Admin

Сети Wi-Fi и Wi-MAX в комплексах автоматики метрополитенов

О.А. Зименков, генеральный директор ОАО «Транс-ИТ»
С.В. Кузнецов, технический директор, канд. техн. наук
Д.Н. Болотский, ведущий инженер

Эффективность комплекса автоматики, сигнализации, связи и безопасности (АССБ) на метрополитене может быть повышена в случае, если вместе с решением традиционных задач управления и контроля он позволит решать новые актуальные задачи и при этом сможет обеспечивать дальнейшее наращивание оборудования без существенных структурных изменений.

К новым актуальным задачам для комплекса АССБ можно отнести следующие:

повышение до практического максимума пропускной способности линий, которая определяется возможностями системы интервального регулирования при одновременном повышении безопасности и надежности задействованных технических средств;

обеспечение средствами АЛС всех видов подвижного состава метрополитена;

передача видеоизображений высокого качества с электропоездов в стационарные центры наблюдения, а также с платформы в кабину машиниста при подходе поезда к станции и при отправлении;

автоматический обмен управляющей и диагностической информацией между поездной и стационарной аппаратурой в целях автоматизации управления движением;

предоставление платных информационных услуг пассажирам.

Приведенный перечень далеко не полный и охватывает только основные задачи. Тем не менее в их решении важную роль может сыграть включение в комплекс АССБ системы широкополосного беспро-

водного доступа (ШБД) стандартов IEEE 802.11 (Wi-Fi) или IEEE 802.16 (Wi-MAX). Системы передачи данных на основе технологий Wi-Fi способны передавать данные на частотах около 2,4 и 5 ГГц со скоростью до 54 Мбит/c. Реально в случае мобильных применений скорость существенно меньше и в некоторой степени зависит от особенностей использованного программного обеспечения.

Рассмотрим применение системы широкополосного беспроводного доступа в системе интервального регулирования движения поездов (СИРДП).

Известно, что одним из наиболее перспективных путей сокращения межпоездного интервала является введение непрерывного канала обмена данными между поездами и стационарным оборудованием СИРДП. Он позволяет передавать информацию о координате, скорости и тормозных характеристиках впереди идущего электропоезда в режиме реального времени; сократить до минимума погрешность в определении текущих координат электропоездов; управлять преследующим электропоездом с учетом координаты экстренного торможения впереди идущего; передавать информацию от систем диагностики подвижного состава в стационарные центры контроля.

Возможность реализации такой системы подтверждается практикой. Так, на действующих линиях метрополитена Копенгагена (Дания) система передачи данных обеспечивает безопасным каналом связи
СИРДП систему централизованного автоведения поездов без машинистов, систему поездной диспетчерской связи и диспетчерского контроля, удаленную систему диагностики исправности подвижного состава и, кроме того, передает видеоизображения из вагонов поезда в центр диспетчерского управления.

Безусловно, при описанных изменениях структуры комплекса АССБ необходимость в напольном оборудовании для обеспечения контроля целостности рельсовых линий и безопасного управления стрелками не отпадает, но в части светофорной сигнализации при внедрении систем ШБД ситуация существенным образом изменяется. Представляется, что перспективной тенденцией становится упрощение стационарной сигнализации вплоть до полного отказа от нее, в том числе в качестве резервной СИРДП. Современное развитие систем АЛС с автоматическим выходом на средства торможения это полностью подтверждает. Преимущества систем ШБД проявляются также при использовании их на площадках электродепо.

Что касается передачи высококачественного изображения с электропоезда, то известны положительные результаты внедрения на метрополитене Хельсинки (Финляндия) системы ШБД стандарта IEEE 802.11 (Wi-Fi), обеспечившей передачу видео с реальными скоростями от 2 до 9 Мбит/c с одновременным обеспечением мягкого хендовера («мягкого» перехода между зонами покрытия) при любых скоростях подвижного состава. В этом случае точки доступа с резервированными приемопередатчиками располагались в тоннеле через каждые 500 м.

В России системы связи на базе Wi-Fi уже используются в Московском метрополитене для передачи видеоизображения в режиме реального времени в ситуационный центр метрополитена, а также на станции Солнечная Московской дороги для обеспечения оперативно-технологической связи между диспетчером и ремонтными бригадирами, эксплуатационным персоналом. В настоящее время на станции идет опытная эксплуатация системы.

Приведенные примеры показывают, что системы ШБД в ближайшей перспективе станут важным звеном комплекса АССБ. До этого таким звеном была отказоустойчивая мультисервисная магистральная информационная сеть ВОЛС, обеспечивающая обмен данными в большинстве стационарных систем комплекса АССБ. Сеть ВОЛС стала стандартом «де-факто» для современных метрополитенов мира. В России, например, она реализована в Казанском метрополитене в 2005 г. Можно предположить, что система ШБД также вскоре станет стандартом.

Однако система шБД вероятнее всего не станет последним ключевым звеном в комплексе, поскольку завершить формирование перспективной структуры может только резервированная отказоустойчивая сеть передачи данных на электропоезде с пропускной способностью не ниже 100 Мбит/с.
Сегодня такие сети разрабатываются компаниями «Bombardier» (Канада), «Hunday» (Корея) и др. На подвижном составе необходима именно сеть, а не отдельные точки доступа, поскольку актуальной задачей было и остается адресное управление всеми вагонными техническими средствами, начиная от регулируемых тяговых приводов и заканчивая осветительными приборами.


В настоящее время компания «Транс-ИТ» проектирует комплекс систем автоматики для первой очереди первой линии метрополитена Алматы. По требованию заказчика предполагается реализация автоматизированной системы управления движением поездов, построенной на основе системы счета осей. Это автоматически означает необходимость наличия в комплексе систем безопасности и управления движением поездов системы непрерывной передачи данных между станционной и поездной аппаратурой.

Варианты реализации системы передачи данных в общем случае могут быть как сугубо специализированными, так и на основе известных стандартов. Однако, по мнению авторов статьи, второй вариант более перспективный, он может обеспечить дальнейшее наращивание объемов решаемых функциональных задач. В первом приближении система позволит осуществлять интервальное регулирование движения поездов, используя непрерывный дуплексный радиоканал, а также видеонаблюдение в вагонах электропоезда в режиме реального времени с непрерывной передачей изображения в ситуационный центр.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

СЦБот

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

Перенес: Admin