2. Подсистема измерения параметров движения

   1. Подсистема должно обеспечивать:

- измерение фактических линейной скорости поезда и угловых скоростей колесных пар;

- определение пройденного пути;

- определение ускорения;

- определение астрономического времени, установленного с помощью системы спутниковой навигации;

- при отсутствии сигнала от спутниковой навигации время задается самой подсистемой;

- автоматическое определение координаты поезда в т. ч. с помощью системы спутниковой навигации и точечной АЛС;

- определение юза и боксования с помощью сравнения фактических линейной и угловых скоростей;

2. Подсистема диагностирования

   1. Диагностирование должно быть реализовано в трех режимах: перед отправлением, в пути следования и в условиях депо.

   2. Диагностирование в пути следования должно обеспечивать:

• контроль состояния и параметров оборудования поезда (механического, электрического, пневматического), включая самоконтроль системы управления;

• своевременное информирование машиниста о приближении к недопустимым режимам работы, а также об опасных неисправностях и режимах работы оборудования;

• определение причины отклонения контролируемых состояний и параметров, с выдачей рекомендаций в диалоговом режиме по желанию машиниста по обеспечению работоспособности поезда и его безопасного движения;

• выявление некорректных действий машиниста с выдачей соответствующих сообщений;

• режим записи и хранения основных диагностируемых параметров для последующего анализа.

1. Каждый объект диагностирования должен иметь встроенный блок энергонезависимой памяти, в котором должны сохраняться параметры, лимитирующие срок службы (количество включений, время функционирования и т.д.). Эти параметры должны непрерывно учитываться при эксплуатации. Данные должны быть доступны ремонтному персоналу для определения объема ремонта при заходе ТПС в депо.

2. Для каждого вида аппаратуры должны быть разработаны и согласованы с Заказчиком перечень диагностируемых состояний (соответствующие коды), которые выявляются при сбоях и отказах в работе оборудования. Для них должны быть указаны:

• признак отказа, сбоя, т.е. те показания приборов и оборудования, на основании которого делается вывод о наступлении определенного отказа;

• действия системы при наступлении этого события,

• рекомендательные действия машинисту при наступлении этого события;

• рекомендации ремонтникам.

5. Каждому коду ошибки должен соответствовать определенный приоритет важности события, в соответствии с этими приоритетами машинисту выдается информация и принимаются меры. При обнаружении события с высшим приоритетом ТПС не может самостоятельно двигаться. При событии с низшим приоритетом никакие мероприятия в пути до прихода в депо могут не проводиться. Приоритеты должны быть указаны и согласованы в перечне событий.

6. В случае отказа оборудования ТПС должны быть предусмотрены программные меры по работе систем ТПС в аварийном режиме с автоматическим включением систем резервирования. На включение резервных схем должно быть получено либо разрешение машиниста, либо прямая команда машиниста. При недостатке времени информация о деградации должна только быть выведена машинисту при последующем подтверждении машинистом решения системы. Время переконфигурацию системы при деградации функций не должно вызывать задержку в движении поезда.

7. Должна быть обеспечена достоверность 95 % диагностической информации.

8. Должна быть предусмотрена возможность передачи в соответствующие службы результатов диагностики.

9. При диагностировании в условиях депо, при плановом осмотре и ремонте, должна быть реализована проверка узлов и агрегатов, а также всех блоков системы управления (в том числе резервных комплектов) с помощью набора тестов и сервисных программ, как перед ремонтом, так и после ремонта, а также возможность работать совместно со стационарными средствами диагностирования депо.

10. При регистрации информации должны быть предусмотрены запись данных на съемный картридж и бортовой блок хранения данных подсистемы регистрации.

11. Диагностическое оборудование электровоза должно обеспечивать выявление недопустимых продольных, вертикальных и горизонтальных ускорений в пути следования, их фиксацию с привязкой к местоположению на электронном носителе.

2. Подсистема информационного обеспечения машиниста

   1. Информация для машиниста должна быть представлена в визуальном и звуковом виде. Визуализация информации должна обеспечиваться применением графических цветных информационных панелей (дисплеев). Звуковая информация должна быть представлена в виде речевых сообщений (синтезаторами речи) и звуковых сигналов. В отдельных случаях могут быть применены точечные световые индикаторы, располагаемые как в кабине машиниста, так и высоковольтной камере.

   2. Графические многоцветные дисплеи, используемые в качестве информационных панелей, должны быть снабжены функцией адаптации яркости к уровню внешней освещенности, что обеспечит видимость выводимой информации, как в ночное, так и в дневное время суток, при солнечном освещении.

   3. Индицируемая информация, относящаяся к обеспечению безопасности движения, должна отвечать повышенным требованиям безопасности и надежности. Клавиатура ввода ответственных команд также должна быть выполнена с учетом повышенных требований безопасности и надежности.

   4. Представление информации должно реализовываться в трех видах:

• основной набор параметров, характеризующих текущее состояние поезда (штатный режим);

• информация, вызываемая по запросу машиниста;

• дополнительная информация, автоматически индицируемая при нештатных и аварийных ситуациях.

1. Информационное обеспечение должно представлять машинисту необходимые данные о ходе выполнения системой управления всех основных функций. При этом должна быть предусмотрена возможность получения следующей информации

• расчетной и реализуемой траектории движения, скорость – функция пути;

• максимально допустимой скорости;

• показаний сигналов АЛС;

• состояния оборудования и систем поезда;

• опасных неисправностей или предельных режимов работы оборудования ТПС.

Перечень и алгоритмы высвечивания информации уточняются на стадии технического проектирования.

6. Рекомендуется использование обобщенной информации в виде пиктограмм, символов и мнемонических изображений, которые должны быть использованы в соответствии с имеющимися нормативными документами по интерфейсу «Человек-машина». Информация должна обеспечивать машинисту упреждающую во времени интеллектуальную подсказку. Форма, вид и объём всех видов информационного обеспечения должен удовлетворять требованиям эргономики, уточняться на стадии технического проекта и согласовываться с Заказчиком.

7. Для информационного обеспечения ремонтных служб депо допускается использовать дисплеи кабины машиниста с выводом на него по запросу информации от систем диагностирования, а также пользоваться переносным тестовым оборудованием. Допускается оборудовать локальные системы управления сервисными средствами отображения.

8. На пульте управления размещаются только те средства отображения информации (СОИ) и органы управления (ОУ), которые необходимы для непосредственного управления во время движения.

9. СОИ должны обоснованно выбираться и размещаться с учетом приоритетности их использования в зависимости от реального алгоритма управления и минимизации маршрута глаз в зонах: центральной (с углом примерно 4º), ясного видения (30-35º) и периферического зрения (75-90º).

10. Для сокращения количества информационных элементов и органов управления предпочтительна установка приборов многоцелевого назначения.

11. ОУ должны устанавливаться на пульте с учетом типового алгоритма управления в зонах легкой и максимальной досягаемости в зависимости от их оперативной значимости и частоты использования.

12. Средства информации и органы управления следует объединять в функциональные группы на панелях пульта. На панелях пульта управления должны быть выведены основные приборы информации, размещенные с учетом их функциональной и оперативной значимости, удобства управления, доступа и обзора.

13. Информационная панель пульта должна располагаться перпендикулярно направлению взгляда машиниста на сигнальные приборы (иметь широкий защитный козырек) для исключения явлений параллакса и зеркального отражения в лобовых окнах.

14. Информационная панель оперативного контроля, расположенная в зоне оптимальной видимости машиниста, должна включать в себя модуль визуализации информации машинисту. Модуль визуализации должен состоять из единого графического дисплея и блока ответственной информации по безопасности движения с клавиатурой ввода ответственных команд.

15. ОУ должны устанавливаться на пульте с учетом типового алгоритма управления в зонах легкой и максимальной досягаемости в зависимости от их оперативной значимости и частоты использования.

16. На этапе технического проектирования должен быть создан макет кабины, на котором должны быть отработаны алгоритмы управляющей деятельности машиниста и протоколы информационного его обеспечения.

2. Коммуникационная сеть

   1. Коммуникационная сеть должна объединять отдельные компоненты ТПС и поезда, передавать информационные и управляющие сигналы для реализации процессов регулирования, управления и диагностики.

   2. Коммуникационная сеть должна обеспечивать:

• взаимодействие между оборудованием ТПС;

• обмен информацией с составом.

3. Коммуникационная сеть должна иметь общую иерархическую структуру, которая позволяет осуществлять отладку, запуск, обслуживание, конфигурирование, наблюдение и контроль сети.

4. Коммуникационная сеть ТПС должна соответственно протоколам работы и кодам доступа, обеспечивать двухстороннюю связь при передаче информационной, диагностической информации и управляющих команд между поездной бригадой и ремонтным персоналом депо, а также между блоками и оборудованием внутри ТПС с возможностью обращения к оборудованию других ТПС и вагонов в поезде.

5. Коммуникационная сеть ТПС должна быть дублирована..

6. Должна быть предусмотрена самодиагностика коммуникационной сети, перед и во время поездки, обеспечено распознавание и игнорирование ошибочных данных в случае сбоя на всех уровнях передачи информации, оговорены протоколы работы шин при наличии неисправностей во всех элементах сети, протоколы передачи информации, имеющей разный статус по безопасности. Любой сбой не должен приводить к опасным, необратимым последствиям. При получении неудовлетворительных результатов самодиагностики, как по основному, так и по резервным комплектам и блокам должны быть выработаны сообщения локомотивной бригаде, записано в диагностическую память, а затем передано в депо.

7. На каждом блоке или оборудовании, к которому подключена сеть, должна быть предусмотрена возможность подключения аппаратуры тестирования, которая позволит при ремонте диагностировать состояние подведенных шин, как при подключенном оборудовании, так и без него, а также состояние блока или аппаратуры. Для выполнения этих функций должна быть предусмотрена специализированная аппаратура тестирования, с согласуемым с заказчиком алгоритмом работы и спецификацией программного обеспечения.

8. Каждый блок, подключенный к сети, должен иметь индикацию работоспособности блока (наличие питания блока, наличие обмена по сети, наличие аварийной ситуации внутри блока и т.д.).

9. В случае обнаружения в системе ошибки или отказа, коммуникационная сеть должна иметь возможность продолжать функционирование с объявлением возможного набора функций и ограничений по безопасности, но при условии отключения резервированного элемента или целой части системы, дающей ошибку.

10. Время, требуемое для перезапуска конкретной системы управления и всей системы должно согласовываться на этапе технического проектирования. Перезапуск системы не должен требовать остановки поезда и предусматривать восстановление информации.

11. Конструкция межвагонных электрических и пневматических соединений, аппаратное и программное обеспечение системы должно быть унифицированным и предусматривать возможность соединения локомотивов по системе многих единиц и соединения с вагонами поезда с сохранением функционирования системы управления без дополнительного перепрограммирования.

2. Подсистема регистрации

   1. В подсистеме регистрации информации должны быть предусмотрены следующие контуры записи информации:

• регистрация информации системы обеспечения безопасности;

• регистрация диагностической информации;

• регистрация параметров системы управления и внутрисистемное резервирование. Должна быть обеспечена регистрация в энергонезависимой памяти параметров движения поезда на маршруте движения в соответствии с утвержденным перечнем ОАО «РЖД».

4.10.2. Подсистема регистрации должна осуществлять возможность в течение не менее 24 ч регистрировать данные:

- о режимах работы подвижного состава;

- информацию от путевых устройств и цифрового радиоканала;

- действия машиниста.

Данные должны заноситься в бортовой носимый картридж с возможностью последующей дешифрации, а также в бортовое защищенное устройство хранения информации, обеспечивающее сохранность информации в течение последних 10-и суток. Емкость носителя регистрирующего устройства устанавливается разработчиком системы..

2. Перечни фиксируемой информации по обязательному и диагностическому протоколам должны быть разработаны в техническом проекте ТПС.

3. Данные должны быть доступны для анализа с пульта управления, для копирования на диагностический переносной компьютер.

4. Для получения информации о параметрах движения, связанной с безопасностью движения, разрабатываются специальные мероприятия для аппаратных и программных средств по сохранению информации при любых изменениях условий внешней среды.

2. Программное обеспечение комплексной системы

   1. Программное обеспечение (ПО) должно реализовывать все задачи управления и обеспечения безопасности.

   2. Для ПО ТПС и для ПО отдельных его агрегатов и узлов должны быть составлены частные технические задания.

   3. Должна быть разработана стратегия обхода сбоев и ошибок ПО. Она должна включать меры против ложного срабатывания из-за влияния помех. Ложные команды системы управления должны обнаруживаться и должна быть предусмотрена возможность их обхода.

   4. В случае зависания систем (прекращения работоспособности и реагирования на команды машиниста) должна быть предусмотрена возможность автоматической перезагрузки системы, с применением резервирования и дублирования и восстановлением имеющейся на ТПС информации.

   5. Система диагностики должна фиксировать любые случаи прекращения работоспособности системы для последующего анализа причин зависания с целью их дальнейшего исключения.

   6. Для восстановления системы с вмешательством локомотивной бригады не должно требоваться остановки локомотива. Должна быть представлена логика восстановления системы с разными уровнями зависания.

   7. Время, необходимое для перезагрузки отдельных систем управления следует задавать на этапе технического проекта.

   8. При разработке ПО должен быть использован модульный подход и четкое представление функционального состава, информационных потоков, интерфейсов обмена информацией между модулями, структуры данных, последовательности выполнения программ, а также ограничений и допущений, связанных с информацией и проектированием. Каждый модуль программного обеспечения должен быть удобочитаемый, понятный и тестируемый. Используемые интерфейсы при разработке ПО и отдельных модулей системы должны быть стандартными. Для ПО должны быть использованы однозначно определенные языки программирования. Для разных объектов управления, так же как и для локомотива в целом, должны быть определены требования по быстродействию.

   9. Системное программное обеспечение должно включать программы:

• для диагностики отказов оборудования системы;

• для определения ошибок в каналах связи;

• для испытания при работающей системе стандартных прикладных программных модулей.

10. В случае обнаружения ошибки или отказа система управления и безопасности электровоза должна продолжать функционирование при условии отключения части элементов. В частном техническом задании на разработку ПО должны быть представлены возможные функции при деградации системы.

11. Документация ПО должна указывать на рабочие и граничные значения используемой информации. Должны быть составлены документы, в которых показываются потоки данных между отдельными системами и всей системой.

12. Используемые в программе данные должны проверяться на достоверность. В случае определения ошибки система должна иметь возможность работать с данными, полученными ранее.

13. Должен быть определен протокол работы с ПО, определяющий, где хранится ПО, кто имеет право загружать его в систему управления, как защищено ПО от несанкционированного доступа, каким путем осуществляется корректировка ПО. Должен быть представлен паспорт на ПО данного электровоза, в котором должны фиксироваться все этапы по его загрузке и модификации, а также номер модификации ПО, используемой в данный момент на электровозе.

14. Должен быть определен порядок проведения переконфигурации системы, подтвержденный выпуском соответствующих инструкций, при замене блоков или узлов систем управления и безопасности электровоза.

15. Отдельным модулям и всему ПО в целом должны соответствовать программы тестирования, разрабатываемые и поставляемые по тем же принципам, что и основное ПО. Уровень покрытия тестированием должен быть не менее 95 %. ПО передается вместе с инструкцией по его инсталляции и пользованию. Проводится обучение правилам работы с ПО обслуживающего персонала. При наличии защитных ключей или паролей доступа к программе они должны быть обговорены и переданы в эксплуатацию. ПО должно быть документировано таким образом, чтобы можно было перепроверить соответствие с требованиями к ПО. При применении готовых программных пакетов или заимствовании их из других систем, о них должно быть сообщено, а также должны быть представлены тестовые протоколы, которые подтверждают правильное функционирование.

16. Внесение изменений в ПО должно подчиняться такому же процессу обеспечения качества, как и разработка ПО.

17. При приемке систем управления и безопасности ТПС производятся испытания программного обеспечения. Для этого вида испытаний должны быть разработаны и согласованы программы и методики испытаний, разработана аппаратура для проведения испытаний. Методики и документация на аппаратуру должна быть согласована заказчиком на этапе технического проекта.

Примечание.

Представленные в настоящих технических требований численные значения параметров подсистем определены ВНИИАС и ОЦВ и должны уточняться на стадии разработки.

24

. Технические требования к многофункциональной комплексной системе управления ТПС и безопасности движения