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:


 

БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ


Версия для печати
Обсудить в форуме

Интеллектуальные системы ЖАТ на службе безопасности движения

Статья первого заместителя генерального директора ОАО «НИИАС», доктора технических наук, профессора Е.Н. Розенберга, заместителя руководителя научно-технического комплекса систем управления и обеспечения безопасности движения поездов, начальника отделения разработки систем управления и обеспечения безопасности движения поездов Е.Е. Шухиной и начальника отделения внедрения систем железнодорожной автоматики и телемеханики В.А. Воронина знакомит с интеллектуальной комплексной системой управления и обеспечения безопасности движения поездов в рамках реализации стратегии развития железнодорожной автоматики и телемеханики.

Интеллектуальные системы ЖАТ на службе безопасности движения
Интеллектуальные системы ЖАТ на службе безопасности движения
Интеллектуальные системы ЖАТ на службе безопасности движения
Интеллектуальные системы ЖАТ на службе безопасности движения
Интеллектуальные системы ЖАТ на службе безопасности движения
Интеллектуальные системы ЖАТ на службе безопасности движения
Распоряжением президента «РЖД» В.И. Якунина ОАО «НИИАС» назначено головным предприятием по созданию интеллектуальной системы управления железнодорожным транспортом (ИСУ ЖТ) и разработке стратегии развития систем ЖАТ.

Интеллектуализация названных систем на всех уровнях – необходимый фактор обеспечения гарантированной безопасности и четкого автоматизированного управления технологическими процессами.

Безопасное функционирование стальных магистралей как сложной технико-технологической системы, обеспечивающей минимизацию отрицательного влияния человеческого фактора на технологические процессы, требует проведения согласованной политики в области эксплуатации, совершенствования существующих (локомотивных и стационарных) систем безопасности движения поездов, развития железнодорожной инфраструктуры, а также разработки новых и переработки действующих нормативных технических документов.

Проведение такой политики непосредственно связано с интеллектуализацией систем обеспечения безопасности движения и совершенствованием инфраструктуры на основе достоверной оценки показателей надежности и безопасности технических средств и прогноза изменения данных показателей.

Решение этой задачи возможно на базе достоверной оценки показателей надежности и безопасности технических средств инфраструктуры, прогноза изменения данных показателей и сведения к минимуму влияния человеческого фактора на систему управления, что достигается методами автоматизации процесса принятия решений.

Нашим институтом создана система стандартов УРРАН – «Управление ресурсами, рисками и надежностью на этапах жизненного цикла». Это – система поддержки принятия управленческих решений по обеспечению требований надежности и безопасности функционирования технических средств на железнодорожном транспорте.

В отличие от систем стандартов, применяемых в Европе, в УРРАН управление рисками доведено до конкретных качественных или количественных показателей по каждому объекту или процессу. Разработаны критерии для продления назначенного срока службы технических средств.

Рассматривая состояние безопасности и надежности перевозочного процесса, выделим несколько важных факторов, оказывающих существенное влияние на безопасность. Среди них можно отметить такие, как используемые технологические методы реализации перевозочного процесса; нормы на показатели надежности, безопасности и допустимые уровни рисков; надежность и безопасность функционирования технических средств; эффективность мероприятий по предупреждению транспортных происшествий. Отметим, что немаловажную роль играют воздействие окружающей среды и влияние человеческого фактора.

Принятые в УРРАН подходы позволяют при планировании работ обосновать необходимость проведения капитального ремонта или продления срока службы объектов инфраструктуры на основе экономических критериев при безусловном соблюдении норм безопасности перевозочного процесса.

Оценка влияния инфраструктуры в системе УРРАН проводится по комплексным показателям, одним из которых является коэффициент простоя, учитывающий влияние состояния инфраструктуры на задержки поездов.

Единая информационная среда, созданная в ОАО «РЖД», позволяет осуществлять контроль за технологической дисциплиной в каждом хозяйстве. Циркулирующие информационные потоки в режиме реального времени передают от многих источников оперативные сведения, которые используются при принятии управленческих решений.

В рамках интеллектуальной системы УРРАН предложен ряд нормативно-методических документов: национальные стандарты, стандарты ОАО «РЖД» и методики. Эти документы впервые были апробированы на полигоне путевого хозяйства Северной железной дороги.

Опыт внедрения УРРАН позволяет говорить о применимости разработанных критериев для обеспечения надежного функционирования инфраструктуры, увеличения назначенного ресурса объектов до капитального ремонта и расчета инфраструктурной составляющей железнодорожного тарифа.

Внедряемая в рамках проекта автоматизированная система АС УРРАН обеспечивает поддержку принятия решений по техническому содержанию объектов инфраструктуры и основывается на методах сбора и систематизации первичных показателей, используемых в существующих отраслевых АСУ.

Руководители инфраструктурных хозяйств холдинга «РЖД» и специалисты дорог положительно оценили достигнутые результаты и поддержали использование методологии системы УРРАН на сети дорог с учетом ее развития применительно к подвижному составу и другим объектам железнодорожного транспорта.

Развитие интеллектуальных систем безопасности основывается на создании многоуровневых многофункциональных систем интервального регулирования движения поездов, взаимодействующих с ними систем автоведения и диагностики подвижного состава, которые неразрывно увязаны со стационарными системами автоматики и телемеханики и информационными системами.

В России разработан подход к системам безопасности на основе многоуровневой защиты (первый уровень – контроль непревышения скорости на локомотиве на основании данных, записанных в электронную карту; второй – контроль непревышения уровня скорости, заданного многозначной автоматической сигнализацией, третий уровень – диспетчерский контроль с передачей команд экстренной остановки поезда).

Важное место в повышении безопасности движения занимает решение вопроса человеко-машинного взаимодействия, осуществляемого через устройства индикации и управления – интерфейс, который обеспечивает связь между человеком и машиной или целой системой. Задача такого интерфейса – эффективное и структурированное отображение информации на дисплее, удобное для человеческого восприятия и привлечения к наиболее важным факторам. Такой подход был в полной мере реализован в блоках индикации новых локомотивов, оснащенных новыми устройствами безопасности и автоведения.

ОАО «НИИАС» и ООО «НПО САУТ» объединили усилия и при активном участии ЗАО «НЕЙРОКОМ» создали такую систему, которая функционально обеспечивает решение всех задач, что ранее решались КЛУБ, САУТ, ТСКБМ. Новейшая локомотивная система безопасности получила наименование «Безопасный локомотивный объединенный комплекс» (БЛОК). Эта система была разработана с учетом замечаний и предложений локомотивных бригад, высказанных на втором слете машинистов «РЖД». На третьем слете машинистов участникам будет доложено о результатах внедрения и эксплуатации системы БЛОК.

Испытание в реальных условиях эксплуатации позволило локомотивным бригадам оценить работу системы, ее удобство и преимущества по сравнению с устаревшими приборами безопасности.

Ответственная информация в БЛОКе (показание локомотивного светофора и наличие свободных блок-участков) дублируется для отображения помощнику машиниста. Информация о поездке регистрируется на общую для системы кассету в специальном блоке. Комплекс имеет открытый интерфейс для подключения системы автоведения и приборов диагностики и является полностью российской разработкой.

В БЛОКе впервые конструктивно реализован принцип объединения функциональных элементов в общую систему с компактным размещением интеллектуальных микропроцессорных компонентов в общем корпусе. Конструкция получилась достаточно компактной и удобной для обслуживания.

Значительное внимание при создании комплекса было уделено интеллектуализации алгоритмов решения отдельных задач. И мы продолжаем работать в этом направлении, закладываем более сложные математические алгоритмы, которые существенно повышают качество и количество функций, выполняемых на основе интеллектуальных методов.

Институт расширил функциональные возможности системы автоматической блокировки АБТЦ-М и создал новейшую автоблокировку АБТЦ-МШ с подвижными блок-участками, выполненную в евроконструктиве. В основном расширение функциональных возможностей доступно в связи с применением передачи данных между устройствами СЦБ и бортовыми приборами безопасности цифрового радиоканала.

Этот канал позволяет реализовать многозначную локомотивную сигнализацию с большим объемом передаваемой информации. Это расширяет функциональные возможности системы и, в частности, сокращает протяженность защитного участка до длины тормозного пути. При пропадании связи между поездными устройствами и устройствами СЦБ предусмотрен специальный алгоритм перехода от укороченных защитных участков к защитным участкам стандартной длины.

Применение цифрового радиоканала, который уже предусмотрен в локомотивных системах безопасности, позволяет обеспечить изменение длины участка извещения к переезду в зависимости от скорости и категории приближающегося поезда. При этом алгоритм расчета длины участка извещения учитывает возможное ускорение поезда на время между сеансами связи.

Для пропуска поезда через неисправную рельсовую цепь или группу рельсовых цепей разработан алгоритм логической реконфигурации цепей перегона. На основании предложенных мер по формированию разрешающих сигналов АЛС с организационно-техническим обеспечением безопасности движение поездов через зону неисправности осуществляется с уменьшенной скоростью, но без остановки.

Дальнейшее развитие интервального регулирования движения на перегонах и станциях невозможно без применения передачи данных по цифровому радиоканалу. Применяемый стандарт цифрового радиоканала (GSM-R, TETRA, DMR или др.) практически не оказывает влияния на построение технических средств безопасности и организацию движения. Важным является принцип организации самой радиосети и масштаб покрытия сети «РЖД».

Решать задачи обеспечения безопасности движения приходится непосредственно диспетчерскому аппарату. Особое место принадлежит дежурному по станции. Он принимает решения в стандартных, нестандартных и аварийных условиях при острой нехватке времени, при повышенном риске. Оператор технического средства, будь то диспетчер, дежурный по станции или машинист поезда, должен иметь подготовку в области интеллектуальной деятельности. Тогда уровень безопасности в системе окажется намного выше за счет отсутствия в ней ошибок, связанных с человеческим фактором.

Обновление электронных баз данных позволяет при задании маршрута закладывать временные ограничения скорости и увязать электронные карты участков с высокоточной координатной сетью.

Уже создан программно-аппаратный комплекс дешифрации поездок (СУД) как неотъемлемая часть интеллектуальных комплексов КЛУБ и БЛОК. С помощью СУД можно расшифровать не только данные о поездках КЛУБ и БЛОК, но и о поездках, которые были записаны с помощью устройств САУТ.

В комплексе СУД реализованы следующие функции:

– возможность просмотра данных всех подсистем БЛОК;

– расширено число ситуаций, подлежащих автоматическому анализу, связанных с нарушением технологии ведения поезда и неисправностями локомотивного оборудования;

– алгоритм контроля правильности опробования тормозов в процессе движения поезда;

– разделение СУД на клиентскую и серверную части, что позволило разделить места считывания кассет регистрации, места дешифрации данных и хранения результатов расшифровки на разных рабочих станциях;

– в новой версии комплекса использован модульный принцип. Это позволило достаточно просто вносить изменения в программную часть, расширять функциональные возможности СУД и подключать обработку данных от новых систем;

– централизованное хранение объектов электронной карты.

Дальнейшее развитие программно-аппаратного комплекса с целью интеллектуализации его функций предусмотрено по таким направлениям:

– автоматизация процесса расшифровки данных с минимальным участием человека: выбор начальных параметров и маршрута движения;

– расширение выявляемых ситуаций нарушения движения локомотива;

– организация единой базы данных электронных карт.

На станциях внедрены спутниковые средства навигации GPS/ ГЛОНАСС, предназначенные для обеспечения координатно-временной информацией маневровой автоматической локомотивной сигнализации МАЛС и автоматического контроля местоположения маневрового локомотива.

Ведутся наработки по применению имеющихся каналов связи, в том числе модернизированных аналоговых сетей 160 МГц, радиомодемов для передачи информации по экстренной остановке поезда (это снизит количество аварийных ситуаций) и для разрешения движения поезда на запрещающий сигнал (что обеспечит пропуск в аварийных ситуациях). Позади опытная эксплуатация, можно переходить к увеличению числа дорог, участвующих в реализации комплексных научно-технических проектов. При этом не следует забывать пересматривать нормативы, гармонизируя их с российскими и европейскими стандартами.

Впервые на отечественных железных дорогах мы внедрили западноевропейский стандарт управления безопасностью движения. Он реализован на основе системы ITARUS-АТС, разработанной институтом совместно с итальянской компанией. В числе функциональных особенностей системы – способность отслеживать все происходящее на дороге в режиме реального времени (например, положение поездов с точностью до 10 метров) и передавать управляющие команды на локомотивы с помощью специального радиоканала.

Важным этапом интеллектуализации систем безопасности является развитие систем диагностики с применением бортовых и стационарных комплексов. Это помогает улучшить качество контроля и обслуживания подвижного состава и прочей техники.

Создаются специальные устройства и интеллектуальные системы раннего обнаружения опасных состояний технических средств, позволяющих заблаговременно обнаружить зарождающиеся отказы, перейти от диагностики по регламенту к диагностике по техническому состоянию.

Сочетание стационарных, бортовых и переносных систем контроля и диагностики служит основой повышения работоспособности и надежности путевых и локомотивных устройств интервального регулирования и обеспечения безопасности движения. Их применение должно обеспечить максимальный контроль правильности действий эксплуатационного персонала, блокирование ошибочных действий, централизацию функций управления и контроля для построения многоуровневой защиты и сокращения численности персонала на распределенных объектах. Сейчас создается система диагностики, которая будет представлять собой единую автоматизированную систему из комплексов технических средств выявления и прогнозирования неисправностей.

Интеллектуальные подходы к управлению позволили определить новый порядок действий станционных и маневровых диспетчеров: без ручного ведения графика исполненной работы с отображением на многоэкранном электронном табло реальной картины движения и дислокации поездов, локомотивов, вагонов, начала и окончания технологических операций и индикации в реальном времени нарушений требований, технологий и нормативов. Нужно создать нормативную базу для решения задач оперативного анализа результатов работы, для совершенствования нормативной технологии и принятия объективных решений по инвестициям в развитие станционной инфраструктуры, для повышения объективности и полноты данных о функционировании станции, для системы учета и анализа технологических нарушений (система КАСАНТ). Необходима объективная основа для разделения ответственности за правильное выполнение технологического процесса между работниками разных вертикалей управления.

За счет сопряжения системы КАСАНТ с информационными системами хозяйств и графика исполненного движения «ГИД УРАЛ» уровень автоматизации сбора и обработки данных об отказах технических средств в настоящее время превысил 85 процентов.

Добиться безопасности автоматизированных систем управления критически важных объектов невозможно без обеспечения безопасности критической информационной структуры в целом. Данное положение обусловлено повсеместным внедрением широкого спектра информационных технологий в системы управления производственными и технологическими процессами критически важных объектов, глобализацией современных информационно-телекоммуникационных сетей, превращением их в единую мировую сеть. Особенно это важно для микропроцессорных систем управления движением поездов (компьютерной и диспетчерской централизации, локомотивной системы безопасности и т.д.).

Очевидно, что применение микропроцессорных систем отечественного производства с открытым исходным кодом ПО должно стать приоритетным при реализации проектов как при новом строительстве, так и при модернизации устройств.

Учет вопросов кибербезопасности в процессе разработки и внедрения систем сегодня является ключевым требованием и предусматривает вовлечение всех уровней и подразделений холдинга в создание всеобъемлющей защитной структуры, жизненно необходимой в современных связанных вычислительных средах.

Участвуя в реализации стратегии развития интеллектуальных систем ЖАТ, институт создает и применяет новые технологии, автоматизированные комплексы управления, информационные системы и продукты, позволяющие получать наибольший совокупный положительный эффект от их внедрения на железнодорожном транспорте.

© Евразия Вести XII 2013







XII 2013

Евразия Вести XII 2013

Стратегия гарантированной безопасности и надежности перевозочного процесса

Безопасность движения - ключевой элемент производственных процессов

Безопасность на стальных магистралях - важнейший приоритет

Эффективность кадрового обеспечения и научного сопровождения приоритетных проектов в области транспорта

Скрепление АРС: надежно, безопасно, эффективно

Гимназия МИИТ: путевка в транспортный университет

Приоритетная задача специалистов отрасли

Использование глобальных навигационных систем в технологии ремонта железнодорожного пути

Комплексный подход к мониторингу железнодорожной инфраструктуры на основе технологии УРРАН

Комплексная программа обеспечения безопасности

Локомотивные системы обеспечения безопасности движения поездов

Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста

Тяговое оборудование «Сименс» для электровоза проекта 11201

Системы автоведения поездов и безопасность движения

Повышение эффективности тягового электроснабжения постоянного тока при введении тяжеловесного и скоростного движения поездов

Система цифровой технологической радиосвязи стандарта DMR DtranPulsar®

Автоматизированная система предрейсового медосмотра АСПО: безопасность и экономическая эффективность

Развитие системы управления безопасностью движения на «пространстве 1520»

Современные подходы к обеспечению безопасности

Комплексная безопасность и устойчивость транспортной системы

IV Международная научно-практическая конференция НП «ОПЖТ»

Главная стратегическая задача - повышение безопасности движения

PDF-формат



 

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

Евразия Вести