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:


 

НАУКА


Версия для печати
Обсудить в форуме

Комплексная система обеспечения безопасности движения поездов

В настоящее время на железных дорогах России сложился ряд предпосылок в сфере научно-технического, организационно-правового и технологического обеспечения к внедрению инновационных достижений в области спутниковых технологий для решения задач основной деятельности ОАО «РЖД». Активную работу по развитию и внедрению комплексных технологий управления движением поездов и обеспечению безопасности с использованием систем спутниковой навигации, радиосвязи и спутникового мониторинга (ГЛОНАСС/GPS/GALILEO) на российских железных дорогах проводят признанные специалисты в этой области сотрудники ОАО «НИИАС», которые приняли активное участие и продемонстрировали свои возможности на 10-ой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» в МИИТе. Наш корреспондент обратился к первому заместителю Генерального директора НИИАС, д.т.н., профессору Розенбергу Ефиму Наумовичу с просьбой рассказать о сегодняшнем состоянии дел в этой области и результатах внедрения в интересах ОАО «РЖД» самых современных инновационных технологий.

На выставке на конференции «Безопасность движения поездов» в МИИТе
Комплексная система обеспечения безопасности движения поездов
Комплексная система обеспечения безопасности движения поездов
Комплексная система обеспечения безопасности движения поездов
Комплексная система обеспечения безопасности движения поездов
Комплексная система обеспечения безопасности движения поездов
Комплексная система обеспечения безопасности движения поездов
Проведенный анализ состояния безопасности движения показал, что используемые технические средства ее обеспечения устарели не только с учетом срока эксплуатации, но и по выполняемым ими функциям. Заложенные при проектировании этих систем технические требования (50–60-х годов прошлого века) не позволяют сегодня обеспечить требуемую надежность работы, к тому же заложенная в них релейная элементная база требует больших затрат на обслуживание. Недостаточная надежность работы существующих систем создает предпосылки для возникновения опасных ситуаций.

Наряду с этим при оценке состояния безопасности движения необходимо учитывать уровень подготовки и квалификации эксплуатационного персонала, его способность принимать грамотные решения при возникновении нештатных ситуаций (человеческий фактор).

Перечисленные выше обстоятельства обусловили необходимость разработки комплексной системы обеспечения безопасности железнодорожного транспорта, системно-технические подходы к созданию которой определены в принятой ОАО «РЖД» «Концепцией повышения безопасности движения на основе применения на железных дорогах комплексных систем регулирования движения поездов» (утверждена Президентом ОАО «РЖД» 12 мая 2006 г. № 618) и Программе модернизации, разработки и внедрения технических средств регулирования движения поездов на 2006 – 2010 гг.

Эти основополагающие документы предусматривают дальнейшее развитие автоматизированных систем управления и обеспечения безопасности движения поездов путем получения информации о местоположении технологических объектов железнодорожного транспорта и их состоянии с помощью систем спутниковой навигации, радиосвязи и спутникового мониторинга (ГЛОНАСС/GPS/GALILEO) и их дальнейшей интеграции с управляющими системами автоматики и телемеханики.

Увеличение интенсивности движения поездов, особенно электропоездов в пригородной зоне крупных городов, вызывает необходимость сокращения межпоездных интервалов, что возможно реализовать только за счет применения координатного регулирования движения поездов на базе радиоканала.

РЖД имеют ряд технических средств, которые уже сегодня позволяют начать работы по применению систем координатного регулирования движения поездов. Из разработанных в настоящее время технических средств наиболее полно современным требованиям отвечает новая микропроцессорная автоблокировка типа АБТЦ-М.

Важнейшим звеном систем интервального регулирования и обеспечения безопасности движения поездов является комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ-У), реализованное на базе микропроцессорных модулей, объединенных с помощью общей системной шины.

Внедрение КЛУБ-У позволяет повысить надежность локомотивной сигнализации и безопасность движения поездов; исключить несанкционированное движение локомотивов; обеспечить электронную регистрацию информации о параметрах движения поезда и исправности технических средств и производить ее последующую автоматическую дешифрацию.

Отличительными особенностями КЛУБ-У являются возможность взаимодействия с другими бортовыми системами автоматики через системную шину, наличие цифрового радиоканала обмена данными со стационарными устройствами, а также использование спутниковых навигационных систем GPS/ГЛОНАСС и электронных карт участков железных дорог для непрерывного определения координат локомотива. В России аппаратурой КЛУБ-У оборудованы локомотивы, электропоезда и весь парк специального самоходного подвижного состава.

Важным направлением развития систем управления и безопасности является использование спутниковой навигации. Она позволяет получать не только информацию о дислокации поездов, но также о свободности или занятости блок-участков или перегонов в целом, расположении поездов на станциях, скоростях их движения, вероятном времени их подхода к станциям.

Использование информации от спутниковых систем невозможно без применения широкополосных систем связи беспроводного доступа в едином комплексе с другими цифровыми системами связи, в том числе и в тех диапазонах частот, которые традиционно используются в ОАО «РЖД». В применении этих систем в ОАО «РЖД» накоплен достаточный опыт – пример использования систем спутниковой связи на Сахалине, где без них практически невозможно было вообще решить проблему оперативного управления движением поездов.

Просматривается четкая и необходимая взаимосвязь в комплексном использовании и взаимодействии средств автоматики, связи, информатики и систем управления. Это единый комплекс и разорвать его нельзя.

Статистика нештатных ситуаций показывает, что в последнее время они происходят, в основном, на станциях. Это говорит о том, что уровень безопасности движения поездов на станциях, обеспечиваемый техническими средствами, пока явно недостаточен. Типовые устройства электрической централизации в процессе установки маршрутов движения по станции не учитывают в полной мере особенности работы по технико-распорядительному акту. Введение системы компьютерного набора маршрутов, особенно при использовании маневровой автоматической локомотивной сигнализации МАЛС, позволит вводить ограничения на установку тех маршрутов движения, которые не защищены логикой работы электрической централизации.

Аналогичные требования безопасности движения должны быть обеспечены при дополнительном ограничении установки маршрутов приема на станцию в зависимости от расположения объектов и необходимости их защиты на соседних путях. Сегодня эта задача успешно решается. Логическая защита обеспечивается в программном обеспечении для АРМ дежурного по станции в устройствах РПЦ или МПЦ и реализуется при проектировании новых станций как одна из ступеней иерархической защиты систем безопасности.

Не менее важным вопросом при эксплуатации типовых средств СЖАТ является защита от несанкционированного проезда запрещающих сигналов. Имеющиеся технические средства, в том числе система САУТ, не в полной мере защищают от таких ситуаций из-за неполноты информации, получаемой системой боковых путях станций. Кроме того, на практике имеют место неоднократные случаи несанкционированного отключения проборов безопасности машинистами.

Защита от несанкционированного проезда запрещающих сигналов предусмотрена за счет использования специального алгоритма передачи и приема команд от дежурного по станции по цифровому радиоканалу. В КЛУБ-У используется расчетная кривая торможения поезда до нулевого значения скорости перед светофором с запрещающим сигналом, которая жестко отслеживается аппаратурой. В этом случае никакие несанкционированные действия машиниста не могут привести к проезду запрещающего сигнала. Только при передаче специальной команды от дежурного по станции в КЛУБ-У будет разрешен режим движения на запрещающий сигнал светофора и въезд на станцию.

В результате проведенных научных исследований и технических разработок по комплексному решению проблемы повышения безопасности на станциях было принято решение о введении данного алгоритма при организации движения по приему и отправлению поездов со всех станционных путей. Это позволит существенно повысить функциональную безопасность вновь внедряемых систем железнодорожной автоматики.

Большое значение в обеспечении безопасности движения имеет эффективная и надежная работа горочных и сортировочных станций, представляющих важнейшее звено в системе грузоперевозок. Они определяют конкурентоспособность железных дорог в транспортной отрасли в целом. Проблема повышения эффективности работы сортировочных станций требует решения множества прикладных задач, связанных с созданием новой техники, интеграции оборудования и комплексирования технологий.

В настоящее временя не вызывает сомнений необходимость внедрения инновационных технологий на железнодорожном транспорте для обеспечения надежности и безопасности перевозочного процесса. Одним из таких направлений является внедрение технологий спутниковой навигации на сортировочных станциях.

Спутниковые средства навигации GPS/ГЛОНАСС предназначены для обеспечения координатно-временной информацией маневровой/горочной автоматической локомотивной сигнализации (МАЛС/ГАЛС) и автоматического контроля местоположения маневрового локомотива.

Спутниковые технологии позволяют создавать реальные модели путевого развития сортировочных станций, что необходимо для эффективного управления маневровыми процессами в автоматическом режиме. Применение спутниковых технологий позволит формировать повагонную динамическую модель размещения вагонов на путях станции, перейти в системах планирования и управления от упрощенных к реальным моделям путевого развития станций, а в перспективе – к автоматизированному планированию работы станций.

Устройства спутниковой навигации в составе постовых и бортовых устройств ГАЛС/МАЛС обеспечивают автоматическое позиционирование каждого маневрового локомотива не только на границе станции и маршруте, но и в районах, не оборудованных системами централизованного управления стрелками и сигналами, а также мониторинг перестановок вагонов и заполнения путей в парках приема и отправления; обеспечивают автоматическое определение в режиме реального времени скорости и местоположения на путевом развитии (номер пути, пикет) технологических объектов вне зависимости от времени суток, погодных явлений.

Наконец, появление независимого от традиционных устройств СЦБ источника информации о местоположении подвижной единицы позволит своевременно выявлять и регистрировать сбои в работе рельсовых цепей, вести электронные журналы мест проведения работ и обеспечивать безопасность работающих на пути, исключить боковые столкновения из-за негабарита или ошибок машиниста.

Правительство РФ 9 июня 2005 г. № 365 приняло постановление «Об оснащении космических, транспортных средств, а также средств, предназначенных для выполнения геодезических и кадастровых работ, аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS.

Указанным постановлением в целях повышения эффективности управления движением и уровня его безопасности Правительство РФ обязало оснащать аппаратурой спутниковой навигации железнодорожные транспортные средства, вводимые в эксплуатацию с 1 января 2006 г. и используемые для перевозки пассажиров, специальных и опасных грузов.

Это открывает реальные перспективы внедрения в интересах ОАО «РЖД» самых современных инновационных спутниковых технологий, представляющих собой комплексную «триаду» прорывных разработок в сфере применения:

– глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) ГЛОНАСС/GPS/GALILEO и их специальных дополнений для железнодорожного транспорта;

– спутниковых и авиационных систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) с помощью оптико-электронных, радиолокационных, лазерных, тепловизионных съемочных систем высокого и сверхвысокого разрешения, а также геоинформационных технологий (ГИС-технологий), позволяющих объединить в структуре своих информационных ресурсов все виды геопространственной и атрибутивной информации об объектах инфраструктуры железнодорожного транспорта и прилегающих к ним территорий и организовать их комплексную обработку;

– систем цифровой связи, обладающих высокой пропускной способностью, надежностью и помехозащищенностью.

Перечень задач в области повышения безопасности движения, в которых просматривается высокая эффективность применения спутниковых технологий ГНСС, включает:

– определение местоположения железнодорожных транспортных средств, используемых для пассажирских и грузовых перевозок, включая перевозки специальных и опасных грузов;

– определение местоположения железнодорожных транспортных средств для ввода координат в бортовые локомотивные устройства безопасности в режиме реального времени;

– формирование и актуализация электронных карт железнодорожного пути и объектов инфраструктуры на основе спутниковых определений координат для использования в локомотивных устройствах безопасности.

Эффективное информационное обеспечение на основе использования ГНСС и ДЗЗ в совокупности с применением цифровых систем связи позволяет приступить к созданию:

– систем координатного управления и интервального регулирования движения поездов на основе координатно-временной информации, получаемой от ГНСС, а также на основе использования математических моделей поездной ситуации на полигонах, безопасных методов обеспечения попутного сближения поездов без путевых светофоров;

– систем управления поездной и маневровой работой на станциях на основе спутникового определения координат подвижных единиц и использования широкополосного цифрового радиоканала с сокращением объема напольного оборудования.

Интеграция возможностей новейших технологий спутниковой навигации и цифровой радиосвязи создает предпосылки для расширения функций систем безопасности по централизованному управлению маршрутами и диагностике. Это позволяет перенести функции обеспечения безопасности на станции и локомотив, сократив долю дорогостоящих в эксплуатации перегонных устройств.

В перспективе можно определить направление внедрения спутниковых технологий как направление перехода к интеллектуальным системам обеспечения комплексной безопасности на основе интеграции в составе локомотивных бортовых систем управления спутниковых мультисистемных приемников ГЛОНАСС/GPS/GALILEO, высокоточных отечественных космических и наземных систем дифференциальных дополнений, бортовых инерциальных систем, (обеспечивающих при совместном использовании погрешность позиционирования состава на путевом развитии в пределах 1 м, и на перегоне – в пределах 4 м), а также высокопроизводительных систем цифровой связи с применение систем TETRA (460 МГц), Wi-Fi (Wi-Max) (2,4 ГГц) , DECT (1,8 ГГц).

Предусматривается и массовое внедрение электронных цифровых карт, основанных на использовании единой инфраструктуры пространственных данных ж.д. транспорта России, единых стандартов цифрового описания и единых способов формирования.

Для российских железных дорог принципиально важным является также технологический прорыв в сфере создания систем дистанционного зондирования и, в первую очередь, всепогодных спутниковых радиолокационных систем сверхвысокого разрешения (менее 1 м).

ОАО «РЖД» приступило к изучению возможностей применения таких технологий в рамках международного сотрудничества совместно с итальянской корпорацией «Финмекканика». Планируется проверка возможности применения радиолокационной съемки сверхвысокого разрешения (0,7-1,0 м), получаемой со спутниковой группировки COSMO-Skymed, разработанной компаниями Алкатель Аления Спейс (Alcatel Alenia Space) и Телеспацио (Telespazio S.p.A.), входящими в состав концерна «Финмекканика».

С помощью специальных технологий интерферрометрической обработки радиолокационной съемки с данной спутниковой группировки можно будет выявлять даже незначительные подвижки грунта на поверхности Земли. Это позволит осуществлять постоянный мониторинг прилегающих к железнодорожным путям потенциально опасных территорий с целью выявления подвижек почвогрунтов, оползневых и обвальных явлений, а также карстовых процессов с составлением подробных тематических карт.

Возможность проведения радиолокационных съемок в любых погодных условиях и в любое время суток является ключевым фактором эффективного применения этих технологий в России в интересах железнодорожного транспорта. Видеосъемка мест чрезвычайных происшествий (ЧП) и передача видеоматериалов по спутниковым каналам связи в Центр управления позволит специалистам и руководителям дороги быстро оценить ситуацию и определить план действий по восстановлению инфраструктуры и ускоренному открытию движения. Беспилотные летательные аппараты решают задачи видеосъемки в непрерывном режиме в месте ЧП.

Применение данных спутниковых технологий ДЗЗ позволяет создать цифровую геоподоснову для формирования электронных карт для центров управления перевозками:

– получение оперативных материалов мониторинга загруженности отдельных железнодорожных станций, подходов к портам и местам мультимодальной перевалки грузов;

– контроль и анализ состояния полосы отвода и охранных зон железнодорожного транспорта, земляного полотна, верхнего строения пути, водоотводных и дренажых осушительных сооружений, мостовых переходов, пересечений с транспортными коммуникациями, включая автомобильные дороги, нефте-, газо-, продуктопроводы, линии связи и электропередач;

– выявление и определение местоположения природных и техногенных источников возникновения дефектов железнодорожного пути и искусственных сооружений, а также неблагоприятных природных и/или природно-техногенных явлений, воздействующих на объекты инфраструктуры ж.д. транспорта;

– проведение оперативного мониторинга участков возникновения чрезвычайных ситуаций с целью координации взаимодействия участников устранения последствий ЧС;

– выявление мест потенциально опасных с точки зрения возникновения экологических катастроф, которые могут произойти в случае аварий железнодорожного транспорта;

– оперативное определение границ участков территории, подвергшихся техногенному загрязнению;

– оценка последствий воздействия на окружающую среду и возможного ущерба при авариях (катастрофах) на железнодорожном транспорте.

Средства ГИС позволяют интегрировать в единую информационную среду разнородную информацию с различными вариантами визуализации. Например, отображать поверх цифровой картографической подложки траектории движения транспортных средств по данным спутниковых измерений координат в динамике, визуализировать карты в трехмерном пространстве, совмещать векторные карты с космическими и аэроснимками.

Практическая реализация комплекса спутниковых технологий на участке Сызрань – Сенная (Куйбышевская ж.д.) позволила получить эффект не только на стадии проектирования, но и в процессе эксплуатации реконструируемого участка за счет передачи в центр управления точных координат подвижного состава и ряда других параметров.

Одним из эффективных направлений использования спутниковой навигации и каналов связи является создание на их базе систем интервального регулирования движением поездов для малодеятельных линий. Такие решения позволяют не только обеспечить безопасность движения, но и отказаться от воздушных линий связи на этих участках, значительно сократить расходы, связанные с содержанием штата.

Говоря о практической реализации проектов с компонентами спутниковых технологий, следует отметить работы, выполненные на Московской железной дороге, где сегодня на отдельных направлениях в пригородных перевозках действует система диспетчерского контроля по спутниковой координате. Эта система не только определяет местоположения электроподвижного состава, но и позволяет фиксировать все отклонения от нормативного графика, анализировать ситуацию на больших полигонах, планировать работу парка электропоездов и локомотивных бригад.

Инновационная технология спутникового позиционирования впервые внедрена институтом на горочной станции Красноярск-Восточный Красноярской ж.д.

В результате проведенных научных исследований и технических разработок по комплексному решению проблемы повышения безопасности существенно повысится функциональная безопасность вновь внедряемых систем железнодорожной автоматики, например, на проектируемом в настоящее время участке железной дороги Адлер – горноклиматический курорт «Альпика-Сервис», предназначенном для транспортных перевозок пассажиров между олимпийскими объектами Сочи во время проведения Зимних Олимпийских игр 2014 года.

В частности, разрабатывается комплексная система, которая будет включать в себя не только средства электрической централизации стрелок и сигналов, автоблокировку, диспетчерскую централизацию и локомотивные устройства безопасности, но также устройства цифрового радиоканала и средства спутниковой навигации. Кроме того, технические средства диспетчерского центра управления движением будут дополнены программно-аппаратным комплексом автоматизированного управления движением поездов (»автодиспетчером»). «Автодиспетчер» будет управлять движением на участке не только в штатном режиме, но и при возникновении сбоев и задержек.

Только что закончился 2-й общесетевой слет машинистов, на котором проблема обеспечения безопасности движения поездов обсуждалась особенно активно и заинтересованно. Важно, что руководители отрасли услышали мнение об этой проблеме из «первых рук», т.е от людей, которые сталкиваются с ней в своей работе ежедневно.

Безопасность движения поездов обеспечивается персоналом не одной локомотивной, а многих служб: движения, пути, электрификации и электроснабжения, автоматики и телемеханики, информатизации и связи и других. Она зависит от надежности и устойчивости работы технических средств, в первую очередь локомотивных и путевых, от качества технического обслуживания и ремонтов, от строгого соблюдения технологической и трудовой дисциплины большого числа специалистов, причастных к обеспечению движения поездов на железных дорогах.

Также значительное влияние на безопасность движения поездов оказывает и «человеческий фактор», т.е. уровень профессиональной подготовки персонала, его способность грамотно действовать при возникновении нештатных ситуаций, при возрастании скоростей и интенсивности движения поездов.

В перспективе решение проблемы мы видим в переходе к интеллектуальному железнодорожному транспорту, сочетающему взаимодействие «умного» локомотива и «умной» станции. Активные работы в этом направлении ведутся в зарубежных странах.

Интеллектуальные технические средства смогут облегчить работу персонала, обеспечить логический контроль за его действиями в штатных и нештатных ситуациях. С их помощью будут проводиться расширенная и оперативная диагностика работы оборудования и приниматься решения по обеспечению надежности, безопасности и живучести перевозочного процесса.

Интеллектуальные железнодорожные системы получают все большее распространение в мировой практике, их разработкой занимаются ведущие мировые фирмы. Создание и внедрение таких систем поддерживаются международными транспортными организациями.

Спутниковые технологии, все шире используемые и на железнодорожном транспорте, придали мощный импульс развитию интеллектуальных железнодорожных систем.

В ОАО «РЖД» целенаправленно и системно выстроена работа по внедрению спутниковых технологий в строгом соответствии с такими основополагающими документами, как «Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 г. (Стратегия 2030), «Стратегические направления научно-технического развития ОАО «РЖД» на период до 2015 г. («Белая книга» ОАО «РЖД») и «Концепция и программа внедрения спутниковых технологий в основную деятельность ОАО «РЖД».

В рамках реализации положений указанных документов в ОАО «РЖД» к настоящему времени комплексными локомотивными устройствами безопасности КЛУБ-У и КЛУБ-УП, в состав которых входит отечественный спутниковый навигационный приемник ГЛОНАСС/ GPS, оснащено 9719 единиц подвижного состава, включая локомотивы, моторвагонный подвижной состав и специальные самоходные подвижные средства. Общий объем подвижных единиц, оснащенных средствами спутниковой навигации, достигает 12 тыс. единиц. Это составляет 36% от общего количества подвижного состава на железных дорогах ОАО «РЖД», подлежащего оснащению средствами спутниковой навигации.

Особое внимание было уделено созданию в ОАО «РЖД» единого координатного пространства и единой системы ведения баз геопространственных данных на базе ГИС РЖД, позволяющих создать надежный механизм интеграции и синхронизации различных прикладных информационно-управляющих систем.

© Евразия Вести XII 2009







XII 2009

Евразия Вести XII 2009

Важное звено в деле обеспечения безопасности движения

Обеспечить гарантированную безопасность перевозок

Безопасность движения – задача, не теряющая актуальности

Федеральное законодательство на охране безопасности на транспорте

Взаимодействие «колесо - рельс» - важнейший фактор в обеспечении безопасности движения

Основа обеспечения безопасности движения поездов - создание новой нормативно-правовой базы

Деятельность Центра технического аудита как важный элемент обеспечения безопасности

Кадровое и научное обеспечение безопасности движения - приоритет инновационного развития отрасли

Безопасность движения поездов

Права успокаиваться у нас нет

Безопасность и надежность перевозок - наш приоритет

Реформирование системы обеспечения безопасности движения

Система менеджмента безопасности: аспекты эффективности

Новые локомотивы: проблемы и решения

Гарантия безопасности и надежности перевозок

Скорости растут - задачи усложняются

Конкретные решения - реальный результат

Экономические аспекты обеспечения безопасности железнодорожных перевозок

Проблемы медицинского обеспечения безопасности движения поездов

Взаимодействие и опыт не знает границ

Страхование рисков грузовых перевозок

Форум безопасности движения

PDF-формат



 

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

Евразия Вести