[01-2019] Целевые ориентиры Дирекции тяги

[Admin]

Целевые ориентиры Дирекции тяги

Н.Л. МИХАЛЬЧУК, канд. техн, наук, заместитель начальника Дирекции тяги — филиала ОАО «РЖД»

Одним из важнейших стратегических приоритетов государственной бюджетной политики является повышение эффективности деятельности компаний и снижение зависимости от субсидий ключевых государственных монополий. Повышение эффективности ОАО «РЖД» в рамках сформированной модели рынка грузовых перевозок возможно при условии устойчивости и обеспечении баланса интересов ее основных участников (государства, ОАО «РЖД», потребителей услуг железнодорожного транспорта, производителей подвижного состава, операторов вагонного парка, инвесторов в подвижной состав и инфраструктуру).

В локомотивном хозяйстве приоритетными к реализации являются задачи повышения технологической эффективности использования всех ресурсов (повышение производительности), а также снижения стоимости их содержания. В этом плане Дирекция тяги (ЦТ) как балансодержатель парка тягового подвижного состава ОАО «РЖД» зависит от двух составляющих — объема грузовых перевозок и уровня развития технологий.

Основные мероприятия по развитию сети железных дорог ОАО «РЖД» были сформированы с учетом реализации следующих программ:

- развития тяжеловесного движения;

- повышения скоростей движения поездов;

- развития скоростного и высокоскоростного пассажирского движения;
- комплексных инвестиционных проектов развития Восточного полигона;

- развития подходов к портам Юга и Северо-Запада России;

- электрификации и развития энергетического хозяйства ОАО «РЖД»;

- строительства новых железнодорожных линий (в том числе Северного широтного хода), обходов Краснодарского и Саратовского железнодорожных узлов, транспортных переходов через проливы Невельского и Керченский.

На рис. 1 показаны полигоны организации тяжеловесного движения, а также скоростного и ускоренного пассажирского движения.

С целью оптимизации инвестиционных затрат и исключения капиталоемких мероприятий были сформированы основные направления обращения грузовых поездов повышенной массы, а также разработаны схемы переключения поездопотоков между параллельными ходами на основе распределения пропускных мощностей инфраструктуры (рис. 2).

В целом в период до 2030 г. Институтом экономики и развития транспорта (ИЭРТ) была сформирована Генеральная схема развития железных дорог на основании прогнозов Минэкономразвития. Схемой предусмотрено строительство 5,4 тыс. км дополнительных главных путей, оборудование 2,1 тыс. км пути автоблокировкой, электрификация 5,5 тыс. км участков (включая направление Ожерелье — Узловая — Ефремов), линии Таманского полуострова, линий Ртищево — Кочетовка, Трубная — Аксарайская, ряда участков Байкало-Амурской магистрали.

В табл. 1 приведены целевые показатели Долгосрочной программы развития ОАО «РЖД» до 2025 г. Согласно прогнозам ИЭРТ, на период до 2025 г. ожидается существенный рост грузопотоков в направлениях портов Северо-Запада России, Азово-Черноморского бассейна и Восточного полигона. В связи с этим в ЦТ прорабатываются оптимальные соотношения баланса локомотивного парка, распределение новых локомотивов и развитие деповской инфраструктуры ремонтного комплекса (рис. 3).

В соответствии с заданиями по повышению эффективности деятельности, поставленными Правительством Российской Федерации перед ОАО «РЖД» и вошедшими в Долгосрочный план развития Компании до 2025 г., необходимо существенно пересмотреть технологию работы локомотивного комплекса для достижения основных ключевых параметров эффективности. Главными задачами среди них являются:

- увеличение производительности локомотива на 11,7 % при росте объема работы на 49 % и одновременном сокращении не-эксплуатируемого парка на 1614 ед., что напрямую зависит от организации системы ремонта локомотивов (при этом ежесуточно в

пересылке для проведения технических обслуживаний и текущих ремонтов находятся порядка 350 локомотивов);

- ежегодное повышение на 5 % производительности труда на перевозках с выходом к 2025 г. на показатель +48 % к уровню 2017 г.;

- существенное уменьшение уровня энергоемкости перевозок, а именно:

- уменьшение удельного расхода электроэнергии на 3,3 % (со 103,4 кВт ч на 10 тыс. т-км брутто в 2017 г. до 100,1 в 2025 г.);

снижение удельного расхода дизельного топлива на 11,2 % (с 55 кг условного топлива на 10 тыс. т-км брутто в 2017 г. до 48,8 в 2025 г.).
На рис. 4 приведены графики уменьшения расхода топлива и электроэнергии.

Достижение поставленных целей невозможно без инновационного развития, внедрения новых и совершенствования существующих технических средств и технологий. С середины прошлого века началась массовая электрификация железных дорог. В настоящее время развернутая длина электрифицированных путей составляет 50,8 % от эксплуатационной длины железных дорог России (эксплуатационная длина железных дорог составляет 85,2 тыс. км, протяженность электрифицированных линий — 43,3 тыс. км).

Выбор между электрической и тепловозной тягой поездов на конкретном участке сети обусловлен, прежде всего, технической возможностью электрификации и экономической эффективностью организации перевозок по типам тяги.

Электрическая тяга показывает значительные эффекты на высоко-нагруженных линиях. На линиях, где объем работы относительно незначителен, оптимальным вариантом является использование тепловозов.

Вышеперечисленные мероприятия были сформированы на основе Генеральной схемы развития сети железных дорог ОАО «РЖД» на период до 2025 г. и на перспективу до 2030 г. Инвестиции на реализацию данных мероприятий до 2025 г. оцениваются в размере 8,6 — 10,8 трлн руб. (без НДС в ценах на начало 2017 г.). В результате к 2035 г. на сети практически не останется «узких мест» и будут созданы условия для дальнейшего роста скоростей движения.

Помимо экономии топлива, необходимо также решить и ряд других технологических задач, которые позволят достичь поставленных стратегических целей долгосрочной программы развития. Среди них основными являются:
> обновление подвижного состава (до 2025 г. планируется закупить 5904 ед., в том числе 646 ед. приобретено в 2018 г. и 674 ед. планируется приобрести в 2019 г.);

> развитие деповской инфраструктуры (строительство, реконструкция и оснащение объектов эксплуатационного комплекса, развитие ПТОЛ, обновление объектов локомотивного деповского хозяйства — всего более 160 объектов);

> развитие эксплуатационного комплекса (71 объект);

> развитие сетевых ПТОЛ (12 объектов);

> обновление локомотивного деповского хозяйства (81 объект);

> перевод 10982 машинистов на вождение грузовых поездов в одно лицо.

План достижения данных инициатив приведен на рис. 5. В период до 2020 г. инвестиционной программой ЦТ учтено развитие и строительство 78 объектов на общую сумму более 40,348 млрд руб., в том числе: Восточный полигон — 41 объект на сумму 24,7 млрд руб.;

Северо-Западный полигон (не включая Северный широтный ход) — 27 объектов на сумму 12,454 млрд руб.; Юго-Западный полигон — 10 объектов на сумму 3,1 млрд руб.

Дополнительно ежегодно реализуются мероприятия по выполнению капитального ремонта объектов инфраструктуры и обновлению технологического оборудования.

При разработке проекта реконструкции и модернизации Байкало-Амурской и Транссибирской магистралей были выполнены расчеты вариантов плана формирования поездов по железным дорогам Забайкалья, Сибири, Дальнего Востока и выбор оптимального варианта с учетом направления следования транзитных вагонопото-ков, а также с оценкой использования емкости путевого развития и перерабатывающих мощностей станций в их взаимодействии.

В рамках развития направления Восточного полигона по ответственности ЦТ предусмотрено развитие:

4- семи эксплуатационных предприятий — на станциях Междуреченск, Саянская, Решоты (Красноярская дорога); Чита, Могоча, Белогорск, Комсомольск-Сортировочный (Дальневосточная);

4- пяти домов отдыха локомотивных бригад — на станциях Лена-Восточная (Восточно-Сибирская дорога); Сковородино (Забайкальская); Комсомольск-Сортировочный, Юктали, Тырма (Дальневосточная);

4- десяти пунктов технического обслуживания локомотивов — на станциях Мариинск, Междуреченск (Красноярская дорога); Карымская, Забайкальск, Магдагачи (Забайкальская); Беркакит, Февральск, Комсомольск-Сортировочный, Уссурийск (Дальневосточная);

4- десяти ремонтных локомотивных депо — на станциях Боготол-Сибирский, Нижнеудинск (Красноярская дорога); Новая Чара (Восточно-Сибирская); Чита, Раздольное (Забайкальская); Тында-Северная, Амурское, Дальневосточное, Сибирцево, Новый Ургал (Дальневосточная).

Кроме того, предусмотрена модель поставки нового тягового подвижного состава и пересмотр технологического процесса об

ращения грузовых поездов массой 7100 т. Для этого были проработаны маршруты их следования по участкам Восточного полигона Транссиба, обеспечивающим транспортно-экономические связи в полигоне от Кузбасса до портов Дальнего Востока.

Проект строительства железнодорожной магистрали «Северный широтный ход» предполагает строительство линии Обская — Салехард — Надым, Хорей — Пангоды — Новый Уренгой — Коротчаево и железнодорожных подходов к ней общей протяженностью 2352 км (с учетом реконструкции железнодорожных подходов, относящихся к Северной и Свердловской дорогам). По итогам реализации данного проекта указанная железнодорожная инфраструктура обеспечит пропускную и провозную способность к 2025 г. в 23,9 млн т в год.

В рамках развития направления Северного широтного хода предусмотрено развитие на полигоне Северной дороги:

четырех эксплуатационных депо — на станциях Сосногорск, Сольвычегодск, Коноша, Обская;

пяти домов отдыха локомотивных бригад — на станциях Кулой, Сосногорск, Инта, Елецкая, Обская;

четырех пунктов технического обслуживания локомотивов — на станциях Воркута, Сосногорск, Коноша, Обская;

ремонтного локомотивного депо на станции Сольвычегодск.

В перспективе до 2025 г. для обеспечения перевозочного процесса в направлении портов Азово-Черноморского бассейна запланирована поставка 1085 ед. локомотивов. Обновление парка локомотивов новыми сериями электровозов и тепловозов позволит повысить средний вес поезда (тяговые свойства этих локомотивов на 5 — 7 % выше эксплуатируемых серий), увеличить в 1,5 — 2 раза межремонтные пробеги, снизить затраты на техническое обслуживание и ремонт, а также увеличить производительность локомотива.

В рамках развития направления Кузбасс — Азово-Черноморский бассейн предусмотрено развитие:

❖ четырех эксплуатационных предприятий — на станциях Кочетовка, Ртищево-Восточное (Юго-Восточная дорога); Батайск, Кавказкая, Тимашевская (Северо-Кавказская);

❖ двух домов отдыха локомотивных бригад — на станциях Лиски (Юго-Восточная дорога) и Адлер (Северо-Кавказкая);

❖ развитие пункта технического обслуживания локомотивов на станции Пенза Куйбышевской дороги;

❖ пяти ремонтных локомотивных депо — на станциях Елец (Юго-Восточная дорога); Краснодар (Северо-Кавказкая); Петров Вал, Ершов, Сарепта (Приволжская).

При реализации программы обновления вышеперечисленных объектов важно заложить фундамент внедрения новейших разработок по диагностике локомотивов и его оборудования, что даст возможность перейти на предиктивную модель работы. Новый подвижной состав и развитие эксплуатационной инфраструктуры позволят обеспечить освоение возрастающих объемов перевозок.

Важным вопросом является совершенствование конструкции и технических характеристик поставляемых локомотивов. Для этого в ЦТ был определен базовый набор технических требований для новых локомотивов (рис. 6). Задачей научного сообщества и производителей подвижного состава является обеспечение надежности и энергоэффективности выпускаемой продукции с учетом стратегических целей ОАО «РЖД». Основными принципами, которые были заложены при формировании технических требований, являются надежность, эффективность и автоматизация.

Надежность новых локомотивов будет обеспечиваться за счет: => модульного принципа компоновки конструкции;

- создания локомотива на базе унифицированной платформы; => применения цельнокатаных колес;

- использования в конструкции моторно-осевых подшипников качения;

- внедрения эффективной противобоксовочной защиты. Эффективность новых локомотивов будет достигаться путем:

- поосного регулирования силы тяги;

- наличия возможности отключения тяговых двигателей; оборудования грузовых поездов электропневматическим тормозом;

- внедрения перспективной системы ремонта и технического облуживания;

- максимально возможного исключения горячего простоя локомотивов в эксплуатации.

Для обеспечения автоматизации процесса управления новые локомотивы должны быть оборудованы межсекционным взаимодействием по радиоканалу, унифицированы по основному оборудованию (тяговый привод, силовое оборудование) и по системам бортовой диагностики. Обязательно наличие на локомотиве систем управления тормозами поезда и распределенной тягой, а также систем автоведения.

Реализация данных направлений должна позволить повысить эффективность работы Дирекции тяги до 2025 г. на 10 — 12 %.

Предъявляемые требования ЦТ были объединены в три основные группы с пятилетним горизонтом реализации (табл. 2). Рассматриваются три функциональные модели управления магистральным локомотивом:

- традиционная с машинистом и помощником машиниста локомотива;

- 2025 г. — управление локомотивом в одно лицо (малолюдная модель) и планово-предупредительная система ремонта с адаптивным подходом к ремонту отдельных узлов (машинист-оператор наблюдает за корректностью работы автоматической системы управления);

- 2030 г. — безлюдная с автоматическим (дистанционным) управлением локомотивом и обслуживанием по техническому состоянию.

При разработке концептуальной платформы тягового подвижного состава ОАО «РЖД» исходит из принципа минимизации эксплуатационных расходов на содержание локомотивного парка.

Единая модульная платформа предусматривает трех- и четырехосные тележки. Также должна быть предусмотрена унификация самих модулей (электровоз, тепловоз). При этом достигаются сокращение секционности и увеличение составное™ грузовых поездов с возможностью дистанционного и автоматизированного управления «Умным локомотивом».

Основными целями создания «Умного локомотива» являются:

- снижение содержания локомотивного парка ОАО «РЖД» благодаря повышению надежности и эффективности использования локомотивов;

- исключение ошибочных действий локомотивной бригады, снижение потерь Компании из-за сбоев (отказов) локомотива;

- повышение производительности труда за счет автоведения и беспилотного вождения.

Системы локомотивов должны обеспечивать заданные тяговоэнергетические характеристики локомотива, его диагностику, обеспечить решение задач и функционала основных и дополнительных устройств безопасности, приборов ресурсосбережения и остального периферийного оборудования, установленного на локомотивах и в поезде (в том числе обеспечить диагностику состояния инфраструктуры).

Для достижения данных целей необходимо налаживание тесного конструктивного диалога между специалистами Дирекции тяги, заводов-изготовителей, сервисных компаний и отраслевых вузов. Ежегодно ЦТ направляет уведомления о стратегических целях, стоящих перед ОАО «РЖД», и для достижения которых предпочтительно выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР). Представленные предложения обобщаются, анализируются и рассматриваются ЦТ на профильной секции «Локомотивное хозяйство» Научно-технического совета ОАО «РЖД». По результатам рассмотрения представленных работ от ЦТ в адрес Департамента технической политики направляются предложения для включения НИОКР в план научно-технического развития ОАО «РЖД». По результатам проведения конкурсных процедур выбирается исполнитель работы.

Дополнительно участие академической науки в выполнении НИОКР возможно в рамках ежегодного конкурса на предоставление грантов ОАО «РЖД» для молодых ученых, молодежного конкурса инновационных проектов «Новое звено».

Использование вышеуказанных подходов для вовлечения академической науки к выполнению НИОКР позволило в период с 2011 по 2017 гг. реализовать девять работ по плану научно-технического развития ОАО «РЖД».