[09-2014] Автоматизация диспетчерского управления движением поездов

[poster334]

Автоматизация диспетчерского управления движением поездов

Во время XXII Зимних Олимпийских игр 2014 г. по олимпийским маршрутам в Сочи было перевезено около 3,5 млн пассажиров. Для этого задействовали 40 пригородных электропоездов «Ласточка», которые ежедневно осуществляли по 413 рейсов, и 11 электропоездов повышенной комфортности ЭД4М. Постоянно велся мониторинг пассажиропотока и в случае необходимости назначались дополнительные электропоезда. Такая высокая интенсивность при безусловном обеспечении безопасности движения поездов и выполнении графика требовала внедрения инновационных технических и технологических решений. Одним из них стал Комплекс автоматизированного управления движением поездов (АСУ-Д), введенный в постоянную эксплуатацию в феврале этого года. По просьбе редакции авторы проекта - руководитель Центра организации внедрения «Сочи 2014» ОАО «НИИАС» С.И. Ляшенко и его заместитель Б.Н. Куранин, а также представитель заказчика - начальник отдела Центральной дирекции управления движением Т.А. Никитин ответили на ряд интересующих читателей журнала вопросов.

Расскажите о целях разработки этой системы?

Можно выделить три главных цели. Во-первых - это автоматизация планирования пропуска поездов на участках с высокой интенсивностью движения поездов, где малейший сбой в работе объектов инфраструктуры или в организации перевозочного процесса может привести к многочасовым задержкам поездов, а порой и к их отмене. Особенно это актуально в условиях ограниченной пропускной способности, например, на двухпутном перегоне в период закрытия одного из путей или на высокозагруженных однопутных линиях с двухпутными вставками.

Во-вторых, внедрение новых технологий в практику диспетчерского управления, призванных снизить нагрузку на поездных диспетчеров за счет исключения ряда механических действий, отнимающих много времени.

В-третьих, реализация современных технологий, повышающих оперативность взаимодействия поездного диспетчера и машинистов локомотивов на участке управления.

АСУ-Д предоставляет новые возможности достижения этих целей путем автоматизации процесса диспетчерского управления движением поездов.

Какова структура АСУ-Д?

При внедрении этой системы в Информационно-вычислительном центре Северо-Кавказской дороги был установлен специализированный вычислительный комплекс, на основе которого работает многофункциональное ядро, а на локомотивах - бортовые компьютеры АСУ-Д (рис. 1).

Комплекс АСУ-Д взаимодействует с различными автоматизированными системами, включая ГИД «Урал», через систему шлюзов-конвертеров. Шлюзы-конвертеры обеспечивают согласование протоколов обмена внешних автоматизированных систем с внутренними протоколами АСУ-Д.

Для обеспечения требований информационной безопасности шлюз взаимодействия АСУ-Д с системой диспетчерской централизации реализован на отдельном сервере, размещенном в защищенном узле межсетевого взаимодействия (ЗУМВ). В результате весь трафик между АСУ-Д и системой диспетчерской централизации гарантированно находится под жестким контролем.

Обмен информацией между бортовыми компьютерами АСУ-Д и функциональным ядром реализован на базе системы связи стандарта GSM-R и защищен сертифицированными в ОАО «РЖД» средствами криптозащиты.

Какие преимущества дает внедрение этой системы?

Человек - не машина. В экстремальной ситуации, например, при сбое в работе средств автоматики и телемеханики, поездной диспетчер (ДНЦ) не в силах быстро просчитать и построить новый план пропуска поездов для всего полигона управления. В связи с этим поправки, вносимые им, носят фрагментарный, субъективный характер и далеко не всегда оптимальны.

Кроме того, в существующей практике план пропуска поездов по каждому раздельному пункту и перегону на контролируемом участке формируется вручную на бумаге. Дежурным по станциям соответствующие указания передаются посредством телефонной связи. Маршруты на станциях с диспетчерским управлением задаются тоже вручную с использованием систем ДЦ. Это занимает много времени даже в штатном режиме работы.

В рамках внедренного проекта слежение за перемещением поездов по участку и соответствием этого процесса заданному графику движения, а также запросы на установку маршрутов и их выполнение автоматически реализуются программно-аппаратными средствами АСУ-Д во взаимодействии с системой диспетчерской централизации. Поездной диспетчер контролирует этот процесс и вносит коррективы в случае изменения ситуации.

На основании информации, поступающей от систем ДЦ и бортового оборудования поездов, АСУ-Д отслеживает состояние инфраструктуры и положение поездов на всем участке управления. В случае отклонения от графика или обнаружении конфликтов, препятствующих пропуску поездов, программный комплекс рассчитывает вариант прогнозного графика в реальном режиме времени. Если он устраивает поездного диспетчера, то после процедуры утверждения на локомотивы передается новое расписание.

Каким образом это происходит?

Ранее, как правило, информация об изменении расписания движения передавалась машинистам через дежурных по станциям. В случаях крайней необходимости при наличии технической возможности для этих целей использовалась радиосвязь.

Комплекс АСУ-Д дает возможность передавать на бортовой компьютер сведения о расписании движения поезда и временных ограничениях скорости, а также сообщения поездного диспетчера и др. по каналу GSM(-R). Происходит это посредством набора стандартных сообщений или сообщений свободного формата. Они могут посылаться как на все поезда одновременно, так и выборочно , что значительно снижает нагрузку на диспетчерский персонал.

На поездах с системой безопасности БЛОК сообщения отображаются на уже имеющемся мониторе, а на поездах, оборудованных системами КЛУБ, - на вновь организованном АРМе машиниста (рис. 2, слева).

Но как в таком случае поездной диспетчер может быть уверен в том, что переданная информация получена адресатом?

Для этого предусмотрена функция контроля восприятия. Машинист подтверждает получение сообщения нажатием специальной кнопки, что автоматически отражается в соответствующей области на дисплее АРМа ДНЦ изменением фона подтверждаемого сообщения на зеленый (рис. 3).

Какие дополнительные функции реализуются с помощью бортового компьютера?

По мере движения поезда по участку бортовой компьютер АСУ-Д автоматически контролирует отклонения поезда от расписания движения и индицирует его на мониторе. Кроме того, отображается время прибытия и отправления по ближайшим раздельным пунктам и рекомендуемая скорость движения.

Многофункциональное ядро АСУ-Д периодически отправляет на бортовые компьютеры информацию о координатах соседних поездов (см. рис. 2, в центре). Такая функция позволяет машинисту правильно оценивать поездную обстановку, помогая выбрать оптимальный режим ведения поезда.

Бортовой компьютер АСУ-Д, взаимодействуя с системой автоведения поезда «Автопилот», передает в нее расписание движения поезда. В зависимости от ситуации оно основывается на нормативном или прогнозном графике движения. В Дорожный центр управления движением посылается информация о положении поезда и параметрах его движения. Она отображается на табло коллективного пользования и используется для автоматизированного управления движением.

А какого мнения о системе специалисты,непосредственно занимающиеся организацией перевозочного процесса.

Действительно, АСУ-Д повышает качество планирования пропуска поездов на контролируемом участке и снижает трудоемкость реализации графика движения поездов за счет автоматизации операций по установке маршрутов и оперативного доведения до машинистов локомотивов информации об изменениях в режиме движения поездов, синхронизизации их действий с командами поездного диспетчера.

Кроме того, оптимизация работы диспетчерского персонала дает возможность создать условия для повышения качества принимаемых решений по пропуску поездов в условиях конфликтных ситуаций.

В конечном счете внедренная технология способствует снижению влияния человеческого фактора на перевозочный процесс и повышению эффективности диспетчерского управления поездной работой на участке.

Планируется ли расширение полигона внедрения комплекса АСУ-Д?

В настоящее время руководством ОАО «РЖД» принято решение о реализации этой технологии на полигоне Малого кольца Московской дороги. Кроме того, в текущем году действующий проект будет расширен за счет подключения еще одного диспетчерского круга Северо-Кавказской дороги (участка Туапсе - Сочи). Для этих целей полностью подготовлен центральный вычислительный комплекс, имеется отработанная технология и обученный персонал.

Для дальнейшего оснащения участков дороги комплексом АСУ-Д необходимо решить вопросы его увязки с существующей системой радиосвязи, усилив ее на некоторых участках управления, а также оснащения тягового подвижного состава необходимым бортовым оборудованием.

Определенное время (3-4 месяца) потребуется на создание нормативно-справочной информации - электронного описания элементов инфраструктуры оснащаемых участков управления (состава и параметров станционных и перегонных рельсовых цепей, способа реализации команд телеуправления и др.).

Беседу вела О.Ф. ЖЕЛЕЗНЯК

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Автоматика, связь, информатика".

Перенес: Admin