Баранов Леонид Аврамович, профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Управление и защита информации» РУТ (МИИТ), рассказал об истории становления и об успехах в области автоматизации технологических процессов на железнодорожном транспорте. Реализованные на сегодняшний день и широко применяемые решения разработаны коллективами ВНИИЖТа и научно–исследовательской лаборатории автоматического управления движением поездов (НИЛ АУДП) МИИТа.
Пензенским НИИ вычислительных машин в 1967 году была создана автономная бортовая система автоматического управления движением пригородных электропоездов на феррит-диодных и феррит-транзисторных элементах. Она реализовала функции управления, но не получила внедрения из-за низкой надежности элементной базы. В 1969 году МИИТ предложил для пригородных поездов автономную систему ЭР 2 на полупроводниковых навесных элементах, испытания прошли на участке Москва – Дмитров.
В 1972 году успешно прошли эксплутационные испытания системы телемеханического управления дополнительным локомотивом в составе соединенного грузового поезда Братск 1 на Братском отделении Восточно – Сибирской железной дороги. Это был первый в СССР опыт ведения соединенного грузового поезда с дополнительным электровозом в середине состава, который управлялся машинистом головного электровоза. В 1973 году телемеханическая система Братск 1 М успешно прошла эксплутационные испытания на Георгиу – Дежском и Лиховском отделениях Юго – Восточной железной дороги. Это был первый в СССР опыт использования интегральной микросхемотехники на электроподвижном составе.
В 1971 году на тех же принципах на новой элементной базе было внедрено автоматическое управление пассажирских поездов. В 1969 – 1983 гг. были разработаны различные модификации автономных систем автоведения пассажирских поездов. Впервые в отечественной практике была создана система автоведения пассажирского поезда на базе отечественной микроЭВМ С5–12 (1983 г.). Эта система эксплуатировалась на пассажирском поезде Москва – Ленинград. Предложенный двухконтурный принцип построения автономных систем автоведения используется в современных микропроцессорных системах.
Централизованные системы автоведения поездов на метрополитене, объединившие в себе систему автоведения и систему обеспечения безопасности движения, были разработаны и внедрены в конце 1970-х – начале 1980-х гг. (Московский и Харьковский – 1979 г., Ташкентский – 1983 г.) В 1989 году МИИТ совместно с заводом «Алмаз» впервые в СССР предложили микропроцессорное поездное устройство централизованной системы автоведения для поездов метрополитена. Оно было внедрено в 1990 году на Харьковском метрополитене, разработка была использована впоследствии при создании систем для метрополитенов Санкт-Петербурга и Казани. Параллельно разрабатывалась система энергооптимальных тяговых расчетов, в настоящее время рекуперация используется в метро Москвы. С конца 1990-х создаются и совершенствуются тренажеры машиниста метрополитена с использованием цифровых моделей линий метро.
Баранов Леонид Аврамович подчеркнул важность баланса безопасности, комфорта и потребления энергоресурсов в рамках единой интеллектуальной системы движения поездов. Для внеуличного городского транспорта многоуровневая система интегрируется с системами служб города, системой управления поездами, подсистемой планирования и обучения персонала. Подготовка кадров должна предварять широкое внедрение интеллектуальных систем управления.
Сидоренко Валентина Геннадьевна, профессор, доктор технических наук, преподаватель кафедры «Управление и защита информации» РУТ (МИИТ), остановилась в своем докладе на автоматизированных системах управления планирования движения поездов городских агломераций. Главной задачей она назвала переход от автоматизации к цифровизации, отметив, что в настоящее время наблюдается всплеск развития интеллектуальных транспортных систем.К основным вызовам на примере кривой Аутера профессор отнесла формализацию сложных задач таких, как удаленное управление двумя поездами машинистом-оператором из диспетчерского пункта, особенно в случае возникновения внештатных ситуаций.
Процесс планирования является многошаговым. В соответствии с выявленной потребностью строится график движения транспортных средств, далее с учетом этого рассчитывается график оборота, который задает функции каждого транспортного средства, затем график работы локомотивной бригады. Все эти факторы отражаются на перевозочном процессе. Для его анализа считываются данные телеметрии, производится фиксация результатов в АСУ, на их основе осуществляется прогнозирование для принятия управленческого решения.
В ходе имитационного моделирования используется отечественный софт. Данная модель может быть использована для прогнозирования пассажиропотока при проведении крупных спортивных мероприятий, в качестве примера успешного использования – Чемпионат мира по футболу – 2018. Завершая свое выступление, Сидоренко Валентина Геннадьевна отметила, что при Российском университете транспорта действует первый в странедиссертационный совет по интеллектуальным транспортным системам.
О технологиях интервального регулирования как инструменте повышения эффективности движения поездов рассказал Ефим Розенберг, профессор, доктор технических наук, первый заместитель генерального директора АО «НИИАС».
Ключевыми проектами АО «НИИАС» по моделированию объектов железнодорожного транспорта в городских агломерациях является формирование мероприятий по сокращению межпоездных интервалов и повышению интенсивности движения электропоездов по МЦК и диаметральным маршрутам. Также ведется анализ «узких» мест в инфраструктуре станций Российских железных дорог, расчет и обоснование изменений в состав устройств СЦБ с целью повышения провозной способности на основе технологии интервального регулирования, развитие примыкающих подъездных путей.
Комплексные цифровые технические системы и решения включают цифровые модели пути, цифровые системы связи, центры управления для полигонов и бортовые вычислительные комплексы. На текущий момент реализованы проектирование и ремонт объектов инфраструктуры с высокой точностью, централизация управления движением на больших полигонах с передачей приказов на поезда, моделирование пропускной способности и планирование движения поездов с учетом минимизации затрат, повышение надежности и безопасности систем управления, оперативный мониторинг средств инфраструктуры с подвижного состава. На следующем этапе планируется автоматизация создания электронных карт и ремонта пути, переход к вождению поездов в одно лицо.
Качественными результатами внедрения Концепции управления 4.0 станут полная автоматизация мониторинга инфраструктуры, планирования и контроля качества ремонтных работ, сокращение затрат на строительство объектов инфраструктуры в хозяйстве сигнализации, полная автоматизация мониторинга состояния подвижного состава, переход к управлению потоком поездов на полигонах с учетом энергоэффективности и управление отдельными видами подвижного состава без машиниста.
Преимуществами имитационного моделирования можно считать высокое качество предпроектных проработок за счет точности (до 1 см и 1 сек.), экономию средств за счет исключения ошибок в выборе мероприятий по развитию инфраструктуры на этапе моделирования и выполнение работ по оценке проектных решений и формированию мероприятий в кратчайшие сроки. Современная модель представляет собой комплекс моделирования станций и участков с такими компонентами, как динамическое воспроизведение эксплуатационной работы, учет принципов работы устройств ж/д автоматики и телемеханики, передвижение объектов моделирования на основе динамического тягового расчета.
Поэтапная реализация системы организации диспетчерского управления (АУМ) предусматривается в 2025 – 2030 гг. с продлением до 2035 года. Развитие и реализация Автоматизированной системы ведения графика исполненного движения нового поколения (АС ГИД НП) рассчитана до конца 2026 года. Ее особенностями станут увязка поездов и пометок по всем дорогам без разрывов на стыках, центральный сервер, сквозное планирование на основании вариантного графика и привычный интерфейс. Пилотный проект на ст. Челябинск-Главный в 2023 – 2026 гг. – цифровая ж/д станция, использующая технологии оцифровки осмотра состава и груза с использованием технического визора.
На ст. Лужская-Сортировочная осуществлен перевод на отечественные технические решения. Ключевым преимуществом российского софта можно назвать возможность эксплуатации вновь создаваемых маневровых локомотивов на любой цифровой станции за счет применения единого интерфейса взаимодействия со станционной инфраструктурой. В перечень первоочередных станций реализации инфраструктурных проектов для беспилотного движения маневровых локомотивов до 2030 года также вошли Челябинск, Кинель, им. Максима Горького, Инская, Находка.
На Московских центральных диаметрах действует опытный полигон беспилотнойж/д системы. Целевыми показателями проекта являются уменьшение интервала движения поездов с 6 до 3 минут, увеличение провозной способности со 159,5 до 287,2 млн чел./год и повышение уровня безопасности пассажиров. Его реализация предусматривает использование интеллектуальной контролируемой нейросети и целого комплекса бортовых и стационарных систем.
Внедрение перспективных технических средств автоматики и «сквозных» цифровых технологий для повышений пропускной способности железных дорог впервые было апробировано в дни проведения XXII Зимних Олимпийских игр в Сочи. Точность проследования стрелки была достигнута в 30 секунд. Технология бессветофорной бесстыковой рельсовой цепи предполагает внедрение дистанционного мониторинга и управления системами автоматики на основе сетей цифровой радиосвязи и технического зрения.
Большую популярность завоевала технология «виртуальной сцепки», когда два поезда, в которых имеется система автоведения, идут на расстоянии гарантированной безопасности. ОАО «РЖД» находится в авангарде мирового опыта по развитию данной технологии. На станции такие поезда могут параллельно обрабатываться, что является преимуществом по сравнению с «длинными» поездами. Что касается выделенных пассажирских железнодорожных линий, или ВСМ, здесь большую роль играет развитие системы диагностики – единой контрольно-диагностической системы и развитие методики физико-математического моделирования для предиктивной аналитики всех объектов инфраструктуры.
Источник: http://rut-miit.ru/news/185611