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:


 

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ


Версия для печати
Обсудить в форуме

Автоведение: необходимый инструмент для скоростного и высокоскоростного движения

На протяжении последних 15 лет в ООО «АВП Технология» (г. Москва) разрабатывают и внедряют системы автоведения и регистрации для всех типов тягового подвижного состава.

Статья генерального директора компании Дмитрия Александровича Тихонова знакомит с тем, что делается для облегчения труда машинистов, для повышения безопасности движения скоростных и высокоскоростных поездов.

Машинист в кабине электровоза ЭП20 следует в режиме автоведения
Автоведение: необходимый инструмент для скоростного и высокоскоростного движения
Автоведение: необходимый инструмент для скоростного и высокоскоростного движения
Динамика внедрения систем автоведения с 2001 г. по типам тягового подвижного состава
Графическое отображение расшифровки файла поездки в режиме автоведения
Сравнительный анализ использования режима автоведения
В настоящее время уже трудно себе представить пассажирское движение в России без автоведения. Наша компания «АВП Технология» на протяжении последних 15 лет создает и внедряет системы автоведения и регистрации для всех типов подвижного состава. Наиболее востребованными оказались системы для пассажирского движения дальнего следования, в котором в целом по сети около 70% всей поездной работы выполняется в автоведении. В частности, скоростное движение на участке Москва – Санкт-Петербург, реализованное на электровозах ЧС200 с поездами «Аврора», с 2006 года практически полностью осуществляется в автоведении. На графической расшифровке информации, записанной во время поездки поезда №168 регистратором РПДА-П, видно, что в автоведении пройдено более 90% пути от Москвы до Санкт-Петербурга, при этом техническая скорость составила 155,4 км/ч.

Скоростное и высокоскоростное движение предъявляют к машинистам повышенные требования, удовлетворить которые без специальных помогающих электронных систем очень трудно. Главным потребительским свойством систем автоведения является облегчение труда машинистов, что благотворно сказывается не только на состоянии машиниста во время рейса, но и на безопасности движения.

Исследования, проведенные ВНИИЖГ, показали существенно возрастающую роль информативности систем автоведения в предотвращении переутомления машиниста, при неблагоприятных погодных условиях, таких как туман, дождь, снегопад, в ночное время, при остановках на низких и плохо освещенных платформах. Системы автоведения оказывают машинисту ощутимую поддержку как в режиме автоведения, так и в режиме советчика. В частности, они определяют и выдают машинисту речевую информацию в следующих ситуациях:

– прогноз превышения текущего ограничения скорости (в режиме ручного управления);

– смена сигнала светофора на запрещающий;

– подъезд к временному ограничению скорости;

– подъезд к железнодорожным объектам (переезды, воздушные промежутки, нейтральные вставки, мосты, УКСПС, ДИСК и др.);

– неисправности аппаратуры.

Анализ данных психофизиологического обследования машинистов показал также, что при работе в режиме ручного управления начальные признаки утомления проявляются через три – четыре часа. Напряженными становятся адаптационные механизмы регуляции сердечно-сосудистой системы, субъективнее делается оценка самочувствия, активности и настроения. При использовании режима автоведения признаки утомляемости проявляются лишь на пятом – шестом часу работы.

Сравнительный анализ функционального состояния организма машиниста и его деятельности в автоведении и в ручном управлении показал: применение систем автоведения позволяет продлить устойчивый уровень работоспособности в среднем на два – три часа и уменьшить загруженность машиниста на наиболее сложных этапах работы. Это снижает риск ошибочных действий, минимизирует негативную роль «человеческого фактора».

В режиме автоведения машинисту не нужно рассчитывать скорость движения для выполнения расписания, следить за показателями тока на двигателях при переключении позиций тяги и давления при торможении, производить рутинные манипуляции с органами ручного управления.

Положительное влияние автоведения на состояние машиниста подтверждается и фактическим применением систем при выполнении наиболее тяжелых рейсов со скоростными поездами.

Вторым важнейшим свойством автоведения, крайне важном для скоростного и высокоскоростного движения, является точность исполнения расписания. Например, в расшифровке поездки поезда № 168 отправление зафиксировано, на 23 сек. позже расписания с прибытием на 10 сек. раньше расписания, т.е. автоведение фактически обеспечивает погрешность исполнения расписания по проследованию и прибытию не более 30 сек., при соответствующих условиях пропуска. Мониторинг движения пассажирских поездов по энергооптимальным расписаниям показал, что количество поездов, проведенных точно по расписанию в режиме автоведения, в три раза выше, чем при ручном управлении.

В отличии от множества советующих и круиз-контрольных систем, которые обеспечивают лишь поддержание заданной машинистом скорости, системы автоведения сами в реальном времени рассчитывают и реализуют оптимальную скорость движения в зависимости от постоянно меняющейся поездной обстановки на маршруте, постоянных и временных ограничений скорости, сигналов светофоров, тяговых и тормозных характеристик конкретного локомотива и поезда, условий проезда определенных участков и напольных устройств, а также множества других факторов.

В основе энергооптимального вождения поездов лежат алгоритмы быстрой оптимизации траектории движения с учетом вышеперечисленных факторов, разработанные учеными ВНИИЖТ. Данные алгоритмы были реализованы и опробованы при разработке режимных карт вождения поездов. В отличие от статичных режимных карт, которые рассчитываются перед поездкой, в системах автоведения реализован постоянный перерасчет траектории движения при каждом изменении условий движения непосредственно на борту.

Следует отметить, что на больших расстояниях безостановочного движения необходимо оптимизировать траекторию движения на десятки и сотни километров вперед.

Критериями, исходя из которых осуществляется автоведение, являются:

– обеспечение безопасного ведения поезда;

– исполнение расписания движения с погрешностью не более 30 сек.;

– минимизация потребленной энергии на тягу поезда;

– щадящие режимы управления тягой и тормозами, в частности, минимизация количества переключений контроллера на контакторных электровозах.

Основными особенностями системы автоведения пассажирского движения являются:

– расчет оптимальной траектории движения, соответствующей заданному машинистом режиму исполнения расписания, непосредственно в бортовом компьютере в реальном времени, что позволяет минимизировать потребленную энергию на тягу при точном исполнении расписания движения;

– адаптация системы к характеристикам конкретных электровоза и поезда как по тяге, так и по тормозам, что обеспечивает более высокую точность управления во всех режимах движения поезда;

– самотестирование системы перед и во время поездки, что существенно уменьшает время готовности;

– автоматизация подготовки системы к поездке за счет получения по радиоканалу из единой системы мониторинга бортовых систем актуальных расписания и временных ограничений скорости, данных по локомотивной бригаде и поезду;

– автоматическое определение и передача по радиоканалу данных по поездке, необходимых для реализации электронного маршрута машиниста. В частности, расхода электроэнергии и фактического исполнения расписания;

– оперативное тестирование аппаратуры системы автоведения и электровоза во время движения с выдачей речевого сообщения машинисту в случае обнаружения неисправности, что повышает безопасность движения.

Расчет параметров движения и необходимых управляющих воздействий включает:

– определение скорости ведения поезда (расчетной скорости), обеспечивающей выполнение графика движения. При определении расчетной скорости используются данные, полученные в результате расчета траектории движения поезда (зависимости скорости движения от координаты) с учетом реального отклонения от расписания движения и наличия временных ограничений скорости на участке безостановочного движения;

– выбор режима движения: разгон, поддержание скорости тягой, выбег, поддержание скорости торможением или торможение. Выбор режима движения осуществляется исходя из фактической и расчетной скорости с учетом профиля, ограничений скорости (постоянных, временных и обусловленных запрещающими сигналами светофора), остановочных станций и других железнодорожных объектов (в частности, воздушных промежутков и нейтральных вставок);

– расчет управляющих воздействий, обеспечивающих необходимый режим движения: позиции контроллера и ослабления поля для контакторных электровозов или силу тяги для электровозов с плавным регулированием силы тяги, типа используемых тормозов (ПТ, ЭПТ, ЭДТ, локомотивный тормоз) и необходимого давления в тормозных цилиндрах. При расчете позиции или силы тяги учитывается вес поезда, фактическая и расчетная скорость поезда, кривизна пути, средний уклон и изломы профиля на ближайшем участке движения (от 100 м до 5 км в зависимости от изломов профиля), необходимость минимизации числа переключений контроллера.

Системы автоведения пассажирских поездов обеспечивают следующее.

Во-первых, облегчение труда машинистов, что подтверждается проведенными ВНИЖГ исследованиями. В результате этих исследований установлено, что применение автоведения позволяет продлить устойчивый уровень работоспособности в среднем на 2–3 часа и уменьшить загруженность машиниста на наиболее сложных этапах его деятельности.

Во-вторых, повышение безопасности движения за счет существенной помощи машинисту, точного исполнения скоростного режима как по сигналам светофора, так и по ограничениям скорости, включая временные. Здесь следует отметить, что система автоведения является единственным устройством на борту электровоза, которое информирует машиниста о временных ограничениях скорости, а в режиме автоведения – и автоматически их отрабатывает.

В-третьих, экономию электроэнергии за счет реализации энергооптимальных режимов движения, которые в системах автоведения рассчитываются в реальном масштабе времени непосредственно на борту. Как показывают статистические данные по сети, полученные в результате обработки картриджей по реальным поездкам в пассажирском движении, экономия электроэнергии варьируется от 3 до 10%.

В заключение следует отметить, что автоведение является необходимым инструментом повышения всех звеньев успешной эксплуатации скоростных и высокоскоростных поездов.

© Евразия Вести VI 2014



VI 2014

Евразия Вести VI 2014

Скоростной транспорт - жизненная необходимость

Крупный инфраструктурный проект развития России

Экономические последствия развития ВСМ и транспортной инфраструктуры

ВСМ: от форума к реализации

Кадровое и научное обеспечение развития высокоскоростных магистралей

«Сименс» - сотрудничество с Московским университетом путей сообщения

Прогресс высоких скоростей

Дорога жизни высокоскоростного подвижного состава

Отечественные системы управления скоростным движением

Диагностика высокоскоростных магистралей

ЗАО «СНАГА»: здесь знают все об алюминотермитной сварке

Больше скорости российским поездам

«Бомбардье Транспортейшн (Сигнал)»: высокоскоростное движение - реальность сегодняшнего дня

Немецкий опыт ВСМ: скорость на экспорт

Новейшие технологии для реализации скоростного и высокоскоростного движения

Инновационная контактная сеть СНЦФ V350, испытанная скоростью свыше 500 км/ч

Знакомьтесь: Тальго

Российские перспективы Тальго

Магистрали инновационных прорывов

PDF-формат



 

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

Евразия Вести