Применение цифровых моделей пути для создания электронных проектов для щебнеочистительных машин Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 528.48

ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ ПУТИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРОЕКТОВ ДЛЯ ЩЕБНЕОЧИСТИТЕЛЬНЫХ МАШИН

Степан Андреевич Третьяков

Сибирский государственный университет путей сообщения, 630049, Россия, г. Новосибирск, ул. Дуси Ковальчук, 191, аспирант, инженер кафедры «Инженерная геодезия», тел. (923)129-10-10, e-mail: tretyakov.stepan91@mail. ru

Описана система автоматизированного управления щебнеочистительными машинами, процесс создания цифровой модели пути и электронного проекта для работы щебнеочисти-тельной машины.

Ключевые слова: система автоматизированного управления, цифровая модель пути, электронный проект, очистка балласта.

APPLICATION OF DIGITAL MODELS WAYS TO CREATE ELECTRONIC PROJECTS FOR BALLAST CLEANER MACHINES

Stepan A. Tretyakov

Siberian Transport University, 630049, Russia, Novosibirsk, 191 Dusi Kovalchuk St., Ph. D. student, engineer department «Engineering Geodesy», tel. (923)129-10-10, e-mail: tretyakov.stepan91@mail.ru

A system for automated management Ballast cleaner, the process of creating a digital model of the way and the project for electronic Ballast cleaner.

Key words: automatic control system, digital path, electronic project, ballast cleaning.

Наиболее дорогостоящими и трудоемкими работами в путевом хозяйстве ОАО «РЖД» являются капитальные ремонты и реконструкции существующих путей. От качества работ, выполненных в период капитального ремонта (реконструкции), зависит объем трудозатрат необходимый для текущего содержания пути, поддержания его в состоянии, позволяющем пропускать поезда с установленными скоростями и обеспечивающим безопасность движения. В пределах капитального ремонта (реконструкции) наиболее ресурсоемкими являются работы по вырезке и очистке загрязненного материала балластной призмы, которым чаще всего является щебень.

Балластная призма - это элемент верхнего строения пути, укладываемого на земляное полотно для стабилизации рельсо-шпальной решетки при воздействии динамических нагрузок от подвижного состава.

i-

х

"ч^-- Земляное полотно

Рис. 1. Поперечный профиль железнодорожного полотна

Одно из основных назначений балластной призмы - отведение воды от рельсо-шпальной решетки. В процессе эксплуатации материал балластной призмы загрязняется в следствии просыпания сыпучих грузов из проходящих поездов, ветрового наноса мелких частиц, и теряет дренирующие и упругие свойства.

Вырезка и очистка балласта производится путевыми машинами. Обычно по проекту работ вырезка балласта в разных местах производится на различную глубину и с разной величиной поперечного уклона вырезки. В настоящее время контроль глубины вырезки производится после выполнения разбивочных работ по меткам на опорах контактной сети, которые располагаются в 60-80 метрах друг от друга, а в случае их отсутствия (неэлектрофицированные участки) -геодезическим сопровождением с использованием тахеометров.

Сотрудниками лаборатории «Диагностика дорожных одежд и земляного полотна» («ДДОиЗП») СГУПСа разработана система автоматизированного управления щебнеочистительными машинами (САУ ЩОМ). Система успешно прошла испытания на участках Западно-Сибирской железной дороги и активно внедряется в производство путевыми машинными станциями (ПМС).

Сущность работы САУ ЩОМ заключается в следующем: цифровая модель пути (ЦМП), фиксирующая фактическое положение пути загружается в базу данных САУ ЩОМ в цифровом виде. С использованием специального программного обеспечения геометрические параметры и пространственное положение оси пути сравниваются с проектными значениями. В результате сравнения формируется сигнал управления на гидроприводах перемещения в вертикальной плоскости баровой цепи щебнеочистительной машины в 1-ых точках пути, обеспечивая проектную глубину вырезки и нормативные уклоны.

Структура цифровой модели пути (рис. 2) представляет собой набор данных о пространственном положении оси пути, расстояние до оси соседнего пути (междупутье), габариты опор контактной сети и т.д.

Структура и формат данных строго регламентированы и согласованы со структурой и форматами САУ ЩОМ.

ЦМП создается с помощью аппаратно-программного комплекса «Профиль», который так же является разработкой СГУПС. «Профиль» с навесным спутниковым оборудованием геодезического класса точности прокатывается по ремонтируемому пути, каждую секунду записывая координаты оси пути [1], таким образом, ЦМП содержит примерно 1 точку на 0,8 метров. Лазерной рулеткой измеряется расстояние между головками смежных рельсов соседних путей, которое потом приводится к расстоянию между осями путей; измеряется расстояние между головкой рельса и опорой контактной сети, которое при создании проекта приводится к габариту опоры[2].

Электронный проект загружается в бортовой компьютер машины, и оператор непрерывно видит информацию о параметрах вырезки (рис. 3).

±

Междупутное расстояние^-

1_4

Габарит опоры =ко нта кТно йсети а

Рис. 2. Цифровая модель пути

Рис. 3. Окно оператора щебнеочистительной машины

Таким образом процесс вырезки балласта полностью автоматизирован, за счет сокращения затрат на разбивочные геодезические работы и повышения качества, повышается эффективность капитальных ремонтов (реконструкции) железнодорожных путей.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Щербаков В. В., Верескун В. Д. Опыт применения глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) для решения инженерных задач на железных дорогах России / Телекоммуникационные, информационные и логистические технологии на транспорте/ Ростов-на-Дону, 2011. - С. 99-106.

2. Щербаков В. В. Выправка пути при реконструкции и ремонте железнодорожных путей с использованием ГИС-технологий и ГНСС // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Между-нар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 3. - С. 43-45.

© С. А. Третьяков, 2015