- •Открытое акционерное общество
- •Введение
- •1. Общие положения Концепции
- •Анализ состояния безопасности движения на железнодорожном транспорте
- •2.1. Анализ работы локомотивных технических средств обеспечения безопасности.
- •2.2. Анализ работы рельсовых цепей на сети железных дорог в 2005 году
- •Современные микропроцессорные системы безопасности (смсб)
- •Анализ обстоятельств случаев нарушений безопасности движения поездов, связанных с проездом запрещающих сигналов на станциях показывает, что основными причинами являются:
- •Основные направления совершенствования локомотивных систем безопасности
- •4.1. Функция применения служебного торможения вместо торможения автостопом.
- •4.2. Расширение функциональных возможностей эксплуатируемых систем клуб-у
- •4.3. Развитие систем автоматической расшифровки на сети железных дорог
- •4.4. Техническое обслуживание систем безопасности
- •4.5. Диагностика системы безопасности локомотива
- •4.6. Требования к монтажу блоков и устройств системы безопасности
- •Основные направления совершенствования стационарных технических средств обеспечения безопасности движения
- •5.1. Рельсовые цепи
- •5.2. Проблемы электромагнитной совместимости
- •6. Основные направления развития систем безопасности и регулирования движения поездов
- •6.1. Технические требования к бортовым микропроцессорным системам обеспечения безопасности движения.
- •6.1.1 Технические средства интервального регулирования (тсир)
- •6.1.2. Технические средства обеспечения безопасности при ведении поезда, контроля состояния подвижного состава, пути и контактной сети (тсвп)
- •6.1.3. Технические требования к новым локомотивным системам обеспечения безопасности движения
- •6.1.3.1. Приборы безопасности локомотивов нового поколения
- •6.1.3.2. Электромагнитная совместимость
- •6.1.3.3. Технологическая радиосвязь
- •6.1.3.4. Внутрипоездная связь
- •6.1.3.5. Система информирования пассажиров
- •6.1.3.6. Система видеонаблюдения
- •6.1.4. Принципы построения систем безопасности локомотивов нового поколения
- •6.2. Стационарные системы нового поколения
- •6.2.1. Станционные системы железнодорожной автоматики (жат)
- •- Ложной свободности и занятости рельсовых цепей и правильности установки маршрута; - открытия одного пригласительного сигнала;
- •- Проезда светофора с запрещающим показанием;
- •6.2.1.1. Маневровая автоматическая локомотивная сигнализация
- •6.2.1.2. Системы оповещения путевых ремонтных бригад о приближении поезда и их развитие для взаимодействия по радиоканалу с локомотивными устройствами
- •6.2.1.3. Системы автоматической переездной сигнализации и их развитие для взаимодействия по радиоканалу с локомотивными устройствами
- •6.2.1.4. Системы автоматического оповещения технического состояния подвижного состава, в том числе на ходу поезда
- •6.2.1.5. Оснащение станционных систем цифровым радиоканалом
- •6.2.2. Перспективные системы автоблокировки
- •6.2.3. Технические решения по организации цифрового радиоканала
- •6.2.3.1. Применение систем широкополосного беспроводного радиодоступа
- •6.2.3.2. Электромагнитная совместимость радиосредств технологической радиосвязи и передачи данных в диапазоне 160 мГц
- •6.2.3.3. Этапы развития цифровой технологической радиосвязи
- •6.2.3.4. Комплексные решения функциональных задач повышения безопасности движения на основе цифровой радиосвязи
- •6.3. Развитие средств технической диагностики
- •6.4. Стратегия развития систем безопасности движения на железнодорожном транспорте
- •6.4.1. Общие принципы стратегии систем безопасности на железнодорожном транспорте
- •6.4.2. Интегрированная многофункциональная система интервального регулирования движения поездов
- •6.4.4. Повышение эффективности систем обеспечения безопасности движения на основе развития асу хозяйств отрасли
- •6.4.5. Основные направления развития перспективных интеллектуальных систем и их интеграции с автоматизированными системами управления на железнодорожном транспорте
- •7. Эффективность внедрения систем обеспечения безопасности с расширенными функциональными возможностями
- •Заключение
Анализ состояния безопасности движения на железнодорожном транспорте
В настоящее время к техническим средствам обеспечения безопасности железнодорожного транспорта относятся путевые и станционные устройства автоматики и телемеханики, а также автоматическая локомотивная сигнализация АЛСН, системы КЛУБ, КЛУБ-У, САУТ, устройство автостопа ЭПК-150.
Заданные функции систем безопасности обеспечиваются при выполнении назначенных требований, таких как:
непрерывный прием локомотивом сигналов о показании впереди стоящего светофора;
получение информации о расстоянии до впереди стоящего светофора;
расчет с помощью бортовых программно-технических средств, используя параметры движения, тормозных характеристик для прицельного автоматического торможения;
наличие на локомотиве устройства, обеспечивающего автоматическое срабатывание тормозов.
При оценке причин нарушения требований безопасности рассматривают не только результаты функционирования указанных систем, но и все многообразие воздействующих на них факторов (рис. 2.1).
Анализ причин нарушения безопасности движения, связанных с проездом запрещающих сигналов, показывает, что основные причины обусловлены несовершенством технических средств, как по показателям их функциональности, так и надежности (рис. 2.2). Статистика отказов показывает, что негативное влияние «человеческого фактора» на безопасность движения возрастает и является определяющим.
Анализ обстоятельств проезда запрещающих сигналов в 2004 (10 случаев) и 2005 (14 случаев) годах показывает, что основным нарушением является ненаблюдение за сигналами при трогании с места после остановки поезда, одиночного или маневрового локомотива, на некодированных путях станций (при белом огне на локомотивном светофоре).
В 2004 году допущено 6 случаев проездов при поездном движении, в 2005 году 4 случая, а при маневровых передвижениях соответственно 4 и 7 случаев.
В 2004 году было допущено 2 случая проезда запрещающих сигналов в результате нерасчетливого управления тормозами.
Эта статистика носит устойчивый и систематический характер (рис. 2.3).
Низкая информативность системы АЛСН и ограниченность функциональных возможностей обусловили необходимость ее дополнения другими устройствами: УКБМ с блоками Л-116, Л-116У, блоком Л-168, обеспечивающими защиту от несанкционированного движения поезда или локомотива; блоками предварительной световой сигнализации контроля бдительности машиниста Л-77, Л-159, Л-159М, Л-143. Для контроля бдительности машиниста и автоматического торможения перед светофором с запрещающим сигналом создано устройство Л-132 «Дозор». Основные функции этих устройств представлены в Приложении № 1.
Массовое внедрение этих приборов и устройств в 80е - 90е годы прошлого столетия было вызвано необходимостью максимального использования провозных и пропускных способностей железных дорог, которые невозможно было реализовать вследствие большого количества браков в поездной работе, особенно случаев проезда запрещающих сигналов на перегонах (табл. 2.1).
Таблица 2.1
|
|
Годы | ||||||||||
|
1985 |
1986 |
1987 |
1988 |
1989 |
1990 |
1991 |
1992 |
1993 |
1994 |
1995 | |
|
Случаев проезда |
100 |
108 |
97 |
83 |
75 |
67 |
65 |
43 |
31 |
23 |
18 |
Очевидно, что решение о стопроцентной установке на локомотивы дополнительных приборов безопасности позволило резко сократить число проездов запрещающих сигналов и стабилизировать ситуацию.
Однако технический уровень и алгоритмы дополнительных приборов безопасности не позволяли осуществлять автоматическую остановку перед светофором с запрещающим показанием.
Перечисленные системы обеспечения безопасности создавались в разное время, и отражают функциональные возможности существовавшего тогда технического и технологического уровня производства. Их применение было оправдано, что подтверждается статистикой крушений и аварий.
В настоящее время приборы безопасности выработали свой ресурс. Особенно опасно старение и изменение уровня изоляции кабельных или монтажных цепей. При превышении нормативного срока эксплуатации резко возрастает вероятность снижения допустимого уровня защиты от обесточивания проводов, (что может привести к опасной ситуации), а, соответственно, вероятность простоев при отказах технических средств, которая может быть компенсирована уменьшением периода технического обслуживания, то есть возрастанием эксплуатационных расходов.
Опасность превышения срока службы технических средств связана также с возможностью появления многочисленных одновременных отказов, которые в совокупности могут привести к возникновению аварийных ситуаций.
В системе АЛСН, разработанной во времена применения паровозной и тепловозной тяги, сегодня проявляются недостатки, связанные с принципами ее построения и технической реализации, а так же с ограничениями возможности ее применения, обусловленными структурой увязки с системами электрической централизации (рис. 2.4).
На сети железных дорог эксплуатируется ряд локомотивных приборов и систем безопасности движения, основанных на показаниях автоматической локомотивной сигнализации (рис. 2.5).
С целью сокращения случаев нарушений безопасности движения, связанных с проездом запрещающих сигналов, на сети железных дорог внедряются технические средства, обеспечивающие предельное торможение поезда перед светофором с запрещающим показанием. Это системы САУТ, САУТ-У, САУТ-М, САУТ-ЦМ, МАЛС, ЕКС, которые автоматически предотвращают проезд поездом (локомотивом, самоходной подвижной единицей) сигнала с запрещающим показанием.
Система автоматического управления торможением поезда – САУТ и ее модификации САУТ-У, САУТ-М, САУТ-ЦМ, применяется на российских ж.д. с 1990 года.
На 1 января 2006 года на сети железных дорог оборудовано и эксплуатируется с устройствами САУТ 4630 локомотивов или около 30%, а также 24,5 тысяч км линий или 29% наиболее напряженных участков железных дорог (рис. 2.6).
С 2004 года на железных дорогах производится внедрение серийно выпускаемых комплексных локомотивных микропроцессорных устройств безопасности КЛУБ-У производства Ижевского радиозавода, дополненных устройствами принудительной остановки поезда (КОН) при несанкционированном выключении КЛУБ-У.
На 1 января 2006 года устройствами КЛУБ-У оборудовано 1916 локомотивов или 9,75% от парка.
Функциональное назначение КЛУБ-У: прием и дешифрирование сигналов АЛС и отображение на локомотивном светофоре показания находящегося впереди напольного светофора; контроль разрешенной скорости движения в зависимости от показания АЛС; автоматическая остановка поезда перед светофором с запрещающим показанием на кодированном участке. Технические параметры системы предоставляют возможность приема кодов АЛС на участках полуавтоматической блокировки и определенных команд с использованием цифрового радиоканала.
Современными устройствами контроля и индикации уровня бодрствования машиниста ТСКБМ оборудовано 1869 локомотивов или около 8% парка.
В настоящее время приборами безопасности оборудовано 9303 магистральных электровозов (6627 грузовых и 2676 пассажирских), 10345 тепловозов (3967 грузовых, 1067 пассажирских, 5311 маневровых). Оборудование локомотивов современными приборами безопасности отражено в табл. 2.2.
Таблица 2.2
|
Локомотивы |
Система безопасности | |||||||||||
|
КЛУБ-У |
САУТ-ЦМ |
ТСКБМ |
КОН |
МАЛС, ГАЛС |
ЕКС | |||||||
|
Ед. |
% от парка |
Ед. |
% от парка |
Ед. |
% от парка |
Ед. |
% от парка |
Ед. |
% от парка |
Ед. |
% от парка | |
|
Всего локомотивов |
1916 |
9,75 |
2202 |
12,0 |
1688 |
9,2 |
3743 |
29,7 |
40 |
0,8 |
15 |
0,6 |
|
всего электровозов: |
1551 |
14,5 |
2201 |
25,4 |
1494 |
17,3 |
4431 |
51,2 |
|
|
15 |
0,6 |
|
в т.ч. грузовых |
478 |
6,0 |
1548 |
24,5 |
267 |
4,2 |
3743 |
59,3 |
|
|
|
|
|
в т.ч. пассажирских |
1073 |
37,2 |
653 |
27,8 |
1227 |
52,3 |
688 |
29,3 |
|
|
15 |
0,6 |
|
всего тепловозов: |
365 |
2,7 |
1 |
0,1 |
194 |
2,0 |
1024 |
10,5 |
40 |
0,8 |
|
|
|
в т.ч. грузовых |
97 |
1,9 |
0 |
0 |
2 |
0,1 |
767 |
20,3 |
|
|
|
|
|
в т.ч. пассажирских |
98 |
7,5 |
1 |
1 |
186 |
19,1 |
52 |
5,3 |
|
|
|
|
|
в т.ч. маневровых |
170 |
2,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
205 |
4,1 |
40 |
0,8 |
|
|
Анализ показывает, что основной парк локомотивов (около 70%) оборудован АЛСН с дополнительными простейшими устройствами контроля бдительности машиниста и именно они в основном влияют на безопасность движения поездов в настоящее время. Практически не оборудованными новыми системами остались тепловозы, особенно маневровые.
