Автоматизация управления движением поездов

При ДЦ всю работу по приему и отправлению поездов выполняет поездной диспетчер путем передачи команд ТУ на станции участка. Автоматизация основных функций диспетчера — запоминание и оценка обстановки на участке, планирование движения и реализация этого плана путем задания маршрутов — в значительной степени облегчают его труд, сохраняя за ним обязанность контроля за движением поездов, оперативной корректировки и вмешательства в аварийных ситуациях.
Для высвобождения ДНЦ от непрерывного контроля за использованием маршрутов с целью своевременного задания очередного в ЭЦ раздельных пунктов проектируются функции накопления маршрутов. Это требует дополнительных технических мероприятий по исключению перевода стрелок, накопленных враждебным маршрутом, при преждевременном размыкании секций предыдущего маршрута вследствие кратковременной потери шунта. Аппаратная реализация этой задачи обеспечивается задержкой включения реле стрелочно-путевых секций путем использования реле с термоконтактом или медленнодействующих повторителей.

Если какая-либо стрелка маршрута не переводится в требуемое положение, предусматривается автоматический двукратный перевод и возвращение в исходное положение после неудавшихся попыток. Когда диспетчер занят работой с другими станциями, это исключает продолжительную работу двигателя стрелки на фрикцию при попадании посторонних предметов или на-прессовке снега в зимнее время между остряком и рамным рельсом (и, как следствие, возможное перегорание обмоток стрелочного двигателя).
Освобождение ДНЦ от рутинных операций по заданию маршрутов обеспечивается автоматическим управлением устройствами на станциях. Это не только освобождает диспетчера от повторяющихся операций, но и уменьшает задержки при неисправностях аппаратуры или линии ДЦ.


На двухпутных участках по главным путям станции предусматривается автодействие входных и выходных сигналов. В этом режиме исключается перевод стрелок, а светофоры автоматически открываются на разрешающее сигнальное показание после проследования поезда.
На станциях с путевым развитием метрополитенов проектируются устройства автоматического оборота составов. Задание этого режима производится после установки маршрута с главного станционного пути на путь автоматического оборота и открытия светофора при условии отсутствия заданных враждебных маршрутов. После открытия светофора на разрешающее показание поездной диспетчер передает на КП команду «Автооборот» для соответствующего станционного пути. Когда состав проследовал на станционный путь оборота и освободил стрелочно-путевые секции маршрута, автоматически устанавливается маршрут и светофор выдает разрешающее показание для выхода состава на другой главный станционный путь. После освобождения оборотного пути и использования секций предыдущего маршрута, вновь автоматически устанавливается маршрут с главного станционного пути на путь оборота. Цикл оборота повторяется до его отмены.

Режимом зонного автоматического оборота оборудуются, как правило, несколько станций на линии. Функционально он аналогичен предыдущему режиму. Отличие состоит в том, что автооборот выполняется не для каждого поезда, а в зависимости от выбранного вида через 1 или через 2 поезда, прибывающих на станцию.
Дополнительным элементом к постовым устройствам ЭЦ при диспетчерском управлении могут служить устройства автоматической установки поездных маршрутов (АУМ). Наибольшую эффективность обеспечивает применение АУМ на промежуточных станциях с незначительной маневровой работой на участках с ДЦ. В этом случае маршруты, задаваемые автоматически, составляют 60—80 % общего их числа, а экономия рабочего времени диспетчера при оборудовании станций участка устройствами АУМ — около 25 %.

Оптимальное число путей, оборудуемых АУМ, составляет:

• - три на разъездах и станциях с поперечной схемой путевого развития, расположенных на однопутных участках;
• - по два на разъездах и станциях с продольной схемой, расположенных на однопутных участках;
• - по одному для каждого направления движения на станциях с двухпутным подходом.

Включение или отключение устройств АУМ может осуществляться по приказам, поступившим от поездного диспетчера или нажатием специальных кнопок на пульте резервного управления дежурным по станции. В последнем случае обеспечивается снижение загрузки дежурных на станции.
АУМ приема начинается с момента вступления поезда на третий от входного светофора блок-участок приближения, чем исключается снижение скорости поезда на подходе к станции до открытия входного светофора. При нахождении поезда на третьем участке приближения в случае занятости горловины или отсутствии свободных станционных путей АУМ происходит с соблюдением условий безопасности при движении по второму или первому блок-участку. Если на прилегающем перегоне менее трех блок-участков, АУМ начинается с момента фактического нахождения на предыдущем раздельном пункте или перед ним так, чтобы обеспечивалось три блок-участка.
АУМ отправления с какого-либо пути начинается с открытия входного или маршрутного светофора на этот путь, причем осуществляется при условии, что маршрут приема на это путь также выполнялся устройствами АУМ. Маршрут отправления автоматически не выполняется при:

• - установке маршрута приема диспетчером;
• - открытии выходного светофора с пути встречного направления по отношению к АУМ приема.
• Выбор путей приема и очередность маршрутов отправления определяется настройкой программы АУМ.

Однако АУМ нельзя рассматривать как средство, значительно повышающее эффективность управления движением поездов. Такая система не рассчитана на регулирование движением с учетом категорий и приоритета в поездной ситуации на участке, поэтому работает без участия диспетчера только ограниченное время, которое тем меньше, чем больше размеры движения. Это относится и к функции накопления маршрутов и системам программного управления. С увеличением числа накопленных маршрутов возрастает число событий, требующих запоминания диспетчером, и возрастает вероятность внесения корректировок при отклонениях поездов от графика. Практически ДНЦ использует накопление в очереди только одного враждебного маршрута на станции. Программное управление становится возможным лишь при достаточно точном соблюдении графика, так как при больших размерах движения даже незначительное отклонение поезда от расписания оказывает влияние на движение группы поездов в соответствии с очередностью по графику.
Основой эффективной АУМ на полигоне ДНЦ является прогнозный график, в котором увязываются исполненный и плановый графики. Результаты компьютерного прогнозирования, согласованные диспетчером на предстоящий период планирования, могут быть автоматически реализованы в задаче «Автодиспетчер» передачей команд установки маршрутов на станции участка в соответствующие интервалы времени. Такая функция обеспечивает сокращение отклонений поездов от графика и более высокую скорость грузовых поездов за счет наиболее целесообразного выбора пунктов скрещения и обгона.

На участке ДЦ с компьютерными контролируемыми пунктами функции АУМ реализуются без дополнительных аппаратных средств (стативов) на программном уровне. При этом на основе рассмотренных алгоритмов обеспечивается возможность включения в АУМ всех путей на станции. Принципиально новая задача АУМ может быть реализована при условии передачи центральным постом массива данных прогнозного графика с периодическим его обновлением при изменениях планирования пропуска поездов. Такой подход обеспечивает реализацию режима АУМ по согласованному диспетчером машинному плану, в отличие от существующего подхода, когда прием и отправление поездов осуществляется по упрощенным алгоритмам. Кроме того, что в режиме автоматического управления на основе прогнозного графика достигается сокращение рутинных операций, оптимизируется загрузка канала тракта телеуправления, возрастает временной интервал обеспечения непрерывности перевозочного процесса по запланированной диспетчером схеме в случае нарушений передачи данных между центральным постом и КП. Эффективность реализации этой функции возрастает при вводе устройств автоматической идентификации номеров поездов с возможностью прогноза не только поездной, но и местной работы станции.