Admin

Научно-техническое развитие средств ЖАТ: задачи и вызовы

СИНЕЦКИЙ Андрей Сергеевич, ОАО «РЖД», Управление автоматики и телемеханики, отдел организации и внедрения новых разработок технических средств, начальник отдела, Москва, Россия


В истории и обозримой перспективе развития отечественных железных дорог внедрение и совершенствование систем ЖАТ было и остается одним из важнейших способов повышения эффективности перевозочного процесса. При этом основные направления совершенствования, ключевые инициативы на пути достижения этой цели никогда не были едиными. В разные периоды они менялись в зависимости от актуальных технических и экономических требований.

Современные технические и экономические требования к программе развития железнодорожной автоматики, с одной стороны, определяют существующая экономическая система, состояние экономики, социальная и политическая обстановка, с другой - существующий уровень развития и особенности технологий, доступных для реализации в системах ЖАТ. Безусловно учитываются тенденции развития и технологии смежных хозяйств компании, которые являются непосредственными потребителями конечного продукта хозяйства автоматики и телемеханики - предоставляемой под перевозки инфраструктуры.

В качестве примера можно привести различные периоды исторического развития. В 60-80-е годы прошлого столетия основным направлением совершенствования железнодорожной автоматики было внедрение технических средств для автоматизации перевозочного процесса с целью обеспечения возрастающих потребностей социалистической экономики в пропускной и провозной способности железных дорог и необходимого уровня безопасности движения. Большая часть эксплуатируемых на российских железных дорогах систем автоматической и полуавтоматической блокировки, релейной электрической централизации, диспетчерской централизации либо созданы в этот период, либо концептуально продолжают начатый тогда технический «тренд».
1990-е и последующие годы, характеризовавшиеся радикально изменившейся экономической ситуацией, изменили и часть приоритетов развития. Остро встали вопросы уменьшения затрат на эксплуатацию устройств для снижения себестоимости перевозок и обеспечения конкурентоспособности железнодорожных перевозок. Кроме того, актуальной стала адресная модернизация технических средств в условиях дефицита финансирования. Решение новых задач предполагалось путем технического переоснащения отрасли за счет внедрения микропроцессорной элементной базы для основных систем ЭЦ и АБ, альтернативных средств позиционирования подвижного состава, а также развития диспетчерской централизации и средств технической диагностики. Следующие годы в целом показали правильность выбранного пути развития. Благодаря этому удалось обеспечить стабильную работу отрасли при значительном повышении производительности труда.

Учитывая особенности текущей ситуации в хозяйстве автоматики и телемеханики, следует обратить внимание на ряд новых проблем и вызовов. Для их решения вероятнее всего в ближайшем будущем предстоит выбрать новые направления технического развития. Помимо общеизвестных вопросов, включая вызванную общеэкономическими причинами необходимость импортозамещения, обеспечения энергоэффективности, надежности, в отрасли накопились специфические проблемы. Едва ли не основной проблемой представляется значительное количество устаревших устройств, эксплуатирующихся с превышением назначенного срока службы. Это обуславливается не только нехваткой инвестиций на техническое перевооружение отрасли, но и высокой стоимостью внедряемых перспективных технических средств.
Не менее актуальной задачей наряду со снижением первичных инвестиционных затрат является снижение стоимости жизненного цикла систем в целом. Концепция применения систем ЖАТ базируется на «триединой» основе технических средств: ЭЦ, системах интервального регулирования и диспетчерской централизации. Она применяется еще со времени социалистической экономики и практически не пересматривалась, поэтому на текущий момент находится на пределе своих возможностей. Дальнейшее эффективное развитие возможно при условии интеграции систем регулирования движения поездов. Кроме того, для этого требуется решение таких нетривиальных технико-экономических задач, как снижение прямой зависимости между максимальными пропускными способностями, реализуемыми с помощью внедряемых технических средств ЖАТ, и объемом инвестиций на их внедрение. Маловероятно, что решение перечисленных проблем возможно без технологического прорыва, позволяющего создать принципиально новые технические средства.
В текущих условиях основная задача при выборе планов научно-технического развития обеспечить соответствие результатов работы заявленным целям, а также правильно определить и приоритизировать поставленные задачи. При этом следует ориентироваться на безусловное достижение необходимого эффекта в нужном объеме и необходимые сроки, и оценить их соответствие общим направлениям модернизации хозяйства.

Безусловно, создание новых технических средств -сложный процесс, не всегда приносящий ожидаемые результаты в назначенный срок. Однако, как показывает практика, ошибочно принятые решения, отсутствие или прямое игнорирование детального учета всех влияющих факторов часто приводят к незапланированным результатам. Статистика внедрения разработанных технических средств последних лет только подтверждает наличие простора для совершенствования.

Актуальные на сегодняшний день вопросы и задачи, касающиеся как технической стороны, так и организации разработки технических средств, можно систематизировать следующим образом.
Задачи выбора и приоритизации необходимо рассматривать на этапе принятия решения о начале разработки нового технического средства. В первую очередь следует определить актуальность разработки. На сегодняшний день известно несколько направлений совершенствования технических средств как общего, так и «узкого» характера. При этом они «не закрыты» существующими и обеспечивающими необходимый уровень эффективности решениями. Среди них следующие технические задачи:
разработка распределенных устройств регулирования движения поездов на перегонах и станциях;
удаленное управление устройствами на основе применения волоконно-оптических линий и беспроводной связи;
обновление элементной базы;
совершенствование функциональных возможностей систем ЭЦ и интервального регулирования;
организация надежного, информативного двустороннего канала передачи информации на бортовые устройства безопасности;
создание альтернативных и совершенствование существующих средств позиционирования подвижного состава;
создание надежных и безопасных коммутационных устройств как альтернативы существующим контактным узлам в автопереключателях электроприводов и реле.

Для ряда прикладных инженерных задач, в том числе обеспечения нормальной работы устройств ЖАТ в условиях электромагнитных помех различного происхождения, а также надежности и функциональной безопасности современной элементной базы, не хватает серьезного научного обоснования. По-прежнему актуальными являются вопросы совершенствования рельсовых цепей как основного и традиционного для наших дорог средства позиционирования подвижного состава и телемеханического канала передачи информации на бортовые устройства.
Нельзя упускать из виду принципиально новые технологии, массово внедряемые в промышленность, - квантовые компьютеры и вычисления, криптографию, средства обработки потоковой информации, нейросети и другие перспективные направления научно-технического прогресса. Системы железнодорожной автоматики и телемеханики как значимая и потенциально технологичная отрасль народного хозяйства во внедрении научно-технических разработок не должна быть где-то «позади середины» относительно других отраслей в сфере материального производства.
Формирование целевого состояния и этапов его достижения. Невозможно вместить процесс создания принципиально новой системы или даже отдельного устройства «от и до» в одной короткой работе. Часто за воплощением в металле идет сугубо научно-исследовательская составляющая «нулевого» цикла, заключающаяся в создании, исследовании и подборе технологий. Но даже на стадии научного исследования необходимо отчетливо понимать и все этапы до внедрения новой техники и технологий, и область применения, и потенциальные объемы тиражирования, и необходимость изменения технологий. Определить эффективность невозможно без оценки реальной стоимости продукта и просчитанных результатов от внедрения, которые получит потребитель. Важно также понять и рассмотреть источники финансирования разработки на всех этапах - от научного обоснования до внедрения опытных образцов и тиражирования готового продукта. К сожалению, из-за отсутствия полного и детального учета этих факторов в 90 % случаев возникают проблемы при внедрении и тиражировании устройств. Готовый продукт оказывается достаточно дорог или его реальная эффективность гораздо ниже заявленной, а иногда и вовсе отсутствует, по крайней мере, как реальный экономический эффект.

Технологическая составляющая. Помимо технических вопросов критически важна технологическая составляющая. При этом необходимость изменения технологий должна рассматриваться еще на самой начальной стадии разработки.
Под «изменением технологий» следует понимать такие сугубо технологические вещи как изменения технологий обслуживания или эксплуатации устройств, нормативно закрепленные в технологических и эксплуатационных документах. Кроме того, сюда относятся возможные изменения нормативов штатной численности сотрудников, занятых в эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте устройств и соответствующих нормативно-целевых бюджетов затрат. Безусловно, в подобных вопросах необходима особо тщательная проработка при декларировании новых технологических решений, использовании их в качестве эффектообразующих факторов. Игнорирование экономической составляющей вопроса вызовет непонимание реальной эффективности внедрения перспективных технических средств.
Соответствие задач общим направлениям научно-технического развития. В условиях дефицита действенных разработок и значительного объема нерешенных научно-технических проблем нерационально использовать бюджет, выделяемый компанией на создание и тиражирование новых технических средств в рамках инвестиционных проектов, на разработки, не касающиеся единых задач повышения производственной эффективности инфраструктурного блока. Например, те, которые продолжают направления развития, не соответствующие современным экономическим условиям. Отсутствие технологического прорыва в области систем ЖАТ, в первую очередь за счет повышения их реальной эффективности, является на сегодняшний день не красивым словом, а реальным фактором, сдерживающим обновление технических средств.

Автором представлен краткий перечень так называемых требований времени к задачам научно-технического развития железнодорожной автоматики, которые необходимо учитывать при разработке новых технических средств. В заключение хочется пожелать успехов на этом долгом, тяжелом и сложном пути всем, кто работает над развитием технических средств ЖАТ или только начинает свою деятельность в нашей отрасли.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК