Возможностям САИ - практическую отдачу

А.А. Скачков, главный инженер Восточно-Сибирской дороги
М.Д. Рабинович, генеральный директор Отраслевого центра внедрения новой техники и технологий
А.Е. Балановский, генеральный директор Дорожного центра внедрения
В.В. Белов, заведующий отделом ВНИИЖТа, кандидат технических наук
В.А. Буянов, доктор технических наук, профессор


Вернуться к содержанию рубрики

Версия для печати

 

Совершенствование организации перевозочного процесса на основе информационных технологий требует создания единой информационной базы системы управления перевозками. Подготовка и ввод в вычислительные сети оперативных сообщений операторского звена (прежде всего рапортов о прибытии, отправлении, проследовании поездов и их составе) с помощью телетайпов или АРМов АСУ не исключает возможных ошибок и задержек во времени поступления данных. Поэтому функции ввода данных в АСУ необходимо автоматизировать.

Рис.1. Кодовый бортовой датчик на полувагоне

Рис. 2. Пункт считывания информации

Эту задачу решает внедряемая на сети железных дорог система автоматической идентификации движущегося подвижного состава -САИ (см. «Железнодорожный транспорт» 2004, №10). На корпусе каждой железнодорожной подвижной единицы с обеих сторон крепятся два кодовых бортовых датчика (КБД), содержащих сведения о номере локомотива или вагона и сопутствующую информацию (рис. 1). В контрольных точках железнодорожной сети монтируются пункты считывания данных (ПСЧ), сопряженные каналами передачи данных с обрабатывающими центрами (информационно-вычислительными центрами железных дорог). При проследовании поезда ПСЧ (рис. 2) формирует и транслирует в ИВЦ сообщение с кодовым номером 266, содержащее данные о точке, времени, направлении проследования и перечне номеров подвижных единиц в его составе. Совокупность сообщений 266 в интеграции с другими сведениями позволяет в реальном времени отслеживать ход перевозочного процесса.

Пунктами считывания данных оборудуются все входы и выходы на магистральные линии выделенных и контролируемых станций (сортировочных, участковых, особо крупных грузовых, специализированных), пограничные переходы, междорожные стыки, контрольные пункты основных депо. При полном задействовании САИ на сети дорог необходимо оборудовать 3-4 тыс. пунктов считывания данных, оснастить кодовыми бортовыми датчиками весь подвижной состав, имеющий право выхода на магистральные линии ОАО «РЖД», включая приватный подвижной состав и вагоны собственности других государств, используемые в международных перевозках.

В зоне технической станции железнодорожного узла устанавливается несколько ПСЧ. Их сопряжение с центрами, обрабатывающими считываемую информацию, выполняется с применением специализированных концентраторов. Схема трансляции считываемой ПСЧ информации в ИВЦ приведена на рис. 3.

Увеличить

Рис. 3. Структурно-функциональная схема
взаимодействия САИ с АСУ дорожного уровня

Примечание: если Вам необходим эта схема вы можете скачать
его с большим разрешением, для этого просто нажмите ссылку.
Чтобы увидеть увеличенное изображение щелкните по схеме.

Крупномасштабный проект внедрения САИ на сети ОАО «РЖД» осуществляется поэтапно. Опытным регионом внедрения системы определены Восточно-Сибирская, Красноярская и Забайкальская дороги, где на базовом полигоне электротяги переменного тока Мариинск - Карымская завершаются работы по организации пунктов считывания информации, а весь тяговый подвижной состав оборудован кодовыми бортовыми датчиками.

В целом по сети КБД оборудованы уже около трети парка грузовых вагонов и практически весь тяговый подвижной состав. Сегодня в грузовых поездах на базовом полигоне средствами САИ фиксируется в среднем 30% вагонов. К концу 2005 г. КБД будет оснащено уже порядка 70-80% грузовых вагонов инвентарного парка ОАО «РЖД». Однако для полного внедрения САИ на сети железных дорог с развертыванием всех требуемых ПСЧ необходимо не менее двух-трех лет.

Важно обеспечить эффективное использование возможностей системы еще до завершения всех работ по ее внедрению. Трудности локального внедрения задач, базирующихся на использовании САИ, связаны с необходимостью выполнения двух условий:
маркированный список весь задействованный подвижной состав должен быть оборудован КБД;
маркированный список на всех маршрутах обращения задействованного подвижного состава должны быть оборудованы ПСЧ САИ.

Использование возможностей САИ пока сводится к отслеживанию дислокации тягового подвижного состава, уже оснащенного КБД, и формированию для задач автоматизированной системы оперативного управления перевозками (АСОУП) сообщений об операциях с поездами (макеты 200).

На данном этапе внедрения САИ, по нашему мнению, следует использовать для управления перевозками грузов внешней торговли через пограничный переход Наушки с последующим охватом железнодорожных пограничных переходов на Забайкальской и Дальневосточной дорогах и перевалки в тихоокеанских портах, а также для организации перевозок наливных грузов Ангарского нефтеперерабатывающего комплекса на объекты Восточного полигона.

Этот полигон наиболее подготовлен технически и технологически и при реализации предлагаемых решений возможен существенный эффект. В дальнейшем намечаемые подходы будут развиты для освоения ожидаемого увеличения перевозок нефтяных грузов в Китай железнодорожным транспортом. К этому времени более половины парка грузовых вагонов будут уже оборудованы КБД САИ. В настоящее время представляется возможным подавать под погрузку в конкретные адреса (например, за границу через станцию Наушки) по заданным адресам единой сетевой разметки пунктов назначения только вагоны, оборудованные КБД. При этом необходим и автоматизированный контроль выполнения этого средствами АСУ путем сопоставления кода единой сетевой разметки для конкретной отправки, номеров вагонов и банка сведений об оснащении подвижного состава КБД с информацией о запрете погрузки, если предназначенные для погрузки вагоны датчиками не оборудованы.

Для перевозок наливных грузов Ангарского нефтеперерабатывающего комплекса и сегодня используется, как правило, выделенный подвижной состав, прежде всего восьмиосные цистерны. Поэтому желательно приоритетно оснастить кодовыми бортовыми датчиками цистерны, обслуживающие перевозки продукции, производимой Ангарским НПК, и не допускать отвлечения этого подвижного состава на иные цели.

Отслеживание средствами САИ движения поездов и проследования ими распорядительных станций и участков Красноярской, Восточно-Сибирской и Забайкальской дорог позволяет применительно к пограничному переходу Наушки за 2-3 сут формировать подробную ситуацию с дислокацией и состоянием подвижного состава, следующего за границу, задействовать соответствующие прогнозные модели с выдачей данных о времени проследования конкретными группами вагонов пунктов считывания на маршруте, о расчетном (прогнозном) времени прибытия грузов для передачи их за границу по задаваемым временным интервалам. Используя информацию САИ и данные натурных листов поездов в информационной базе АСОУП (ДИСПАРК), можно формировать и вести в реальном времени с выдачей пользователям на АРМы АСУ и в табличном виде на бумажных носителях необходимые для принятия решений сведения с группировкой их по интервалам времени, роду вагонов, грузов и получателям. Возможна детализация (по запросу) каждой выделяемой позиции с отражением сведений о номерах поездов, вагонов, о последнем ПСЧ и времени его проследования.

На основе этой информации специализированный программный комплекс или дежурный диспетчерский аппарат должен определить соответствие ожидаемого поступления вагонов и грузов, перерабатывающих способностей передаточного комплекса и возможностей приема подвижного состава принимающей стороной. При дисбалансе должны вырабатываться указания (рекомендации) о задержке подвода к передаточному району конкретных вагонов (поездов) либо о требуемом ускорении продвижения отдельных поездов или вагонов.

Для более полного использования возможностей САИ желательно ускорить внедрение безбумажной технологии в организацию железнодорожных перевозок. Так, при перевозках экспортных грузов, погруженных на дорогах базового полигона (Красноярская, Восточно-Сибирская, Забайкальская) с передачей по Наушкам, можно оформлять все перевозочные документы только в электронном виде, а в натурных листах фиксировать лишь номера вагонов с этими грузами, выдавая исполнителям необходимую информацию из базы данных АСУ. Естественно, это требует высокого уровня надежности и достоверности функционирования всех элементов системы управления перевозочным процессом, прежде всего САИ.

Помимо этого, можно начать решение вопроса автоматизированной заблаговременной подготовки необходимой документации по оформлению передачи вагонов и грузов в международном сообщении. Для этого на подходе к передаточной станции (предположительно Гусиное Озеро) необходимо ввести ПСЧ САИ. Считываемая информация о проследовании поезда и вагонов в направлении передаточной станции будет инициировать запуск программ подготовки необходимого комплекта документов. Достоверная фиксация средствами САИ факта и времени совершения передаточных операций обеспечивает благоприятные условия для автоматического оформления отчетности о выполненных перевозках.

Для совершенствования организации перевозок наливных грузов Ангарского нефтеперерабатывающего комплекса со станций примыкания в Иркутском железнодорожном узле на объекты Восточного региона необходимо решить аналогичный комплекс задач. Вместе с тем здесь имеются свои особенности. Во-первых, отслеживаются только цистерны, закрепленные за «опекаемыми» перевозками. Известен (задан в задаче) их пономерной перечень. По каждой цистерне формируется первичная информация: последний пройденный ПСЧ, время проследования, направление следования. Во-вторых, необходимо фиксировать, какой конкретно груз в груженой цистерне и после слива какого конкретного груза следует порожняя цистерна. Если цистерна подается под налив того же самого груза, то подготовительные операции (очистка, промывка-пропарка) отсутствуют или сводятся к минимуму. Это позовляет ускорить оборот цистерны и минимизировать трудовые затраты. Первичную информацию нужно дополнить сведениями о состоянии каждой отслеживаемой цистерны (груженая или порожняя) и о перевозимом (перевезенном) грузе. Сопряжение данных первичного массива информации со сведениями информационных баз АСОУП (ДИСПАРК) позволяет формировать для пользователей с требуемыми индивидуально каждому из них группировками и обобщениями сведения о наличии на объектах слежения (технические станции, участки, отделения, дороги) наблюдаемых цистерн (перевозимый груз, груженые/порожние, четырехосные/восьмиосные).

На основе данных о наличии и состоянии цистерн на объектах слежения могут формироваться планы-прогнозы возврата подвижного состава под очередной налив с детализацией по задаваемым отрезкам времени, типам цистерн, наименованиям ранее перевезенного груза. При этом следует учитывать, что зона обслуживания НПЗ, как правило, стабильна и достаточно обширна. Время оборота цистерн при обслуживании закрепленной клиентуры колеблется от одних до 10 суток и более. Можно управлять (с учетом действующих правил и норм) адресностью погрузки (налива) так, чтобы темпы возврата цистерн по типам налива соответствовали плановым (ожидаемым) объемам налива продукции нефтеперерабатывающего комплекса. Тем самым можно решить задачу сокращения времени оборота цистерн, минимизации закрепленного за перевозками парка цистерн и объема работ по их подготовке к наливу (очистки, промывки, пропарки).

Диспетчерский аппарат дороги, структуры управления нефтеперерабатывающего комплекса на основе прогнозной информации об ожидаемом образовании погрузочных ресурсов могут воздействовать на процессы оборота цистерн (продвижение, организация выгрузки, отстановка в резерв части подвижного состава).

Для дальнейшего совершенствования САИ, по нашему мнению, необходимо закрепить парк цистерн за перевозками продукции Ангарского нефтеперерабатывающего комплекса и использовать их по схеме срочного возврата после выгрузки на Восточно-Сибирскую дорогу, осуществлять погрузку импортных грузов следованием через пограничный переход Наушки исключительно в подвижной состав, оборудованный КБД САИ.

Также необходимо разработать проект, определить объемы, финансирование, сроки и организацию работ по развитию САИ на Восточно-Сибирской дороге, включая ввод дополнительных ПСЧ, дооборудование датчиками закрепляемого парка цистерн и подготовку технологической документации и программного обеспечения.

Для эффективной реализации намечаемых задач пунктами считывания информации САИ должны быть оборудованы:
маркированный список все входы и выходы с магистральных направлений сортировочных и участковых станций Красноярской, Восточно-Сибирской, Забайкальской и Дальневосточной дорог;
маркированный список входы и выходы на пограничных станциях Наушки и Гродеково, а при дальнейшем развитии задачи – на припортовых станциях Дальневосточной дороги;
маркированный список пункты контроля транспортной технологии (прибытие цистерн, подачи-уборки по очистке и наливу, отправление) на станциях Суховская, Зуй и других объектах Восточно-Сибирской дороги, участвующих в наливе нефтепродуктов; решения должны быть разработаны совместно с НПЗ;
маркированный список станции с большими объемами операций по сливу нефтепродуктов (несколько десятков цистерн в сутки).

Технологические нормативы и информационная база системы включают в себя нормативы времени продвижения подвижных объектов от места их фиксации (ПСЧ) до расчетного пункта (пограничная передаточная станция или станция примыкания НПЗ). Из САИ в реальном режиме времени поступает информация о последнем пройденном на маршруте ПСЧ (единая сетевая разметка - ЕСР станции, где установлен ПСЧ, его номер, направление следования, время проследования, 12-значные номера единиц подвижного состава).

Сопряжение этой информации с оперативной информационной базой АСОУП, содержащей сведения натурных листов поездов, позволяет дополнить считанные ПСЧ данные следующими необходимыми сведениями: индекс поезда (поезд прямой или разборочный), отслеживаемые вагоны (груженые или порожние), для груженых вагонов - пункт назначения, перевозимый груз. Этих сведений достаточно, чтобы рассчитать и зафиксировать прогноз даты и времени предполагаемого прибытия вагонов в расчетный пункт.

Для решения задачи управления перевозками экспортных грузов прогнозное время прибытия на передаточную станцию определяется по времени проследования последнего ПСЧ и нормативу времени продвижения между этим ПСЧ и расчетным пунктом. Следует внести коррективы на следование вагонов с прямым поездом или с поездом, расформировываемым в пути следования груза.

Для контроля перевозок продукции НПЗ применительно к груженым цистернам рассчитываемое время должно складываться из времени следования до пункта выгрузки, пребывания на станции выгрузки и следования от станции выгрузки в порожнем состоянии. Формы организации этих нормативов с учетом минимизации и ассоциации данных и использования уже имеющихся нормативов АСОУП следует выбрать при проектировании задач, учитывая пожелания пользователей, в том числе по составу, степени детализации и периодичности обновления выводимых на АРМы информационных сведений.

Необходимо разработать расчетные схемы (таблицы), позволяющие по идентификатору последнего пройденного напольного считывающего устройства (НСУ) и индексу поезда (единая сетевая разметка станции назначения), по ЕСР станции назначения конкретного анализируемого вагона сформировать последовательность цепочек пар смежных ПСЧ на маршруте. Для «опеки» пограничных передаточных станций это маршрут от последнего пройденного ПСЧ до ПСЧ на входе станции (Наушки или Гродеково), а для контроля перевозок продукции Ангарского НПЗ - до станции выгрузки (слива) и возвращения после слива в Суховскую.

Применительно к международным перевозкам обследование объекта внедрения задачи предусматривает анализ распределения функций управления, включая диспетчерский аппарат станции и отделения дороги, техническую (передаточную) контору, структуры таможенной и пограничной служб, агентов железнодорожной статистики. С учетом мнения исполнителей следует уточнить потребности в информационном обслуживании, возможности совмещения функций отдельных исполнителей при новом уровне организации информационных процедур. Определяются набор и формы выдачи на экраны АРМов и бумажные носители оперативных данных, периодичность их обновления или непрерывная трансляция в темпе поступления сведений от ПСЧ САИ.

Для реализации этой технологии в информационно-вычислительном центре дороги разрабатываются необходимые нормативы времени продвижения до объекта управления от всех задействованных в задаче ПСЧ с учетом характера перевозки (в прямом или расформировываемом в пути поезде). Изучается возможность использования и адаптации уже имеющегося в ИВЦ программного обеспечения. Готовятся нормативно-справочные данные для сепарирования отбираемых информационных материалов (коды наименований грузов, типы вагонов, станции отправления, грузоотправители, получатели грузов).

Первую очередь внедрения следует ограничить выдачей и освоением полезного использования развернутых оперативных информационных материалов.

Следующим этапом внедрения будет автоматизация оформления передаточных документов на пограничной станции и подготовки документации для таможенной и пограничной служб при организации безбумажной технологии перевозок. Процедуры по определению могут вводиться выборочно для отправок, охваченных системой электронных перевозочных документов. Технология и организация работы здесь во многом определяются местными условиями. Их можно детализировать лишь на основе данных обследования объекта. Стартовым сигналом запуска задачи может быть получение информации от ПСЧ на объекте подхода.

Наличие ПСЧ непосредственно в точке, прохождение которой фиксирует факт передачи вагонов и грузов за границу, позволяет перейти к автоматическому ведению соответствующей отчетности и статистики. САИ гарантирует полноту и достоверность факта передачи вагонов и создает основу для перехода к автоматическому ведению операций учета.

Завершающий этап проводимых работ - автоматизация взаимодействия пограничной передаточной станции и железнодорожного полигона, т. е. выполняемых диспетчерским аппаратом функций регулирования подвода и вывоза со станции поездов и вагонов с учетом производительности перерабатывающих мощностей и емкости путевого развития станции. Следует выдавать рекомендации о замедлении продвижения отдельных вагонов, заблаговременно отставляя их на соответствующих технических станциях, или об ускорении подвода вагонов с нужными грузами. Желательно, чтобы при этом внутристанционные процессы обслуживались системой типа АСУСС (АСУГС), реализуемой на технической базе информационно-вычислительного центра дороги или вычислительного центра станции.

Для совершенствования технологии и организации перевозок наливных грузов Ангарского нефтеперерабатывающего комплекса на объекты Восточного полигона прежде всего следует определить закрепляемый для обслуживания перевозок парк цистерн. По разработанным и уточненным нормативам времени их обращения по маршрутам до станций слива нефтепродуктов и обратно, нормативным объемам поставки нефтепродуктов на каждый объект или группу объектов рассчитывается потребный для организации перевозок парк цистерн по видам налива (светлые и темные нефтепродукты). При этом необходимо учитывать и факторы неравномерности производства и перевозок. На основе разрешения ОАО «РЖД» загружаемые цистерны с КБД пополняют формируемый пономерной список закрепляемого за «опекаемыми» перевозками подвижного состава, а информационно-вычислительные центры выполняющих перевозки дорог организуют отслеживание перемещения этих цистерн, не допуская их отвлечения на использование за пределами Восточного региона. Когда число отобранных цистерн в пономерном списке сравняется с рассчитанным потребным для перевозок парком, формирование пономерного списка подвижного состава прекращается.

Первым этапом практического внедрения предлагаемой технологии должно стать информационное обслуживание транспортно-сбытовых структур нефтеперерабатывающего завода, получателей нефтепродуктов, работников аппарата управления станций примыкания и диспетчерских структур дороги. Необходимо использовать качественно новые возможности информационного обеспечения. Это обеспечит достоверность, оперативность, полноту данных, а значит, и полное доверие пользователей к информации.

Диспетчерский аппарат дороги должен в реальном времени получать обобщенные сведения о всем списочном парке используемых цистерн (их наличие по выделяемым структурам - технические станции, участки своей дороги, соседние дороги, груженые/порожние, специализированные по видам налива). Важен и прогноз ожидаемого образования погрузочных ресурсов для НПЗ за счет подвода закрепленных цистерн после выгрузки.

Аналогичные данные с корректировками на выполняемые функции нужно транслировать на грузовую станцию, в структуры сбыта и транспорта НПЗ. Следует обеспечить возможность запроса детализирующих сведений (по номеру цистерны, о наличии на конкретном полигоне, участке, станции).

Перевозки нефтепродуктов на изолированном полигоне, где дислокация каждой цистерны достоверно отслеживается в реальном времени, создают благоприятные условия для отработки и внедрения безбумажной технологии в документальном оформлении перевозок. Можно перейти на оформление накладных, дорожных ведомостей только в электронном виде, транслируя их в ИВЦ участвующих в перевозке дорог и формируя сведения для повагонных записей натурного листа поезда. Для работы в пути достаточно сведений в объеме натурного листа. При необходимости дополнительные сведения из электронных перевозочных документов могут быть запрошены из ИВЦ через терминалы АСУ дороги. Натурный лист поезда потребуется дополнять метками о наличии повагонных записей с электронными перевозочными документами.

Важным новым технологическим элементом является возможность равномерного образования ресурсов подвижного состава для налива продукции НПЗ и минимизации работ по подготовке цистерн под налив (очистка, промывка, пропарка). Это позволит ускорить оборот подвижного состава, сократит расходы и улучшит экологическую ситуацию.

Суть предлагаемого решения заключается в следующем. Желательно в меру допустимого управлять адресностью текущей заадресации отправляемых грузов, чтобы с учетом времени оборота подвижного состава и совокупности отправок обеспечить темпы возвращения цистерн после выгрузки в количестве, требуемом нефтеперерабатывающему заводу для погрузки производимой продукции. Если эту задачу рассматривать применительно к выделяемым типам продуктов (светлый и темный налив) изолированно, можно исключить промывочно-пропарочные операции.

Полностью реализовать изложенную технологию невозможно из-за неравномерности производства и процессов транспортировки, нештатных ситуаций, погодных аномалий, оперативной потребности в не планировавшейся ранее срочной погрузке. Для исключения таких отклонений потребуются «страховочные» погрузочные ресурсы. Предлагаемое решение применимо к месячным (декадным) планам (заявкам на погрузку) с решением задачи в ИВЦ дороги и выдачей исполнителям посуточных рекомендаций на расчетный период. Если эти рекомендации также автоматизированно посуточно корректировать по результатам реально складывающейся ситуации (САИ предоставляет данные на любой текущий момент времени), то влияние аномалий и отклонений можно будет сгладить. При этом потребность в резерве закрепляемых за перевозками погрузочных ресурсов сохранится, а в дополнительных вагонах уменьшится.

Кроме того, необходимо также автоматизировать задачи оперативного (суточного) прогнозирования возврата цистерн после выгрузки для очередной погрузки на нефтеперерабатывающем заводе. Этот прогноз желательно увязать с планами отгрузки налива на предстоящий период и в выходных данных решения задачи выдавать рекомендации об ускорении или замедлении продвижения отдельных групп вагонов.

Предлагаемую технологию прежде всего нужно рассматривать применительно к накоплению практического опыта реализации информационных технологий управления на базе использования возможностей САИ. Но и практический эффект от совершенствования работы названных объектов очевиден. Так, положительный результат принесет повышение качества информационного обеспечения процессов управления. При этом эффект может быть существенно усилен с внедрением предлагаемых решений новых задач.

На прошедшем в феврале 2005 г. в Чите выездном заседании правления ОАО «РЖД», посвященном расширению возможностей участка Карымская – Забайкальск Забайкальской дороги, была подчеркнута государственная важность обеспечения перевозок больших объемов нефти железнодорожным транспортом в Китай за счет комплексной реконструкции участка, нефтеналивных станций Суховская, Зуй (Восточно-Сибирская дорога) и восстановления нефтеналивного пункта на станции Уяр (Красноярская дорога).

В 2005 г. перевозки сырой нефти железнодорожным транспортом из России в Китай ожидаются в объеме не менее 10 млн. т, в 2006 г. –15 млн. т с дальнейшим приростом до 30 млн. т в год. Основная часть этих перевозок будет осуществляться через станцию Забайкальск. Суммарный объем перевозок здесь в 2005 г. составит почти 17 млн. т, в 2010 г. - 25,5 млн. т, из них не менее 50% - перевозки нефтепродуктов.

В настоящее время поставлены задачи разработки технологии перевозки нефти поездами весом 6000 т и длиной до 71 условного вагона от пункта налива до пункта слива, подготовки всей необходимой инфраструктуры, выработки предложений по организации налива нефти, обеспечения перевозок парком цистерн ОАО «РЖД» и компаний-операторов, ускорения таможенных и пограничных процедур на станциях Наушки и Забайкальск. Особое значение при этом имеет создание единого информационного пространства, в котором наряду с железнодорожниками работали бы пограничники и таможенники, а также грузоотправители и компании-операторы. Изложенные в статье предложения, по нашему мнению, можно рассматривать как первый этап реализации решений по использованию возможностей САИ в освоении возрастающих перевозок российских нефтепродуктов в Китай и страны Азиатско-Тихоокеанского региона.

Следует заблаговременно решить вопросы сопряжения информационных баз АСУ железных дорог России и Китая. Внедрение САИ на сети железных дорог колеи 1520 мм в полном объеме станет базой для создания качественно новых комплексных информационных технологий организации перевозок.
 

Закон о рекламе

 

Кольцо Патриотических Ресурсов

Хостинг от AGAVA
Яндекс цитирования