Концепция высокоточной координатной системы высокоскоростной магистрали Санкт-Петербург – Москва
В соответствии со Стратегическими направлениями научно-технического развития железнодорожного транспорта и Программой организации скоростного и высокоскоростного движения планируется строительство таких стальных магистралей, на которых пассажирские поезда смогут развивать скорость более 300 километров в час. В качестве пилотного проекта высокоскоростных магистралей (ВСМ) предусмотрено ввести в действие линию, соединяющую, как принято говорить, две российские столицы. О решении одной из ОАО «НИИАС» кандидат технических наук профессор Урал Джаркеевич Самратов.
Научно-технический совет ОАО «РЖД» 23 января нынешнего года одобрил «новгородский» вариант строительства трассы, утвердил основные параметры проектирования ВСМ (время хода – 2,5 часа; максимальная скорость движения – до 400 километров в час; ширина колеи – 1520 мм; непогашенное ускорение – 0,48 м/с? и т.д.) и принял решение о необходимости создать высокоточную координатную систему (ВКС) для проектирования, строительства и эксплуатации будущей магистрали.В соответствии с этим решением в ОАО «НИИАС» разработана концепция ВКС, на базе которой будет разработан комплект нормативно-технической документации, регламентирующей технический облик, состав и функции координатную системы пилотной высокоскоростной дороги, этапы создания, опытной эксплуатации и сдачи в постоянную эксплуатацию. В соответствии с требованиями стандартов комплекта ГОСТ 34 на автоматизированные системы специалистами, принимавшими участие в подготовке концепции, был проведен анализ инфраструктуры пространственных объектов (ИПД) ВСМ; требований к координатному обеспечению ИПД; действующих технических требований «Специальная реперная система контроля состояния железнодорожного пути в профиле и плане», утвержденных МПС России 26 марта 1998 г.; отечественного (НИОКР-19.73.00: Пилотный проект по определению области применения спутниковых технологий на железнодорожном транспорте на опытном участке Москва – Клин) и зарубежного опыта (проект GEORAIL) координатного обеспечения железнодорожного транспорта с использованием глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). В результате тщательного и всестороннего изучения установлено: ВКС – многофункциональная автоматизированная информационная системой сбора, обработки, хранения и предоставления зарегистрированным пользователям координатной информации о местоположении стационарных и подвижных объектов железнодорожного транспорта. Главные цели создания высокоточной координатной системы состоят в обеспечении безопасности высокоскоростного движения, сокращении трудовых, материальных затрат и времени на инженерные изыскания, проектирование, строительство и эксплуатацию ВСМ, в повышении эффективности железнодорожных пассажирских перевозок по сравнению с другими видами перевозок. К основным назначениям системы отнесены создание единого координатного пространства магистрали, реализуемого с помощью дифференциальной глобальной навигационной спутниковой системы (ДГНСС); обеспечение координатной информацией широкого спектра работ, выполняемых на этапах проектирования, строительства и эксплуатации ВСМ (включая производство инженерных изысканий, проводимых для проектирования, строительства и эксплуатации магистрали, ее полевое трассирование, то есть вынос трассы в натуру; координатное управление строительными машинами и механизмами с оценкой качества прокладки пути; мониторинг состояния земляного полотна, верхнего строения пути и искусственных сооружений; обеспечение безопасности железнодорожного движения). В состав ВКС входят: ГНСС – глобальные навигационные спутниковые системы (функционально); геодезическая основа; СЦ – сетевой центр; СПД РЖД – канал фиксированной связи (функционально); ПРС – канал подвижной радиосвязи (функционально); МС – мобильные спутниковые станции (терминалы) в комплекте с радиомодемами (функционально): КИП – контрольно-измерительный полигон. В качестве космического сегмента координатной системы предусмотрено использовать ГНСС: ГЛОНАСС (Россия), GPS (США) и GALILEO (ЕС). Параметры ГНСС, характеристики орбит космических аппаратов, требования к качеству и структуре навигационных сигналов и другие навигационные данные содержатся в интерфейсных контрольных документах, публикуемых на сайтах соответствующих ГНСС. Геодезическую основу составляют пункты государственной геодезической (ГГС) и нивелирной сети (ГГН); постоянно действующие спутниковые референцные станции (РС), образующие систему треугольников со сторонами 50–70 км (средняя квадратическая ошибка взаимного положения РС – плюс-минус 3–4 мм в плане и по высоте); главные пункты, размещаемые через 3–4 км с одной или с другой стороны пути (средняя квадратическая ошибка относительно РС – плюс-минус 5 мм в плане и по высоте); промежуточные (рядовые) пункты, размещаемые через 250–750 м с одной или с другой стороны пути (средняя квадратическая ошибка взаимного положения в плане – плюс-минус 8 мм, по высоте – плюс-минус 5 мм).
Функции сетевого центра: Выработка дифференциальных поправок для определения координат объектов железнодорожного транспорта в режиме реального времени по кодовым и кодово-фазовым измерениям с субметровой точностью; для определения координат объектов в режиме реального времени по фазовым измерениям с сантиметровой точностью; определение координат объектов в режиме постобработки по фазовым измерениям с миллиметровой точностью. Задача канала СПД РЖД – непрерывная передача спутниковой информации в СЦ со скоростью 9,6 Кбит/сек с частотой 1 Гц.
Пункты доступа в домах связи: – действующей магистрали Санкт-Петербург – Москва: Московский вокзал (Санкт-Петербург), станции Тосно, Чудово-Московское, Малая Вишера, Торбино, Окуловка, Бологое-Московское, Вышний Волочек, Спирово, Лихославль, Тверь, Решетниково, Подсолнечная, Ленинградский вокзал (Москва); – соседних железнодорожных направлений Октябрьской железной дороги: станции Мга, Гатчина, Новинка, Новгород на Волхове, Крестцы, Валдай, Фирово, Торжок, Высокое; – проектируемой линии СПД на ВСМ (ориентировочно 6 пунктов); – Московской железной дороги: станции Волоколамск, Манихино-I, Дмитров. Сфера действия канала ПРС охватывает доставку дифференциальных поправок из СЦ на МС, устанавленные на стационарных и подвижных объектах железнодорожного транспорта; действующие системы подвижной радиосвязи (Tetra, Inmarsat, Globalstar и GSM); проектируемую ПРС – GSM-R. МС в комплекте с радиомодемами: одночастотные ГЛОНАСС/GPS/GALILEO-приемники для определения местоположения подвижного состава в режиме реального времени с метровой точностью; двухчастотные ГЛОНАСС/GPS/GALILEO-приемники для определения координат стационарных объектов и подвижного состава (путеизмерительных, строительных, ремонтных и других средств) в режиме реального времени с сантиметровой точностью; двухчастотные ГЛОНАСС/GPS/GALILEO-приемники для определения координат стационарных объектов в режиме реального времени с миллиметровой точностью. В «ведении» КИП – контроль и оценка результатов спутникового позиционирования, предоставляемого пользователям, на основе сравнения с результатами наземных геодезических измерений; периодическая поверка работоспособности ВКС, ее частей и МС-пользователей. В состав контрольно-измерительного полигона входят сеть геодезических пунктов, цифровой план железнодорожной станции, цифровые продольные и поперечные профили главных путей и соответствующее оборудование. Высоки требования к надежности и безопасности ВКС. Ее годовая доступность и целостность рассчитаны с вероятностью 0,999. Обязательны проверка и регистрация смещений антенн РС. Предусмотрены защита информации от несанкционированного доступа, включая кодирование и декодирование сообщений, а также другие меры по сохранности данных при авариях и отказах технических средств и сводящие к минимуму негативные последствия отрицательных внешних воздействий (удар молнии, наводнение и т.п.) Установлены ориентировочные этапы – и, соответственно, сроки готовности – разработка высокоточной координатной системы для ВСМ Санкт-Петербург – Москва: – техническое задание и технический проект – 2008 год; – рабочая документация, закупка оборудования и программно-технических средств, программы и методики испытаний, создание КИП – 2009-й; – монтажные и пусконаладочные работы – 2009-2010 гг.; – предварительные испытания, подготовка обслуживающего персонала– 2010-й; – опытная эксплуатация – 2010 -2011 г г.; – сдача в постоянную эксплуатацию – 2011 год.
© Евразия Вести VII 2008 | 
