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:


 

ВНИИАС 50 ЛЕТ


Версия для печати
Обсудить в форуме

КЛУБ-У: ближайшие перспективы

Снискавшему себе добрую славу на стальных магистралях России комплексному локомотивному устройству безопасности КЛУБ-У, тому, в каком направлении намечено вести работы по его совершенствованию в нынешнем году, посвящен материал ведущих сотрудников ВНИИАС – заведующего отделением А и АЛС В.И. Зорина и его заместителя, возглавляющего отдел ЛУ и СИР, Е.Е. Шухиной.

Испытательный центр средств железнодорожной автоматики (Фото И.Максимова)
КЛУБ-У в действии
Лабораторные испытания аппаратуры КЛУБ-У (Фото И. Максимова)
Обеспечить безопасность на дороге – главная задача средств регулирования движения поездов. Экономная и быстрая доставка пассажиров и грузов должна сочетаться с высоким уровнем безаварийности. Чрезвычайные ситуации не только угрожают жизни людей, наносят ущерб подвижному составу, оборудованию и путевым сооружениям, но и отзываются болезненным социально-политическим резонансом.

Европейский комитет по железнодорожным устройствам UIC продолжает работы по созданию континентальной системы управления движением поездов (ETCS), среди первостепенных задач которой – ощутимое повышение уровня безопасности. Основные цели системы – недопущение выезда состава на занятый участок и превышения максимально допустимой скорости.

В зависимости от степени автоматизации управления и обеспечения безопасности движения поездов в ETCS выделены три функциональных уровня.

Первый – автоматическое обеспечение безопасности движения с контролем тормозного пути. Обработка данных осуществляется только на поезде.

Второй – автоматическое управление движением на линиях с традиционным контролем свободности пути в пределах стационарных блок-участков.

И третий уровень – автоматическое управление движением на линиях с контролем свободности пути поездными средствами. Поезда самостоятельно определяют свое местоположение. Стационарное оборудование должно включать в свой состав центр блокировки на базе радиосвязи, который собирает данные о местоположении поездов и вырабатывает команды управления движением. Выдача команды разрешения движения или сообщения об освобождении участка пути осуществляется во взаимодействии с уровнем системы централизации, отвечающим за обеспечение безопасности.

Международный союз железных дорог UIC предлагает и российским коллегам сотрудничать в согласовании единых подходов, единых стандартов, технических требований и спецификаций, что является необходимым условием для обеспечения транзита европейских грузов по территории нашей страны.

Бортовые устройства, которыми оснащается тяговый подвижной состав, представляют собой один из ключевых элементов системы управления движением и обеспечения безопасности. Соблюдение скоростного режима ведения состава и следование показаниям напольных светофоров в значительной степени определяет безаварийность на дороге.

В 1994 году для замены АЛCH и некоторых других устройств безопасности специалистами нашего научно-исследовательского и проектно-конструкторского института было создано комплексное локомотивное устройство безопасности КЛУБ.

Его функциональное назначение таково: прием и дешифровка сигналов АЛС и отображение на локомотивном светофоре показания находящегося впереди напольного светофора; контроль разрешенной скорости движения в зависимости от показания АЛС; автоматическая остановка поезда перед светофором с запрещающим показанием на кодированном участке.

Кроме того, в КЛУБ были заложены функции приема и обработки сигналов от АЛC-ЕH, в котором (вместо трех, как у АЛCH) используются 48 активных сигналов с защитой от влияния сигналов с соседних путей и смежных блок-участков.

В 1999-ом были проведены приемочные испытания комплексного локомотивного унифицированного устройства безопасности КЛУБ-У – более совершенного по объему выполняемых функций и по уровню исполнения.

С 2004 года на железных дорогах идет внедрение серийно выпускаемых комплексных локомотивных микропроцессорных устройств безопасности производства Ижевского радиозавода, дополненных устройствами принудительной остановки поезда (КОН) при несанкционированном выключении КЛУБ-У.

Впервые в мире бортовая система обеспечения безопасности построена по модульному принципу, никогда прежде на стальных магистралях не применялся межмодульный CAN интерфейс. Что это дает? В зависимости от требований заказчика и степени развития напольной инфраструктуры позволяет бесконфликтно увеличивать или уменьшать количество функциональных модулей. Реализованный в системе принцип построения предоставляет возможность бесконфликтно модернизировать любой модуль, поэтапно совершенствовать элементную базу, не переделывая всю систему.

При разработке КЛУБ-У была достигнута договоренность с разработчиками САУТ-ЦМ о едином блоке индикации.

Для определения местоположения локомотива применена спутниковая навигация. Этого тоже прежде не знала мировая практика. Только через три года такой прием применили американцы, а в Европе осваивать спутниковую навигацию пока еще только собираются.

На 1 января 2006 года устройствами КЛУБ-У оборудовано 1916 локомотивов (или 9,75 процента парка).

Коротко о функциональном назначении КЛУБ-У: прием, дешифровка сигналов АЛС и отображение на локомотивном светофоре показаний находящегося впереди напольного светофора; контроль разрешенной скорости движения в зависимости от показаний АЛС и электронной карты участка обращения локомотива; автоматическая остановка поезда перед светофором с запрещающим показанием на кодированном участке, недопущение несанкционированного движения локомотива, регистрация параметров движения и основных показателей работы системы. Технические параметры системы предоставляют возможность приема кодов АЛС и определенных команд с использованием цифрового радиоканала.

Функции устройства реализовывались постепенно. На первом этапе система КЛУБ-У научилась принимать сигналы от путевых устройств АЛС и измерять скорость движения от осевых датчиков, контролировать ее по принципу системы АЛСН и регистрировать, примерно как КПД-3. Была реализована простейшая неавтоматизированная дешифрация. С самого начала в КЛУБ-У закладывались принципы функциональной безопасности, а это четыре канала обработки – 2х2 в основных модулях обработки и по два канала во всех остальных.

Надо понимать, что выполнение требований по функциональной безопасности соответственно снижает надежность системы. Чтобы этого не происходило, требуется повышать качество изготовления электронных печатных плат, блоков и т.п. Только высокотехнологичное производство способно обеспечить высокое качество.

Достигнуты высокие результаты надежности для микропроцессорной аппаратуры, работающей в широком диапазоне температур, в условиях мощных электромагнитных воздействий, повышенной пыльности и влажности, – 0,5 отказов на 1млн. км для сложного многофункционального комплекса – это хороший показатель. Безусловно, есть еще резервы повышения надежности. Среди них, прежде всего, – увеличение степени интеграции, более качественный отбор комплектующих.

Постепенно отрабатывались алгоритмы взаимодействия со спутниковой навигационной системой, совершенствовался механизм разработки электронных карт обращения локомотивов. В настоящее время достигнута точность определения местоположения в пределах 30 метров, что дает возможность «видеть» светофоры, переезды, зоны ограничений скорости и т.п. без введения каких-либо корректировок и поправок, без дополнительных напольных устройств.

Кроме того, интегрированный способ определения параметров движения поезда по показаниям спутниковой навигационной системы с использованием традиционных датчиков угла поворота позволяет не только минимизировать погрешность, добиться устойчивости работы в тоннелях при отсутствии сигналов от спутников, но и решить острейшую задачу определения действительной скорости движения при юзе и боксовании колесных пар.

Очевидно, может быть снята и проблема проезда светофоров с запрещающим сигналом. Но это нельзя осуществить без определения порядка и способа реализации санкционированного проезда светофоров с запрещающим сигналом.

Практически с самого начала внедрения КЛУБ-У осуществлялись эксперименты с применением радиоканала в нашем устройстве. На станциях Чкаловская, Ивантеевка – Зеленый бор Московской железной дороги, затем на Октябрьской дороге проводились испытания функции передачи сигналов светофоров на локомотив, временных ограничений скорости, номера пути, сигнала принудительной остановки и разрешения на проезд светофоров с запрещающим сигналом по радиоканалу с помощью специальной цифровой радиостанции «МОСТ» (сначала в диапазоне 460, затем 160 МГц). Результаты испытаний (когда обеспечивается надежная радиосвязь в зоне станции) позволяют говорить о качественно новом этапе в развитии приборов безопасности, о сближении функций с системой ETCS.

Сейчас можно смело утверждать: если бы так же динамично развивалась инфраструктура напольных устройств, мы имели бы на базе КЛУБ-У систему ETCS второго и частично третьего уровня.

Безусловно, могут быть решены задачи исключения проезда светофоров с запрещающими сигналами, превышения постоянных и временных ограничений скорости, недопущения выключения приборов безопасности в пути следования, подачи сигнала тревоги с локомотива в случае какой-либо нештатной ситуации, передачи на локомотив сигнала принудительной остановки или разрешения на проезд светофора с запрещающим сигналом по команде дежурного по станции или поездного диспетчера.

КЛУБ-У разрабатывалась как важнейшая составляющая системы регулирования движения. При создании современных систем регулирования предполагается, что на локомотиве имеется система КЛУБ-У либо ее аналог.

Первоочередное совершенствование КЛУБ-У должно предусматривать повышение устойчивости приема сигналов АЛСН. Необходимо проведение углубленного сравнительного анализа способов приема сигналов АЛС релейным дешифратором и системой КЛУБ-У в условиях наибольших искажений полезного сигнала, неблагоприятных воздействий электромагнитных искажений, повышенной асимметрии тягового тока, при соблюдении принципов обеспечения безопасности.

Предстоит усовершенствовать алгоритмы определения фактической скорости с целью выявления случаев боксования колесных пар. Должно быть разработано новое программное обеспечение, способное выявлять по сигналам от спутниковой навигационной системы наличие юза и боксования и формировать сигналы на отмену торможения либо выключение тяги.

Алгоритмы работы систем следует сделать такими, чтобы в необходимых случаях автостопное торможение заменялось на служебное. Доработка программно-аппаратной части в этом плане должна быть произведена применительно к тем ситуациям, когда это возможно в соответствии с требованиями функциональной безопасности.

Например, снижение скорости в местах ее ограничения и при потере бдительности машиниста. Экстренное торможение следует применять, только когда недостаточно эффективно служебное торможение, а также при сигналах «КЖ» или «красный».

Одна из задач – создание эффективного механизма формирования электронной карты, в частности от системы АСУ-П, и организация ускоренной записи в аппаратуру КЛУБ-У. Актуальным становится вопрос о доступности электронной карты для других локомотивных систем безопасности. Для этого необходимо осуществить унификацию интерфейсов, данных, алгоритмов взаимодействия систем через специализированные устройства сопряжения – «шлюзы».

Намечено оптимизировать программы дешифрации регистрируемой информации, устранить накопившиеся сегодня замечания и реализовать предложения, поступающие с дорог.

Нельзя откладывать на потом реализацию в КЛУБ-У функции маневровой автоматической сигнализации; внедрение более совершенных блока индикации на базе жидкокристаллических панелей и приемника спутниковой навигации GPS/ГЛОНАС, сертифицированного по российским и европейским стандартам.

Будет существенно изменена технология предрейсового контроля устройств безопасности для ускорения процесса не менее чем на 30 процентов. Это планируется осуществить путем наращивания программного обеспечения модулей аппаратуры КЛУБ-У, а также сервисного оборудования с целью углубленного тестирования аппаратных ресурсов. Вновь разработанные алгоритмы должны выполняться во время технологического процесса при проверке как в стационарных условиях контрольно-измерительных пунктов, так и на контрольных пунктах технического обслуживания локомотивов. Результаты тестирования будут записываться на кассету регистрации и выводиться в сжатом виде на блок индикации.

Решение данной задачи позволит заметно сократить возникновение неисправностей аппаратуры и, как следствие, сбоев в работе в пути следования.

Предстоит усовершенствовать конструктивное исполнение КЛУБ-У; разработать кассету регистрации (с увеличенной емкостью и повышенной скоростью считывания); применить новую, более современную электронную базу – с высокой степенью интеграции, позволяющей повысить надежность и производительность системы.

По нашим прикидкам, надежность аппаратуры может быть повышена минимум на 50 процентов, а гарантийный срок возрастет до трех-пяти лет.

Улучшение взаимодействия с радиоканалом, в том числе с цифровыми радиостанциями «Мост» в диапазоне 160 МГц возможно при необходимости через соответствующие преобразователи с тракинговой системой «TETRA». Вопросы создания непрерывной (либо только на станциях) специальной радиосвязи – важнейшая сегодня задача. Не решить ее вовремя – означает подвергнуть угрозе безопасность движения поездов.

Наличие в составе аппаратуры КЛУБ-У подсистемы для работы по цифровому радиоканалу при соответствующей инфраструктуре станционного и напольного оборудования позволяет добиться многого: организовать обмен данными с поездами на протяжении всего участка; гарантировать принудительную остановку поезда по приказу дежурного (диспетчера); передавать на локомотив информацию о временных ограничениях скорости, о состоянии ДСК, КТСМ, УКСПС и автоматики на железнодорожных переездах и о проследовании их локомотивом с соответствующей скоростью; передавать на локомотив ответственную команду разрешения проследования поездом запрещающего сигнала светофора по приказу диспетчера (и отмену этого разрешения); принимать и отображать сообщения о текущем состоянии локомотива (фактическая и допустимая скорость, номер поезда, тип локомотива, номер пути и т.п.), информацию о показаниях сигналов АЛС. При движении по станции окажется возможным реализовать обмен данными с различными системами электрической сигнализации, а также со стационарными устройствами МАЛС.

* * *

Для успешного решения названных нами ближайших задач необходима помощь ОАО «РЖД», наших коллег – разработчиков. Особо остра проблема улучшения качества проектирования локомотивных систем на основе унификации требований к монтажу и технологическому обслуживанию, что в итоге и определяет качество работы бортовых устройств безопасности. Успех будет зависеть от слаженной работы всех структурных подразделений головной компании отрасли, от согласованных действий по выполнению программы усовершенствования и внедрения как локомотивных, так и станционных систем, в том числе и устройств передачи данных по радиоканалу, позволяющих повысить эффективность регулирования и обеспечить безопасность движения поездов.

© Евразия Вести V 2006







V 2006

Евразия Вести V 2006

Роль ВНИИАС в период реформирования транспортной системы

50 лет в строю

Залог повышения безопасности - многофункциональные системы регулирования движения поездов

Чтобы сортировочная станция работала как автомат

Эффективность защиты ТСЖАТ

Пути повышения качества и надежности ЖАТ

Система центров управления перевозками на железных дорогах России

Научный подход к управлению перевозками

АСОУП - основа информационных технологий перевозок

Основные этапы разработки и совершенствования системы ДИСПАРК

ДИСКОН: уверенный старт, обязывающие перспективы

«Грузовой Экспресс» на морских причалах и пограничных переходах

Методы анализа рисков нарушения безопасности систем управления

Для геоинформационных технологий - «зеленый»

Современная цифровая технологическая связь российских железных дорог

Внедрение и развитие системы управления пассажирскими перевозками «ЭКСПРЕСС-3»

Как лучше управлять интеллектуальной собственностью компании «РЖД»

Техническое регулирование и безопасность

PDF-формат



 

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

Евразия Вести