Admin

Автоматизация заграждения сортировочных путей в концепции цифровой железнодорожной станций

ОЛЬГЕЙЗЕР Иван Александрович, АО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте», первый заместитель директора Ростовского филиала, доцент кафедры ВТ и АСУ Ростовского Государственного университета путей сообщения РГУПС, канд. техн, наук, г. Ростов-на-Дону, Россия

СОКОЛОВ Владислав Николаевич, АО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте», заместитель директора -главный инженер Ростовского филиала, канд. техн, наук, г. Ростов-на-Дону, Россия

Юндин Андрей Леонидович, АО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте», отдел автоматизации технологических процессов сортировочных станций Ростовского филиала, начальник, г. Ростов-на-Дону, Россия

КОРНИЕНКО Константин Ильич,
АО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте», отделение инновационных и интеллектуальных технологий цифровой станции Ростовского филиала, старший научный сотрудник, канд. техн, наук, г. Ростов-на-Дону, Россия



Ключевые слова: сортировочная станция, сортировочная горка, цифровая железнодорожная станция, балочное заграждающее устройство БЗУ-ДУ-СП2К, аппаратура контроля и управления балочными заграждающими устройствами, профиль путей
Аннотация. В статье рассматривается вопрос автоматизации заграждения путей сортировочного парка в рамках концепции «Цифровая железнодорожная станция» (ЦЖС). Традиционными способами заграждения подвижного состава на путях сортировочного парка для предотвращения его выхода за пределы полезной длины являлись установка охранных тормозных башмаков и формирование барьерной группы. Первый способ малоэффективен при недостаточном противоуклоне продольного профиля в конце сортировочного пути, а второй требует большого количества времени и привлечения дополнительного маневрового локомотива. В последнее время разработаны и внедряются балочные заграждающие устройства и аппаратура их контроля и управления. Это позволяет автоматизировать процесс заграждения, но управление заграждающими устройствами осуществляется станционными работниками посредством автоматизированного рабочего места. В рамках реализации проекта ЦЖС предлагается полностью исключить человека из технологического процесса заграждения подвижного состава.

Согласно Правилам технической эксплуатации [1] в инструкциях по работе сортировочных горок должны предусматриваться меры, исключающие возможность самопроизвольного движения вагонов с сортировочных железнодорожных путей в противоположную от
сортировочной горки горловину. Для этого на сортировочных путях со стороны горловины формирования устанавливают охранные тормозные башмаки или формируют барьерную группу [2].

Формирование барьерной группы производится путем съема
вагонов с горба горки с помощью маневрового локомотива, осаживания их к концу сортировочного пути и закрепления данной группы. Эта операция занимает значительное время [3], увеличивая тем самым горочный интервал, поэтому на автоматизированных сортировочных горках в большинстве случаев предусматривается только установка охранных тормозных башмаков.
Они располагаются на расстоянии 25 м друг от друга. Максимальная длина юза одного тормозного башмака составляет 20 м. При скорости входа 5 км/ч максимальное количество вагонов в отцепе, который может остановить такая конфигурация тормозных башмаков, составляет около 9 шт. в зависимости от величины проти-воуклона в конце сортировочного пути. Это приводит к необходимости уменьшения длины первого отцепа на свободный путь, а также уменьшению его скорости подхода к ограждающему башмаку, что не всегда возможно из-за характеристик продольного профиля.

Для исключения ручного труда в зоне повышенной опасности, а также механизации процесса заграждения подвижного состава на сортировочных путях отечественной промышленностью разработано балочное заграждающее устройство с дистанционным управлением (БЗУ-ДУ-СП2К) [4]. Оно предназначено для остановки и закрепления вагонов и отцепов с целью предупреждения их несанкционированного выхода за пределы полезной длины пути.
Для централизации управления данными устройствами специалисты АО «НИИАС» разработали аппаратно-программный комплекс «Аппаратура контроля и управления балочными заграждающими устройствами» (АКУ БЗУ) [5]. Управление БЗУ-ДУ-СП2К производится с помощью релейного интерфейса в увязке с электрической централизацией выходной горловины и Комплексной системой автоматизации управления сортировочным процессом (КСАУ СП). Команды на управление данными устройствами выдает дежурный поста централизации (ДСПЦ). Существующая схема управления представлена на рис. 1.



Перед началом роспуска на свободный путь ДСПГ дает команду ДСПЦ на перевод всех БЗУ-ДУ-СП2К на данном пути в заторможенное положение. После того, как ДСПЦ убедился по контрольным приборам в переводе, он сообщает об этом ДСПГ. При этом АКУ БЗУ по каналам связи также передает информацию о положении устройств в КСАУ СП. Роспуск на путь без контроля заторможенного положения БЗУ-ДУ-СП2К запрещен.
Для заезда локомотива со стороны противоположной сортировочной горки ДСПЦ запрашивает разрешение у ДСПГ. В зависимости от занятости БЗУ-ДУ-СП2К ДСПЦ может растормозить первый из них (со стороны движения локомотива) для проезда локомотива к стоящим вагонам. Заезд локомотива в заторможенный БЗУ-ДУ-СП2К запрещен, так как это приведет к поломке устройства.
После того, как локомотив сцепился со стоящими вагонами и проверил надежность сцепления, ДСПЦ дает команду на растормаживание всех БЗУ-ДУ-СП2К на пути. Выезд локомотива (локомотива с вагонами) на пути производится при расторможенном положении группы БЗУ-ДУ-СП2К. Для этого фронтовой контакт реле расторможенного положения включается в схему открытия маневрового светофора.
В рамках концепции (ЦЖС) [6-7] предлагается полностью исключить человека из технологического процесса заграждения в сортировочном парке.
Для реализации этой задачи специалисты АО «НИИАС» разрабатывают Модуль контроля предотвращения выхода подвижного состава со стороны, противоположной сортировочной горке, системы управления Цифровой железнодорожной станцией (Модуль 20). Он обеспечивает:
снижение временных затрат на выполнение операций, предусмотренных технологическим процессом работы станции, в части установки и снятия заграждения и закрепления подвижного состава на путях сортировочных парков станций;
снижение показателей травматизма и повышение безопасности исполнения работ в зонах повышенной опасности;
рост технологической эффективности и повышение производительности труда;
управление заграждающими устройствами во взаимодействии с системой автоматизации управления сортировочным процессом;
контроль и передачу информации о закреплении или раскреплении, состоянии устройств закрепления.
Первой станцией, оборудованной данным модулем согласно утвержденному плану мероприятий реализации проекта ЦЖС, станет Челябинск-Главный.

Модуль 20 включает в себя следующие компоненты:
устройства механизации и контроля, к которым относятся балочные заграждающие устройства, позволяющие остановить движущиеся вагоны и удерживать их до накопления состава поезда, путевые датчики контроля положения устройств и подвижного состава в зоне действия устройств;
аппаратуру дистанционного контроля и управления заграждающими устройствами, а также увязки с электрической централизацией АКУ БЗУ;

средства индикации и диагностики управления заграждающими устройствами;
блок интеграции для увязки АКУ БЗУ сортировочных парков с Модулем автоматического управления сортировочным процессом для передачи информации о состоянии напольных устройств и получения команд на управление заграждающими устройствами, а также увязки с другими модулями ЦЖС.
Структурная схема Модуля 20 приведена на рис. 2.
Взаимодействие модулей ЦЖС в части управления работой заграждающих устройств на путях сортировочного парка осуществляется посредством запроса согласия на управление.
По умолчанию заграждающие устройства переведены в рабочее положение (подняты).



При необходимости осуществить маневровые работы на пути со стороны горловины формирования (вытяжка состава, перестановка, заезд локомотива) от Модуля автоматического управления поездными и маневровыми передвижениями (Модуль 16 ЦЖС) в Модуль 20 поступает запрос согласия на осуществление маневров. При поступлении данного запроса Модуль 20 запрашиваетисогласие у Модуля автоматического управления сортировочным процессом (Модуль 17 ЦЖС) на опускание (растормаживание) заграждающих устройств. При невозможности растормаживания (запланирован или продолжается роспуск на данном пути) согласие от Модуля 17 не будет получено до тех пор, пока не будет прекращен роспуск на данный путь.
После окончания роспуска Модуль 17 ограждает данный путь (отводит и замыкает последнюю стрелку в сторону соседнего пути) и отправляет в Модуль 20 согласие на маневры на пути.
Модуль 20 в случае, если занят один или два БЗУ, дает команду на растормаживание БЗУ1. Если оба БЗУ свободны, то поступает команда на растормаживание обоих БЗУ.
После растормаживания заграждающих устройств Модуль 20 передает в Модуль 16 согласие на маневры на пути. Модуль 16 устанавливает маршрут на путь.

После заезда маневрового локомотива на путь и сцепления со стоящими вагонами от маневровой автоматической локомотивной сигнализации МАЛС [8] в Модуль 16 передается информация о готовности выезда. Модуль 16, получив эту информацию, отправляет запрос на вытяжку в Модуль 20. В случае опущенного положения не всех заграждающих устройств на пути, Модуль 20 дает команду на их опускание. После контроля опускания всех заграждающих устройств Модуль 20 дает согласие на вытяжку в Модуль 16.

Модуль 16 обеспечивает выезд состава с пути.
При освобождении пути и перекрытии ограждающего его светофора Модуль 16 передает Модулю 20 отмену запроса на вытяжку.
Модуль 20 переводит заграждающие устройства на пути в заторможенное состояние. После получения контроля поднятого положения заграждающих устройств Модуль 20 передает Модулю 17 отмену запроса на опускание заграждающих устройств.
Модуль 17 размыкает стрелку, отправляет Модулю 20 отмену
согласия на маневры. Теперь данный путь можно применять для роспуска.
Предлагаемая структурная схема автоматического заграждения подвижного состава представлена на рис. 3.
Разрабатываемый в рамках ЦЖС Модуль контроля предотвращения выхода подвижного состава со стороны, противоположной сортировочной горке, позволит полностью автоматизировать процесс заграждения, обеспечить возможность автоматизации выполнения маневровой работы. При этом он повысит безопасность движения на сортировочных горках путем снижения вероятности выхода отцепов за пределы сортировочных путей.

СПИСОК источников

1. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации:утв. Приказом Минтранса России от 23 июля 2022 г. N 250. Доступ через СПС «КонсультантПлюс».
2. Коваленко Н.А., Бородин К.А., Тарасов А.А. Факторы, определяющие величину и нормы закрепления «барьерных групп» // Мир транспорта. 2019. Т. 17, № 6 (85). С. 242-257. DOI: 10.30932/1992-3252-2019-17-242-257. EDN: SNWCYO.
3. Бородин А.А. Методика расчета дополнительных затрат времени на формирование «барьерных групп» вагонов // Транспорт Урала. 2021. № 3 (70). С. 109-115. DOI: 10.20291 /1815-9400-2021 -3-109-115. EDN: CUAHZA.
4. Коротовских А.А. Устройства заграждения на сортировочных горках // Автоматика, связь, информатика. 2019. № 6. С. 44-45. EDN: GSLDHT.
5. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023664970 РФ. Программа управления и контроля состояния балочных заграждающих устройств (ПО АКУ БЗУ) / И.А. Ольгейзер; И. А. Ольгей-зер ; правообладатель АО «НИИАС». № 2023664387; заявл. 11.07.2023; опубл. 11.07.2023. EDN: NJOJPG.
6. Цифровая железнодорожная станция - от концепции к реальному внедрению / В.Е. Андреев, А.И. Долгий, В.В. Кудюкин, А.Е. Хатламаджи-ян, С.Ю. Гришаев, И.А. Ольгейзер // Автоматика, связь, информатика. 2023. № 9. С. 2-6. DOI: 10.34649/ АТ.2023.9.9.001. EDN: WYCVAE.
7. Концепция «Цифровая железнодорожная станция»: утв. распоряжением ОАО «РЖД» от07.11.2018 Nq 1049р.
8. Romanov N., Chigiryonkov А. The shunting automatic cab signaling // Modem Engineering and Innovative Technologies. 2018. №. 06-02. P. 33-36. DOI: https://doi.Org/10.30890/2567-5273.2018-06-02-020.