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 2016


Версия для печати
Обсудить в форуме

Развитие систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики

На международном форуме «ТрансЖАТ-2016» традиционно собираются все ведущие специалисты в области железнодорожной автоматики и телемеханики, будут представлены последние технические и технологические достижения отечественных и зарубежных компаний.

О возможных направлениях дальнейшего развития российских систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики мы попросили поделиться эксперта Центра организации скоростного и высокоскоростного сообщения ОАО «РЖД» Николая Николаевича Балуева.

Развитие систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики
Развитие систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики
Развитие систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики
Развитие систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики
Развитие систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики
Развитие систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики
Непрерывное совершенствование перевозочного процесса, включая такие технические и технологические решения, как развитие скоростного и высокоскоростного пассажирского и грузового (контейнерного) сообщения, повышение скорости движения пригородных электропоездов в рамках реализации программы «Дневной экспресс», организация движения грузовых поездов повышенной массы и длины, совершенствование системы классификации линий и внедрение дифференцированных нормативов на содержание линий различного класса с учетом их специализации, а также широкое внедрение технологии модернизации, капитального ремонта и текущего содержания верхнего строения пути с применением высокопроизводительных машин тяжелого типа, развитие стационарных и мобильных средств диагностики элементов инфраструктуры и многое другое ставят перед специалистами хозяйства автоматики и телемеханики задачу непрерывного совершенствования систем и устройств ЖАТ.

Интенсивное развитие микропроцессорной техники, волоконно-оптических технологий и цифровых методов передачи информации, спутниковых технологий и мобильной связи с подвижными объектами в свою очередь создают условия для создания на этой основе современных высокотехнологичных систем и устройств ЖАТ. Эти же условия создают возможность усовершенствования и существующих систем и устройств ЖАТ, а также их отдельных элементов, в целях повышения надежности и снижения стоимости эксплуатации технических средств ЖАТ в течение всего жизненного цикла.

Одним из приоритетных направлений развития железнодорожной автоматики и телемеханики в настоящее время должно стать создание российской системы управления движением поездов и обеспечения безопасности их движения на выделенных высокоскоростных магистралях (ВСМ). Такая постановка задачи является следствием принятия правлением ОАО «РЖД» в ноябре 2015 года Программы организации скоростного и высокоскоростного железнодорожного сообщения в Российской Федерации. Фактически начало реализации этой задачи уже положено в рамках проектирования высокоскоростной магистрали Москва – Казань, а также предпроектных проработок для проектирования и строительства ВСМ Москва – Тула как первого этапа реализации проекта ВСМ Москва – Ростов – Адлер.

Базовыми условиями при создании линейки технических средств ЖАТ для ВСМ являются: сохранение рельсовых цепей тональной частоты на станциях и перегонах как средства контроля свободности или занятости участков пути и канала передачи информации на локомотив, а также отсутствие проходных светофоров автоблокировки с реализацией технологии «подвижного» блок-участка в системе интервального регулирования движения поездов.

Важнейшей особенностью построения российской системы ЖАТ для линий высокоскоростного движения поездов является многоуровневая система передачи на локомотив информации о допустимых параметрах движения на основе дублирования канала передачи такой информации по двум каналам связи одновременно – в виде сигналов многозначной автоматической локомотивной сигнализации АЛС-ЕН, передаваемых по рельсовым цепям, и в виде сигналов, передаваемых от центра радиоблокировки по цифровым каналам радиосвязи системы GSM-R. Такое дублирование позволит исключить риски от потери информации в системе GSM-R по различным причинам, включая деструктивные воздействия.

В отличие от зарубежных систем интервального регулирования движения поездов на основе радиоканала (CTCS в Китае, ERTMS/ETCS в странах Европы, ITCS в США, ATACS в Японии и др.), в российской системе интервального регулирования движения поездов на ВСМ предполагается отказ от применения физических точечных путевых приемоответчиков («бализ») с использованием технологии «виртуальных бализ» в совокупности со спутниковой навигацией и электронной картой участка инфраструктуры в составе бортовой системы обеспечения безопасности движения. В этом случае в качестве «виртуальной бализы» может выступать любая (или каждая) точка подключения к рельсовой линии аппаратуры тональных рельсовых цепей или путевых устройств САУТ.

Характерной особенностью систем телеуправления стрелками на станциях ВСМ является применение стрелочных переводов с крестовинами пологих марок и с непрерывной поверхностью катания. Соответственно, кратно возрастает количество электроприводов для обеспечения перевода, замыкания и контроля положения как остряков стрелки, так и подвижного сердечника крестовины. Как следствие, увеличивается количество жил стрелочного кабеля и возникает необходимость обеспечения синхронизации работы нескольких электроприводов одновременно. В этой связи представляется необходимым принятие решения о децентрализованной архитектуре построения микропроцессорных систем централизации стрелок и светофоров с расположением объектных контроллеров в транспортабельных модулях (или даже в шкафах соответствующего климатического исполнения), размещенных непосредственно в горловинах станций. Такое размещение объектных контроллеров позволит решить сразу три задачи: обеспечить синхронизацию одновременной работы нескольких стрелочных электроприводов стрелок с крестовинами пологих марок, оптимизировать расход кабельно-проводниковой продукции, повысить устойчивость аппаратуры ЖАТ к воздействию атмосферных и коммутационных перенапряжений.

Как показывает опыт модернизации существующей линии Санкт-Петербург – Москва для повышения скоростей движения высокоскоростных поездов выше 200 км/час, конструктивные решения по переводным и замыкающим устройствам (электроприводам, замыкателям, гарнитурам и др.) должны разрабатываться и реализовываться одновременно с разработкой и постановкой на производство стрелочных переводов соответствующих типов. Исторически сложившийся порядок, при котором стрелочный перевод того или иного типа разрабатывается и ставится на производство как самостоятельное изделие, а потом к нему совершенно другими разработчиками и изготовителями «приделывается» гарнитура и электропривод, уже не может обеспечить необходимое качество конечной продукции.

Приоритетным направлением внедрения систем телеуправления стрелками и светофорами на станциях – как при новом строительстве, так и при модернизации существующих систем ЭЦ – должно, безусловно, стать внедрение исключительно микропроцессорных систем централизации.

Основным критерием выбора тех или иных систем ЭЦ для их внедрения при новом строительстве или при полной модернизации существующих систем должна стать стоимость жизненного цикла системы. Периодически появляющиеся мнения о том, что релейные и релейно-процессорные системы ЭЦ дешевле микропроцессорных – нельзя признать объективными и состоятельными. Если в каком-то примере расчета стоимости жизненного цикла релейная система ЭЦ оказывается дешевле микропроцессорной или релейно-процессорная система ЭЦ оказывается дешевле как микропроцессорной, так и релейной – нужно искать ошибки либо в методике расчета, либо в корректности исходных данных для расчета!

Из вышесказанного следует, что внедрение при новом строительстве или модернизации релейных систем ЭЦ на линиях общего пользования нужно исключить, внеся соответствующие корректировки в нормативные документы (например, приостановив действие соответствующих типовых проектных решений). И, безусловно, не продолжать плодить «новые» разработки никому не нужных релейных систем, что иногда, к сожалению, происходит. Внедрение релейно-процессорных систем ЭЦ может быть экономически оправданно только при проведении частичной модернизации эксплуатирующихся релейных систем ЭЦ. При новом же строительстве и при полной модернизации внедрение релейных и релейно-процессорных систем должно быть исключено как нормативно, так и фактически. При этом перечень типовых технических решений релейных систем ЭЦ, предназначенных для их переоборудования в релейно-процессорные системы, должен быть директивно определен, и такая модернизация может допускаться только для относительно «молодых» релейных систем, исходя из их функциональных возможностей (например, для систем МРЦ-9, МРЦ-13, ЭЦ-4, ЭЦ-9, ЭЦИ-ХХ, ЭЦ-12-ХХ).

Очевидно, что одним из способов снижения удельной (в расчете на 1 стрелку ЭЦ) стоимости внедрения микропроцессорных систем ЭЦ может стать широкое применение мультистанционных систем, когда управляющий вычислительный комплекс базовой (участковой, зонной или крупной промежуточной) станции одновременно обслуживает объектные контроллеры нескольких прилегающих разъездов, обгонных пунктов или небольших промежуточных станций, исходя из критерия наиболее полной загрузки управляющего вычислительного комплекса. Другим способом удешевления внедрения микропроцессорных систем ЭЦ является интеграция в архитектуру аппаратно-программного комплекса МПЦ устройств автоблокировки на прилегающих перегонах при комплексной реконструкции целых участков.

Еще одним способом максимально полного использования возможностей аппаратно-программных средств МПЦ (и снижения удельной стоимости) является интеграция в состав МПЦ функций линейного пункта диспетчерской централизации – в современных условиях эта функция должна автоматически включаться в задание на проектирования во всех случаях, независимо от наличия или отсутствия на участке системы ДЦ, для обеспечения функционирования автоматизированных систем верхнего уровня (ГИД и др.).

Аналогично в составе МПЦ должна выполняться и интеграция функций увязки с системой маневровой автоматической локомотивной сигнализации МАЛС и системой автоматического управления торможением САУТ – ЦМ/НСП.

Приоритетными направлениями внедрения систем интервального регулирования движением поездов следует признать дальнейшее внедрение систем автоблокировки с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением оборудования. Безусловно, как и в случае с системами телеуправления стрелками и светофорами на станциях, вновь внедряемые системы интервального регулирования движения поездов должны быть микропроцессорными – либо интегрированными в МПЦ, либо в самостоятельном конструктивном исполнении типа АБТЦ-МШ. В целях снижения стоимости – приоритетное внедрение должны получить системы, в которых отсутствуют проходные светофоры, а управление движением поездов осуществляется посредством автоматической локомотивной сигнализации (АЛСО). С точки зрения реализации необходимой пропускной способности в зависимости от категории и специализации линий должна обоснованно применяться трехзначная сигнализация, четырехзначная сигнализация либо система с «подвижными» блок-участками. Выбор того или иного варианта должен производиться по критерию наименьшей стоимости жизненного цикла на расчетный период эксплуатации.

В необходимых случаях применяемая в соответствии с требованиями ПТЭ в станционных системах телеуправления стрелками и светофорами и в системах интервального регулирования движения поездов автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС) должна дополняться многозначной автоматической локомотивной сигнализацией АЛС-ЕН и сигналами радиоблокировки, передаваемыми на локомотив от радио-блок-центра (РБЦ или RBC) по цифровому радиоканалу соответствующего стандарта.

Что касается традиционной системы АЛС, которая широко распространена на железных дорогах ОАО «РЖД» и является одной из важнейших систем обеспечения безопасности движения поездов на станциях и перегонах, то значительно повысить устойчивость работы этой системы позволит поэтапный переход на частоту кодирования 75 Гц, прежде всего – на участках с электротягой переменного тока и станциях стыкования родов тока. В дальнейшем частота 75 Гц может стать унифицированной для работы устройств АЛС при всех видах тяги, как электрической, так и автономной.

Поскольку исторически сложилось так, что путевые устройства АЛС на станциях используются и в целях обеспечения безопасности движения при маневровых передвижениях, представляется целесообразным изменить привычный алгоритм работы путевых устройств АЛС на станциях таким образом, чтобы выключать кодирование приемо-отправочных путей кодом КЖ при открытии маневрового разрешающего показания на выходном (маршрутном) светофоре. Принятие такого решения позволит в свою очередь изменить алгоритм работы бортовых устройств безопасности (БЛОК, КЛУБ-У, КЛУБ-УП) таким образом, чтобы перевод в маневровый режим производился только после открытия маневрового светофора. Что, в свою очередь, позволит исключить перевод бортовых устройств безопасности в маневровый режим без ведома и санкции дежурного по станции и тем самым снизить вероятность проездов запрещающих показаний выходных и маршрутных светофоров.

Особого рассмотрения и, наверное, широкого обсуждения требует тема автоматики на железнодорожных переездах, которая достаточно давно не получала хоть какого-то элементарного функционально развития. Очевидно, что пора признать, что в этой теме требуют решения следующие проблемы:

– отсутствие технических решений, информирующих участников дорожного движения по автодороге, о времени, оставшемся до момента включения запрещающего движения показания светофоров переездной сигнализации;

– отсутствие технических решений по коррекции времени начала работы переездной сигнализации (и общего времени закрытого состояния переезда) в зависимости от фактической скорости движения поезда, приближающегося к переезду;

– отсутствие взаимной интеграции сигнализации обычных автодорожных и переездных светофоров.

Если необходимость решения первых двух проблем представляется достаточно очевидной, то необходимость решения третьей проблемы кому-то может показаться спорной. В качестве иллюстрации, подтверждающей актуальность такой постановки задачи, можно привести пример, когда железнодорожный путь проходит параллельно автомобильной дороге, имеющей регулируемый перекресток с другой автодорогой, пересекающей, в том числе и железнодорожный путь, образуя переезд. При таком взаимном расположении автомобильного регулируемого перекрестка и железнодорожного пути складывается парадоксальная ситуация, когда рядом друг с другом устанавливаются два разных автодорожных светофора, одновременно имеющих различную сигнализацию, в том числе – в комбинации, когда автодорожный светофор разрешает автотранспорту выехать на перекресток и, фактически, на переезд, при запрещающем показании переездного светофора.

Попытка как-то гармонизировать работу переездных и автодорожных светофоров была сделана примерно 20–25 лет назад, когда были разработаны и утверждены технические решения по дооснащению переездных автодорожных светофоров головкой, сигнализирующей автомобильному транспорту зеленым огнем при свободных от поездов участках приближения к переезду. И даже проводилась работа по поэтапному оборудованию переездов, расположенных в границах станций, головкой зеленого огня. Затем техническая политика изменилась в обратную сторону, ранее установленные головки зеленого огня были демонтированы, а соответствующие технические решения отменены. Следующим шагом было принятие однозначно странного решения о применении на автодорожных переездных светофорах сигнализации в виде «бело-лунного мигающего огня», которое совершенно не соответствует принципам регулирования дорожного движения.

Представляется, что к теме гармонизации работы переездных и автодорожных светофоров необходимо вернуться.

Еще одной задачей, также связанной с работой автоматики на железнодорожных переездах, является задача дифференциации допустимой скорости проследования поезда через железнодорожный переезд в зависимости от наличия и контроля исправного состояния таких технических средств, как: переездный светофор, автоматический или полуавтоматический шлагбаум, устройство заграждения переезда (УЗП), противотаранное устройство (ПТУ).

Несколько слов необходимо сказать о направлении дальнейшего развития линейки конструкций стрелочных электроприводов. Поскольку в ближайшей перспективе на участках высокоскоростного движения появится принципиально новая для России конструкция безбалластного железнодорожного пути, то и подходы к созданию и внедрению новых конструкций стрелочных электроприводов могут получить такие направления, как конструкции для стрелок безбалластного пути и для стрелок на балласте. Соответственно, при безбалластных конструкциях пути развитие, скорее всего, получат стрелочные электроприводы консольного размещения. А вот для стрелок на балласте необходимо уже сейчас приступать к более широкому внедрению электроприводов шпального типа. Такая необходимость следует из необходимости обеспечить машинизированное содержание балластного пути, в том числе – в пределах стрелочных переводов. Рано или поздно перед работниками хозяйства автоматики и телемеханики будет поставлена задача – освободить на стрелочных переводах шпальные ящики, в которых размещаются фундаментные угольники и рабочие и контрольные тяги, для беспрепятственной работы подбивочных блоков путевых машин. К решению этой задачи СЦБистам следует готовиться уже сегодня.

И последнее, на чем хотелось бы остановиться – это повышение надежности работы устройств СЦБ за счет улучшение качества электропитания этих устройств. И ключевым решением, направленным на решение этой задачи, является применение в составе электропитающих устройств ЭЦ и АБТЦ двухмашинных стабилизаторов напряжения. Это позволит сразу решить ряд задач: повышение стабильности величины питающего напряжения при колебаниях параметров во внешних сетях, обеспечение бесперебойности (непрерывности) питания при переключении питающих фидеров, практически полное исключение повреждаемости элементов аппаратуры ЖАТ от воздействия атмосферных и коммутационных перенапряжений по цепям питания. Использование в составе электропитающих устройств ЭЦ и АБТЦ двухмашинных стабилизаторов напряжения может быть достаточно быстро реализовано для большинства действующих систем ЭЦ, поскольку не требует значительных объемов и сроков проектирования и монтажа оборудования, и, соответственно, больших капитальных затрат.

© Евразия Вести IX 2016



IX 2016

Евразия Вести IX 2016

Надежность инфраструктуры - гарантия стабильности и развития

Совершенствование деятельности хозяйств инфраструктуры

Инновационные технологии - залог эффективности компании

Нормативное обеспечение инфраструктурного комплекса

Инновационные технологии в Северо-Кавказской дирекции инфраструктуры

Разработки ученых РГУПС внедряются на железных дорогах России и за рубежом

Надежность и эффективность, проверенные временем

Двадцать шесть лет эффективного развития и прогресса

Современное поколение путевых устройств САУТ

Цифровые технологии, импортонезависимость

20 лет успешного сотрудничества

Качественная современная продукция для пространства 1520

PDF-формат



 

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

Евразия Вести