[01-2017] Управление тяговыми ресурсами на восточном полигоне переходит к интеллектуальной системе

[Admin]

Управление тяговыми ресурсами на восточном полигоне переходит к интеллектуальной системе

В.Г. МАТЮХИН,
первый заместитель генерального директора ОАО «Н И И АС»,

д-р техн.наук А.Б. ШАБУНИН,
руководитель научно-технического комплекса проектирования и разработки информационных систем ОАО «Н ИИ АС»

Э.Ф. НЕМЦОВ,
начальник отделения, канд. физ.-мат. наук


Восточной полигон является первым объ­ектом автоматизации управления тяговы­ми ресурсами в Интеллектуальной системе управления железнодорожным транспортом (ИСУЖТ), который переходит на новые поли­гонные технологии. Восточный полигон вклю­чает в себя четыре региональные железные дороги, 34 депо, на полигоне имеется около 2500 локомотивов, работает около 10 тыс. ло­комотивных бригад. Протяженность железно­дорожных линий — более 11 тыс. км.
Управление тяговыми ресурсами на поли­гоне в целом включает в себя три важнейшие
задачи: О планирование и контроль суточной по­требности в локомотивах, исходя из заданных размеров движения и «окон»; © планирование и контроль суточных ре­гулировочных заданий по пересылке локомо­тивов на междорожные стыковые пункты для поддержания баланса локомотивов; © планирование и контроль подвязки ло­комотивов к составам, локомотивных бригад к локомотивам.
Три задачи в части планирования состав­ляют сквозной технологический процесс (рис. 1). Первые две задачи мож но назвать расчетными, третью — интеллектуальной.
Каждая задача решается соответствующим модулем ИСУЖТ с условными наименова­ниями: «нормирование», «регулирование», «планирование подвязки». Рассмотрим под­робнее каждую из трех задач.

Модуль нормирования тяговых ресурсов.
Модуль нормирования позволяет рассчитать потребность эксплуатируемого парка локомо­тивов на заданные суточные размеры движе­ния с разбивкой потребности по участкам об­ращения и эксплуатационным депо приписки (рис. 2). Кроме того, модуль организует авто­матизированное согласование рассчитанного парка локомотивов диспетчерским персона­лом и формирует оперативные приказы.

Автоматизированное нормирование в ИСУЖТ на Восточном полигоне работает бо­лее года, персонал обучен, расчеты выверены.
Автоматизированный расчет ближе к фактиче­ским показателям, чем прежний неавтоматизи­рованный. У неавтоматизированного нормиро­вания большая трудоемкость, а автоматический расчет в ИСУЖТ проходит за 3 — 4 мин.

Модуль регулирования тяговых ресурсов.
Модуль регулирования автоматически рассчи­тывает дисбаланс локомотивов по стыковым станциям железных дорог, регулировочные задания по устранению дисбаланса (т.е. по пересылке резервных локомотивов на междо­рожные стыковые пунктьг) (рис. 3), организует автоматизированное согласование регулиро­вочных заданий диспетчерским персоналом и формирует оперативные приказы.
Так же, как и нормирование, регулирование в ИСУЖТ на Восточном полигоне работает более года, персонал обучен, расчеты выверены. Автоматический расчет в ИСУЖТ проходит за 3 — 4 мин.
Модуль планирования подвязки тяговых ресурсов. Задачи нормирования и регулиро­вания на большом полигоне с учетом «окон» являются трудоемкими в неавтоматизирован­ных расчетах, однако на современном уровне понимания искусственного интеллекта эти задачи не относят к интеллектуальным. По- настоящему интеллектуальной является зада­ча подвязки локомотивов к составам и бригад к локомотивам. Такая задача для полигона в целом на железных дорогах России еще не ре­шалась.


Задача подвязки решается в два этапа.
Сначала делается объемное планирова­ние, затем объектное (пономерное) (рис. 4).
Объектами планирования являются составы, локомотивы, локомотивные бригады. При под­вязке решается задача оптимизации по многим __ критериям и при большом количестве ограни­чений, в частности: > на соответствие веса поезда мощности локомотива; > на пробег локомотива до следующего ре­монта, технического обслуживания; > на соответствие маршрута плечу оборота локомотива; > на работу бригады до следующего отды­ха, на продолжительность отдыха; > на соответствие маршрута участку обкат­ки бригады и депо приписки; > на долю депо в обслуживании участков.
При заданных ограничениях планировщик: Y планирует движение поездов, локомоти­вов резервом, бригад пассажиром в привязке к вариантному графику на сутки вперед; причем планирует не только первую подвязку, но и все последующие, когда, например, локомотив или — бригада возвращается в депо приписки;


рассчитывает оптимальную подвязку _ локомотивов и бригад к составам с целью ми­нимизации простоев поездов и локомотивов в ожидании работы и пересылки локомотивов резервом и бригад пассажирами.
Результатом автоматической подвязки яв­ляется план подвязки, который можно просма­тривать и в табличном, и в графическом видах.
В ИСУЖТ уже имеется около десяти различных графических форм просмотра плана подвязки.
Задачи подвязки до сих пор решал только диспетчер и только для своего участка, причем решение было не оптимальным, без учета всех критериев. В ИСУЖТ планировщик тяговых ресурсов автоматически, с учетом критериев оптимизации и всех ограничений подвязы- _ вает локомотивы и бригады к составам для полигона в целом, т.е. строит суточный план работы для 1800 локомотивов, 3000 бригад.

Сегодня планировщику удается автоматически подвязать тяговые ресурсы примерно к 80 % составов, и у диспетчерского персонала есть возможность сделать план стопроцентным путем доводки (корректировки) автоматиче­ски построенного плана подвязки. Машинное обучение планировщика продолжается, цель обучения — автоматическая стопроцентная подвязка.

Длительность обучения планировщика об­условлена сложностью самой задачи, которая складывается из многообразия видов следо­вания локомотива (в резерве, ведет состав, работает толкачом, в сплотке), особенностями участков движения и станций, особенностями составообразования, многочисленными и вза­имозависимыми ограничениями. Другая труд­ность, которую удалось преодолеть в 2015 г. специалистам ПКТБ ЦКИ и ОАО «НИИАС», за­ключалась в передаче из смежных систем (АСОУП) в ИСУЖТ непротиворечивых данных о состоянии объектов планирования.

Оптимальное автоматическое планирова­ние подвязки тяговых ресурсов позволяет: А улучшить показатели эксплуатационной работы, в частности, повысить производитель­ность локомотивов благодаря снижению про­стоев; А исключить нарушения технологии рабо­ты локомотивов путем планирования своевре­менной постановки на ремонт; А организовать работу локомотивных бри­гад по именным графикам, исключить нару­шения трудового законодательства, сократить выплаты за сверхурочную работу; А увеличить пропускную способность по­лигона.
Автоматизированное формирование и согласование приказов. Во всех трех модулях автоматически формируются и рассылаются оперативные приказы на исполнение планов.
Перед отправкой приказы проходят автома­тизированное согласование диспетчерами. На приказах ставится факсимиле подписи именно тех работников, которые автоматизированно согласовали приказ.

Табло коллективного пользования.
Одним из способов контроля состояния по­лигона и исполнения планов является кон­троль посредством табло коллективного ользования. На табло ИСУЖТ отображаются управленческие действия диспетчерского персонала в сквозном процессе планирова­ния тяговых ресурсов. В процесс вовлечен практически весь диспетчерский персонал центра управления полигоном — около 30 человек в смену.
Действия диспетчерского персонала в про­цессе планирования отображаются на табло коллективного пользования в отдельной зоне (рис. 5), разделенной на три части, соответству­ющие нормированию, регулированию и пла­нированию подвязки тяговых ресурсов.

На табло показаны интервалы времени, в течение которых диспетчеры должны завер­шить согласование планов. Своевременное со­гласование отмечается зеленым цветом, отсут­ствие согласования — красным. Желтый цвет говорит о том, что согласование уже началось, но его время еще не истекло.

Таким образом, информационная поддерж­ка в ИСУЖТ управления тяговыми ресурса­ми на Восточном полигоне позволяет: 0 усовершенствовать процессы управле­ния тяговыми ресурсами на полигонных прин­ципах; 0 повысить качество диспетчерского управления движением поездов путем опти­мальной подвязки локомотивов и локомотив­ных бригад; 0 улучшить контроль тяговых ресурсов; 0 синхронизировать работу персонала по планированию и контролю тяговых ресурсов путем выдачи автоматизированных заданий и контроля их исполнения; 0 уменьшить влияние диспетчерских оши­бок из-за недостатка опыта, плохого психофи­зического состояния; 0 значительно сократить трудозатраты персонала на формирование отчетных и рас­порядительных документов.