[11-2023] Перспективы развития технологии «ВИРТУАЛЬНАЯ СЦЕПКА»

[Admin]

Перспективы развития технологии «ВИРТУАЛЬНАЯ СЦЕПКА»

А.А. СУСЛОВ, заместитель генерального директора — директор департамента АВП,
Д.К. РАЙДУГИН, генеральный директор, ООО «АВП Технология»

В2019 г., после утверждения планов правительства по увеличению грузопотока на Восточном полигоне ОАО «РЖД», стало очевидно, что за установленные сроки невозможно реализовать это классическим методом — укладкой дополнительного пути. Одним из способов повышения провозной способности является вождение соединенных поездов с помощью системы ИСАВП-РТ (Интеллектуальная система вождения поездов с распределенной тягой). Однако у данного способа есть свои недостатки: поезда объединяются на перегоне, занимая его и, тем самым, нивелируя выигранное время. Поэтому было решено объединять поезда не физически, а виртуально. Реализовать это позволила система ИСАВП-РТ-М, с помощью которой появилась возможность осуществлять вождение поездов по технологии «Виртуальная сцепка» (рис. 1).
Система ИСАВП-РТ-М является дальнейшим развитием системы ИСАВП-РТ. Благодаря новому радиомодему передачи данных М-ЛИНК и блоку-вычислителю КОВЧЕГ, стало возможным связывать поезда на расстоянии не менее 8 км и просчитывать новые алгоритмы. Система была создана компанией «АВП Технология» при активном взаимодействии со структурами РЖД — Дирекцией тяги, Департаментом технической политики, АО «НИИАС».

Главной идеей технологии «Виртуальная сцепка» является подбор управления на ведомом локомотиве под поведение ведущего, чтобы сократить интервал между поездами. При вождении поездов по данной технологии устанавливается соединение по радиоканалу между локомотивами (частота основного канала связи — 160 МГц, дополнительного — 2,13 МГц), осуществляется непрерывный обмен данными (местонахождение, длина, вес, текущий и перспективный режимы работы).
Система ИСАВП-РТ-М ведомого локомотива, обрабатывая информацию с ведущего, выбирает наиболее оптимальный режим работы. При этом, основываясь на получаемой информации, производится расчет момента изменения сигнала огня локомотивного светофора с «желтого» на «зеленый» или с «красно-желтого» на «желтый», что позволяет соблюдать наименьшее безопасное расстояние между ведущим и ведомым поездами без применения торможения и не нарушая скоростей движения, установленных устройствами безопасности. При движении производится учет эффективности тормозов как своего состава, так и виртуально сопряженного для расчета оптимальной траектории ведения поезда (рис. 2).
Начиная с 2020 г. Восточный полигон активно насыщается грузовыми электровозами переменного тока 2(3)ЭС5К, обо
рудованными системами ИСАВП-РТ-М. А с 2021 г. данной системой оборудуются все локомотивы 2(3)ЭС5К, выпускающиеся Новочеркасским электровозостроительным заводом. Модернизация локомотивов, находящихся в эксплуатации, ведется в депо.

Для отработки технологии к концу 2020 г. было оборудовано 302 электровоза приписки Дальневосточной и Забайкальской дирекций тяги. Убедившись в эффективности технологии, было принято решение о ее дальнейшем тиражировании. В 2021 г. количество локомотивов было увеличено до 627. В 2022 г. полигон был расширен, и начато оснащение электровозов приписки Восточно-Сибирской и Красноярской дирекций тяги; общее количество оборудованных локомотивов увеличилось до 1089. К концу 2024 г. все электровозы серии 2(3)ЭС5К на Восточном полигоне будут оборудованы для эксплуатации по данной технологии.
Использование «Виртуальной сцепки» подтвердило заявленные эффекты:

• > увеличение провозной способности участка;
• > увеличение участковой скорости;
• > повышение безопасности движения благодаря автоматизации управления локомотивами;
• > сокращение расхода электроэнергии на тягу поездов;
• > облегчение труда локомотивных бригад.

В тренажерные комплексы локомотивов 2(3)ЭС5К интегрирован модуль, позволяющий отрабатывать навыки вождения поездов по технологии «Виртуальная сцепка». Благодаря регулярному проведению инструктажей и доказанной эффективности технологии обеспечивается непрерывный рост количества виртуальных сцепок: за 8 мес. текущего года их отправлено свыше 1300 (рис. 3). Поезда по данной технологии обращаются на всем Восточном полигоне от Мариинска до Находки. Для слаженной работы на всем полигоне организовано взаимодействие локомотивной службы со службой управления движением.

Как показала практика, система рассчитывает движение поезда с максимальной точностью, недоступной даже опытному машинисту. Интервал между виртуально соединенными поездами при езде в режиме автоведения составляет б — 8 мин. В случае ведения поезда машинистом вручную, даже имея на борту информацию о ведущем локомотиве, интервал увеличивается до 8 — 12 мин (рис. 4).

Вся статистика о выполнении плана отправки поездов по данной технологии, динамике формирования этих поездов отправляется на сервер системы взаимодействия с локомотивом (СВЛ ТР) в режиме реального времени. Данные с разбивкой по дорогам и станциям формирования виртуальных сцепок не зависят от человеческого фактора и формируются в отчеты по значениям, полученным непосредственно с борта локомотива, а также по данным, получаемым с серверов ОАО «РЖД» (рис. 5).
Немаловажную функцию выполняет отчет о техническом состоянии системы и локомотива. Благодаря ему дежурный по станции может оценивать готовность электровоза к применению в составе «виртуальной сцепки». Для ремонтного персонала
есть возможность получать более углубленные данные по каждому локомотиву, чтобы оценивать техническое состояние узлов системы ИСАВП-РТ-М по каждой секции локомотива. Стоит отметить, что прием и передача данных происходят с использованием криптозащиты.
Одним из ключевых направлений дальнейшего развития технологии является увеличение количества поездов в пакете, соединенном в виртуальную сцепку. В начале августа текущего года на Дальневосточной железной дороге были организованы поездки с тремя локомотивами, а 13 — 14 сентября в виртуальной сцепке впервые были проведены сразу пять поездов. Составы с электровозами ЗЭС5К № 1245, 1275, 1417, 1343 и 1364 общей массой 9892 т проследовали более 1,1 тыс. км, образуя минимальные интервалы в 9 мин. Такого интервала удалось достичь благодаря системе и оборудованию ООО «АВП Технология». Начало пути было положено в Смолянинове в Приморском крае, а финишировали поезда в Облучье (Еврейская автономная область). В перспективе «Виртуальная сцепка» с пакетами из пяти поездов существенно увеличит пропускную способность Дальневосточной дороги.
После успешной организации работы по технологии «Виртуальная сцепка» на всем Восточном полигоне наиболее целесообразным представляется дальнейшее расширение технологии на запад. В связи с тем, что примыкающий к Восточному региону Урало-Сибирский полигон электрифицирован, в основном, постоянным током, потребуется оборудовать системой ИСАВП-РТ-М новый тип подвижного состава — грузовые электровозы постоянного тока 2ЭС6, выпускаемые ООО «Уральские локомотивы» (г. Верхняя Пышма Свердловской обл.).

Для установки системы ИСАВП-РТ-М на электровоз 2ЭС6 в настоящее время с положительным результатом проведены предварительные испытания согласно утвержденной программе и методике:

• для режима «точка-точка» (пакет из двух поездов) — на участке Инская — Московка Западно-Сибирской дороги;
• для режима «точка-многоточие» (пакет из трех и более поездов) — на инфраструктуре DMR на участке Исток — Войновка Свердловской дороги.

До конца текущего года запланировано проведение типовых испытаний, а в 2024 г. станет возможным осуществлять масштабное внедрение.

Для дальнейшего увеличения пропускной способности Восточного полигона необходимо организовать внедрение технологии «Виртуальная сцепка» на Байкало-Амурской магистрали. На текущий момент для организации движения электровозами ЗЭС5К на электрифицированном участке Тайшет — Таксимо технические ограничения отсутствуют (рис. б), а для организации работы по новой технологии на тепловозных ходах потребуется оборудовать системой ИСАВП-РТ-М тепловозы. Сейчас активно ведется разработка системы ИСАВП-РТ-М для двух типов тепловозов — ЗТЭ28 и ЗТЭ25К2М.
Следующим шагом в развитии технологии видится создание виртуальных сцепок
для пассажирских поездов. Чтобы решить эту задачу, необходимо выполнить следующие работы:

• АО «НИИАС» — провести моделирование движения наиболее востребованных скоростных пассажирских поездов по технологии «Виртуальная сцепка» для расчета потребного количества локомотивов и определения станций, лимитирующих работу по данной технологии;
• АО «ВНИИЖТ» — построить графики с увеличенным количеством ниток пассажирских поездов;
• ООО «АВП Технология» — разработать систему ИСАВП-РТ-М для электровозов ЭП20иЭП1.

При принятии положительного решения о выполнении данных работ, проведение приемочных испытаний можно будет осуществить в 2024 г., а масштабное внедрение начать уже в 2025 г.
После массового тиражирования систем ИСАВП-РТ-М на пассажирские локомотивы станет реальным следование в виртуальной сцепке пассажирских и грузовых поездов, в том числе контейнерных, что, бесспорно, повысит скорость доставки грузов с Дальнего Востока в Центральные регионы страны.


Тиражирование систем ИСАВП-РТ-М на все типы подвижного состава полигона позволит вести весь поездопоток в одном согласованном ритме. Тиражирование же систем ИСАВП-РТ-М на тепловозы даст возможность приступить к организации работы по технологии «Виртуальная сцепка» на участках с полуавтоматической блокировкой