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:


 

ТРАНСЖАТ 2006


Версия для печати
Обсудить в форуме

Многофункциональные системы регулирования движения поездов - насущная потребность, многообещающая перспектива

С одной из важных тем, затронутых на международной научно-практической конференции «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте», наших читателей знакомят первый заместитель директора ВНИИАС доктор технических наук Е.Н. Розенберг и заместитель директора института кандидат технических наук В.И. Талалаев.

Фото И. Максимова
Фото И. Максимова
Фото И. Максимова
Фото И. Максимова
Конференция и приуроченная к ней выставка «ТрансЖАТ-2006», состоявшиеся 24–25 августа 2006 года в Санкт-Петербурге, были посвящены проблемам повышения безопасности движения поездов, качества и надежности аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики, применения современной, в том числе зарубежной, элементной базы в аппаратуре повышенной надежности.

В конференции приняли активное участие специалисты нашего института. Они выступили с докладами по тематике «Обеспечение качества создания и внедрения новых устройств и систем ЖАТ».

На совместном стенде ВНИИАС и ОАО «ИРЗ» были развернуты многочисленные экспозиции. Чтобы дать представление об их разнообразии, назовем некоторые из них: «Комплексное локомотивное устройство безопасности КЛУБ-У», «Автоблокировка с рельсовыми цепями тональной частоты без изолирующих стыков АБТЦ-М», «Устройство принудительной остановки поезда КУПОЛ», «Система интервального регулирования для малодеятельных участков», «Комплексная система автоматизированного управления сортировочным процессом», «Система определения местоположения локомотивов на путевом плане станции на базе приемников радионавигационных сигналов спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС/GPS», «Оперативно-технологическая связь».

Основополагающим сообщением конференции от ВНИИАС стал доклад одного из соавторов этой статьи (В.И. Талалаева. – Прим. редакции). Суть доклада нашла отражение в его названии – «Концепция повышения безопасности движения на основе применения на железных дорогах многофункциональных комплексных систем регулирования движения поездов».

Эксплуатационная деятельность российских железных дорог характеризуется постоянным ростом требований к качеству перевозок грузов и пассажиров. Это ведет к существенному изменению функций систем безопасности и формированию принципов их развития не только как систем управления движением, но и как систем информатизации низового уровня.

Системы железнодорожной автоматики и телемеханики непосредственно обеспечивают выполнение условий безопасности движения поездов.

В настоящее время действующие на стальных магистралях устройства ЖАТ в целом отличает высокая степень старения. Отказы в этих системах создают предпосылки для возникновения опасных ситуаций.

Безопасность движения зависит от большого числа факторов и достигается целенаправленной работой всех хозяйств отрасли, последовательной политикой в области создания новых технических средств и технологий, обеспечением необходимого качества производства и обслуживания сложной и эффективной современной техники. Эти факторы необходимо учитывать при разработке и реализации стратегии реформирования отрасли и ее технического перевооружения.

С учетом этих факторов ВНИИАС разработал Концепцию, одобренную Правлением ОАО «РЖД» и утвержденную в мае нынешнего года.

Концепция определяет основные направления и этапы реализации единой технической политики в области обеспечения безопасности движения и повышения эффективности работы железнодорожного транспорта. Она ориентирована на решение следующих важных задач:

– совершенствование алгоритмов работы существующих стационарных и локомотивных приборов и систем безопасности, повышение их функциональной безопасности и надежности;

– кардинальное улучшение содержания существующих технических средств, в первую очередь рельсовых цепей, за счет применения систем контроля и диагностики их состояния, использования дублирования каналов передачи информации о показаниях сигналов и современных методов их безопасной обработки;

– интеграция систем регулирования и безопасности движения с автоматизированными системами управления на железнодорожном транспорте.

Особое внимание в Концепции уделено необходимости исключения влияния «человеческого фактора» на безопасность движения за счет автоматизации процессов управления и введения дополнительного логического контроля действий эксплуатационного персонала.

Необходимо добиться согласованного развития и совершенствования существующих технических средств безопасности с учетом комплексного применения новых систем и технологий на конкретных направлениях или участках железных дорог, совершенствования технологии производства изделий; повышения уровня разработки новой техники и сопровождения ее в эксплуатации для достижения требуемых показателей по безопасности и надежности в соответствии с требованиями международных стандартов.

Надо унифицировать технические средства с учетом их функционального назначения (скоростное и высокоскоростное движение; движение тяжеловесных и длинносоставных поездов; станции с большим объемом маневровой и поездной работы; малодеятельные линии).

Решение указанных задач должно обеспечить предпосылки для создания качественно новых интеллектуальных систем обеспечения безопасности движения поездов.

Концепция призвана стать основным документом, определяющим этапы стратегического развития локомотивных и стационарных систем управления движением поездов и их интеграции с автоматизированными системами управления на железнодорожном транспорте.

Анализ состояния безопасности движения показывает: применяемые сегодня для ее обеспечения технические средства устарели не только в прямом смысле слова (по сроку службы приборов и систем), но и морально.

Главная причина проездов запрещающих сигналов, происходящих в основном на станциях, связана с негативным влиянием «человеческого фактора», а он напрямую зависит от уровня используемых средств обеспечения безопасности, которые не в состоянии предотвратить последствия ошибок человека.

Существующие системы ЖАТ таковы, что сегодня невозможно кардинально сократить число их отказов и сбоев, а используемая релейная элементная база требует больших затрат на их обслуживание.

Например, система электрической централизации в принципе не предусматривает передачу информации на локомотив при маневровых передвижениях, что приводит к случаям проездов запрещающих сигналов, авариям и крушениям.

Основу систем автоматики составляют рельсовые цепи. Большое количество сбоев и отказов в них определяется тем, что надежное функционирование таких цепей зависит от согласованной деятельности хозяйств автоматики и телемеханики, пути и сооружений, электрификации и электроснабжения, а также от надежности аппаратуры АЛС.

На базе опыта железных дорог и разработок ведущих специалистов отрасли определены перспективные направления улучшения показателей надежности действующих систем, сокращения количества отказов.

Предложенные в Концепции мероприятия опираются на широкомасштабное внедрение рельсовых цепей тональной частоты, применение новых технических средств защиты от перенапряжений, совершенствование проектных решений, систем измерений и дистанционного мониторинга их состояния.

Статистика снижения отказов подтверждает правильность этих мер.

Только за счет внедрения рельсовых цепей тональной частоты удается уменьшить число отказов технических средств более чем в два раза и обеспечить условия сокращения количества сбоев локомотивной сигнализации на станциях.

В своем развитии локомотивные системы безопасности прошли несколько этапов – от простейших устройств, реализованных на применении релейных АЛСН и дополнительных средств безопасности для контроля бдительности машиниста, до современных микропроцессорных комплексов (КЛУБ-У, САУТ-ЦМ, ТСКБМ, ЕКС).

Эффективность технических средств безопасности последнего поколения, особенно современных микропроцессорных систем при их комплексном внедрении, подтверждена практикой эксплуатации на локомотивах и станциях.

Предложены конкретные способы повышения надежности каждой из перечисленных выше групп локомотивных систем безопасности.

Разработаны конкретные меры по увеличению продолжительности наработки на отказ новых изделий, что позволит требовать от изготовителей увеличения гарантийных сроков эксплуатации до трех-пяти лет.

Для относительно простых систем повышение уровня безопасности может быть достигнуто за счет внедрения дополнительных устройств с новыми функциональными возможностями и последующего их использования в составе более сложных микропроцессорных комплексов.

Примером такого подхода служит создание системы «КУПОЛ», предназначенной для экстренной остановки локомотива Она работает, используя информацию, передаваемую по цифровому радиоканалу.

Системы безопасности, внедряемые сегодня, допускают их поэтапное развитие и совершенствование, поскольку создавались на принципах построения вычислительных систем с открытой архитектурой и единой шиной обмена данными. Естественно, при их разработке должны учитываться особые требования по надежности и функциональной безопасности, в частности – программного обеспечения.

В Концепции предложены способы улучшения алгоритмов работы существующих стационарных и локомотивных приборов и систем, повышения их функциональной безопасности и надежности за счет проведения модернизации или замены узлов; приведен анализ зарубежных систем, установлено, что их развитие идет в направлении расширения функциональных возможностей, применения новых информационных технологий и микропроцессорной техники.

Отдельно рассмотрена структура системы ETCS, предлагаемой в качестве универсальной для железных дорог европейских стран. В результате исследования ее функциональных возможностей и сопоставления с российскими разработками показаны преимущества отечественных систем не только по функциональным возможностям, но и по стоимости.

Используемые для расширения функций систем безопасности технические решения основаны на новейших информационных технологиях: спутниковой навигации, цифровом радиоканале, централизованном управлении маршрутами и диагностике технических средств.

Это позволяет перенести распределенные по перегонам устройства с их функциями обеспечения безопасности на станции и локомотивы, сократив долю ненадежных в эксплуатации и дорогостоящих напольных устройств ЖАТ.

При этом очень важно одновременно иметь опору на отечественные микропроцессорные и релейно-процессорные устройства на станциях с дополнением их функциями передачи информации на локомотив по цифровому радиоканалу, введение электронной регистрации работы систем, элементов резервирования и самодиагностики.

В целом перспективные направления совершенствования технических средств безопасности основываются на необходимости создания многофункциональных систем интервального регулирования движения поездов, взаимодействующих с ними систем автоведения и диагностики, устанавливаемых на подвижном составе, которые технологически увязаны со стационарными системами автоматики и телемеханики (СЖАТ) и информационными системами.

С учетом набора существующих технических средств определены конкретные требования к внедрению систем безопасности на подвижном составе, предусматривающие увязку микропроцессорных систем КЛУБ-У, САУТ-ЦМ, УСАВП, ТСКБМ в рамках единого комплекса, что позволяет иметь единую базу данных на борту локомотива с едиными принципами ее формирования на сети железных дорог. Проработаны вопросы применения на локомотивах единой системы индикации, регистрации параметров и расшифровки данных по результатам поездки, рационального выбора количества датчиков информации.

Отдельно представлены требования к системам безопасности для перспективного, скажем, высокоскоростного подвижного состава. Эти требования гармонизированы с аналогичными международными нормативными техническими документами, в том числе по показателям безопасности и коэффициенту эксплуатационной готовности.

В Концепцию включены разделы, определяющие направления совершенствования существующих систем оповещения работающих на путях, переездной сигнализации, контроля параметров подвижного состава. Рассмотрены пути совершенствования горочных систем автоматики.

Особое внимание в Концепции уделено требованиям к системам технологической связи. Показано, что наряду с развитием стационарных систем передачи информации необходимо активно решать проблемы создания цифровых систем радиосвязи для приборов безопасности.

В рамках комплексного решения организации цифровой сети связи на станциях рассмотрены вопросы применения широкополосной системы связи с использованием новейших технологий Wi max.

Отдельно выделены аспекты создания перспективных цифровых сетей радиосвязи, увязанные с соглашениями между ОАО «РЖД», Министерством связи и другими ведомствами.

Предложен порядок допуска систем управления и безопасности движения к эксплуатации с учетом всех этапов жизненного цикла аппаратуры на основе применения перспективных отечественных и международных стандартов.

Показана необходимость гармонизации с европейскими стандартами CENELEC процессов разработки и изготовления современных многофункциональных систем безопасности.

Особое внимание должно быть уделено комплексной экспертизе проектов, детализации спецификаций на создаваемые технические средства, экспертизе самого процесса разработки, особенно в части обеспечения информационной безопасности и безопасности программных средств.

Для указанных целей в Концепции предложено использовать действующие экспертные центры, обоснована необходимость их развития и получения аккредитаций не только в России, но и за рубежом.

Рассмотрены также перспективные направления создания технических средств контроля и прогнозирования состояния подвижного состава. На основе детального анализа зарубежных систем показана необходимость совершенствования систем контроля нагрева букс с использованием новейших температурных датчиков, а также создания комплексных пунктов диагностики с применением акустических и иных методов оценки состояния элементов вагонов и локомотивов.

Большое значение для эффективного использования микропроцессорных систем имеет централизованная обработка информации, поскольку она позволяет сопоставлять данные, поступающие от последовательно расположенных контрольных пунктов, и прогнозировать развитие опасных дефектов.

Такая информационная система – неотъемлемая часть АСУ инфраструктуры головной компании отрасли, призванная взаимодействовать с АСУ отдельных хозяйств в выявлении элементов, влияющих на безопасность движения, и передавать эту информацию на локомотив и в центры управления перевозками.

Тенденция развития многофункциональных комплексных систем регулирования движения определяет поэтапный переход к интеллектуальному поезду.

Аналогичные исследования уже проводятся по линии МСЖД и Европейского союза. Нам необходимо активно участвовать в этом процессе, в первую очередь в части научных исследований и создания современной нормативной базы.

Экономическая эффективность представленных в Концепции подходов определяется получением интегрального эффекта по хозяйствам при комплексном внедрении локомотивных и стационарных систем безопасности на сети железных дорог.

При внедрении современных систем безопасности улучшается не только защита от возникновения опасных ситуаций, но и уменьшается число отказов и сбоев систем, что позволяет повысить скорость движения, пропускную способность участков железных дорог, минимизировать количество внеплановых ремонтов техники. За счет получения такого интегрального эффекта сроки окупаемости современных систем безопасности сокращаются в несколько раз по сравнению с типовыми устройствами, внедряемыми отдельно по хозяйствам, и составляют от четырех до шести лет.

Внедрение комплексных многофункциональных систем регулирования движения поездов требует определенных научных исследований, что и предусматривается в рамках реализации комплексного научно-технического проекта систем безопасности.

Увеличение объемов внедрения на сети железных дорог перспективных технических средств регулирования и безопасности движения (и улучшение на этой основе эксплуатационных показателей) будет способствовать достижению параметров основных стратегических задач компании.

В целом это обеспечит повышение устойчивости и эффективности перевозочного процесса.

В заключение коснемся конкретного направления работы, связанной с созданием европейской системы управления движением поездов и обеспечением его безопасности (проект ETCS).

Предпосылкой реализации этого широкомасштабного проекта, охватывающего все страны континента, послужило стремление создать единую, не зависящую от особенностей ранее применявшихся национальных систем автоматики, систему управления на локомотивах; сократить затраты на дорогостоящую напольную структуру систем автоматики.

С учетом сложности проекта в системе ETCS предусмотрено выделить три функциональных уровня:

– автоматическое обеспечение безопасности движения поезда с контролем тормозного пути;

– автоматическое управление движением поезда на линиях с контролем свободности пути в пределах стационарных блок-участков;

– автоматическое управление движением поезда на линиях с контролем свободности пути поездными средствами (блокировка на базе радиосвязи).

Для всех уровней разработаны спецификации и технические требования, позволяющие участвовать в производстве технических средств не только национальным, но и международным компаниям, что в перспективе уменьшит стоимость аппаратуры.

Вместе с тем осуществление проектов ETCS на европейской сети дорог показывает, что это длительный процесс.

Расширение возможностей многофункциональной системы на наших магистралях и ее адаптация к международным стандартам реализуется за счет применения:

– отдельных функциональных модулей на локомотивах для участков железных дорог с различной интенсивностью (что позволяет сократить капитальные затраты);

– цифрового радиоканала в диапазоне 160 МГЦ (разрешено для ОАО «РЖД») как в зоне станций, так и на участках до 20 километров между станциями;

– электронной карты на локомотивах с использованием систем спутниковой навигации;

– цифрового канала для передачи информации по рельсовой цепи;

– системы электронной расшифровки информации;

– технических решений по МАЛС (в том числе и для сортировочных станций) и по увязке МАЛС, диспетчерской централизации и микропроцессорной централизации в рамках единого комплекса;

– систем передачи информации в диапазоне TETRA и GSM-R для передачи информационных сообщений в локомотив;

– технологии производства технических средств в России с учетом стандарта качества ISO 9000;

– экспертизы программных средств (в частности, на безопасность с учетом европейских стандартов);

– технических средств автоблокировки с микропроцессорной системой управления.

С учетом изложенного можно сделать вывод о целом ряде преимуществ отечественных систем. Назовем главные. Степень безопасности многоуровневых систем превышает ETCS, так как наряду с сохраняемым контролем состояния технических средств введен контроль за действием операторов и эксплуатацией штата, в том числе и для высокоскоростного движения, легко адаптируемый как к участкам с высокой интенсивностью движения, так и к малодеятельным. Возможно использование уже эксплуатируемых диапазонов радиосвязи как транспортной среды для обмена данными между локомотивом, стационарной системой и центром управления.

Иностранные эксперты подтверждают: по показателям «качество-стоимость» российские системы безопасности превосходят зарубежные и вполне конкурентоспособны на мировом рынке.

Следует также отметить, что развитие и внедрение отечественной многофункциональной системы управления и обеспечения безопасности позволит не только повысить уровень безопасности движения на железных дорогах России, но и существенно улучшит качество перевозок за счет автоматизированного контроля параметров технических средств и самого технологического процесса.

© Евразия Вести XII 2006







XII 2006

Евразия Вести XII 2006

Итоги года – фундамент дальнейшего развития компании ОАО «РЖД»

Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте

Организация технического обслуживания современных технических средств ЖАТ

Корпоративная интегрированная система менеджмента качества

Обращение участников ТрансЖАТ-2006 к президенту ОАО «РЖД»

Управление на расстоянии на службе прогресса и безопасности движения

«Радиоавионика»: реальный вклад в развитие ЖАТ

Первая дочка. Работа - комплексная, поставки – комплектные

Лосиноостровский электротехнический завод - передовое предприятие отрасли

Развитие технических средств регулирования и обеспечения безопасности движения поездов

Гипротранссигналсвязь: задачи, которые мы решаем

«Интеллектуальные» электродвигатели для железных дорог

Автоматизация технического обслуживания устройств ЖАТ

История железных дорог России

Безопасные технологии GE для железных дорог России

PDF-формат



 

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

Евразия Вести