Научная статья на тему 'ОПТИМИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ ВНЕДРЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ'

ОПТИМИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ ВНЕДРЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
158
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АБТЦ-МШ / подвижные блок-участки / межпоездной интервал. / ABTC-MS / mobile block sections / inter-train interval

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Ковалевский Илья Генрикович, Маштакова Анна Владимировна, Оленцевич Виктория Александровна, Асташков Николай Павлович

Интервальное регулирование движения поездов играет важнейшую роль при осуществлении железнодорожных перевозок, обеспечивая безопасность движения и определяя пропускную способность участка, поэтому совершенствование методов и алгоритмов управления в данных системах является актуальной задачей. В ряде случаев эффект при строительстве дополнительного главного пути сопоставим с модернизацией систем интервального регулирования движения поездов, однако технико-экономические аспекты подчеркивают целесообразность практического использования рассматриваемого в представленной статье направления. Уровень интенсивности движения, наличие резервов для пропуска поездов, технические и организационные нарушения в работе предопределяют изменение показателей непроизводительного простоя подвижного состава.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Ковалевский Илья Генрикович, Маштакова Анна Владимировна, Оленцевич Виктория Александровна, Асташков Николай Павлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

OPTIMIZATION OF OPERATIONAL WORK IN THE CONTEXT OF THE INTRODUCTION OF MODERN SYSTEMS OF INTERVAL CONTROL OF TRAIN TRAFFIC

Interval regulation of train traffic plays an important role in the implementation of railway transportation, ensuring traffic safety and determining the capacity of the section, therefore, improving methods and control algorithms in these systems is an urgent task. In some cases, the effect of the construction of an additional main track is comparable to the modernization of interval control systems for train traffic, but the technical and economic aspects emphasize the feasibility of practical use of the direction considered in the presented article. The level of traffic intensity, the availability of reserves for passing trains, technical and organizational violations in the work determine the change in the indicators of unproductive downtime of rolling stock.

Текст научной работы на тему «ОПТИМИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ ВНЕДРЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ»

«Научные исследования и инновации»

УДК 656.259

Ковалевский Илья Генрикович Kovalevsky Ilya Genrikovich Магистрант Master's student Маштакова Анна Владимировна Mashtakova Anna Vladimirovna Магистрант Master's student Оленцевич Виктория Александровна Olentsevich Victoria Alexandrovna

к.т.н., доцент

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Асташков Николай Павлович Astashkov Nikolai Pavlovich

к. т.н.

Candidate of Technical Sciences Иркутский государственный университет путей сообщения Irkutsk State University of Railway Transport

ОПТИМИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ ВНЕДРЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

OPTIMIZATION OF OPERATIONAL WORK IN THE CONTEXT OF THE INTRODUCTION OF MODERN SYSTEMS OF INTERVAL CONTROL OF TRAIN TRAFFIC

Аннотация: Интервальное регулирование движения поездов играет важнейшую роль при осуществлении железнодорожных перевозок, обеспечивая безопасность движения и определяя пропускную способность участка, поэтому совершенствование методов и алгоритмов управления в данных системах является актуальной задачей. В ряде случаев эффект при строительстве дополнительного главного пути сопоставим с модернизацией систем интервального регулирования движения поездов, однако технико-экономические аспекты подчеркивают целесообразность практического использования рассматриваемого в представленной статье направления. Уровень интенсивности движения, наличие резервов для пропуска поездов, технические и организационные нарушения в

XIМеждународная научно-практическая конференция работе предопределяют изменение показателей непроизводительного простоя подвижного состава.

Abstract: Interval regulation of train traffic plays an important role in the implementation of railway transportation, ensuring traffic safety and determining the capacity of the section, therefore, improving methods and control algorithms in these systems is an urgent task. In some cases, the effect of the construction of an additional main track is comparable to the modernization of interval control systems for train traffic, but the technical and economic aspects emphasize the feasibility of practical use of the direction considered in the presented article. The level of traffic intensity, the availability of reserves for passing trains, technical and organizational violations in the work determine the change in the indicators of unproductive downtime of rolling stock.

Ключевые слова: АБТЦ-МШ, подвижные блок-участки, межпоездной интервал.

Keywords: ABTC-MS, mobile block sections, inter-train interval.

Не секрет, что даже от маленького участка железной дороги может зависеть пропускная способность всего региона. Такой самой грузонапряжённой линией является Большой Луг - Слюдянка 2 протяжённостью 85 километров. На данном участке, когда широкомасштабному развитию инфраструктурного комплекса противостоит сама природа, приходится прибегать к интеллектуально-техническим мероприятиям для увеличения пропускной способности. Одним из таких мероприятий позволяющих достигнуть желаемого результата является сокращение межпоездного интервала, зависящего от длины блок-участков, а, следовательно, длины тормозного пути поезда.

Одним из способов позволяющим сократить длину и число блок-участков между поездами на перегоне является применение системы интервального регулирования движения поездов АБТЦ-МШ с подвижными блок-участками. Это микропроцессорная автоблокировка с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением аппаратуры в монтажных шкафах на прилегающих станциях.

«Научные исследования и инновации»

Унифицированные конструктивные части автоблокировки

позволяют проектировать любые конфигурации системы для различных участков дороги в зависимости от характеристик перегонов с любыми видами тяги.

Данная система, способная сократить межпоездной интервал до 2,5 минут, хорошо себя зарекомендовала в ходе эксплуатации на Московском центральном кольце и ряде участков Дальневосточной, Забайкальской, Южно-Уральской и Северо-Кавказской железных дорог. Но как утверждают эксперты, в сложных топографических условиях с применением локомотивов для подталкивания данная система позволит сократить интервал между поездами с 10 до 5-6 минут.

Функциональные возможности системы:

- контроль занятости участков пути вместе с целостностью рельсовых нитей;

- управление показаниями путевых светофоров и устройствами автоматической переездной сигнализации;

- сбор информации о поездном положении и передача её по каналам систем автоматической локомотивной сигнализации с формированием управляющих команд, а также по цифровому радиоканалу для их дублирования;

- обеспечение информацией дежурного по станции о состоянии рельсовых цепей и местоположении поездов;

- обеспечение взаимодействия с имеющимися системами управления движением поездов [1-3].

Пропуск поездов при данной системе может осуществляться, как по сигналам проходных светофоров с дублированием автоматической локомотивной сигнализацией (АЛСН, АЛС-ЕН), так и с использованием последней, как основной системы разграничения движения поездов [4].

XIМеждународная научно-практическая конференция

Это позволяет отказаться от использования проходных

светофоров и перейти от фиксированных блок-участков к подвижным, что, несомненно, поспособствует повышению пропускной способности перегонов. Из этого следует, что теперь интервал между поездами будет определяться тормозными характеристиками поезда и его категорией [1, 2]. При этом машинисты будут ориентироваться уже не на сигналы, оповещающие о занятости участка, а на конкретное расстояние до идущего впереди состава, показываемое комплексным локомотивным устройством безопасности (КЛУБ). КЛУБ также сможет показывать до 10 участков удаления, что позволит выбирать наиболее рациональный скоростной режим.

Помимо этого на локомотив будет передаваться информация: о показаниях входных светофоров; о состоянии маршрутов приёма и отправления на станциях; об ограничении скоростей на станциях и блок-участках; о направлении движения, а также состоянии блок-участков на путях перегона.

В качестве дополнительного средства передачи информации на локомотив помимо АЛСН выступает оборудование цифрового радиоканала, размещённое на перегонах, станциях и на самом локомотиве.

Структура стационарной части АБТЦ-МШ состоит из двух уровней. Обеспечение выполнения логических функций, а также согласование с устройствами электрической, диспетчерской централизации и прочими имеющимися системами управления движением осуществляет аппаратура первого уровня, размещаемая в постах электрической централизации или контейнерных модулях. Аппаратура же второго уровня, размещаемая в трансформаторных, путевых ящиках и релейных шкафах, выполняет команды первого уровня направленные для управления бортовыми и перегонными устройствами и контроля их исправности [3].

«Научные исследования и инновации» Размещение аппаратуры централизованно в станционных

шкафах сокращает занимаемые ею площади и обеспечивает более

высокий уровень защиты от грозовых разрядов, что существенно

повышает надёжность функционирования системы. Это достигается

разделением станционных помещений для оборудования

автоблокировки на зоны с различными степенями воздействия от

электромагнитного поля и импульсных напряжений с установкой

дополнительных средств защиты [4, 5].

В АБТЦ-МШ предусмотрен цифровой модуль контроля

рельсовых цепей ЦМ КРЦ, обеспечивающий приём и передачу данных

через цифровой интерфейс К8-422 по двум дублированным волоконно-

оптическим линиям в управляющую систему автоблокировки. ЦМ КРЦ

состоит из аппаратуры тональных рельсовых цепей и кодирования их

сигналами АЛСН, аппаратуры обмена данными с системами СЦБ,

блока контроля кабельных цепей (БККЦ-Е) и оборудования для защиты

от перенапряжений от грозовых разрядов и тягового тока.

ЦМ КРЦ позволяет повысить надежность работы всей системы с

помощью резервирования каналов передачи информации и

дублирования, наиболее ответственных приборов. При этом

самостоятельные блоки и модули системы могут заменяться по мере

эксплуатации без дополнительных настроек. Приборы также имеют

возможность собственного анализа, выявляющего отказы основного,

резервного комплекта и отдельных функционирующих устройств, и

выдачи информации о своём техническом состоянии в системы

мониторинга и диагностики [3, 5].

С помощью двух комплектов аппаратуры, обеспечивающей

безопасность, выполняется независимая обработка по обоим каналам и

сравнение полученных результатов безопасной схемой сравнения с

тестированием отдельных узлов аппаратуры в каждом цикле. При этом

XIМеждународная научно-практическая конференция в такой аппаратуре применяется мажоритарный принцип принятия

решений по схеме «два из трёх».

В системе реализованы конструктивные способы минимизации вероятности отказов, а схемные решения локальных вычислительных сетей устроены так, чтобы отказ отдельных приборов не блокировал работу других.

При возникновении в микропроцессорных модулях, блоках опасных отказов, способных нарушить условия безопасности движения поездов, система переходит в защитное состояние и извещает дежурного по станции и поездного диспетчера о неисправностях, ведя при этом архив событий.

Для исключения активации выходных сигналов аппаратуры при сбое система запуска во время перезагрузки аппаратуры имеет временную задержку, достаточную для остановки поезда.

АБТЦ-МШ имеет систему бесперебойного электропитания, которая состоит из вводного шкафа ШВ-АБ и выпрямительно-преобразовательного ШВП-АБ. В функционал шкафа ШВ-АБ входит ввод и распределение, а также контроль и защита напряжения переменного тока 380 и 220 вольт от двух фидеров и резервного дизель-генераторного агрегата с автозапуском (ДГА-ПН). Шкафом ШВП-АБ осуществляется бесперебойное питание напряжением постоянного тока в 220 и 24 вольта и переменного тока нагрузки системы 220 вольт, обеспечивая при этом их изоляцию от сети, а также распределение, контроль и защиту напряжения на нагрузках и аккумуляторной батарее. Шкафы АБТЦ-МШ заземляются непосредственно при подключении шин шкафа и заземления [4].

Можно отметить также, что по сравнению с другими микропроцессорными системами автоблокировки с тональными рельсовыми цепями, помимо уже вышесказанных особенностей

«Научные исследования и инновации» резервирования аппаратуры и каналов связи, АБТЦ-МШ имеет

следующие преимущества:

- меньшие капитальные затраты на оснащение перегонов;

- меньшие эксплуатационные затраты в связи с модульным и централизованным построением системы;

- большая помехозащищённость при передаче данных с помощью частотно-модулированных сигналов и помехоустойчивых кодов;

- расширенная диагностика системы предоставляет высокую степень ремонтопригодности;

- использование современных интерфейсов при взаимодействии с системами железнодорожной автоматики [3].

Оценка целесообразности практического использования рассмотренной системы на первоначальном этапе должна отразить расчет следующего комплекса задач:

- анализ технико-эксплуатационной работы участка железнодорожной линии;

- построение суточных планов-графиков работы станций и графика движения поездов участка, расчет показателей работы;

- анализ существующих и перспективных величин показателей работы рассматриваемого участка, определение «узких мест»;

- разработка проектных решений, направленных на повышение пропускной способности;

- построение суточных планов-графиков работы станций и графика движения поездов участка с учетом проектных решений и перспективных объемах перевозок, расчет показателей работы;

- расчет пропускных способностей участка;

- экономическое обоснование предложенных проектных решений.

XIМеждународная научно-практическая конференция

Практическое использование рассмотренной технологии требует оценки изменения пропускной способности железнодорожной линии и величины грузооборота, что непосредственно отразится на экономических показателях.

Библиографический список:

1. Татарникова Д.А. Модернизация устройств контроля схода подвижного состава с целью обеспечения безопасности и защиты транспортных комплексов [Электронный ресурс] / Д.С. Татарникова, Н.С. Татарникова, Е.В. Михайлов, Н.П. Асташков // Молодая наука Сибири: электрон. науч. журн. - 2019. - №3.

2. Семенцова Т.М. Обеспечение защиты устройств железнодорожной автоматики и телемеханики от перенапряжений [Электронный ресурс]/ Т.М. Семенцова, И.А. Степанова, Н.П. Асташков // Молодая наука Сибири: электрон. науч. журн. - 2020. -№1(7) 2020.

3. Системы управления движения поездов на перегонах: учебник: в 3 ч. / В.М. Лисенков и др.: под ред. В.М. Лисенкова. - М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2016.

4. Панова У.О. Основы технического обслуживания устройств систем сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) и железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ): учеб. пособие. -М.: ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2018. - 136 с.

5. Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте: учебник: в трёх частях / Д.В. Шалягин, А.В. Горелик, Ю.Г. Боровков; под ред. Д.В. Шалягина. - М.: ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2019.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.