Задачи развития железнодорожной отрасли невозможно решить без разработки и внедрения критических, прорывных технологий. Применение таких технологий не только улучшает качество управления и функционирования, но и многократно увеличивает эффективность экономической деятельности.
Одной из проблем, ограничивающих системный рост эффективности работы хозяйства, является старение основных фондов, превышающее темпы их обновления и модернизации. При современном уровне развития средств СЦБ низка экономическая эффективность планово-предупредительного метода технического обслуживания устройств СЦБ, поэтому невозможен массовый переход к их техническому обслуживанию по «состоянию». Производством, проектированием, строительством и сервисным обслуживанием систем ЖАТ занимаются различные организации с привлечением посредников. В результате отсутствует единая нормативная база, устанавливающая требования ко всему комплексу микропроцессорных устройств СЦБ. По той же причине отсутствуют увязка, унификация и интеграция на программном уровне между микропроцессорными системами разных производителей.
Для устранения указанных проблем необходимо внедрять критические технологии и развивать организационные процессы.
Рассмотрим жизненный цикл систем ЖАТ. Важнейшим критерием внедряемого на российских железных дорогах стандарта IRIS является соотношение надёжности, готовности, ремонтопригодности, безопасности и стоимости жизненного цикла - RAMS / LCC . Жизненный цикл начинается с разработки, закладывающей предельно достижимые параметры RAMS / LCC . Для их улучшения следует использовать модель организации НИОКР, предусматривающую:
– самостоятельное финансирование разработчиками рисков начальных этапов разработки, так как ОАО «РЖД» финансирует только испытания и постановку продукции на производство;
– замену финансирования наиболее важных для ОАО «РЖД» разработок грантами в виде долгосрочных инвестиционных программ по закупкам разработанной продукции и строительству объектов с её применением.
После завершения разработки систему тиражируют и эксплуатируют. Что делать, чтобы и на этом отрезке жизненного цикла продукции удержать привлекательные для заказчика значения RAMS / LCC ? Следует отдавать предпочтение внедрению систем, производители которых выполняют весь комплекс работ в течение всего жизненного цикла (проектирование, изготовление и поставку оборудования, строительно-монтажные и пуско-наладочные работы, сервисное обслуживание, утилизацию). В перспективе надо переходить к контрактам жизненного цикла.
С помощью каких технологий можно добиться максимальной эффективности инвестиций?
Современная МПЦ - это не просто функциональный аналог релейной ЭЦ, а комплекс управления движением поездов с программной интеграцией подсистем автоблокировки, полуавтоматической блокировки, диспетчерской централизации, систем технической диагностики и мониторинга, автоматической переездной сигнализации, поездной, маневровой и горочной АЛС. Интеграция этих систем в МПЦ на программном уровне сокращает стоимость жизненного цикла продукции за счёт исключения параллельного функционирования на станциях нескольких аппаратно-программных комплексов.
При этом МПЦ должна обладать развитыми коммуникационными средствами и гибкой архитектурой. Разработанная НПЦ «Промэлект-роника» микропроцессорная централизация МПЦ-И программно интегрирует смежные системы железнодорожной автоматики, например, переездную сигнализацию, полуавтоматическую и автоматическую блокировки, линейные пункты ДЦ, центры радиоблокировки и др. Такая централизация обеспечивает работу информационных систем верхнего уровня и создает экономически оправданные конфигурации системы для станций различных классов.
Дополнением к рельсовым цепям, а где-то и единственной альтернативой цепям являются средства контроля свободности участков пути методом счета осей ЭССО. Системы счёта осей эффективно используют для: обеспечения работы устройств СЦБ на участках с пониженным сопротивлением балласта, контроля малодеятельных участков, резервирования рельсовых цепей, при защите стрелок от перевода под составом и контроле заполнения подгорочного парка, а также на стыке с информационными технологиями. Для измерения скорости и ускорения подвижного состава разработаны технические решения по применению ЭССО. Создана система определения типов вагонов и локомотивов и контроля их передвижения СОВА - эффективный механизм ведения вагонной модели, контроля приёма-сдачи вагонов и защиты от несанкционированных передвижений подвижного состава. В век информатизации счётчики осей становятся надёжным первичным источником информации для систем верхнего уровня.
Для снижения стоимости обслуживания и, как следствие, всего жизненного цикла устройств СЦБ необходимы системы диагностики. Они позволяют с помощью надёжных каналов связи для передачи информации в центр мониторинга перейти к обслуживанию устройств по текущему состоянию. При эксплуатации систем в отдалённых районах с неразвитой сетью коммуникаций такая возможность зачастую отсутствует, а возврат к традиционной технологии обслуживания неэффективен. В системе СУМО, в которой реализован удалённый мониторинг объектов по радиоканалу, информация о работе устройств СЦБ передаётся по каналу GSM / GPRS на сотовый телефон электромеханика и АРМ поездного диспетчера, а также архивируется встроенными средствами.
Снизить стоимость жизненного цикла систем ЖАТ можно с помощью перехода от воздушных и кабельных линий к волоконно-оптическим каналам и радиоканалам, а также передачи малодеятельных участков на удалённое управление из ЕЦДУ или с опорной станции. Пример реализации таких методов - микропроцессорная полуавтоматическая блокировка МПБ. На станциях, ограничивающих перегон, устанавливают блок контроллеров МПБ, реализующий все алгоритмы полуавтоматической блокировки, включая контроль прибытия поезда в полном составе. Для увеличения пропускной способности перегона совместно с МПБ применяется автоматический блок-пост АБП, который транслирует блок-сигналы и управляет проходными светофорами. Для передачи информации между станциями можно использовать как физическую двухпроводную линию, так и уплотненные волоконно-оптические, кабельные линии или радиоканалы.
На той же аппаратно-программной платформе реализована микропроцессорная система управления переездной сигнализацией МАПС. Счетные пункты ЭССО, накладываемые на любую систему перегонной блокировки, передают извещение на переезд и контролируют проследование поезда.
Разрабатываемая НПЦ «Промэлектроника» интегрированная система управления движением поездов СИНТЕРРА базируется на геоинформационных технологиях с использованием высокоскоростных цифровых радиоканалов и точечных каналов связи с локомотивом. Ядром системы являются автоматическая локомотивная сигнализация с радиоканалом АЛСР и станционной аппаратурой, которая интегрирована в МПЦ-И.
В состав АЛСР входят три основные подсистемы: точечный канал связи с локомотивами ТКС-Л; высокоскоростной цифровой радиоканал; комбинированная система позиционирования. Аппаратура точечного канала состоит из локомотивного антенно-фидерного устройства со считывателем и путевых приемоответчиков, размещаемых на шпалах. Канал предназначен для точного определения координат локомотива и передачи управляющих команд. Цифровой радиоканал базируется на технологиях GSM - R , Wi - Fi , Wi - Max , CDMA , обеспечивающих множественный доступ и автоматический хэндовер. Он используется для непрерывной передачи данных на локомотив о поездной ситуации, показании впе-редилежащих сигналов, допустимой скорости, ее ограничении вплоть до принудительной остановки, а также для оповещения путевых ремонтных бригад. Система позиционирования локомотива КСПЛ рассчитывает координату на основе данных от трёх источников: ТКС-Л, датчика пути и скорости, приемника спутниковой навигации. В этой системе имеется электронная карта контролируемого участка железной дороги.
К станционной аппаратуре АЛСР относится концентратор СТК (центр радиоблокировки), входящий в состав МПЦ-И, а к локомотивной - бортовой компьютер БЛК. Последний имеет безопасную и резервированную архитектуру. Он передает ответственные данные исполнительным локомотивным устройствам, а также принимает данные от датчиков по интерфейсам CAN и RS -485. БЛК гибко конфигурируется и программно реализует различные функции локомотивной автоматики.
АЛСР и разрабатываемая ЗАО НПЦ «Промэлектроника» на ее базе система интервального регулирования движения поездов СИНТЕРРА технически проще и экономически существенно дешевле, чем функциональный аналог - система ETCS . Они позволяют создать экономически оправданные технические решения для участков железных дорог с различным характером и интенсивностью движения.
Оригинальную версию материала можно посмотреть здесь и здесь.