Приложение № 10

Применение новейших информационных технологий для расширения функциональных возможностей систем обеспечения безопасности движения

1. Использование современных технических решений для расширения функций систем обеспечения безопасности

Перечень технических средств для расширения функций обеспечения безопасности движения приведен на рис. П10.1.

Использование счетчиков осей в качестве альтернативы рельсовых цепей, может рассматриваться, как одна из мер уже функционирующих систем, особенно на станциях при оборудовании их бесстыковыми рельсовыми цепями, а также на перегонах при установке датчиков на входах и выходах станций, на переездах. Данные системы находятся в опытной эксплуатации на ряде дорог и их испытания должны подтвердить показатели надежности для решения вопроса последующего интегрирования в систему безопасности.

Логический контроль за работой технических средств проведен при модернизации устройств ДЦ, когда даже при неправильной логике работ ЭЦ (уменьшенное повреждение системы, как на ст. Ударник Юго-Восточной ж.д.) система отслеживала и блокировала опасную ситуацию. Сегодня этот алгоритм реализуется при проектировании ДЦ, а также МПУ и РПУ.

Другие технические решения, приведенные на рис. П10.2, прошли испытания при эксплуатации системы КЛУБ-У и подтвердили высокую эффективность реализуемых на их основе дополнительных функциональных возможностей по контролю требований безопасности движения.

На основе использования новых технологий появилась возможность (рис. П10.2-П10.4 ):

• введения дополнительных функций в РПЦ и МПЦ, позволяющих исключить проезды маневровых и поездных сигналов, кодировать все пути на станциях, а также обеспечить проследование светофоров с запрещающими или предупреждающими сигналами только по командам с поста ДСП или по сигналам от ДЦ;

• введения координатного контроля местоположения объектов на основе спутниковой навигации позволяет обеспечить дополнительный уровень контроля предельной дистанции между попутно-следующими поездами, а также на принципиально новом уровне решить задачи контроля местоположения вагонов и локомотивов на станциях, обеспечить решение задач оповещения работающих на пути;

• отказаться за счет наличия электронной карты на локомотиве от большинства напольных устройств передачи информации на локомотив (за исключением реперных сигналов на входе станций, в качестве которых могут быть использованы датчики САУТ-ИСП).

• автоматической регистрации и дешифрации информации о параметрах движения локомотива, действиях машиниста и состоянии подвижного состава, что обеспечивает не только получение объективной информации о нарушении требований безопасности движения, но и позволяет перейти к полностью автоматическим системам контроля за соблюдением технологической дисциплины в АСУ хозяйств и АСУ безопасности движения; это одновременно позволяет совестно с развитием систем цифровой радиосвязи перейти к оперативному контролю из центров управления за действиями локомотивных бригад и состоянием подвижного состава.

• использования компьютерных систем для систем безопасности и построения их в виде наращиваемых комплексов с открытой архитектурой, что позволяет повысить надежность устройств, в том числе и за счет резервирования, сократить затраты на профилактическое обслуживание при их самодиагностировании и исключить дополнительные расходы на монтаж при поэтапном расширении функций системы безопасности.

Организация управления движением поездов на основе данных технических решений позволяет в дополнение к действующим сигнальным показаниям АЛСН вводить дополнительную информацию, направляемую по радиоканалу с поста ДСП с учетом ее согласованности с информацией от электрической централизации.

Кроме того, расширяется возможность контролировать свободность перегонов (блок-участков) или пути на станциях за счет передачи данных от счетчиков осей в КЛУБ-У на локомотиве. Испытания таких систем для участков с полуавтоматической блокировкой на Московской ж.д. показали, что при этом обеспечивается высокая живучесть устройств контроля свободности перегона даже при повреждениях кабеля.

Расширение функций безопасности осуществляется также для повышения эффективности отдельных операций. На рис. П10.4 приведены принципы действия системы принудительной остановки маневрового локомотива (СПОМ). Данная система является вспомогательной, содержит элементы сопряжения с типовой маневровой радиостанции и средствами служебного торможения на локомотиве.

Испытания системы подтвердили ее работоспособность и возможность, как автономного применения, так и в качестве элемента более сложных систем контроля безопасности движения, в том числе при управлении «толкачами».

Введение цифрового радиоканала на станциях позволяет принципиально по-новому решать задачу защиты от сбоев АЛСН на стрелочных секциях, дублировать информацию АЛСН, в том числе на боковых путях станции., отказаться от точечных датчиков САУТ у входных и выходных сигналов, обеспечив не только повышение надежности, но и передачу оперативной информации от ДСП о параметрах движения по участку.

Структура станционных систем позволяет исключить выезды локомотива на занятые маршруты приема и отправления, а также оперативно передавать на локомотив через каналы ДЦ и СПД значения временных ограничений скорости на участке и отставания от графика движения.

Канал радиосвязи на станции может одновременно быть использован для приема информации о состоянии систем безопасности на локомотиве.

Эффективность предложенных технических решений иллюстрирует рис. П10.2. Здесь для варианта 1 показано, что существующие системы безопасности АЛСН+УКБМ не могут гарантировать защиту от проезда запрещающего сигнала, т.к. они контролируют, а не автоматизируют действия машиниста.

Расширение функций безопасности в приборах «Дозор» и КЛУБ с расчетом кривой торможения исходя из минимальной длины блок-участка повысило безопасность, но не исключило возможность проезда запрещающего сигнала светофора.

В системе САУТ эта задача была решена путем установки на каждом светофоре точечного датчика с информацией о длине и профиле пути, но надежность этих систем явно недостаточна, что подтверждено практикой эксплуатации.

Развитие функциональных возможностей системы САУТ позволило устанавливать только один датчик на входе и выходе станций (вариант 3), но контроль проследования границ блок-участков осуществлялся по системе АЛСН, что не отслеживает необходимую точность, а на входе станции отсутствовала информация о конкретной длине маршрута.

Для устранения этого недостатка в точечный датчик системы САУТ введено кодирование информации, получаемой с поста ДСП о маршруте приема, но это потребовало в свою очередь усложнить увязку с ЭЦ. Данный вариант испытывается совместно с ЕКС и получил название САУТ-НСП.

Преимущества варианта 5 с учетом приведенных соображений очевидно, т.к. для передачи информации не требуется укладки кабеля. Она осуществляется в любой точке в зоне станции и координаты локомотива непрерывно передаются на пост ДСП.

Реализуемые в системе безопасности на локомотиве функции, на основе рассмотренных технических решений позволяют повысить надежность и безопасность всего комплекса систем управления движением поездов.

Последующее развитие указанных направлений позволяет решать следующие задачи управления в составе поезда. К таким задачам можно отнести:

• управление торможением хвостового вагона поезда по радиоканалу(рис. П10.5). Данное устройство под названием СУТП успешно испытывается на Западно-Сибирской, Южно-Уральской и Свердловской ж.д. При разработке этой системы были решены задачи создания радиомодема повышенной помехозащищенности для диапазона 160 МГц;

• управление локомотивов в составе поезда для системы ИСАВП-РТ (рис.П10.6), испытания которой прошли на Московской и Октябрьской ж.д. и подтвердили эффективность использования режимов распределенной тяги для повышения безопасности движения и сокращения расходов на электроэнергию.

Аналогичные тенденции применения новейших технологий в системах безопасности характерны и для других стран. Например, система радиоуправления торможением вагонов в составе грузового поезда (ЕР^х) фирмы GE позволяет решить проблему сокращения тормозного пути и диагностики элементов грузового вагона на ходу поезда.