8.2 Особенности комплексной системы управления движением поездов на железных дорогах Российской Федерации

В Российской Федерации альтернативой создаваемой Европейской системы ETCS является многоуровневая система (МС) управления и обеспечения безопасности движения поездов. Данная система представляет собой совокупность:

• единой комплексной локомотивной подсистемы управления и выполнения условий безопасности движения;

• единой комплексной подсистемы управления и обеспечения безопасности на базе стационарных и напольных средств железнодорожной автоматики;

• информационной подсистемы.

Разрабатываемые МС по сравнению с европейским аналогом ETCS имеют более расширенные функции управления движением поездов, современные средства контроля, цифровые системы передачи информации, систему спутниковой навигации, маневровую автоматическую локомотивную сигнализацию. Эти системы эффективно взаимодействуют с традиционными средствами обеспечения безопасности движения поездов. Результатом опытного внедрения МС в 2002-2003 годах на Московской, Красноярской и Свердловской железных дорогах является заметная оптимизация работы железнодорожного транспорта и значительное снижение влияния человеческого фактора. В 2003 г. в ОАО "Российские железные дороги" была создана рабочая группа по выработке бизнес-проекта для создания и внедрения МС на Российских железных дорогах.

В отличие от железных дорог Западной Европы на Российских железных дорогах в качестве телекоммуникационной платформы для связи с подвижными объектами предпочтение отдается стандарту цифровых транкинговых радиосистем TETRA, разработанному Европейским Институтом Стандартизации в Телекоммуникациях (ETSI).

По мнению российских экспертов, эксплуатационные преимущества TETRA заключаются в следующем:

• персональном вызове;

• прямой связи;

• реальных перспективах совершенствования;

• запрещении передачи;

• специальном и типовом сквозном шифровании;

• скорости передачи данных до 28 кбит/с.

К недостаткам европейской системы GSM-R, по мнению экспертов, относятся:

• невозможность полного использования существующей инфраструктуры GSM;

• необходимость создания новой национальной инфраструктуры для покрытия зоны в 300 м от железнодорожных путей;

• ограничения доступности оборудования на рынке в ближайшие годы.

Важными дополнительными функциями сети TETRA, которые отсутствуют сети GSM-R, являются:

• высокие эксплуатационные качества вокодера в условиях окружающих помех;

• поддержка группового вызова при переходе из одной соты в другую;

• формирование флотов;

• быстрое время соединений абонентов менее 300 мс;

• режим прямой связи.

Подтверждением изложенному выше служат сравнительные характеристики сетей связи двух высокоскоростных железнодорожных линий – GSM-R в Германии (Cologne – Frankfurt) и TETRA на Тайване (табл. 8.1).

Таблица 8.1. 

Cologne – Frankfurt 900 МГц	GSM-RТETRA	Taiwan HSR 400 МГц
177 км протяженность	1:2	347 км протяженность
47 км туннелей	1:2,5	120 км туннелей
56 базовых станций	1:0,5	26 базовых станций
3,2 км средний радиус зоны покрытия	1:4	13,3 км средний радиус зоны покрытия

Анализ приведенных в табл. 8.1 данных показывает, что при использовании сети TETRA зона покрытия выросла более чем в 4 раза, а число базовых станций сократилось почти в 2 раза.

С целью экономии эксплуатационных расходов в условиях дефицита инвестиций предполагается на железнодорожных линиях 3-й и 4-й категории внедрять новые безлюдные технологии с соответствующими техническими средствами.

В последствии по результатам накопленного опыта переносить фрагменты разработанной системы на линии 1-й и 2-й категории.

Инфраструктура диспетчерской централизации (ДЦ) с применением спутниковых технологий для линий 3-й и 4-й категории может содержать:

• пост электрической централизации контейнерного типа (ЭЦК);

• устройства счета осей (УСО) для контроля занятости перегона;

• спутниковую связь для организации канала передачи данных и связи "локомотив - диспетчерский центр" и "станция - диспетчерский центр";

• спутниковую навигацию или координатную систему путевых датчиков для определения местоположения поезда;

• станционную цифровую радиосвязь для передачи сигналов сигнализации (ТС) и управления (ТУ) "пост ЭЦ - локомотив";

• тяговый подвижной состав, оборудованный локомотивными устройствами безопасности, включая системы спутниковой навигации, станционной и спутниковой связи.

На линиях 3-й и 4-й категории станции, как правило, имеют небольшое путевое развитие с малым количеством стрелок. На них целесообразно применять системы ЭЦК, которые уже эксплуатируются на дорогах сети. Целесообразным является применение в системе ДЦ устройств УСО и ПАБ. Станционная связь для передачи команд ТС и ТУ в режиме "локомотив - станция" должна работать в составе МАЛС.

Испытания спутниковой связи, проведенные в России в 1998 г., подтвердили эффективность передачи сигнальной информации и организации радиосвязи через спутники. При этом затраты на организацию каналов связи с линейными пунктами и локомотивами на этих участках минимальны относительно организации связи по традиционным каналам.

Устройства спутниковой навигации уже прошли эксплуатационные испытания и серийно используются в составе локомотивной аппаратуры КЛУБ-У.

Система МС, построенная с учетом перечисленных выше технических средств, предполагает управление объектами железнодорожного участка в дискретном режиме. Локомотивные системы позволяют автономно управлять движением поездов с соблюдением условий безопасности движения.

Контрольные вопросы к разделу 8

1 Охарактеризуйте структуру построения системы ИРДП с использованием цифровой радиосвязи стандарта GSM-R.

2 В чем состоят различия между Европейской системой ETCS и комплексной системой управления движением поездов на железных дорогах Российской Федерации?

3 Какие преимущества имеет стандарт цифровых транкинговых сетей TETRA по сравнению со стандартом сотовой связи GSM-R?