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

Отечественные системы управления скоростным движением

О применении созданных в России систем управления движением для высокоскоростных магистралей (ВСМ) с учетом международного опыта и специфики российских железных дорог пойдет речь в материалах статьи генерального директора ОАО «Радиоавионика» Николая Андреевича Белоусова.

Отечественные системы управления скоростным движением
Отечественные системы управления скоростным движением
Отечественные системы управления скоростным движением
Отечественные системы управления скоростным движением
Отечественные системы управления скоростным движением
Отечественные системы управления скоростным движением
Отечественные системы управления скоростным движением
Нормативная база

Нормативная база для проектирования, строительства и эксплуатации участков скоростного и высокоскоростного движения поездов формировалась еще в прошлом веке.

История скоростного движения поездов в нашей стране берет свое начало с создания поезда ЭР-200 (в 1973–1984 годы прошли его испытания и ввод в постоянную эксплуатацию). Тогда одновременно формировалась и нормативная база, определяющая требования к объектам инфраструктуры и подвижному составу для скорости до 200 километров в час.

Одним из первых документов с начала регулярного движения ЭР-200 можно считать «Инструкцию по техническому обслуживанию и эксплуатации сооружений, устройств, подвижного состава и организации движения на участках обращения скоростных пассажирских поездов» – ЦРБ-393, последняя версия которого с изменениями и дополнениями утверждена МПС России в апреле 2003 года.

Требования инструкции, а также опыт, приобретенный в ходе модернизации устройств на участке Санкт-Петербург – Москва, позволили Департаменту сигнализации, связи и вычислительной техники МПС РФ выпустить в 1998 году «Стандартные проектные решения и технологии при реконструкции устройств СЦБ и связи при подготовке полигонов сети для введения скоростного движения пассажирских поездов». В этом документе были обобщены основные технические решения систем железнодорожной автоматики, опыт проектирования и строительства.

Подготавливая нормативную базу для высокоскоростного движения, специалисты ВНИИЖТ МПС РФ в сотрудничестве с ведущими научными и проектными организациями разработали «Технические требования на реконструкцию опытного участка для испытания технических средств, обеспечивающих движение пассажирских поездов со скоростями до 250 километров в час», которые были утверждены МПС в 1996 году.

Следующим этапом в развитии высокоскоростного движения по стальным магистралям России стал стандарт ОАО «РЖД» «Инфраструктура линии Санкт-Петербург – Москва для высокоскоростного движения поездов. Общие технические требования» (СТО РЖД 1.07.001 – 2007), выполнение требований которого позволило ввести в обращение высокоскоростной поезд «Сапсан».

Принятое в 2013 году на государственном уровне решение о развитии высокоскоростного движения в России инициировало очередной важный шаг в разработке нормативной базы – уже в декабре прошлого года утверждены «Специальные технические условия для проектирования, строительства и эксплуатации высокоскоростной железнодорожной магистрали «Москва – Казань – Екатеринбург». Документ вобрал в себя опыт проектирования и эксплуатации скоростных и высокоскоростных линий как в России, так и за рубежом, где этот вид транспорта существует уже несколько десятилетий.

Зарубежный опыт

Основой для создания и применения систем управления движением на высокоскоростных магистралях Европы служат стандарты Европейского комитета по стандартизации в области электротехники (CENELEC), требования к европейской системе управления движением поездов ETCS, стандарты МСЖД, определяющие параметры средств ЖАТ для высокоскоростного движения.

Главные требования европейских стандартов для ВСМ сводятся к следующему:

– при скорости выше 200 километров в час напольные сигналы не применяются, на борту локомотива должны быть системы, отображающие интервалы попутного следования и контролирующие скоростной режим;

– сигнальные системы должны обеспечивать непрерывную передачу информации с пути на локомотив;

– система должна гарантированно реагировать на отказы аппаратных средств без нарушения условий безопасности.

Хотя нормативная документация не требует резервирования и дублирования, на практике применяют аппаратную и программную избыточность там, где это требуется. Этот принцип реализуется машинной обработкой информации с выдачей результата по схеме «два из трех», а в модулях нижнего уровня обработка информации ведется по двум параллельным каналам по схеме «два из двух». Для передачи сигнальной информации на поезд используются:

– рельсовые цепи с разными способами кодирования информации, в том числе частотной, амплитудной, фазовой модуляций несущей частоты;

– кабельные индуктивные шлейфы;

– радиосвязь в системе ETCS уровней 2, 3.

Системы интервального регулирования строятся как децентрализованные, так и централизованные. Регулирование скорости осуществляется автоматически с возможностью вмешательства машиниста в критических ситуациях. Надежность и безопасность всего комплекса, центральное устройство, линейное оборудование, бортовые системы – все основывается на современной системе кодирования информации, повторной передаче телеграмм, выборе структуры аппаратных средств. Показатель надежности не должен превышать 10–9 отказов/час.

В Италии на линии Рим – Флоренция в рельсовую цепь с несущей частотой 50 Гц введена вторая несущая 178 Гц. Бортовые приборы отрабатывают оба канала, а сравнение информации позволяет выбрать оптимальный скоростной режим без нарушения условий безопасного движения.

С введением европейского стандарта на систему ETCS для передачи данных используется радиоканал, а определение местоположения поезда и обмен информацией дополнительно осуществляется от путевых приемоответчиков EUROBALISE. Контроль свободности пути ведется счетчиками осей.

На высокоскоростных магистралях Европы и ряде других регионов система управления движением базируется на стандарте ETCS. Она развивается и модернизируется с учетом современных технических и технологических решений.

Вопросы совместимости систем управления, инфраструктуры, подвижного состава

Как по принципам организации движения, так и по применяемой сигнализации европейские системы управления движением исторически ближе к российским. Кроме того, с государствами Европейского союза нас связывают тесные экономические отношения и одинаковая ширина железнодорожной колеи в граничащих с Россией странах. В связи с этим встает задача анализа совместимости систем управления движением в России и в ЕС.

Предлагается рассмотреть систему ETCS как наиболее внедряемую на линиях ВСМ Европы. Рассматривать совместимость напольных и бортовых устройств необходимо при постановке задачи безостановочного пропуска поездов через государственные границы.

Основное отличие напольных устройств на железных дорогах Российской Федерации и большинства стран СНГ – отсутствие путевых приемоответчиков EUROBALISE, применяемых в системах первого и второго уровней систем ETCS. Их внедрение приведет к увеличению напольных устройств и модернизации существующих отечественных систем для увязки с ними.

Одним из решений этой задачи может служить реализация виртуальных приемоответчиков при обмене данных с бортовыми системами второго уровня ETCS по радиоканалу. При этом нужна их доработка устройствами определения местоположения без приемоответчиков, посредством спутниковых навигационных систем. Для систем ETCS необходима установка на локомотивах устройств приема сигналов АЛС, передаваемых по рельсовой линии (модули STM), что применяется в странах Восточной Европы и в Финляндии. В обоих случаях потребуется доработка напольных устройств в соответствии с требованиями ВСМ по увеличению минимальной длины рельсовых цепей, а также их электромагнитной совместимости с европейским тяговым подвижным составом.

В свою очередь отечественный подвижной состав должен быть дооборудован устройствами ETCS соответствующего уровня.

При организации высокоскоростного движения необходимо пересмотреть и применение светофорной сигнализации. Если на перегонах возможно использование системы АЛСО, то для маршрутов безостановочного пропуска на станциях необходимы решения, исключающие пользование поездных светофоров в режиме высокоскоростного движения.

С учетом сказанного надо рассматривать и организацию движения на ВСМ внутренних магистралей страны, что нашло свое отражение в специальных технических условиях для проектирования, строительства и эксплуатации высокоскоростной железнодорожной магистрали «Москва – Казань – Екатеринбург», утвержденных 2 декабря 2013 года.

Технические предложения ОАО «Радиоавионика»

В предлагаемой нашей компанией «Автоматизированной системе управления и обеспечения безопасности движением поездов для ВСМ» (АСУД – ВСМ), разрабатываются следующие технические решения:

– организация двух независимых контуров управления движением поездов и безопасного обмена информацией между стационарными и бортовыми устройствами (первый контур включает в себя системы микропроцессорной централизации и многозначной автоматической локомотивной сигнализации с передачей информации на борт по рельсовым цепям посредством канала АЛС-ЕН; второй контур предполагает обмен информацией между радиоблокцентром (РБЦ) и бортовыми устройствами с функциями определения местоположения поезда, целостность состава во втором контуре определяется автономной системой;

– применение резервированных постовых и бортовых устройств (УВК, РЦ, РБЦ, каналы связи) с контролем их предотказного состояния;

– применение режима высокоскоростного движения как по перегонам, так и по станциям с передачей путей безостановочного пропуска на диспетчерское управление с реализацией обоих контуров управления движением;

– сокращение интервала попутного следования высокоскоростных поездов реализуется в РБЦ на основе данных от бортовых устройств;

– сокращение интервала попутного следования первого контура реализуется АЛСО ВСМ, а также заменой алгоритма проследования ложно занятой рельсовой цепи на постовых (МПЦ/АЛСО ВСМ) и бортовых устройствах;

– сокращение напольных устройств ЖАТ реализуется за счет бессветофорной сигнализации АЛСО ВСМ и сокращения кабельных линий при организации цифровых интерфейсов обмена информацией между станциями.

Эти решения позволяют реализовать следующую технологию управления движением.

Штатным режимом работы АСУД-ВСМ является управление движением по первому контуру с передачей контрольной информации от устройств рельсовых цепей, светофоров, стрелок, маршрутов и прочего во второй контур. При этом станции или выделенные пути для высокоскоростного движения находятся на диспетчерском управлении. Неисправность в постовых или бортовых устройствах приводит к предотказному состоянию с сохранением работоспособности. Неисправность контролируется в центрах мониторинга для принятия мер по ее скорейшему устранению.

При отказе устройств первого контура управление движением осуществляется по второму контуру.

При отказе АЛСО ВСМ либо части устройств систем МПЦ управление движением переводится на второй контур с соответствующим снижением скорости по участку, контролируемому ими. В случае возникновения неисправностей в системе путевой блокировки (вплоть до полного ее отказа) появляется возможность перехода на резервную систему управления по радиоканалу. Применение резервной системы на станции позволит парировать отказы АЛС, рельсовых цепей, светофоров, схемы смены направлений, САУТ. «Ложная занятость» рельсовой цепи требует соответствующего снижения скорости при ее проследовании без остановки поезда (скорость определяется на этапе разработки).

Изложенные предложения по созданию отечественной системы управления движением на высокоскоростных магистралях базируются на целом ряде технических решений, выполненных ОАО «Радиоавионика» совместно с ОАО «НИИАС», институтом ГТСС, другими научными и проектными организациями и реализованных на конкретных объектах.

Так, в ходе создания системы управления и обеспечением безопасности движением поездов для участка Адлер – Альпика – Сервис (олимпийский объект) по техническим условиям ОАО «РЖД» были разработаны технические решения, которые в готовом виде могут быть использованы и для ВСМ. Это, прежде всего:

– применение микропроцессорной централизации;

– диспетчерская централизация с резервированной структурой передачи информации;

– два канала кодирования АЛСН и АЛС-ЕН;

– автоблокировка без изолирующих стыков и проходных светофоров;

– бортовые устройства КЛУБ-У с полным набором интерфейсов для работы с радиоканалом спутниковой навигации, точечными датчиками и непрерывным каналом АЛС;

– устройства контроля и диагностики работы устройств.

В рамках совместного проекта ОАО «НИИАС» и компанией Ансальдо «ITARUS-ATC» на участке Хоста – Мацеста проведено оборудование станционных устройств и локомотивов системой радиоблокировки, нами выполнен безопасный стык между МПЦ и радиоблок-центром (RBC). Уже сегодня это позволяет вести непрерывный обмен данными между МПЦ и бортовой аппаратурой КЛУБ-У.

Такие решения полностью отвечают требованиям СТУ ВСМ о создании двухконтурной системы интервального регулирования.

Система управления движением на участке Адлер – Альпика – Сервис в период проведения Олимпийский игр, когда интервал попутного движения в часы «пик» достигал пяти-шести минут, зарекомендовал себя как надежное, с высокой степенью автоматизации техническое средство интервального регулирования.

Учитывая, что для ВСМ уже в период оборудования опытного полигона будет нужна опробованная система автоматики, целесообразно было бы продолжить дооборудование участка Адлер – Альпика – Сервис до выполнения требований СТУ-ВСМ, провести все необходимые испытания для применения на высокоскоростной магистрали.

© 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

Автоведение: необходимый инструмент для скоростного и высокоскоростного движения

Дорога жизни высокоскоростного подвижного состава

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