46 Многоуровневые системы безопасности для железнодорожного транспорта

Существенный резерв повышения безопасности на железнодорожном транспорте – объединение отдельных подсистем безопасности в единую многоуровневую систему. Объединение должно происходить вокруг ключевого элемента системы безопасности – самого поезда. Для создания такой системы на базе средств СЦБ на пути и бортовых локомотивных аппаратно-программных средств управления принято Указание МПС России от 29 ноября 2002 г. № 191у «О создании и внедрении многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов».

Многоуровневую систему управления и обеспечения безопасности предполагается реализовать как совокупность трёх взаимодействующих аппаратно-программных комплексов:

• на тяговом подвижном составе (ТПС) создается единая комплексная система управления и обеспечения безопасности движения на ТПС (ЕКС) на базе системы автоведения поезда УСАВП, системы автоматического торможения САУТ-ЦМ, комплексного локомотивного устройства безопасности КЛУБ-У и подключаемого к нему устройства контроля бдительности машиниста ТСКБМ;

• на базе средств СЦБ создается многоуровневая система управления и обеспечения безопасности (МС-СЦБ), включающая в себя:

-на первом уровне оконечные терминальные устройства железнодорожной автоматики (стрелки, переезды, рельсовые цепи, светофоры, локомотив, средства диагностирования);

-на втором уровне централизацию стрелок (электрическую – ЭЦ, релейно-процессорную – РПЦ и микропроцессорную - МПЦ), автоблокировку (АБ), полуавтоблокировку (ПАБ);

-на третьем уровне диспетчерскую централизацию (ДЦ), диспетчерский контроль (ДК), модуль стыковки МС-СЦБ и АСУ МС и др.

Работа всех средств СЦБ контролируется специально создаваемым управляющем вычислительным комплексе (УВК);

• на базе АСУ хозяйствами (АСУТ, АСУШ, АСУП, АСУВ, АСУЛ и т.д.) и с использованием информационных систем МПС России создаётся информатизированная подсистема многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов (АСУ МС). Информация от АСУ хозяйств концентрируется и обрабатывается в разрабатываемом центральном обрабатывающем комплексе (ЦОК) и поступает в МС-СЦБ и на региональный уровень, включающий в себя различные автоматизированные системы управления перевозками, контроля дислокации подвижного состава и локомотивных бригад.

Укрупнённая и детальные схемы многоуровневой системы безопасности (МС) показаны на рисунках 2.4.2 и 2.4.3.

Увеличение масштабов использования микропроцессоров в устройствах ЖАТ приводит к значительным изменениям систем управления и обеспечения безопасности движения поездов. В настоящее время вычислительными комплексами выполняются:

-функции управления маршрутами на станциях;

-логические зависимости в централизованных системах интервального регулирования движения поездов;

-функции ведения и обеспечения безопасности на поезде;

-диагностика и контроль состояния технических средств и др.

Необходимо проводить разработку и внедрение систем управления движением поездов в следующих направлениях:

1.многоуровневая система интервального регулирования движения поездов на перегонах, в которой обеспечение безопасности строится на одновременном применении систем:

- автоматической блокировки с централизованным расположением аппаратуры;

- многозначной локомотивной сигнализации с использованием аппаратуры АЛС-ЕН, АЛСН и локомотивных устройств КЛУБ-У;

- цифрового радиоканала для передачи на движущийся поезд необходимой информации о состоянии перегона и установленных маршрутах на станциях.

2.система координатного управления движением поездов на базе цифрового радиоканала и спутниковой навигации, в которой традиционные средства (на базе рельсовых цепей или счетчиков осей) дополняются навигационными методами определения координаты поездов, их полносоставности и соблюдения заданных интервалов между ними;

3.блокировка с цифровым радиоканалом для передачи информации о состоянии перегона, обеспечивающая безопасное следование поездов по малодеятельным участкам без автоблокировки;

4.комплекс микропроцессорных систем телеуправления маршрутами, стрелками и сигналами, включающий в себя системы ЭЦ (МПЦ и РПЦ) и ДЦ, диагностики и контроля состояния технических средств, каналы передачи информации и ее обработки.

Первым основным принципом обеспечения выполнения указанных требований на данном уровне является дублирование получения исходной информации неидентичными методами. Рассмотрим некоторые из них.

Данные о положении стрелочного перевода могут быть получены как традиционным способом с помощью системы контроля стрелочного электропривода, так и дополнительными средствами определения положения стрелочных остряков (аналогично принятых в системе АБАКС, где одновременно решается задача контроля плотности прилегания остряка к рамному рельсу).

Рис.2.3.1 Варианты интервального регулирования движения поездов на перегонах

Вторым основным принципом построения устройств нижнего уровня является дублирование передачи информации между объектами управления (контроля) и средствами обработки информации. Для передачи информации о допустимой скорости движения поезда (маневрового состава) или маршруте его следования от стационарных устройств системы управления к бортовым должны использоваться традиционные методы (светофоры, АЛС соответствующей значности) и дополнительные средства (точечные каналы различного принципа действия, радиоканал, оптический канал и др.). Использование одноименной информации, полученной от разных датчиков и по разным каналам (функции И, ИЛИ, с приоритетностью и т.д.), определяется степенью соответствия этой информации (способов ее получения и передачи) требованиям безопасности движения поездов, ее важности, достоверности, надежности технических средств. Варианты дублирования каналов передачи информации показаны на рисунке 2.3.2

Многоуровневая система интервального регулирования движения поездов приведена на рисунке 2.4.1.

В целом предложенная структура многоуровневой системы решает задачи не только повышения безопасности и оптимизации перевозочного процесса, но и совершенствования технологии обслуживания устройств.

47 АСУ МС

АСУ МС является информационно-управляющей частью МС.

Главная задача АСУ МС–обеспечение МС достоверной и оперативной информацией необходимой для управления движением поездов

Информация от АСУ хозяйств концентрируется и обрабатывается в разрабатываемом центральном обрабатывающем комплексе (ЦОК) и поступает в МС-СЦБ и на региональный уровень, включающий в себя различные автоматизированные системы управления перевозками, контроля дислокации подвижного состава и локомотивных бригад.

Состав АСУ МС

АСУ МС. Для передачи информации в МС необходимо построение цепочки АСУЖТ – ЦОК – «шлюз» – модуль стыковки – АРМ ДНЦ радиоканал – КЛУБ-У – ЕКС, разработка звеньев которой ведется по отдельным частным техническим заданиям. Передача наиболее ответственной информации (управление стрелками, светофорами и др.) осуществляется по специально выделенным линиям оперативно-технического назначения СПД ОТН.

Работы по созданию МС включают разработку трех взаимодействующих подсистем:

- Комплексная система управления на базе средств железнодорожной автоматики и телемеханики (МС-СЦБ).

В единую систему объединяются устройства ЭЦ (РПЦ, МПЦ), АБ, ПАБ, АЛС, МАЛС, ДЦ, ДК. В дальнейшем планируется расширение систем, входящих в состав МС-СЦБ.

- Единая комплексная система управления и обеспечения безопасности движения на тяговом подвижном составе (ЕКС).

Создается на основе бортовых локомотивных аппаратно-программных средств управления - УСАВП, САУТ-ЦМ и КЛУБ-У. В настоящее время созданы два опытных образца ЕКС.

- Информационная подсистема МС (АСУ МС).

Главное назначение АСУ МС – обеспечение соблюдения технологии перевозок путем сбора, обработки и анализа информации, поступающей от МС-СЦБ, ЕКС и АСУЖТ, и формирования управляющих воздействий.

Принципы работы АСУ МС

Центральный обрабатывающий комплекс (ЦОК) АСУ МС предназначен для сбора, обработки и анализа данных о выполнении регламентных работ, соблюдении технологии и нормативов перевозочного процесса. АСУ МС оповещает о случаях отклонения от нормы и, в случае необходимости, ограничивает движение поездов (или одного конкретного поезда). Решение о продолжении движения в этом случае ложится на ответственность диспетчера (поездного или узлового) или дежурного по станции.

Связь с оперативным персоналом диспетчерского центра осуществляется через специальное автоматизированное рабочее место оперативного ситуационного анализа (АРМ ОСА). Воздействие на технологический процесс движения поездов – через МС-СЦБ и ЕКС.