CC BY
23
УДК 625.1:004.94
И. М. Кокурин, докт. техн. наук
Лаборатория проблем организации транспортных систем,
Институт проблем транспорта им. Н. С. Соломенко Российской академии наук,
Санкт-Петербург
РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
ИНТЕРВАЛЬНОГО РАЗГРАНИЧЕНИЯ ПОЕЗДОВ
В статье обоснованы технологические и технические решения, расширяющие применение норм проектирования систем железнодорожной автоматики и телемеханики, регламентирующих разработку и эксплуатацию систем интервального регулирования движения поездов (СИРДП). На основе анализа способов расстановки светофоров автоблокировки и сигнальных знаков автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), применяемой как самостоятельное средство сигнализации и связи при движении поездов (АЛСО), доказано, что определение длин блок-участков по задаваемым межпоездным интервалам снижает пропускную способность перегонов. Установлено, что существенное повышение пропускной способности перегонов достигается при определении длин «фиксированных» блок-участков с помощью расчета максимальных тормозных путей поездов на каждом перегоне, а длин «подвижных» блок-участков - на основе оперативно рассчитываемых тормозных путей каждого поезда, проходящего по данному перегону. Особое внимание уделяется применению когнитивного (исследовательского) метода использования знаний и опыта взаимодействующих специалистов железнодорожного транспорта в области создания, проектирования и эксплуатации СИРДП. Определены направления развития программного обеспечения существующих и создаваемых информационных систем, которые обслуживают графистов-технологов, поездных диспетчеров и машинистов. Показано, что использование метода имитационного моделирования движения поездов увязывает моменты времени прибытия и отправления поездов с началом и окончанием станционных технологических операций, что расширяет возможности учета влияния технических и организационных факторов на оценку пропускной и перерабатывающей способности технических станций. Предложено дополнение программного обеспечения метода набором алгоритмов, которые определяют потребную пропускную способность железнодорожных перегонов, станций, участков, линий и направлений при задаваемых количествах поездов различных скоростных категорий, с учетом перспективы предоставления «окон» для ремонтных работ в зависимости от планируемых объемов перевозок.
Автоблокировка, автоматическая локомотивная сигнализация, определение длин «фиксированных» и «подвижных» блок-участков, межпоездные расстояния и интервалы, тормозные пути поездов, повышение пропускной способности
Э01: 10.20295/2412-9186-2021-7-3-438-451 Введение
Интервальное разграничение поездов — важная составляющая функций обеспечения безопасности и регулирования скоростей, выполняемых системами интервального регулирования движения поездов (СИРДП). При всем разнообразии этих систем их основной задачей по-прежнему остается создание межпоездных интервалов, надежно исключающих опасное сближение поездов
посредством разделения перегонов на блок-участки. В соответствии с нормой [1] блок-участок «фиксированной» длины определяется как часть железнодорожного перегона, которая может ограничиваться путевыми светофорами или сигнальными знаками. При использовании «подвижных» блок-участков эти устройства не требуются и длины блок-участков оперативно рассчитываются и указываются между путевыми координатами точек достижения величин снижаемой скорости [2—7].
1. Анализ способов расстановки перегонных светофоров
автоблокировки и сигнальных знаков
Для повышения пропускной способности перегонов и устойчивого движения поездов при зеленом сигнальном показании путевых и локомотивных светофоров руководящие документы [9, 10] разрешают расставлять светофоры автоблокировки (АБ) и сигнальные знаки системы автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), используемой как самостоятельное средство сигнализации и связи при движении поездов (АЛСО). При этом исходят из расчетных тормозных путей при максимальных скоростях, достигаемых поездами в данных местах пути, но только на двухпутных грузонапряженных линиях. В других условиях использования этих систем нормы [8, 9] рекомендуют два способа расстановки, которые основаны на применении задаваемых заказчиками проектов наибольших минимальных (расчетных) межпоездных интервалов между расчетными парами поездов на проектируемых участках.
При первом способе длины блок-участков (БУ), определяющие координаты установки светофоров и сигнальных знаков, рассчитывают посредством наложения расчетного межпоездного интервала на кривую скорости расчетного поезда с засечками времени. Другой способ предполагает, что кривую времени хода головы второго поезда расчетной пары сдвигают на этот интервал относительно кривой времени движения хвоста первого поезда. Оба способа используют деление интервала между хвостом первого поезда и головой второго на равные промежутки времени, по которым определяют длины БУ, межпоездные интервалы и пропускную способность перегонов и участков, учитывая скорости расчетных поездов.
Разработчики обоих способов полагают, что таким образом создают условия для движения второго поезда расчетной пары при зеленом огне АЛС, если после сближения на расчетные межпоездные интервалы поезда проходят каждый БУ всего проектируемого участка V Ибу за постоянный промежуток времени тбук:
Тбук = 'мпхг /к = соп^ V Llу, С1)
где /мпхг — наибольший из минимальных межпоездных интервалов на проектируемом участке между хвостом первого расчетного поезда и головой второго;
к — количество БУ в этом межпоездном интервале, необходимое для движения второго расчетного поезда при зеленом сигнальном показании АЛС.
Количество БУ в минимальном межпоездном расстоянии между центрами тяжести расчетной пары поездов, необходимом для движения второго расчетного поезда при зеленом огне АЛС, изменяется от трех до пяти в зависимости от знач-ности АБ и АЛС, способов кодирования БУ и наличия защитных участков [8, 9].
После расстановки светофоров и сигнальных знаков длины БУ становятся постоянными («фиксированными») величинами, а минимальные межпоездные интервалы поездов, движущихся с более высокими скоростями, получаются меньше, чем у расчетных поездов. Поэтому, расставлять светофоры и сигнальные знаки требуется по наибольшему минимальному расчетному межпоездному интервалу, который способны выдерживать самые медленные (расчетные) поезда на участке [8, 9]. Такая расстановка завышает межпоездные расстояния и интервалы для более быстрых поездов, уменьшая пропускную способность перегонов.
Для выполнения условия (1) поезда расчетной пары после сближения на минимальные межпоездные расстояния должны двигаться с одинаково изменяющейся скоростью, которая использовалась при расстановке светофоров или сигнальных знаков. В процессе эксплуатации и модернизации инфраструктуры и подвижного состава установленные скорости поездов всех скоростных категорий корректируются и утверждаются. Поэтому нормативные графики движения графисты-технологи разрабатывают ежегодно, корректируя межпоездные интервалы, что обусловлено изменениями установленных скоростей. В свою очередь, по графикам составляют расписания движения поездов, которыми руководствуются поездные машинисты. Во время ремонта объектов инфраструктуры выдаются предупреждения о временных или длительных изменениях установленных скоростей.
Тяжеловесные поезда снижают скорость на подъемах пути; на станциях остановки, обгона или скрещения — в большей степени при движении по стрелочным переводам на боковые пути. Поездные диспетчеры изменяют станции обгона и скрещения при существенных отклонениях от расписания поездов всех категорий. Возникает необходимость обгона грузовых поездов поездами разных и одинаковых скоростных категорий при уменьшении приоритетов их пропуска по участку. Это происходит в условиях задержки приема поездов на технические станции или на соседние диспетчерские участки, при малой длительности оставшегося времени непрерывной работы локомотивных бригад и т. п.
В процессе проектирования АБ или АЛСО расчетные координаты расстановки светофоров или сигнальных знаков приходится изменять в зависимости от условий их видимости, расположения переездов, искусственных сооружений, пассажирских платформ, особенностей конструкций пути и контактной сети.
Следовательно, отклонения скоростей поездов от величин, которые использовались в процессе расстановки светофоров и сигнальных знаков, и коррек-
-£мпр
2 1 И «3»
«Ж»
«КЖ»
щ
10
«КЗ
lern
2КЗ
fail
Граница блок-участка
Рис. 1. Схема разграничения попутной пары поездов при односторонней трехзначной автоблокировке и АЛСН
тировка рассчитываемых длин БУ нередко исключают соблюдение заданных межпоездных интервалов даже для расчетных пар поездов. Для пар попутных поездов более высоких и разных скоростных категорий выполнить условие (1) тоже невозможно, т. к. они не двигаются с расчетными скоростями.
Поскольку любой способ определения длин БУ не гарантирует выполнение условия (1), предлагается рассмотреть определение условия, необходимого для движения второго поезда попутной пары при зеленом сигнальном показании АЛСН на примере трехзначной АБ (рис. 1).
Минимальное межпоездное расстояние между центрами тяжести попутной пары поездов 1 и 2 принимается равным трем БУ и составляет:
^ 3
Ампр = ХАбу3 + 0,Ап1 + Ап2 ) + 1сп1 - 1сп2 , к=1
где Ау3 — длины каждого из трех БУ при трехблочном разграничении расчетной пары поездов; Ап1 и Ап2 — длины поездов 1 и 2 попутной пары; /сп1 — расстояние проходимое хвостом поезда 1 в интервале времени от освобождения БУ за светофором 6 до смены сигнальных показаний светофоров и кодов АЛСН за поездом 1; /сп2 — расстояние проходимое головой поезда 2 за промежуток времени от занятия БУ за светофором 10 с зеленым огнем до окончания проверки системой АЛСН сохранения зеленого сигнального показания.
Условие (2) сохранения зеленого огня АЛСН поезда 2 требует, чтобы этот поезд, удаленный от поезда 1 попутной пары на минимальное межпоездное расстояние, не занимал БУ за светофором с зеленым огнем (10) ранее поступления в этот БУ кода зеленого огня:
¿зг . зг ^ лх . х1 уу ту
1бу10+ сзо бу4 + "спк, 4 Абу, (2)
где ¿бУ10 — момент времени занятия вторым поездом БУ за очередным светофором (10) с зеленым огнем; т33о — затраты времени на проверку системой АЛСН сохранения зеленого огня на локомотивном светофоре второго поезда; ?бу4 — время освобождения первым поездом БУ перед очередным светофором с крас-
ным огнем (4); тхс1к — затраты времени на смену сигнальных показаний светофоров и кодов АЛСН в блок-участках между первым поездом и вторым.
В случае появления желтого сигнального показания АЛСН машинист второго поезда попутной пары, зная о дальнейшем движении без остановки в этом месте пути, снижает скорость до величины, при которой желтый огонь меняется на зеленый, а затем повышает скорость до установленных значений. При этом создаются межпоездные расстояния, которые включают количества БУ, необходимые для движения поезда 2 при зеленом сигнальном показании АЛСН.
Элементы технологий расстановок светофоров и сигнальных знаков по максимальным тормозным путям и кривой скорости с засечками времени (рис. 2) можно проиллюстрировать на примере двухпутного перегона с односторонней трехзначной АБ и АЛСН. Максимальная скорость пассажирских поездов составляет 120 км/ч, а грузовых — 80 км/ч. В результате тяговых расчетов установлено, что максимальные тормозные пути, определившие длины блок-участков, требуются пассажирскому поезду для экстренного торможения от устройств АЛСН.
Наибольший из минимальных межпоездных интервалов для расчетных грузовых поездов при расстановке светофоров или сигнальных знаков по максимальным тормозным путям включает три БУ» (Ч2-12, 12-10 и 10-8). Максимальный для перегона межпоездной интервал между центрами тяжести поездов /мпит рассчитан по линии времени хода расчетного грузового поезда ?хпрг путем добавления половины длины поезда (Хпг /2) к координате светофора (8») и составляет /мпит = 4,74 мин. Округленный до 5 мин этот межпоездной интервал является расчетным для данного перегона.
Рис. 2. Расстановка светофоров по тормозным путям (") и по кривой скорости
с засечками времени О
Наибольший из минимальных межпоездных интервалов для расчетных грузовых поездов при расстановке светофоров по заданному межпоездному интервалу равному /мпии = 5,5 мин включает три БУ (Ч2-10, 10-8 и 8-6). Расчеты показывают, что при увеличении заданного межпоездного интервала до 6 мин. значительно возрастают длины БУ и затруднения с их размещением в границах перегона. Для определения длин БУ при заданном интервале /мпии = 5,5 мин на линии времени хода расчетного грузового поезда ?хпрг вычитаем на оси абсцисс проходимое половиной длины поезда расстояние (-¿пг/2, = 425 м) и получаем координату установки третьего светофора (6), а также время его проследования хвостом первого поезда 5,5 — 0,32 = 5,18 мин. Разность моментов времени проследования мест расстановки светофоров Ч2' и 6' на линии ?хпрг определяет величину промежутка времени /мпхг = 5,18 — 0,32 = 4,86 мин между хвостом первого поезда и головой второго. Деление этого промежутка времени на три равные части 4,86/3 = 1,62 мин (2160 м) определяет длины БУ и координаты расстановки соответствующих светофоров или сигнальных знаков (см. рис. 2).
Расстановка светофоров или сигнальных знаков по максимальным тормозным путям для рассматриваемого перегона увеличила их количество на одну сигнальную установку — с пяти до шести.
2. Преимущества определения длин блок-участков на основе расчетов тормозных путей поездов
Сравнительный расчет (рис. 3) показывает, что минимальные межпоездные интервалы для грузового и пассажирского поездов при расстановке светофоров трехзначной АБ или сигнальных знаков АЛСО на участке пути Ч2—Ч по макси-
Рис. 3. Межпоездные интервалы для грузового и пассажирского поездов при расстановке светофоров трехзначной АБ или сигнальных знаков АЛСО по тормозным путям
мальным тормозным путям соответственно равны 4,74 и 2,95 мин. Рекомендуемые графистам-технологам межпоездные интервалы для грузовых и пассажирских поездов составляют 5 и 3 мин.
Пропускная способность одного пути двухпутного перегона в час при автоблокировке определяется [10] по формуле:
NL = (1440 - Оан/24/мпР, (3)
где /мпр — наибольший минимальный для перегона или проектируемого участка (расчетный) межпоездной интервал между центрами тяжести поездов, для которых рассчитывается пропускная способность; ?тех — затраты времени в сутки на ремонтно-восстановительные работы (150 мин); ан — коэффициент надежности технических средств (0,95).
Расчеты по формуле (3) показывают, что при расстановке светофоров по максимальным тормозным путям расчетный межпоездной интервал грузовых поездов составляет 5 мин, пропускная способность перегона 10 поездов в час. В условиях расстановки светофоров по заданному интервалу грузовых поездов 5,5 мин пропускная способность перегона составит 9 поездов в час.
Длины БУ, определяемые по расчетному межпоездному интервалу, не учитывают все условия, необходимые для движения второго поезда попутной пары при зеленом огне локомотивного светофора. Поэтому этот интервал задается исходя из увеличенного значения максимальных тормозных путей поездов на участке. Это ведет к увеличению межпоездных интервалов всех поездов, которое снижает пропускную способность перегонов. Длины БУ, устанавливаемые по максимальным тормозным путям поездов, определяются с помощью тяговых расчетов с использованием тормозных характеристик и скорости поездов, плана и профиля пути предстоящего торможения. По условиям обеспечения безопасности движения максимальный тормозной путь для поездов на участке не превышает длины одного БУ либо суммарной длины двух или трех БУ в зависимости от значности АБ и АЛС, а также от способа кодирования блок-участков.
Определенные по максимальным тормозным путям минимальные по длине блок-участки поезда всех скоростных категорий проходят за разные, но уменьшенные интервалы времени. Использование этих интервалов при разработке графиков движения поездов создает резервы наличной пропускной способности. Они необходимы в условиях пропуска по участку дополнительных поездов, которые обходят ремонтируемые диспетчерские участки, и при движении с пониженными скоростями. Это требуется при двухстороннем движении поездов по одному пути двухпутного перегона в период проведения ремонтных работ на другом пути, после окончания ремонта на данном пути и до момента разрешения движения с установленной скоростью, а также при выдаче предупреждений о временном или длительном снижении установленных скоростей.
Экономическую эффективность установки дополнительных светофоров или сигнальных знаков следует оценивать исходя из количества поездо-часов, затрачиваемых на проследование участков в обычных условиях движения и при выполнении ремонтных работ на проектируемом участке и соседних с ним.
Следовательно, расставлять светофоры АБ и сигнальные знаки АЛСО целесообразно только исходя из значений максимальных тормозных путей.
Длины «плавающих» БУ (при которых перегонные светофоры и сигнальные знаки не требуются), определенные по максимальным тормозным путям пассажирских поездов, не подлежат уменьшению. У грузовых поездов (см. рис. 3) со скоростью 80 км/ч максимальные тормозные пути меньше, чем у пассажирских со скоростью 120 км/ч. Поэтому длины «подвижных» БУ для грузовых поездов могут быть уменьшены. Длительность межпоездного интервала, необходимого при проследовании центром тяжести расчетного грузового поезда длины поезда и трех его тормозных путей, составит: /митг = 0,32 + 1,14 + 1,00 + 1,02 + + 0,32 = 3,8 мин. При определении длин «подвижных» БУ грузовых поездов по их тормозным путям межпоездной интервал сокращается с 4,74 (5) мин до 3,8 (4) мин, а пропускная способность перегона повышается с 10 до 12 поездов в час.
При двухсторонней автоблокировке возникают затраты на строительство и техническое обслуживание СИРДП, обусловленные несовпадением мест расстановки светофоров встречных направлений движения. Установка этих светофоров на одной ординате (спаривание) увеличивает длины блок-участков, что снижает пропускную способность перегонов. При односторонней автоблокировке на двухпутных перегонах для организации движения по неправильному пути используются сигнальные показания АЛС, а границами блок-участков служат светофоры правильного пути. Для движения по неправильному пути на спусках образуются блок-участки, длины которых меньше расчетных тормозных путей. Это приводит к затратам на технические и организационные решения, включая снижение установленной скорости поездов [11]. В условиях применения «подвижных» БУ необходимость в перегонных светофорах отпадает, что исключает указанные затраты.
Необходимость увеличения тормозных путей поездов при модернизации инфраструктуры и подвижного состава будет возможно учитывать автоматически, посредством ввода новой информации в базы данных автоматизированных систем управления движением поездов, способных оперативно рассчитывать длины «подвижных» БУ, прогнозировать и передавать информацию о задаваемых скоростях на локомотивные устройства.
Использование параллельных графиков движения в безобгонных зонах ведет к снижению скорости всех поездов до уровня скоростей самых медленных поездов на участке. Применение непараллельных графиков движения пакетов поездов одинаковых скоростных категорий (конфигураций) [12] повышает скорости пакетов поездов. Возникают резервы времени, стабилизирующие выполнение
нормативных графиков, и увеличивается пропускная способность. Определение длин блок-участков по тормозным путям в этих условиях уменьшит межпоездные интервалы в конфигурациях поездов всех скоростных категорий, что дополнительно повысит пропускную способность безобгонных зон.
3. Перспективы автоматизации определения
межпоездных и станционных интервалов
и пропускной способности
В процессе ежегодных тяговых расчетов специалисты определяют только перегонные времена хода и дополнительные затраты времени на разгон и замедление всех категорий поездов, обращающихся по диспетчерским участкам. Многочисленные межпоездные и станционные интервалы, необходимые для разработки нормативных графиков движения поездов, рассчитывают графисты-технологи. Для этого требуется информация о количествах поездов, пропускаемых по участку в разное время суток, дни недели, рабочие и нерабочие дни, зимой и летом, а также о координатах расстановки светофоров или сигнальных знаков, длинах БУ и скоростях поездов в зависимости от координат пути.
В периоды увеличения интенсивности движения межпоездные интервалы на нормативных графиках нужно уменьшать до величин, допускаемых условиями разграничения поездов. При малом количестве поездов в час межпоездные интервалы увеличиваются до разностей моментов времени попутного отправления поездов. Межпоездные интервалы необходимо увеличивать, когда графиковое сближение поездов влечет снижение скоростей. Это требуется не для всех поездов, а только в условиях движения за поездом, прибывающим на станцию с остановкой, за пригородным поездом, имеющим остановку у пассажирской платформы, за тяжеловесным поездом на подъемах и т. д. В условиях сближения поездов межпоездные интервалы зависят в большей степени от изменений скорости идущих впереди поездов.
Получать всю эту информацию и рассчитывать изменяющиеся в широких пределах межпоездные интервалы в зависимости от планируемых условий пропуска поездов по участку возможно только в процессе разработки графиков движения графистами-технологами и при корректировке графиков поездными диспетчерами в случаях отклонений поездов от расписания. Из-за сложности реализации этой задачи методика определения расчетных межпоездных интервалов отсутствует и нормами не регламентируется. Поэтому заказчики проектов АБ в заданиях на проектирование указывают только межпоездные интервалы для самой медленной (расчетной) пары поездов, которые используются для расчетов длин БУ.
Для определения графистами-технологами и поездными диспетчерами станционных и межпоездных интервалов между взаимодействующими поездами
различных категорий и приоритетов существует инструкция [13], которая содержит статистические данные о длительностях станционных технологических операций и рекомендации по использованию тяговых расчетов. Методики их выполнения нет. Поэтому определять станционные и межпоездные интервалы, выбирать станции обгона и скрещения по критерию минимизации стоянок поездов предлагается с помощью комплекса компьютерных программ [14], объединяющего тяговые расчеты с математической обработкой статистических данных о моментах времени занятия и освобождения поездами блок-участков и станционных изолированных секций. Эти данные можно получать от систем диспетчерской и электрической централизаций, а также от устройств диспетчерского контроля и автоматизированных систем диагностики.
Для оценки пропускной способности железнодорожных технических станций, участков, линий и направлений целесообразно использовать метод имитационного моделирования движения поездов [15] всех используемых категорий. Метод основан на применении тяговых расчетов для определения скоростей и времени хода поездов в зависимости от их параметров, условий пропуска по участкам и технических характеристик СИРДП перегонов и станций.
Уникальной особенностью программного обеспечения метода имитационного моделирования является увязка графиковых моментов времени прибытия поездов на технические станции с последующими технологическими операциями. Очередности и длительности их выполнения задаются алгоритмическим описанием технологии работы станции с прибывающими поездами; принимаются во внимание количество путей приема, длительность их занятия и затраты времени на выполнение маневровых передвижений.
Моменты времени отправления поездов с технических станций определяет алгоритм подготовки поездов к отправлению, который задает последовательности и длительности выполнения технологических операций с учетом особенностей путевого развития, технологий, технического оснащения и текущего времени работы станций.
В результате имитационного моделирования рассчитываются и разрабатываются вариантные графики движения максимальных количеств поездов задаваемых категорий за сутки, месяцы и годы, без использования коэффициентов съема. Достоинство метода — определение возможности освоения планируемых объемов пассажирских и грузовых перевозок с учетом необходимости предоставления «окон» для ремонтов инфраструктуры. Длительности и годы предоставления «окон» на задаваемые сроки рассчитываются на основе определения пропущенного тоннажа и норм назначения ремонтов.
Заключение
В статье доказано, что определение длин блок-участков на основе задаваемых межпоездных интервалов снижает пропускную способность железнодорож-
ных перегонов и участков. Поэтому разрешенное правилами проектирования определение длин блок-участков на основе максимальных тормозных путей поездов только на двухпутных грузонапряженных линиях следует применять при проектировании систем интервального регулирования движения поездов во всех случаях использования блок-участков. При этом определять длины «фиксированных» блок-участков следует на основе максимальных тормозных путей поездов, а длины «подвижных» блок-участков — на основе оперативно рассчитываемых тормозных путей каждого поезда, проходящего по участку.
Библиографический список
1. ГОСТ Р 53431-2009. Автоматика и телемеханика железнодорожная. Термины и определения. Дата введения в действие 01.01.2009.
2. Розенберг Е. Н., Шухина Е. Е., Озеров А. В., Mалинов В. M. Современные системы управления движением поездов: Отечественный и зарубежный опыт. - 2020. - 210 с.
3. Кокурин И. M. Построение интеллектуальной системы управления движением поездов на основе автоматизации диспетчерского регулирования и центрального автоведения // Автоматика на транспорте. - 2018. - Т. 4. - № 3. - С. 303-312.
4. Кокурин И. M., Ефанов Д. В. Технологические основы инновационной системы автоматического управления движением поездов // Автоматика, связь, информатика. -2019. - № 5. - С. 19-23.
5. Pachl J. Deadlock Avoidance in Railroad Operations Simulations, Textfassung eines Vortrages auf dem 90th Annual Meeting des Transportation Research Board in Washington DC, 23-27 Jan 2011, Paper No. 11-0175.
6. Hall C. "Modern Signalling: 5th edition", UK, Shepperton: Ian Allan Ltd, 201б. - 144 p.
7. Theeg, and S. Vlasenko "Railway Signaling & Interlocking: 2nd Edition", Germany, Hamburg: PMC Media House GmbH, 2018. - 458 p.
8. Свод правил. Железнодорожная автоматика и телемеханика. Правила проектирования. Утвержден приказом Mинтранса России № 205 от 0б.07.2015. Mинистерство транспорта Российской Федерации. - M., 2015. - 17б с.
9. Руководящие указания по расстановке светофоров автоблокировки и определению длин блок-участков на линиях с АЛСО. бб0301 (Гипротранссигналсвязь). - СПб., 2003. -32 с.
10. Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог. - M., 2010. - 124 с.
11. Воронин В. А. Защитный участок: элемент безопасности или пережиток прошлого? // Железнодорожный транспорт. - 2019. - № 3. - С. 25-27.
12. Котенко А. Г., Грачев А. А., Шманёв Т. M. Регулирование движения поездов на пригородных участках // Бюллетень результатов научных исследований. - 2017. - № 3. -С. 149-150.
13. Инструкции по определению станционных и межпоездных интервалов, утверждена MTC России 1б июня 1995 г. № ЦД-3б1.
14. Кокурин И. M., Белозеров В. Л. Комплекс методов мониторинга продвижения поездов и имитационного моделирования процессов перевозок // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2012. - Вып. 2 (31). - С. 27-31.
15. Кокурин И. М., Тимченко В. С. Метод оценки вероятности обеспечения потребной пропускной способности железнодорожной линии, используемой для перевозок грузов морского порта, с учетом предоставления «окон» // Транспорт Урала. - 2016. - № 2. -С. 81-86.
I. M. Kokurin, Doctor of Technical Sciences
N. S. Solomenko Institute for Transportation Problems, Russian academy of sciences
SOLUTION OF PROBLEMS FOR INTERVAL TRAIN SEPARATION
The article substantiates technological and technical solutions that expand the application of design standards for railway automation and remote control systems, regulating the development and operation of systems for interval control of train traffic. Based on the analysis of the methods for arranging automatic block signal system and signal signs of automatic train control, used as an independent signaling and communication device during train movement, it has been proved that determining the lengths of block sections at specified train-to-train and intervals reduces the carrying capacity of the hauls. It has been established that a significant increase in the working capacity of the hauls is achieved when determining the lengths of "fixed" block sections by calculating the maximum stopping distances of trains on each haul, and the lengths of the "running" blocks - on the basis of the operatively calculated stopping distances of each ride, passing along the given section. Particular attention is paid to the application of the cognitive (research) method of using the knowledge and experience of interacting railway transport specialists in the field of creation, design and operation of the systems for interval control of train traffic. The directions of development of software for existing and created information systems that serve graphists-technologists, field dispatchers and machinists have been determined. It is shown that the use of the method of simulation modeling of train movement links the times of arrival and departure of trains with the beginning and end of station technological operations, which expands the possibilities of taking into account the influence of technical and organizational factors on the assessment of the working capacity and processing capacity of train stations. It is proposed to supplement the software of the method with a set of algorithms that determine the required working capacity of railway lines, stations, sections, lines and directions for a given number of trains of various high-speed categories, taking into account the prospect of providing possessions for repair work, depending on the planned volumes transportation.
Automatic block signal system, automatic train control, determination of the lengths of "fixed" and "running" blocks, train-to-train distances and intervals, train stopping distances, working capacity increase
DOI: 10.20295/2412-9186-2021-7-3-438-451
References
1. GOST R 53431-2009. Avtomatika i telemekhanika zheleznodorozhnaya. Terminy i oprede-leniya. [Railway automation and telemechanics. Terms and Definitions]. Data vvedeniya v deystviye. Effective date 01.01.2009. (In Russian)
2. Rosenberg E. N., Shukhina E. E., Ozerov A. V., Malinov V. M. (2020) Sovremennye sistemy upravleniya dvizheniyempoyezdov: Otechestvennyy i zarubezhnyy opyt [Modern train traffic control systems: Domestic and foreign experience]. 210 p. (In Russian)
3. Kokurin I. M. (2018) Postroyeniye intellektualnoy sistemy upravleniya dvizheniyem poyezdov na osnove avtomatizatsii dispetcherskogo regulirovaniya i tsentral'nogo avtovedeniya [Construction of an intelligent train control system based on the automation of dispatch control and central automatic train operation]. Avtomatikana transporte [Automation on Transport], vol. 4, no. 3, pp. 305-314. (In Russian)
4. Kokurin I. M., Efanov D. V. (2019) Tekhnologicheskiye osnovy innovatsionnoy sistemy avto-maticheskogo upravleniya dvizheniyem poyezdov [Technological foundations of innovatory trains control automatic system]. Avtomatika, svyaz, informatika [Automation, communication, informatics], no. 5, pp. 19-23. (In Russian)
5. Jörn Pachl (2011) Deadlock Avoidance in Railroad Operations Simulations. Textfassung eines Vortrages auf dem 90th Annual Meeting des Transportation Research Board in Washington DC, 23-27 January, 2011, pp. 11-0175.
6. Hall C. (2016) Modern Signalling: 5th edition. UK, Shepperton: Ian Allan Ltd, 144 p.
7. Theeg G., Vlasenko S. (2018) Railway Signaling & Interlocking: 2nd Edition. Germany, Hamburg: PMC Media House GmbH, 458 p.
8. Svodpravil. Zheleznodorozhnaya avtomatika i telemekhanika. Pravilaproyektirovaniya [Set of rules. Railway automatics and telemechanics. Design rules]. Utv. prikazom Mintransa Ros-sii № 205 ot 06.07.2015. Ministerstvo transporta Rossiyskoy Federatsii. Approved by order of the Ministry of Transport of Russia No. 205 dated 06.07.2015. Moscow, 2015, 176 p. (In Russian)
9. Rukovodyashchiye ukazaniyapo rasstanovke svetoforov avtoblokirovki i opredeleniyu dlin blok-uchastkov na liniyakh s ALSO. 660301 [Guidelines for the placement of auto-blocking traffic lights and determining the lengths of block sections on lines with automatic cab signaling. 660301]. Saint Petersburg, Giprotranssignalsvyaz Publ., 2003, 32 p. (In Russian)
10. Instruktsiya po raschetu nalichnoy propusknoy sposobnostizheleznykh dorog [Instructions for calculating the available capacity of railways]. Moscow, 2010, 124 p. (In Russian)
11. Voronin V. A. (2019) Zashchitnyy uchastok: element bezopasnosti ili perezhitok proshlogo? [Protective area: security element or a relic of the past?] Zheleznodorozhnyy transport [Railway transport], no. 3, pp. 25-27. (In Russian)
12. Kotenko A. G., Grachev A. A., Shmanev T. M. (2017) Regulirovaniye dvizheniya poyezdov na prigorodnykh uchastkakh [Train traffic control at suburban sections]. Byulleten rezultatov nauchnykh issledovaniy [Bulletin of scientific research results], no. 3, pp. 149-150. (In Russian)
13. Instruktsii po opredeleniyu stantsionnykh i mezhpoyezdnykh intervalov, [Instructions for determining station and inter-train intervals]. Utv. MPS Rossii 16 iyunya 1995. № TSD-361. Approved by the Ministry of Railways of Russia on June 16, 1995 no. Central Directorate-361.]
14. Kokurin I. M., Belozyorov V. L (2012) Kompleks metodov monitoringa prodvizheniya poyezdov i imitatsionnogo modelirovaniya protsessov perevozok [The complex of methods for monitoring train movement and imitation modeling of transportation processes]. Izvestiya Peterburgskogo universiteta putey soobshcheniya [Bulletin of the Petersburg University of Railways], iss. 2(31), pp. 27-31. (In Russian)
15. Kokurin I. M., Timchenko V. S. (2016) Metod otsenki veroyatnosti obespecheniya potreb-noy propusknoy sposobnosti zheleznodorozhnoy linii, ispol'zuyemoy dlya perevozok gruzov morskogo porta, s uchetom predostavleniya "okon" [Method for estimating the probability of ensuring the required capacity of the track used for transportation of seaport cargo with regard to the provision of "gaps"]. Transport Urala [Transport of the Urals], no. 2, pp. 81-86. (In Russian)
Статья представлена к публикации членом редколлегии профессором А. Б. Никитиным Поступила в редакцию 05.03.2021, принята к публикации 08.04.2021
КОКУРИНИосиф Михайлович — доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории проблем организации транспортных систем ФГБУН Института проблем транспорта им. Н. С. Соломенко Российской академии наук [email protected]
© Кокурин И. М., 2021
