Admin

Планирование тяговых ресурсов на Восточном полигоне

В.Д. ФРОЛЬЦОВ, заместитель начальника отдела научно-технического комплекса проектирования и разработки информационных систем АО «НИИАС», A. Б. ШАБУНИН, начальник отдела АО «НИИАС», B. Г. МАТЮХИН, д-р техн, наук, научный руководитель АО «НИИАС»

Основная задача комплексного сменно-суточного планирования тяговых ресурсов под поезда в рамках Интеллектуальной системы управления железнодорожным транспортом (ИСУЖТ) — это планирование тяговых ресурсов на полигоне в целом с учетом особенностей технологии работы локомотивов и локомотивных бригад каждого участка. Инновационная задача планирования тяговых ресурсов в ИСУЖТ отличается от предыдущих задач прогнозирования тем, что план — это создание обязательного задания к исполнению на «видимом» (рациональном) горизонте времени, а прогноз — попытка просчитать возможную ситуацию.

До работ по проекту ИСУЖТ, и частично в настоящее время, планирование тяговых ресурсов на полигоне выполняется вручную всеми причастными специалистами нескольких дорог и во многом зависит от квалификации диспетчерского аппарата, что приводит порой к противоречивым решениям и нерациональному использованию локомотивов и локомотивных бригад. В разработанных модулях ИСУЖТ используются новейшие для отечественного транспорта методы адаптивного планирования, которые решают задачи планирования тяговых ресурсов, согласования и контроля исполнения планов с помощью сети взаимодействующих динамических планировщиков в реальном режиме времени.
На текущий момент, по состоянию на январь 2019 г., основные модули ИСУЖТ, позволяющие комплексно планировать тяговые ресурсы под поезда на Восточном полигоне, используются в ежедневной практической работе диспетчерским аппаратом в Дирекции Восточного полигона ОАО «РЖД». На рис. 1 наглядно показан грандиозный масштаб поставленной задачи, поскольку полигон её применения — это почти половина России!


Результаты проделанной специалистами АО «НИИАС» работы, в части реализации комплексного сменно-суточного планирования тяговых ресурсов под поезда с момента рождения проекта ИСУЖТ до настоящего времени представлены на рис. 2. На нем наглядно показано, что основные модули ИСУЖТ, которые необходимы для реализации данного планирования, готовы, о чем свидетельствует наличие протоколов об указанной степени готовности.

Модуль «Оперативное нормирование» позволяет автоматизированно рассчитать потребность эксплуатируемого парка локомотивов (с учетом их силы тяги и мощности) на предъявляемые сменносуточные размеры движения по выделенным участкам обращения локомотивов с разбивкой их по эксплуатационным депо приписки. Данный расчет выполняется на основе методики, утверждённой в Центральной дирекции управления движением (ЦД). В указанном модуле разработана и реализована функция автоматизированного формирования и рассылки причастным исполнителям оперативных приказов на содержание потребного эксплуатируемого парка локомотивов по участкам тягового полигона и депо приписки. Перед тем как приказы автоматически отправляются на линию, они проходят согласование диспетчерским аппаратом и визирование руководителями Восточного полигона.

Модуль «Оперативное регулирование» разработан для исключения случаев разбалансирования парка локомотивов по полигону в целом, без нарушения технологии их работы. Он автоматизированно выполняет расчет регулированного задания на передислокацию локомотивов по ключевым станциям полигона. Диспетчерскому аппарату Восточного полигона остается только согласовать расчет модуля ИСУЖТ, после чего автоматически формируется оперативный

приказ по регулированию, который таким же способом отправляется на линию причастным оперативным работникам на исполнение.


Модуль сменно-суточного планирования (рис. 3) является инновационной системой планирования тяговых ресурсов под поезда. Данный модуль может за небольшой промежуток времени просчитать весь полигон на суточный горизонт планирования и рационально определить:

- оптимальное время отправления поездов «своего формирования» с сортировочных и участковых станций;

- расчетное время прибытия поездов, которые планируется «подвести» к станциям назначения;

- наилучшее распределение локомотивного парка по станциям планирования, и, при необходимости, решить вопрос передислокации со станций избытка на станции нехватки локомотивов для последующего использования в поездной работе;

- оптимальное направление парка локомотивов для прохождения плановых видов обслуживания и ремонта, планирование времени выхода локомотивов из ПТОЛ после ТО или ремонта;

- расчетное время работы локомотивных бригад с учетом их загрузки по депо приписки, согласно действующим распоряжениям ОАО «РЖД»;

- оптимальный «подсыл» локомотивных бригад под поезда, исключающий встречную поездку пассажирами;

- работу локомотивной бригады с учетом ее отдыха в пункте оборота и спланировать ее возвращение в депо приписки;

- пофамильный список выдачи локомотивных бригад основных депо Восточного полигона для работы на сменно-суточный горизонт;

- планирование работы локомотивных бригад на длинных плечах обслуживания.

Основными исходными данными для работы модуля сменно-суточного планирования служат:

- «граф сети» — взаимное расположение и оснащение участков дорог (в текущей реализации — граф Восточного полигона);

- график движения поездов — актуализированный вариантный график движения поездов по всем участкам полигона с учетом ремонтных работ на инфраструктуре («окон»);

- размеры движения поездов на предстоящие сутки — общее планируемое количество отправляемых/прибывающих поездов с/на станции планирования полигона (с выделением поездов «своего формирования» и в «разборку») всего и с разбивкой по полусуткам.


Кроме того, для расчета в модуле используются:

- долевое участие локомотивных бригад на участках обслуживания по действующему распоряжению № 2014р;

- участки обращения локомотивов;
- весовые нормы грузовых поездов на участках обращения локомотивов;

- нормы продолжительности проведения ремонтов и технического обслуживания локомотивов;

- трудовое законодательство РФ в части нормы времени работы локомотивных бригад на участках обслуживания (нормы времени непрерывной продолжительности работы по участкам, выработка месячного и годового нормативов рабочего времени).

На первом этапе работы алгоритма данного модуля производится расчет маршрутов продвижения поездов согласно заданным размерам движения поездов по участкам. Модуль на всем полигоне ведет построение «струй» поездов с учетом максимальных (для четного направления) весовых норм участков проследования, как бы связывая все станции полигона в единый технологический процесс. Для нечетного направления алгоритм определяет весовые нормы исходя из статистических данных за определенный истекший период.

Построение ведется с учетом алгоритма оптимизации прокладки маршрутов поездов и данных о размерах движения как по прибытию, так и отправлению по каждой станции планирования. Также алгоритм учитывает количество сформированных поездов (определяет маршрут такого поезда от станции формирования до станции расформирования). Построение ведется с разбивкой (с точностью) до одного часового периода.

В результате расчетов определяется план работы всех станций полигона на предстоящие сутки. Модуль автоматически вычисляет в каких часовых интервалах необходимо сформировать и отправить поезда по заданным ниткам графика, чтобы обеспечить оптимальную работу всего полигона. Кроме того, он рассчитывает когда и в какие временные интервалы прибудут поезда на расформирование, транзитные поезда проследуют станции без остановки, а когда им потребуются остановки для смены локомотивной бригады или локомотива.

Далее, на основе сформированных маршрутов поездов осуществляется подвязка локомотивов (рис. 4). Исходя из наличия и содержания локомотивов на участках и станций, под каждый поезд назначается «оптимальный» локомотив, с учетом действующих весовых норм, проходящий с поездом весь маршрут по участку оборота локомотива.

На этапе сменно-суточного планирования определяются локомотивы по сериям и секционности без привязки к конкретным номерам локомотива, что позволяет определить эксплуатируемый парк локомотивов для продвижения поездопотока по полигону. При исполнении сменно-суточного плана и во время расчета объектного планирования на горизонт 3 — б ч каждая серия и секционность подтверждается конкретным номером локомотива.

На станциях расформирования (окончания маршрута) поезда локомотив оптимально перецепляется к другому поезду или, при необходимости, направляется на сервисное обслуживание в рамках ТО-2. При остатке времени до сервисного обслуживания и отсутствии готовых поездов на данной станции локомотив будет запланирован резервом в направлении на станцию образования готовых поездов с учетом действующего «задания на регулировку локомотивов в плановые сутки» из модуля «Оперативное регулирование» ИСУЖТ.

Третьим шагом сменно-суточного планирования служит подвязка локомотивных бригад под поезда с запланированными локомотивами (рис. 5). В ее основу заложены нормативные документы ОАО «РЖД», определяющие участки обслуживания локомотивных бригад (УОЛБ), продолжительность работы на них, процент использования локомотивных бригад разных депо и т.д. Под каждый маршрут поезда или следования локомотива резервом производится распределение локомотивных бригад с учетом заданного процента долевого участка по депо приписки. По оборотным депо рассчитывается время отдыха локомотивной бригады или возможность поездки ее «с оборота», если это не противоречит действующим нормативам.

По решающим станциям Восточного полигона (Тайшет, Иркутск и т.п.), где это возможно и необходимо (заложено действующей технологией), определяются возможность и время (временные интервалы) пропуска транзитных поездов «на длинное плечо» без смены бригады.


После этого алгоритм «планировщика ИСУЖТ» производит формирование пофамильного списка локомотивных бригад «на выдачу» по основным депо полигона (34 депо). Интеллектуальный планировщик во время формирования пофамильного списка изучает каждую локомотивную бригаду из «Списочного состава депо» и определяет оптимальные для включения в «наряд-задание на следующие сутки» исходя из следующих критериев:

- безусловное выполнения трудового законодательства РФ и нормативных документов ОАО «РЖД»;

- соблюдения норм времени непрерывной продолжительности работы на УОЛБ;

- равномерность выработки рабочих часов в пределах месячной нормы всеми локомотивными бригадами рассматриваемого депо;

- равномерность загрузки (согласно действующей технологии) локомотивных бригад нескольких депо, обслуживающих один УОЛБ;

- достигнутые профессиональные навыки бригады (класс и опыт работы с тяжеловесными и длинносоставными поездами);

- исключение (минимизация) случаев встречного следования бригад пассажирами.

После сформированного пофамильного списка локомотивных бригад «на выдачу» производится автоматическое формирование приказа по содержанию локомотивных бригад во всех депо приписки. Приказ проходит процедуру визирования у причастных работников в Дирекции Восточного полигона и после согласования и утверждения установленным порядком автоматически рассылается причастным на исполнение.

Анализ факта отправления поездов и локомотивов резервом показывает высокую степень сходимости реальных и плановых цифр, достигающую уровня порядка 94 — 96 %, практически по всем трем часовым интервалам планирования. При этом не следует забывать, что план модуля сменно-суточного планирования построен при условии исключения нарушений режима работы локомотивных бригад и возникновения сбоев в продвижении поездов по всем участкам и станциям Восточного полигона.


Мониторинг фактического вызова на работу локомотивных бригад показывает достаточно высокую сходимость с выработанным модулем пофамильным планом-вызовом бригад под грузовые поезда. Например, по депо Иркутск-Сортировочный и Зима эти цифры колеблются в пределах 60 — 70 %. При этом 100 % бригад из пофамильного плана-вызова соответствуют всем действующим указаниям и распоряжениям ОАО «РЖД» по соблюдению трудового законодательства.

Данный анализ демонстрирует возможность того, что при исполнении сменно-суточного плана диспетчерским аппаратом процент сходимости может достигать 90 — 100 %.

Для оценки комплексного сменно-суточного планирования тяговых ресурсов под поезда в рамках ИСУЖТ специалистами АО «НИИАС» экспертно были оценены показатели, которые возможно достичь при внедрении вышеуказанных модулей при ежедневном их использовании. Оценочно экономическая эффективность для Восточного полигона (рис. 6) должна составить около 430 млн руб. в год, и данная оценка складывается из возможного сокращения следующих затрат:

- на содержание локомотивного парка благодаря снижению используемых локомотивов;

- на проведение ТО-2 путем их оптимального проведения в рамках всего полигона;

- на следование локомотивных бригад пассажирами благодаря оптимальному планированию тяговых ресурсов.

В перспективе разработанные модули ИСУЖТ, которые будут тиражированы на всю сеть ОАО «РЖД», дадут синергетический эффект и позволят заложить основы единого информационного пространства сети железных дорог России.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК