[05-2024] Инновационные решения для ВСЖМ

[Admin]

Инновационные решения для ВСЖМ

ХРОМУШКИН Константин Дмитриевич, ООО «ГК 1520», заместитель генерального директора по инновационному развитию и цифровой трансформации, директор Дивизиона ЖАТ, канд. техн, наук, Москва, Россия
ПАВЛОВ Евгений Владимирович, ООО «1520 Сигнал», заместитель генерального директора, канд. техн, наук, Москва, Россия
МАЩЕНКО Павел Евгеньевич,
ООО «1520 Сигнал», директор по инновационному развитию, канд. техн, наук, Москва, Россия
ЖУЧЕНКО Артем Игоревич,
ООО «1520 Сигнал», руководитель отдела систем интервального регулирования, Москва, Россия

Высокий уровень отечественных инновационных технологий и разработок позволил транспортной железнодорожной отрасли страны начать проработку единой системы управления для ВСЖМ-1 Москва - Санкт-Петербург. Реализация этого проекта еще больше повысит технологический и инженерный потенциал научного сообщества страны. Ключевая задача - учитывая накопленный опыт по внедрению систем управления движением подвижного состава, создать высокоэффективную систему, обеспечивающую интервальное регулирование движения поездов на скоростях до 400 км/ч при сохранении высокого уровня безопасности, пропускной способности и надежности.

Мировой опыт организации систем управления высокоскоростным движением показывает, что в качестве среды передачи информации с параметрами движения на локомотив должен использоваться цифровой радиоканал. К таким системам относятся ERTMS/ETCS Уровня 2/3 (Европа), CTCS Уровня 3/4 (Китай), СИРДП-Е Уровня 3 (Казахстан, Монголия) и другие. Определение местоположения поезда в перечисленных системах осуществляется с помощью пассивных реперных датчиков (РД). Основные компоненты, от работоспособности которых зависит управление движением поездов, резервируются и имеют встроенную диагностику.

Высокими темпами идет создание Российской системы управления и обеспечения безопасности движения поездов для ВСЖМ (РСУДП), в том числе: рельсовой цепи повышенной длины; аппаратно-программного комплекса диагностики и мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры и природно-климатических условий; управляющего комплекса РСУДП. Уже разработаны: аппаратно-программный комплекс управления пологой стрелкой; микропроцессорная централизация с интегрированным диспетчерским управлением (МПЦ), аппаратно-программный комплекс полунатурного моделирования для реализации управляющего комплекса РСУДП. Текущая конфигурация РСУДП строится на базе коротких рельсовых цепей с передачей информации по рельсовому каналу АЛСН/ АЛС-ЕН [1].

При использовании традиционных систем интервального регулирования скорость поезда зачастую снижается слишком рано, а расстояние между поездами значительно больше минимально допустимого. Кроме этого, классические решения с использованием современных систем автоблокировки и АЛСО требуют неоправданно больших вложений в напольную инфраструктуру, при этом давая меньший эффект в пропускной и провозной способности в сравнении с системами радиоблокировки с подвижными блок-участками. Также на текущий момент не апробировано решение по передаче информации из рельсовых цепей на локомотив при скоростях порядка 300 -400 км/ч. Возникает необходимость поиска решения, позволяющего безопасно передавать на локомотив информацию с разрешенными параметрами движения. При этом следует избегать избыточности напольного оборудования, а следовательно, и материальных затрат на реализацию проекта и дальнейшее обслуживание системы.

При позиционировании подвижных единиц по РД исключение из РСУДП рельсовых цепей в текущий момент не рассматривается. Это объясняется сложностью самого проекта и требованиями к показателям работы РСУДП. Для повышения безопасности движения на ВСЖМ необходимо применять рельсовые цепи (с целью определения излома рельса). При этом следует учитывать, что с помощью такого способа могут быть обнаружены только разрывы рельсов, в то время как микротрещины и повреждения головки рельсов не выявляются. Поэтому на ВСЖМ в любом случае необходимо с установленной периодичностью проводить регулярное обследование всех участков пути с помощью измерительно-диагностических поездов,оборудованных устройствами для объективной картины состояния рельсов, а также фиксации положения рельсовых нитей в плане и по уровню.

Для обеспечения контрольного режима целесообразно использовать рельсовые цепи повышенной длины, что значительно сокращает количество напольной аппаратуры и строительных работ в сравнении с короткими рельсовыми цепями. Обычные рельсовые цепи, широко применяемые в России, не содержат третий провод и соответственно не усложняют работы по монтажу, обслуживанию и ремонту пути.
Таким образом, для организации движения на ВСЖМ необходимо обеспечить обмен информацией по радиоканалу между радиоблок-центром, рассчитывающим параметры движения, и локомотивом. РД применяются как средство определения местоположения поезда. МПЦ на станциях и путевых постах осуществляет традиционные функции управления объектами на станции и перегоне, включая функцию управления многоприводной пологой стрелкой.
Дивизион ЖАТ Группы компаний 1520 располагает техническими решениями, системами и компонентами, позволяющими реализовать систему управления движением высокоскоростных поездов по радиоканалу с фиксированными (в том числе виртуальными) или подвижными блок-участками. При этом задействуется основная линейка современных микропроцессорных систем дивизиона.
Ключевые технологии и продукты для РСУДП:

• радиоблок-центр;
• пассивные реперные датчики с резервированием;
• МПЦ с интегрированным диспетчерским управлением; .. .
• аппаратно-программный комплекс управления пологой стрелкой (АПК-УПС);
• рельсовые цепи повышенной длины;
• автоматическая система управления движением;
• напольное оборудование, адаптированное под ВСЖМ.

В системе радиоблокировки производства Дивизиона ЖАТ Группы компаний 1520 используется принцип подвижных блок-участков, означающий, что интервальное регулирование осуществляется путем динамического изменения расстояния между попутно следующими поездами с учетом фактической поездной ситуации и параметров движения поездов для повышения пропускной способности линии.
В отличие от традиционных систем автоблокировки принцип подвижных блок-участков предусматривает регулирование в расчете на координату хвоста впередиидущего поезда с учетом минимально необходимого защитного участка. В концепции подвижных блок-участков используется основной термин «допустимые параметры движения» - максимально разрешенная дистанция, которую может проследовать поезд. Длина подвижного блок-участка - величина переменная и зависит от фактической скорости движения позадиидущего поезда.

По сравнению с традиционными системами управления движением поездов на перегонах и станциях система радиоблокировки реализует ряд новых функций:
непрерывный контроль за движением поезда и его фактическим местоположением и параметрами движения в режиме реального времени;
возможность безусловной остановки поезда по команде диспетчера;
введение временных ограничений скорости;
контроль выезда за пределы станции в маневровом режиме.
Радиоблок-центр (РБЦ) играет ключевую роль в архитектуре построения системы радиоблокировки, контролируя текущую поездную ситуацию и выдавая разрешения на движение в зависимости от местоположения и скорости впередиидущего поезда, а также от других параметров. Он тесно интегрирован с центральным процессором МПЦ и строится на той же аппаратной платформе. Система МПЦ передает в РБЦ информацию о состоянии объектов СЦБ, находящихся под ее управлением. На основе информации, получаемой от бортовой системы безопасности (БСБ), РБЦ рассчитывает максимально допустимое расстояние, которое может проследовать поезд и пересылает данную информацию на локомотив посредством радиосвязи.

РБЦ также передает на локомотив информацию о допустимой скорости движения, включая временные и постоянные ограничения скорости, профиль пути и другую информацию, необходимую для организации безопасного движения по перегонам и станциям. БСБ на основании полученных данных рассчитывает динамическую кривую торможения поезда. В случае, если какая-то рельсовая цепь детектирует излом, поезд получит разрешение на движение до точки начала этой рельсовой цепи. В остальных случаях между поездами организуются динамические интервалы попутного следования.
Система позволяет использовать радиоканалы различных стандартов, поддерживающих цифровую передачу данных (LTE-R, DMR, TETRA, GSM-R и др.). Определение местоположения подвижных единиц осуществляется при помощи локомотивных устройств одометрии и системы пассивных РД, установленных вдоль пути.
БСБ на локомотиве включает в себя процессорный модуль, модуль скорости и пройденного пути, интерфейс с локомотивным оборудованием, приемный и антенный модули для считывания информации с напольных реперных датчиков, датчики скорости и дисплей машиниста, а также радиомодем, антенну спутниковой навигации ГЛОНАСС и радиоканала.

Дивизион ЖАТ Группы компаний 1520 имеет все подсистемы и компоненты для реализации РСУДП для ВСЖМ. Предложенное в данной статье решение является самодостаточным, дешевым и материалоемким и соответствует мировым тенденциям при реализации управления движением по радиоканалу.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Розенберг Е.Н., Озеров А.В., Баранов А.Г. Проектные решения РСУДП для ВСЖМ-1 // Автоматика, связь, информатика. 2024, № 3, С. 2-4. DOI: 10.34649/АТ.2024.3.3.001