Управление линией Москва - Санкт-Петербург при организации высокоскоростного движения

В.А. Гапанович, вице-президент - главный инженер ОАО «РЖД»
А.А. Поплавский, первый заместитель директора Российского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте, кандидат технических наук


Вернуться к содержанию рубрики

Версия для печати

Полиграфическая версия статьи
 
Высокоскоростной электропоезд Velaro Rus
Фото фирмы «Сименс»

Стратегией развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации на период до 2030 года предусмотрена организация на российских железных дорогах скоростного и высокоскоростного движения пассажирских поездов. Это требует решения целого комплекса вопросов, связанных с управлением работой линий, на которых будет введено такое движение. В публикуемой в журнале статье рассматриваются основные принципы разработки технологии управления эксплуатацией таких линий на примере магистрали Москва - Санкт-Петербург.

В ближайшей перспективе на существующей линии Москва - Санкт-Петербург будет введено высокоскоростное движение пассажирских поездов с достижением на отдельных участках скорости до 250 км/ч. Это требует нового подхода к технологии работы линии, обслуживанию инфраструктуры и подвижного состава, к системе диспетчерского управления движением поездов. При этом должны решаться три задачи:
маркированный список достижение высокого качества обслуживания пассажиров при максимально высоком уровне выполнения графика движения поездов;
маркированный список обеспечение безопасности движения;
маркированный список оптимизация системы текущего содержания и ремонта устройств инфраструктуры и подвижного состава.

При решении этих задач необходимо учитывать мировой опыт работы высокоскоростных магистралей (ВСМ). На таких линиях, как правило, исключается или имеет крайне ограниченный характер движение грузовых поездов. Это связано прежде всего с тем, что реализация высоких скоростей требует содержания пути с существенно более жесткими нормативами, чем на обычных линиях. Движение по таким путям грузового подвижного состава с высокими осевыми нагрузками неизбежно будет вызывать повышенные динамические воздействия и расстройства пути. Обеспечение безопасности движения в таких условиях становится весьма сложной задачей. Крайне нежелательно и встречное движение высокоскоростного пассажирского и грузового поездов на двухпутном перегоне. Слишком тяжелые последствия могут произойти, например, при развале груза в грузовом составе. Однако на существующей линии Москва - Санкт-Петербург полностью исключить грузовое движение невозможно. Следует тщательно рассмотреть тяготеющие к ней существующие вагонопотоки, исключить транзитное грузовое движение и выделить несколько ниток в графике движения для обслуживания местной работы (организации движения сборных и вывозных поездов). При этом должно быть жестко регламентировано при всех оперативно возникающих обстоятельствах исключение пропуска по линии транзитных грузовых поездов и проследование местных поездов по закрепленным за ними твердым ниткам графика.

Технология организации местной работы разрабатывается исходя из условия минимизации числа ниток грузовых поездов в графике движения с исключением встречного движения грузовых и высокоскоростных пассажирских поездов на перегонах.

Следует отдельно рассмотреть вопрос о возможности пропуска по линии ускоренных грузовых поездов. Это может относиться к ускоренным контейнерным поездам и поездам со скоропортящимися и срочными грузами с выделением для них также твердых ниток в графике движения. Для таких поездов целесообразно создание специального грузового подвижного состава с тележками, обеспечивающими снижение воздействия на путь при повышенных скоростях движения.

Текущее содержание инфраструктуры должно строиться на основе выделения в графике движения постоянных технологических «окон». Важное условие заключается в том, что в графике на постоянной основе должны предусматриваться «окна» как для текущего, так и для капитального ремонта пути. Отклонения высокоскоростных поездов от установленного расписания из-за ремонта объектов инфраструктуры недопустимы. Поскольку заметную долю в таких поездах составляют пассажиры, выполняющие деловые поездки, изменение расписания может нанести серьезный ущерб имиджу нового вида сообщения, снизить привлекательность поездок. Поэтому с самого начала разработки графика движения на этой линии следует продумать вопрос организации всех видов ремонтов на основе заранее предусмотренных «окон».

Как правило, на таких магистралях диагностика состояния объектов инфраструктуры (пути, электроснабжения, СЦБ, устройств безопасности) выполняется с использованием специального комплексного диагностического поезда. Для его пропуска, возможно, ежесуточного, в графике движения выделяется специальная нитка.

Для ремонта и текущего содержания объектов инфраструктуры должна использоваться самая современная техника мирового уровня. Это обеспечит высокое качество ремонтных работ при минимизации времени выделяемых «окон». Одним из основных условий является обеспечение реализации высоких скоростей после окончания всех видов работ.

Управление пропуском поездов и всей оперативной работой магистрали следует осуществлять из специального автоматизированного диспетчерского центра управления (ЦУП ВСМ), в котором должны быть размещены рабочие места (АРМ) поездных диспетчеров (ДНЦ), диспетчеров по контролю состояния инфраструктуры, старшего диспетчера (ДНЦС) - руководителя смены.

Необходимо предусмотреть реализацию на АРМе ДНЦ функции «автопилот», обеспечивающей автоматическое задание маршрутов на станциях. Это позволит минимизировать межпоездные и станционные интервалы, высвободить время поездных диспетчеров для непосредственной работы по планированию и организации пропуска поездов. Система «автопилот» при приготовлении маршрутов должна настраиваться: в нормальных условиях - на твердый график движения поездов по магистрали, а при сбоях - на разрабатываемый план-график.

Автоматизированная система управления движением поездов должна предусматривать работу в информационно-управляющем режиме, обеспечивая подготовку для диспетчеров предложений по оптимальному устранению сбоев. Достаточно четко просматриваются приоритеты, которых следует придерживаться при восстановлении нормального движения. По старшинству это: высокоскоростные поезда, выделенные пассажирские поезда (например, «Красная Стрела»), фирменные, дальние пассажирские, пригородные, грузовые поезда.

Разработанный в автоматизированной системе план-график предлагается диспетчеру, который после рассмотрения утверждает его и передает системе «автопилот» для исполнения. В сложных ситуациях план-график разрабатывается самим диспетчером. При ликвидации сбоев крайне важно обеспечить реализацию принципа соблюдения интересов оптимизации работы магистрали в целом. Поэтому план-график составляется для отдельных диспетчерских участков только в тех случаях, когда регулирование движения поездов не затрагивает условия пропуска их по смежным участкам.

На линии должна работать и система «автомашинист». Общепринято при этом, что периодически машинисты берут на себя управление с тем, чтобы сохранить навыки управления высокоскоростными поездами.

Важнейшим элементом оснащения центра управления является табло коллективного пользования (ТКП). Для всех диспетчеров должен быть обеспечен хороший обзор ТКП.

Представляемая на ТКП топология линии Москва - Санкт-Петербург укрупненно отражает схему путевого развития с выделением технологических зон общего внимания (ТЗОВ), информация о работе которых представляет интерес для двух диспетчеров и более. К ТЗОВ относятся как важнейшие объекты инфраструктуры (перегоны, станции, поезда), так и события (выполнение графика движения, состояние объектов инфраструктуры и т.п.). Вся информация о работе ТЗОВ должна выдаваться в режиме активного пользовательского интерфейса (АПИ), т.е. с обеспечением наглядного визуального, а при необходимости и звукового информирования диспетчерского аппарата о сбойных ситуациях.

Полное использование принципов АПИ означает выполнение следующих функций:
маркированный список непрерывного получения информации от управляемых объектов (поездов, станций, сигналов и т.п.);
маркированный список обработки на АРМах пользователей или в центральном процессоре получаемых данных с выявлением сбойных ситуаций (СС), а также с прогнозированием возможных СС или с их развитием;
маркированный список своевременной выдачи диспетчерам данных об СС в виде тревожной информации (цвет, звук);
маркированный список моделирования перевозочного процесса с возможностью выработки управляющих воздействий по преодолению СС;
маркированный список предложения вариантов преодоления СС диспетчерам с возможностью диалога «ЭВМ - диспетчер» для принятия оптимального решения;
маркированный список ведения мониторинга выполнения управляющих воздействий;
маркированный список оценки действий диспетчеров;
маркированный список формирования для диспетчеров и руководителей учетных и отчетных форм с их анализом;
маркированный список самообучения системы на примерах преодоления СС.
 

Структура ЦУП ВСМ: ТКП - табло коллективного пользования, ТЭ - табло электродиспетчера, АРМ ДНЦ, АРМ ДНЦС, АРМ Эл, АРМИ, АРМП - автоматизированные рабочие места соответственно диспетчеров: поездных, старшего диспетчера, электроснабжения, диспетчеров блока инфраструктуры и безопасности, пассажирского, ДЦУП - дорожный автоматизированный диспетчерский центр управления

Работа по выполнению твердого графика движения должна быть организована с учетом следующих режимов управления: нормального, когда поезда следуют по графику и все маршруты и показания сигналов задаются системой «автопилот»; режима небольших сбоев, когда АРМ ДНЦ, самостоятельно моделируя поездную работу, определяет, что сбой устраняется в пределах одного диспетчерского участка и вмешательства поездного диспетчера не требуется (предлагаемое решение сбойной ситуации утверждается поездным диспетчером, система «автопилот» функционирует); режима больших сбоев, когда АРМ ДНЦ определяет, что сбой касается нескольких участков или ввод в нормальный режим невозможен (решение о дальнейшей организации движения принимается старшим и участковым диспетчерами совместно, намеченный план-график движения поездов реализуется в системе «автопилот»); аварийного режима (с переходом на ручное управление подготовкой маршрутов для поездов).

Работа ТКП организуется при комплексном использовании АРМов. Диспетчер, ответственный за конкретную ТЗОВ, воспринимает сигнал (в системе АПИ) от ТКП и с помощью выходных форм раскрытия информации, установленных на индивидуальном АРМе, анализирует ситуацию и вырабатывает, при необходимости взаимодействуя с другими диспетчерами, управляющее воздействие.

В программно-техническом комплексе (ПТК) ЦУПа необходимо использовать существующие информационные системы. ПТК является развивающимся комплексом, и это требует создания и использования таких программных и технических средств, которые позволяют легко наращивать или изменять используемые информационные и программные продукты, а также функции при решении различных задач оперативного управления, особенно по преодолению сбойных ситуаций. Предусматривается необходимое резервирование составных частей общей системы.

Специального рассмотрения требует вопрос об использовании информации с удаленных видеокамер, расположенных в наиболее активных зонах функционирования магистрали (перроны, горловины основных станций).

В ЦУПе следует предусмотреть учебный зал для организации обучения вновь поступающих на работу диспетчеров, а также для освоения обновляемого программного обеспечения уже работающими диспетчерами, и что особенно важно, для обучения методам преодоления сбойных ситуаций, когда возникают различного рода нарушения твердого графика движения поездов.

Использование рассмотренных основных технологических принципов работы существующей линии Москва - Санкт-Петербург при организации на ней высокоскоростного движения позволит обеспечить высокое качество функционирования магистрали в новых условиях.

Существующую линию при ее подготовке для движения высокоскоростных поездов следует рассматривать в качестве опытного полигона внедрения инновационных технических средств и технологий (по всем элементам управления и инфраструктуры), которые в последующем будут использоваться на новых российских специализированных высокоскоростных магистралях (Москва - Санкт-Петербург, Москва - Запад) или служить прототипами таких технических средств и технологий. Такой подход позволит в целом существенно сократить сроки окупаемости требуемых инвестиций на капитальные вложения и научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки, повысить эффективность реализации планов строительства высокоскоростных магистралей, намеченных в Стратегии развития железнодорожного транспорта Российской Федерации на период до 2030 года.
 

Закон о рекламе

 

Кольцо Патриотических Ресурсов

Хостинг от AGAVA
Яндекс цитирования