4.1.2. Автоматизированная система гид «урал-вниижт»

Назначение

Программный продукт ГИД «Урал-ВНИИЖТ» состоит из следующих систем: ГИД ДНЦ — для поездного диспетчера, ГИД ДСП — для дежурного по станции, ГИД ДГП — для диспетчера по управлению поездопотоками. Они представляют собой автоматизированные рабочие места, на которых установлено соответствующие программное обеспечение. В систему ГИД входит связь с автоматизированной системой оперативного управления перевозками — АСОУП и системой сигнализации централизации и блокировки — СЦБ, а также единая дорожная база «Предупреждений». Сообщения от этих систем являются необходимыми программе ГИД "Урал-ВНИИЖТ" для отображения ниток графика исполненного движения [51, 52].

Цель разработки системы ГИД ДНЦ/ДСП — повышение уровня эксплуатационной работы путем автоматизации рутинной части работы ДНЦ и ДСП, а также включения в систему новых функций, основанных на современной компьютерной технологии.

В состав системы ГИД ДНЦ/ДСП входят следующие подсистемы:

• подсистема получения информации с устройств СЦБ о занятии изолированных участков на станциях и перегонах, о показаниях входных и выходных светофоров, об установке маршрутов приема и отправления, о положении стрелок;

• подсистема отображения в реальном времени на ПЭВМ графика исполненного движения и показаний табло диспетчерского контроля;

• подсистема обмена информацией между ПЭВМ ДНЦ и ДСП;

• подсистема формирования для АСОУП сообщений об операциях с поездами;

• подсистема обмена информацией между системами ГИД и АСОУП.

Цель разработки системы ГИД ДГП — повышение уровня эксплуатационной работы путем автоматизации процессов управления на полигоне дороги.

В состав системы ГИД ДГП входят следующие подсистемы:

• подсистема получения информации о движении поездов из АСОУП;

• подсистема отображения в реальном времени на ПЭВМ пользователей системы сокращенного графика движения и поездного положения;

• подсистема получения справок из АСОУП и АСУСС.

Информационное обеспечение

Работа автоматизированной системы ГИД базируется на ведении базы данных на головной машине. Для этого используются следующие виды оперативной входной информации:

• сведения о состоянии сигналов с устройств СЦБ;

• данные АСОУП в виде сообщений 1042, 4110, 209 и соответствующих сообщений отмены;

• информация, вводимая с рабочих мест ГИД (АРМ ДНЦ, АРМ ДСП).

Организация базы данных в системе ГИД представляет собой:

• главную базу, ведущуюся в локальной сети ДЦУ/ИВЦ дороги и работающую с источниками информации — АСОУП, СЦБ и операторами (ДНЦ, ДСП).

• необходимое количество локальных копий основной базы или ее фрагментов на рабочих местах. Данные локальные копии поддерживаются за счет копирования потока сообщений, используемых для ведения основной базы, плюс потока сообщений, порождаемого головной машиной ГИД при формировании расписаний на основе данных СЦБ.

Особенности системы

Система ГИД «Урал-ВНИИЖТ» предназначена для управления ходом перевозочного процесса с автоматизированных рабочих мест диспетчерского и руководящего аппарата всех уровней управления эксплуатационной работой. Кроме того, информационные возможности системы используются работниками других служб и ведомств. Она включает в себя функции прогнозирования, планирования, контроля, регулирования, учета и анализа.

Г

Рис. 4.4

лавной характерной особенностью системы является универсальность. В ней нет автономных функциональных автоматизированных рабочих мест. АРМ системы ГИД «Урал-ВНИИЖТ» один на всех уровнях управления — от дежурного по станции до руководства департаментом (рис. 4.4).

На основе информации с устройств СЦБ система формирует сообщения об операциях с поездами и передает их в базу данных АСОУП. При этом в качестве источника данных о сигналах СЦБ может использоваться практически любая из широко применяемых на сети дорог систем (ДЦ, ДК, СПД ЛП) или их сочетание. В необходимых случаях в системе предусмотрены подтверждение оператором правильности автоматически сформированного сообщения, и даже его корректировка и ввод недостающих данных.

Сигналы используются для генерации графика исполненного движения поездов, который является основным выходным документом системы. В нем движение поездов отображается в форме и цветами, наиболее удобными для восприятия и использования.

Н

Рис. 4.5

а машинном графике размещается вся информация о выполненной работе: движении поездов, задержках и сбоях, обработке и закреплении составов и отдельных вагонов, наличии действующих предупреждений и др. (рис. 4.5). Все это создает возможность для отмены ручного ведения графика исполненного движения.

Система организована так, чтобы в ней гарантировано содержались все оперативные данные о поездах, локомотивах и локомотивных бригадах за текущие и истекшие сутки. Дополнительно на основе натурных листов поездов возможно предоставление данных о вагонах и перевозимых в них грузах, которые чаще всего необходимы оперативному персоналу и руководителям служб дорог и ОАО «РЖД» (рис. 4.6).

В

Рис. 4.6

числе характеризующих факторов системы в первую очередь следует выделить автоматизацию вспомогательных функций по ведению и составлению учетных и отчетных форм хозяйства перевозок, в том числе автоматизированного графика исполненного движения поездов, макетов сообщений для АСОУП и других систем, ввод заявок на выдачу предупреждений и выдаче бланков предупреждений на поезда.

Специфической особенностью системы является ее многофункциональность. С помощью АРМа системы можно выполнять следующие укрупненные функции:

• вести сокращенный график исполненного движения поездов на основе информации АСОУП и подробный — на основе информации с устройств СЦБ, упрощенный станционный график (без сортировочной работы);

• контролировать нагоны и увеличение опозданий поездов, в том числе по последней операции;

• разрабатывать вариантные графики на периоды предоставления «окон» для ремонтно-путевых работ;

• отображать вариантные и нормативный график движения;

• показывать на табло диспетчерского контроля, встроенного в систему, движение поездов и локомотивов по стрелочным секциям станций и блок-участкам перегонов;

• вести поездное положение на объекте управления;

• контролировать обмен поездами по внешним и внутренним стыковым пунктам за любой установленный пользователем период времени в течение последних двух-трех суток;

• контролировать наличие и дислокацию локомотивов и локомотивных бригад, прохождение локомотивами ТО-2 и различных видов ремонта, пробег локомотивов после последнего вида ремонта;

• контролировать ход развоза и передачи местного груза;

• вводить сообщения об операциях с поездами и локомотивами;

• осуществлять поиск поездов, локомотивов и вагонов в базе системы;

• вводить заявки на предупреждения, автоматически отражать их на графике поездного диспетчера, получать из системы готовые бланки предупреждений на поезда.

В

Рис. 4.7

ажной функцией системы является анализ выполнения графика движения поездов, веса и скорости движения поездов, выявление случаев формирования неполновесных и неполносоставных поездов, простоев на технических станциях, нарушений специализации приёмо-отправочных путей станций при пропуске поездов, использования локомотивов (рис. 4.7).

Форма и содержание машинного графика

В системе используются четыре вида графика:

• график исполненного движения;

• план пропуска поездов;

• основной нормативный график;

• вариантные графики на период «окон».

На экране по желанию пользователя может выдаваться либо один из основных видов графика, либо их комбинация.

В системе используются различные форматы графика, отличающиеся структурой его сетки:

• подробный график (по всем станциям и перегонам) или сокращенный (по перегонам, участкам, направлениям для отдельных необходимых пользователю станций — стыковым пунктам, техническим станциям, станциям, выделенным в АСОУП и т.д.);

• линейный график или с наложением примыканий и обходов.

График может быть представлен в виде конфигураций, состоящих из одного или нескольких блоков и фрагментов. Конфигурация графика — это условное отображение во времени и пространстве полигона дороги, с которым «работает» конкретный пользователь. Фрагмент графика — часть конфигурации, видимая на экране.

За правильность ведения графика исполненного движения отвечает поездной диспетчер. Только он или с его разрешения инженеры ГИД и дежурные по станциям могут выполнять какие-либо действия по работе с нитками графика.

Нитки могут быть введены вручную, получены на основе данных АСОУП или в результате работы программы слежения на основе сигналов с устройств СЦБ.

Для удобства контроля движения поездов ниткам графика устанавливается определенная расцветка. Например, специально за контролем подвода сборных поездов и местного груза можно выделить цветом поезда, назначением на станции отделения.

Наряду с изменением цветов ниток графика, предусмотрено изменение стиля их изображения. Утолщенной линией можно выделить пассажирские, тяжеловесные и длинносоставные поезда. При решении различных технологических задач вместо времени прибытия, отправления, проследования можно проставлять минуты «невыдержки» времени хода, опоздания, условную длину поезда.

При перемещении курсора по полю графика предусмотрена всплывающая подсказка, с краткими данными о выполненной операции с поездом. При подведении курсора к нитке поезда и нажатии клавиши мыши пользователь получает справку, которая содержит основные сведения о поезде, составе вагонов, локомотиве и локомотивной бригаде. В справке, выдаваемой системой ГИД «Урал-ВНИИЖТ», дополнительно содержатся данные, обработанные самой системой. К ним относятся:

• источник информации об операции с поездами,

• сравнение со временем нормативного графика,

• дополнительные сведения о поезде,

• дорога и депо приписки локомотива,

• время после прохождения локомотивом последнего ТО-2,

• время работы локомотивной бригады (от явки на момент запроса справки),

• данные о прибытии или отцепке местных вагонов и порожних вагонов под погрузку.

Для отражения особенностей хода эксплутационной работы предусмотрено использование нескольких характерных видов пометок. Пометки типа «окно» ставят на приемо-отправочных путях станций и путях перегонов в случае их закрытия. При изображении «окон» обычно используются три цвета. Белым цветом показывается плановое «окно» в соответствии с заявкой, желтым — фактическое «окно». Если «окно» продолжалось дольше запланированного времени, то оно показывается красным цветом. Фактическое окончание работ поездной диспетчер фиксирует по докладу их руководителя.

Предупреждения отображаются на графике в виде линии, начало, и окончание которой соответствует началу и окончанию действия предупреждения. Сама линия наносится на перегон согласно месту действия предупреждения.

В системе создан классификатор причин предупреждений. Заявки на предупреждения вводятся в соответствующих дистанциях с АРМов, оборудованных системой ГИД «Урал-ВНИИЖТ», в центральную машину предупреждений и автоматически в АРМы поездных диспетчеров. Автоматизирован и сам процесс подготовки телеграмм на выдачу предупреждений. Предусмотрен показ данных о предупреждении (место действия, ограничения скорости, характер, причина, особенности).

Дежурные по станциям выдачи предупреждений с АРМов по запросу в центральную машину автоматически получают электронную копию бланка ДУ-61, затем распечатывают бланк для выдачи локомотивной бригаде. В случае получения внезапно возникшего предупреждения, данные о нем можно вписать в машинный бланк вручную.

Работу на станциях с поездами и составами вагонов отображают пометками типа «значок». При этом по каждому поезду можно показать отцепку локомотива, время предъявления к техническому осмотру, дачи готовности к отправлению работникам и ПТО, и ПКО, прицепку локомотива и др. Также ДСП на графике отражает занятость приемо-отправочных путей группами и отдельными вагонами, погрузочно-выгрузочными работами по очистке путей от грязи и снега. Правильно и в полном объеме выставленные значки, привязанные к поездам по месту стоянки, характеризуют поездную работу станции в виде упрощенного станционного графика. Основными пользователями станционных графиков, которые ведут ДСП, являются руководители станций, поездные диспетчера, диспетчера местной работы и руководители отделений и дорог.

Пометки типа «сбойный» используют для отображения ситуаций отклонения от графика при движении поездов на перегонах и станциях. Пометки привязаны к месту и поезду. Выставленная пометка «сбойный» требует особого внимания, как оперативного персонала, так и других пользователей, прежде всего руководителей служб различного уровня и анализаторов.

Пометка типа «задержка» применятся для показа задержек вслед идущих поездов за поездом, у которого произошел сбой в движении. В системе также фиксируются задержки поездов у входного светофора с запрещающим показанием, ДНЦ выдается предупреждающее сообщение о задержке. Для указания причин задержек поездов в системе ГИД «Урал-ВНИИЖТ» разработан специальный классификатор. В нем по службам установлены наиболее часто встречающие причины задержек.

В системе ГИД «Урал-ВНИИЖТ» реализована задача «Планирование пропуска поездов». Результатом ее решения является плановый график, учитывающий: «окна» на путях перегона, станций, занятость пути, межпоездные интервалы, путевое развитие станций, технические стоянки на станциях, приоритет поездов при разрешении конфликтов, наличие временных съездов. Программа расчета плана вызывается периодически через каждые три – четыре минуты. Прокладка ниток осуществляется с учетом приоритета поездов (в том числе ручной корректировки).

Виды графиков движения в системе

Даже в условиях компьютерных технологий нормативный график движения поездов остается основой организации перевозочного процесса.

Изменённый нормативный график, рассчитанный на конкретные сутки с учетом планируемых «окон», является вариантным графиком. На его основе рассчитывается уменьшение размеров грузового движения, а также определяются изменения в движении пассажирских и пригородных поездов.

На основе фактических данных о прибытии, отправлении и проследовании поездами раздельных пунктов, а также о выполнении с поездами различных операций (при возможности съема информации с устройств СЦБ) ведется график исполненного движения. Он дополняется данными о составах поездов и локомотивах, локомотивных бригадах, пометками об «окнах» на станциях и перегонах, о сбоях в работе и задержках поездов, о закреплении составов и отдельных вагонов, закрытии путей станций для движения. В графике отражаются также действующие предупреждения, ход обработки составов поездов в парках станций, наличие локомотивов и локомотивных бригад, данные о развозе местного груза и отправлении местных вагонов, фамилии дежурного персонала и все другие пометки, ввод которых необходим для правильного отображения хода перевозочного процесса на участке (полигоне), вверенном диспетчеру или дежурному.

Для отражения движения по некоторым раздельным пунктам, чаще всего техническим станциям (пункты смены локомотивов и локомотивных бригад, а также обработки составов поездов и погранично-таможенного досмотра), стыковым станциям дорог и отделений и грузовым станциям, составляется сокращенный график.

Подробные расписания с плановыми операциями содержит план-график пропуска поездов по участкам и направлениям. При его расчете максимально соблюдаются все условия прокладки ниток с учетом длины и признаков поездов, интервалов безопасности, враждебности маршрутов, количества, свободности, в пределах полезной длины и специализации путей перегонов, предоставленных и планируемых «окон», действующих предупреждений и других признаков. План-график составляется для поездов, с которыми была проведена хотя бы дона операция, или отправление которых планируется в течение планового периода. При этом необходимые данные могут быть взяты из нормативного графика, введены вручную или предоставлены другими системами на основе выполненных расчетов плана поездообразования и отправления поездов с технических и грузовых станций.

На основе данных нормативного или вариантного графика и нормативов времен хода поездов рассчитывается прогнозный график.

В системе ГИД «Урал-ВНИИЖТ» представлено несколько форм поездного положения. В качестве важнейших из них можно считать формы «Обмен поездов и вагонов по стыковым пунктам дорог» на путевой схеме дороги в отдельной таблице, а также «Наличие поездов на станциях и участках дороги».

В системе ГИД «Урал-ВНИИЖТ» существует база контроля состояний локомотивов. По основным типам и сериям локомотивов разрабатываются таблицы их дислокации и состояний с учетом текущего вида работ.

К числу задач местной работы, реализованных в системе, относится контроль наличия местного груза к развозу и передаче, подсчет фактически выполненной работы по развозу и передаче местного груза, показ на графике исполненного движения прицепок и отцепок вагонов на станциях. Расчет всех показателей ведется на текущий или иной момент времени и за указанный период для диспетчерского участка, отделения дороги и дороги в целом.

Табло диспетчерского контроля предназначено для отображения путевой схемы перегонов и станций с номерами путей, стрелок и названий светофоров, контроля установки, занятия и освобождения маршрутов приема и отправления поездов, занятия изолированных участков (с выводом номера поезда), показаний светофоров и положения стрелок.

Все виды анализа проводятся за истекшие, текущие сутки, первую и вторую диспетчерские смены или за иной период времени по дороге, отделению, диспетчерским участкам в зависимости от решаемых пользователем задач. В дополнение к классической структуре объекта «дорога — отделение — диспетчерские участки» добавлена возможность разделения объекта на произвольные «зоны». Разработаны средства их определения с помощью реализованной в системе ГИД «Урал-ВНИИЖТ» карты дороги.

Одним из наиболее проработанных видов анализа является расчет среднего веса, длины, участковой, технической и маршрутной скорости грузовых поездов. Пользователю выдаются данные об этих показателях с выделением следующих категорий поездов: сквозные, участковые, нечетные, четные, все.

Отдельно представлен анализ наличия неполновесных и неполносоставных поездов. Особенностью его является сравнение фактических веса и длины поездов с нормами нормативного графика движения поездов.

Анализ выполнения графика движения пассажирских, пригородных и грузовых поездов произведен в полном соответствии с Инструкцией по учету выполнения графика. Анализатор может добавить или уточнить ответственность служб за задержку конкретного поезда.

По выделенным заказчиком техническим станциям представляется анализ простоя транзитных поездов без переработки, поездов до расформирования и сформированных поездов до отправления путём сравнения фактических данных с нормативами. С целью повышения безопасности движения и экономии ресурсов выполнен анализ пропуска поездов по не специализированным путям и проследования пассажирских поездов по боковым путям.

Для быстрого обнаружения необходимого пользователю поезда, локомотива, вагона предусмотрена функция поиска. Поиск поезда ведется по номеру и (или) индексу, поиск локомотива — по серии и (или) номеру, поиск вагонов — по отдельным характеристикам или с их произвольным сочетанием. Кроме того, предусмотрен поиск «брошенных», опаздывающих поездов.

Автоматизированный ввод оперативной информации в систему ГИД

В системе ГИД реализована возможность ввода и корректировки оператором следующих основных видов информации: расписание поезда, пометки на поле графика, предупреждения. Вод информации о расписаниях поездов допускается только с АРМ ДСП и АРМ ДНЦ.

Ввод информации о предупреждениях, за исключением неожиданно возникших, возлагается на выделенного оператора дорожного центра предупреждений в ДЦУ дороги. Ни ДНЦ, ни ДСП в этом случае вводом информации о предупреждениях не занимаются.

ДСП вводит информацию о проследовании (прибытии, отправлении) поезда по станции, входящей в его зону ответственности.

Данные о времени операции с поездом, полученные из АСОУП и по данным СЦБ могут отличаться друг от друга. Например, по данным СЦБ зафиксировано отправление поезда в 11:00, а в сообщении, переданном оператором в АСОУП по станции, указано время 10:57. При «склеивании» требуется получить какое-то расписание, в котором может стоять только одно время операции отправления. Возможны различные варианты формирования этого времени, например:

• время АСОУП (набранное в сообщении для АСОУП);

• время СЦБ (полученное в результате анализа данных СЦБ);

• среднее значение двух времен;

• время АСОУП, если оно отличается от времени СЦБ не более чем на некоторую величину, иначе время СЦБ.

Перспективы развития системы ГИД «Урал-ВНИИЖТ»

Развитие системы ГИД осуществляется в направлении расширения состава его функции на всех уровнях управления для работников всех служб, учитывая, что ряд важных функций (автоматический съем информации о перемещении подвижных единиц с устройств СЦБ станций и перегонов, перемещение номеров поездов на табло-мнемосхемах, автоматическое ведение ГИД на основе сигналов от устройств СЦБ, автоматическая разработка прогнозного графика в увязке с ГИД) реализуются недостаточно устойчиво по сравнению с некоторыми АС ДЦ и АС ДК других разработчиков. Решение задач планирования эксплуатационной работы остается центральной перспективной частью развития системы. Ведется работа над автоматизацией ввода в нее нормативно-справочной информации. В настоящее время реализуются и развиваются следующие задачи:

• разработка плана проследования поездов на протяженных направлениях с учетом действующих предупреждений для решения задач текущего и сменно-суточного планирования;

• разработка вариантных графиков с отклонением поездов на параллельные хода;

• построение графика движения и оборота локомотивов на основе локомотивной модели ГИД;

• оперативный анализ эксплуатационной работы, в том числе текущая интегральная характеристика реализации перевозочного процесса;

• расширение состава данных, выводимых в поездное положение, за счет отображения участковой скорости для поездов в движении между выделенными станциями и включения данных о текущем наличии локомотивов и локомотивных бригад на станциях и участках, оперативный контроль и анализ работы локомотивов, и оперативный контроль режима работы локомотивных бригад.