексная поставка оборудования

«СНАГА» предлагает перспективные технологии

PDF-формат



 

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

Евразия Вести