Разработка и обоснование эксплуатационно-технологических, технических и программных требований по созданию автоматизированных систем диспетчерского управления на железных дорогах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.07, кандидат технических наук Садыков, Кудрат Валиевич

• Садыков, Кудрат Валиевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Садыков, Кудрат Валиевич

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР И ОЦЕНКА СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ДИСПЕТЧЕРСКОЕО УПРАВЛЕНИЯ НА РОССИЙСКИХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ

1.1. Системы диспетчерского управления по РЖД

1.2. Обзор зарубежных систем диспетчерского управления

1.3. Сравнительная оценка реализованных систем диспетчерского управления

2. ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ ОПЕРАТИВНОГО ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗКАМИ

2.1. Требования к функциональной структуре

2.2. Требования к программному обеспечению1уг^;п^А:'.-Г

2.3. Требования к техническим средствам

3. ТЕХНОЛОГИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТИПОВОЙ СИСТЕМЫ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

3.1. Функциональная структура системы

3.2. Автоматизированные рабочие места и функции

4Т

дежурного персонала

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ В ЦЕЛЯХ РЕАЛИЗАЦИИ УПРЕЖДАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗКАМИ

4.1. Характеристика задач, связанных с моделированием и прогнозом

й/

поездного положения

4.2. Информационное обеспечение задачи

4.3. Формализованное представление прогнозирования

движения поездов

4.4. Математическая постановка задачи прогнозирования движения

94-

поездов

4.5. Технология функционирования модуля прогнозирования движения

а>7

поездов

5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ДИСПЕТЧЕРСКИХ ЦЕНТРОВ УПРАВЛЕНИЯ НА СЕВЕРНОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ

5.1. Анализ качества поездной работы Северной железной дороги

5.2. Предложения по совершенствованию организации управления перевозками

5.3. Расчет экономической эффективности от внедрения автоматизированных

у/79

диспетчерских центров управления

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и обоснование эксплуатационно-технологических, технических и программных требований по созданию автоматизированных систем диспетчерского управления на железных дорогах»

ВВЕДЕНИЕ

Сегодня в условиях перехода к рыночной экономике, общего спада объемов производства, в том, числе и объемов перевозок, одной из приоритетных задач на ж.д. транспорте становится сокращение эксплуатационных расходов, повышение всех основных эксплуатационных показателей работы железных дорог. Решению этой задачи как нельзя лучше служит внедрение диспетчерской централизации и автоматизированных систем диспетчерского управления, которые позволяют в значительной степени сократить эксплуатационный контингент, оптимизировать перевозочный процесс, создать условия для концентрации управления движением поездов в одном месте и , как следствие, упростить существующую структуру управления перевозочным процессом. Вот почему сегодня интерес железных дорог к этому виду техники черезвычайно велик и, несмотря на имеющиеся значительные экономические трудности, строительство ДЦ и внедрение средств автоматизации поездной работой идет достаточно высокими темпами.

Технология диспетчерского управления, как прогрессивная форма, возникающая на определенном этапе развития железных дорог, быстро получила повсеместное распространение. На первых порах она строилась исключительно на связи поездных диспетчеров с дежурными по станциям, расположенным на поездных участках. Границы последних соответствовали поездным участкам и тяговым плечам. Основная доля рабочего времени поездного диспетчера тратились на телефонные переговоры. Получаемая им поездная информация была недостоверной, а качество управления низкое. Необходимость повышения качества и оперативности управления вызвали к жизни системы ДЦ, которые обеспечили объективный контроль поездного положения и возможность телеуправления стрелками и сигналами. Широкое применение эти системы нашли на однопутных линиях, где они подтвердили высокую эффективность. На двухпутных же линиях системы ДЦ используются ограниченно, как правило,

в режиме диспетчерского контроля, так как их технические возможности не соответствуют психофизическим возможностям поездных диспетчеров.

Длительный период созданная техника ДЦ отвечала требованиям железных дорог. Однако сегодня условия работы коренным образом изменились. Резко увеличились тяговые плечи локомотивов, возникли объективные тенденции к концетрации диспетчерского управления движением поездов, повысились требования к уровню автоматизации работы поездных диспетчеров. В настоящее время на ряде железных дорог ведется активная работа по созданию и внедрению дорожных и региональных диспетчерских центров управления перевозочным процессом. Одной из важнейших функций этих центров является управление движением поездов, технической основой ее осуществления -система диспетчерской централизации. Однако к системе ДЦ в условиях работы в составе диспетчерских центров предъявляется ряд принципиально новых требований, связанных прежде всего с необходимостью обеспечить телеуправление стрелками и сигналами на двухпутных линиях с интенсивным движением, а также на линиях большой протяженности.

Современная ДЦ должна обеспечить слежение за поездами и отображение их номеров. Необходимо ведение поездной модели и на ее основе выполнения автоматической регистрации исполненного графика и его анализа, а также автоматического задания маршрутов. Прежде всего названные функции необходимы для двухпутных линий с интенсивным движением, на которых ручное управление маршрутами невозможно. Автоматическое управление маршрутами выдвигает также и качественно новые требования к достоверности передачи информации. В этой части системы ДЦ должна быть отнесена к системам телемеханики первого класса. В целях обеспечения высокой надежности необходимо резервировать аппаратуру линейных пунктов с возможностью включения резерва автоматически или по команде пункта управления. На последующих этапах система должна автоматизировать не

только рутинные, но и интеллектуальные функции поездного диспетчера. Должны автоматизироваться прогнозирование поездного положения, устранение конфликтных ситуаций, формирование команд управления и рекомендаций по нормализации движения поездов. Рабочее место поездного диспетчера должно оснащаться экспертной системой, позволяющей реализовать методы упреждающего управления.

Стремление добиться этих целей породило на РЖД большое количество опытных систем "местного" назначения и изготовления. Тщательный анализ опыта их создания и эксплуатации позволил научно-обоснованно подойти к решению вопроса формирования типовых эксплуатационно-технических требований к подобным системам, а установление полного перечня функций диспетчерского управления позволяет подобрать некоторый оптимальный их набор, пригодный для конкретных железнодорожных линий.

1. ОБЗОР И ОЦЕНКА СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НА РОССИЙСКИХ И ЗАРУБЕЖНЫХ

ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ

1Л. Системы диспетчерского управления на РЖД

Г1Л. В начале обзора отметим важнейшие из теоретических работ, ознакомление с которыми помогли в решении поставленной задачи.

В области исследования закономерностей и методов организации поездной работы, их влияния на качество перевозок - труды В.И. Щегловитова, А.Н. Фролова, И.И. Васильева, А.Д. Каретникова, А.П. Петрова, А.К. Угрюмова. В области технологии диспетчерского управления, моделирования процессов движения поездов, автоматизации технологических процессов и производств на железнодорожном транспорте - разработки, выполненные докторами технических наук В.А. Буяновым, Ю.В. Дьяковым, В.М. Лисенковым, И.И. Кокуриным, В.И. Некрашевичем, В.А. Персиановым, Н.Д. Сухопрудским, Е.М. Тишкиным, Л.П. Тулуповым, М.А. Шевандиным, кандидатами технических наук В.И. Бо-дюлом, Г.Н. Трошевым, Б.А. Завьяловым, А.И. Лизуновым, Ф.Д. Листом, A.A. Поплавским.

К наиболее развитым системам автоматизированного управления движ-ния поездов относятся диспетчерские центры, действующие на ВосточноСибирской, Горьковской, Куйбышевской, Северо-Кавказской, Октябрьской, Московской, Северной железных дорогах [1,2, 16].

В основу их функционирования заложена автоматизированная подсистема "График исполненного движения дорожного диспетчера" на полигоне дороги. В связи с отменой ручного ведения графика исполненного движения и наличием возможности практически мгновенного получения любой информации о поездах, локомотивах и вагонопотоках полигон обслуживания одним дорожным диспетчером увеличивается в несколько раз,

причем оперативность и качество принимаемых решений и в целом управляемость перевозочным процессом не снижается.

Автоматизированное рабочее место (АРМ) в этих системах обеспечивает в реальном времени автоматическое ведение графика исполненного движения поездов на всем полигоне дороги, выдачу информации о поездном положении, обмене поездами но внешним и внутренним стыкам. Имеется также возможность просмотра [рафика в пространстве и времени (изменение масштаба, просмотр за истекшие сутки и т.д.), изменения конфигурации сетки графика по количеству станций, положение на которых выдается на экран.

В краткой справке о поезде указываются данные о его номере, индексе, времени отправления со стыковой станции, составе, весе, затратах поездо-часов на продвижение, потерях и экономии вогоно-часов в денежном выражении. Расширенная справка о поезде содержит сведения о разложении вагонов в составе, о локомотиве и бригаде. Диспетчер может осуществить быстрый поиск по его номеру, вывести на экран нормативный график движения пассажирских поездов в пуги следования, ввести в АСУ пометки по плановым видам работ на

участке дороги. Без обращения к АСОУТТ любые сведения о проследования поезда по полигону дороги, оперативно контролировать пропуск транзитных поездов по техническим станциям с получением данных о маршрутной и участковой скоростях, среднем весе поезда и выполненной тонио-километровой работе, прогнозировать продвижения грузовых поездов на полигоне дороги и вести машинный анализ выполнения прогноза. Компьютер выявляет транзитные для дороги вагоны в поездах на участках, технических станциях и стыковых с другими дорогами пунктах. Ведется контроль за наличием и продвижением местного груза на полигоне дороги в целом, а также по отделениям и станциям. Прогнозируется продвижение поездов с местным грузом и осуществляется контроль за движением и подводом разборочных поездов к сортировочным станциям.

Весьма важной особенностью АРМа дорожного диспетчера является возможность визуального просмотра проследования поездов по техническим станциям путем "раскрытия" их путевого развития на экране ПЭВМ, вывода схем с распечаткой их технических характеристик. Кроме того, осуществляется оперативный контроль за работой локомотивов на полигоне дороги и быстрый поиск любого локомотива но его номеру для планирования подвода на плановые виды ремонта.

Контрольные функции АРМа охватывают также отправление и проследование неполносоставных, наличие и проследование тяжеловесных поездов, наличие и обмен вагонами нерабочего парка. Наряду с этим ведутся архив графиков за сутки с неограниченным сроком хранения и анализ суммарных потерь поездо-часов при пропуске грузовых поездов, отдельно по каждому отделению и в целом по дороге, а также простоя грузовых поездов от прибытия на сортировочную станцию до расформирования и от окончания формирования до отправления, выполняются и другие более мелкие функции.

Основное звено в цепи диспетчерского руководства движением поездов -диспетчерский участок. Необходимую для управления информацию диспетчеру обычно передают дежурные но станциям участка (ДСП), причем не всегда своевременно и достоверно. В результате диспетчер затрачивает до 60-80% своего рабочего времени на сбор сведений, необходимых для отображения на графике исполненного движения поездов. Впервые на указанных дорогах эти операции были автоматизировании на укрепленных направлениях. Основные функции АРМа - съем с устройства СЦБ сведений о движении поездов, стыковка данных АСОУП и СЦБ, автоматическое ведение графика, выдача сведений о поезде как с нитки графика, так и с пульта-табло участка со схемами станций, перегонов, блокпульта-табло участка со схемами станций, перегонов, блокучастков. АРМы ДНЦ и ДСП функционально связаны между собой.

Низовым, но одним из самых важных звеньев в цепи диспетчерского управления движением поездов является станция. Дежурный по станции

обеспечивает ведение модели станции и формирование сообщений для передачи в АСОУП. Одновременно с этим он выполняет операции по стыковке информации с устройств СЦБ и АСОУП, которая необходима для формирования сообщений о прибытии, отправлении или проследования поездов. В АРМе ДСП использован тот же пользовательский интерфейс, что и в АРМах других уровней диспетчерского управления.

Реализация этих задач позволила начинания с 1996г. ирисгупить к переходу па управление перевозочным процессом и всей эксплуатационной работой без отделений. Реорганизованно центральное Горьковское отделение с передачей функций его аппарата службами управления дороги при незначительном увеличении их штата. При этом роль службы перевозок значительно возросла, так как во многом функции начальника отделения и его заместителей перешли к руководителям службы перевозок. Начался процесс формирования единого диспетчерского центра дороги с переводом поездных диспетчеров в службу перевозок на качественно новом уровне, как это впервые было сделано на Восточно-Сибирской железной дороге.

1.1.2. На Самарском отделении Куйбышевской железной дороги создан единый центр диспетчерского управления (ЕДЦУ), в котором также сосредоточены функции руководства движением поездов и грузовой работой

[3,4].

В системе выделяются три основные задачи диспетчерского управления перевозками. Это оперативное планирование погрузки и выгрузки в вагонах и тоннах, принятых и сданных поездов, количества местного груза к развозу и др., оперативное регулирование хода выполнения намеченного плана (подвязки локомотивов и бригад под поезда, организации погрузки, выгрузки) и учет и оценка проделанной работы.

Технология работы диспетчерского персонала в ЕЦДУ отличается ог существующей насыщением рабочих мест вычислительной техникой, изменением организации деятельности диспетчеров с возможностью оперативного получения из центральной базы сведений о реальной ситуации на

полигоне управления. В центральной базе ведутся поездная, локомотивная и вагонная модели, учет эксплуатационной работы отделения, обмена поездами по стыкам, разложения вагонов в поездах на участке по назначениям плана формирования, наличия локомотивов на станциях и в депо, порожних вагонов и груженых на станции и в адрес клиента. В нормативно-справочную информацию входят предупреждения, действующие на полигоне управления, приказы распоряжения, а также другие данные, необходимые диспетчерам для управления перевозками.

В состав автоматизированных рабочих мест, управляющих перевозочным процессом в системе ЕЦДУ, входят АРМы районов управления поездных диспетчеров (ДНИ,), локомотивного диспетчера (ДРЦТ), старшего диспетчера (ДРЦ), поездного узлового диспетчера(ДРЦУ), диспетчеров по местной работе (ДРЦМ) и наливным грузам (ДРЦМН), оператора при старшем диспетчере (ДРЦО) и диспетчера по организации пассажирских перевозок (ДРЦЛ). Наряду с этим в системе ЕЦДУ функционируют автоматизированные рабочие места группы учета, анализаторов и руководителей отделений. Все рабочие места объедены локальной вычислительной сетью с центральным обрабатывающим комплексом (ЦОК), который в свою очередь связан каналом связи с ИВЦ дороги.

Информация для центральною обрабатывающего комплекса формируется на основе данных, получаемых из АСОУП в объеме сообщений о поездах и вагонах, которые передаются по мере поступления с информационных пунктов сведений о проследовании, прибытии, отправлении поездов, отцепка-приценка вагонов, данных от абонентов (АРМов) нижнего уровня, передающих сообщения о технологических операциях на станциях и, наконец, информации, снимаемой с устройства СЦБ. Это позволяет в реальном времени контролировать продвижение поездов на полигоне управления, вести машинный график исполненного движения, прогнозировать подход поездов и эффективно планировать эксплуатационную работу. Одновременно

улучшается качество поступающей в АСОУП информации, автоматически формируются передаваемые в нее сообщения.

На Северо-Кавказской ж.д. в 1994 г. были введены в опытную эксплуатацию автоматизированные системы оперативно-диспетчерского руководства поездной и грузовой работой на трех уровнях управления [3]: дорожном, на уровне отделения и на уровне диспетчерского участка.

Линейная система. Для создания линейной систем],! на СевероКавказской ж. д. был выбран диспетчерский участок Батайск-Усиенская. Двухпутный, с автоблокировкой и системой ЭЦ, протяженностью в 150 км., с пятнадцатью станциями. Система строилась с использованием существующих средств связи.

На рабочем мест е дежурного по каждой станции установлен программно-технический комплекс (НТК), подключенный к табло ЭЦ через блок сопряжения. Все станционные комплексы подключены к каналу передачи данных по схеме "многогочка". Каждый комплекс в автоматическом режиме производит съем информации с устройств ЭЦ о прибытии, отправления или проследовании поезда по станции, обработку данных и выдачу их в канал связи.

Канал передачи данных выходит на рабочее место поездною диспетчера, который находится в здании отделения дороги. Канал передачи данных подключен к концентратору информации, который в свою очередь включен в локальную вычислительную сеть отделения.

В эту же сеть включен двухмашинный ПТК поездною диспетчера, обеспечивающий его всей необходимой оперативной и справочной информацией.

Возможности системы выражаются в представлении на экран цветного монитора схемы поездного положения на перегонах и на станциях участка; построении графика исполненного движения (в реальной обстановке качество графика полностью зависит от устойчивости и надежности работы технических средств системы и в первую очередь от средств связи и

энергопитания); предоставлении по данным АСОУП справочной информации по каждому поезду, а также данных о работе станций участка.

На отделении дороги. Система оперативно-диспетчерского руководства на отделении дороги представляет собой совокупность программно-технических комплексов оперативных работников и диспетчерского персонала, объединенных в локальную вычислительную сеть, сопряженную с системой АСОУП, являющейся для сети первичным источником информации.

В том случае, когда технические средства связи не позволяют организовать выделенный канал передачи данных, а значит исчезает возможность построения линейной системы в полном объеме, источником информации для ПТК диспетчера является система АСОУП. При этом информационные возможности ПТК сокращаются в части отображения поездного положения и построения т рафика.

Информационные возможности сист емы:

отображает поездное положение на полигоне отделения с предоставлением текущих данных о приеме/сдаче поездов и вагонов но всем стыкам отделения;

- строит исполненный график движения по данным АСОУП для всех направлений;

- выдает информацию о работе станций, выделенных в АСОУП;

- предоставляет списочную информацию о поездах на станциях с разложением по родам вагонов;

- выдает список поездов с местными вагонами;

- выдает список поездов на отделении по категориям поездов, в том числе отдельно поездов, содержащих в составе хотя бы один вагон данного рода;

- выдает сведения о локомотивах в организованных поездах;

- предоставляет сведения о работе станций, ближайших к данному отделению, но принадлежащих смежными отделениями.

Уровень управления железной дороги. В управлении дороги создан центр оперативно-диспетчерского руководства поездной и грузовой работой на

полигоне дороги. Пока что на Северо-Кав каткой ж.д. специальных площадей под этот центр не выделено. Поэтому все те специалисты и руководители, по роду работы входящие в центр управления, находятся на своих прежних рабочих местах.

1.1.3. Агрегатная система диспетчерской централизации (АСДЦ) разработана специалистами НИИЖА и ГТСС в 1993г. и введена в эксплуатацию на опытном участке Мельничный ручей - Ладожское озеро Октябрьской ж.д. [5].

Одной из ее отличительных особенностей является наличие в составе системы светодиодного табло с номерами поездов. Оно имеет встроенный контроллер и управляется по малопроводной линии (последовательному интерфейсу).

Система АСДЦ предназначена для управления стрелками и сигналами и получения информации о состоянии контролируемых объектов на станциях. Система может быть использована как на однопутных, гак и на двухпутных линиях железных дорог.

Агрегатная система выполняет следующие функции:

телеуправление-телесигнализация ТУ-ТС по четырем независимым каналам;

слежение за номерами поездов;

отображение на выносимом табло состояния объектов и номеров поездов;

документирование действий поездного диспетчера;

отображение на персональном компьютере планов станций и исполненного графика движения;

документирование исполненною графика движения;

связь с системами высшего уровня.

В состав АСДЦ входят следующие основные составные части.

В пункте управления: устройство ввода-вывода УВВ-ПУ-АСДЦ; выносное табло ТВДТД; телемеханические комплексы ПУ-ТМК, КП-ТМК; телетайп. Рабочее место диспетчера содержит алфавитно-цифровой дисплей;

функциональную клавиатуру; персональный компьютер. Все это оборудование устанавливается на компоновочном столе.

На контролируемых пунктах устанавливается аппаратура КП-ТМК и стативы сопряжения с ЭЦ (КП-ЭЦ). Как правило, на станции с диспетчерским или автономным управлением требуется один статив КП-ЭЦ, а для обеспечения максимальной емкости ТУ-ТС - двастатива.

Устройства ввода-вывода совместно с программным обеспечением (ПО) реализуют в реальном времени алгоритмы функционирования, включающие следующие режимы:

прием информации от поездного диспетчера и выдача обработанной информации в ТМК, контроллер отображения КО в табло и на персональный компьютер ПК;

прием информации из телемеханического комплекса, ее обработка выдача в телемеханический комплекс, контроллер отображения КО и на персональный компьютер ПК.

Режим приема информации от поездного диспетчера и выдача обработанной информации заключается в следующем.

Вводится информация, поступающая с рабочего места диспетчера, контролируется на экране видеотерминала и фиксируется. Затем формируются структуры данных в соответствии с типом введенной информации, и они выдаются в телемеханический комплекс, контроллер отображения и персональный компьютер.

С рабочего места поездного диспетчера поступают следующие типы информации: команды телеуправления (ТУ); режимы работы оперативно-диспетчерского оборудования (ОДО); номера поездов (НП); астрономическое время; данные диспетчера; режимы ввода.

Вводимая информация характеризуется режимами: представления; программной посылки; ответственной команды; ввода номеров поездов; изменение работы табло; изменение работы персонального компьютера. В

любом режиме поездной диспетчер может корректировать вводимую информацию.

После обработки введенной информации устройство ввода-вывода формирует следующие структуры данных: команды ТУ; режим управления (РУ); номер поезда (НП).

Принимаемая из ТМК информация обрабатывается и после формирования структур данных в соответствии с типом введенной информации выдается в контроллер отображения и на персональный компьютер.

1.1.4. На Московской железной дороге прошли апробацию две новые системы диспетчерской централизации - УВТК-ДЦ (Управление вычислительно-техническим комплексом ДЦ) и ДЦ "Сетунь". Разработка УВТК доведена до стадии эксплуатационных испытаний на опытном участке Курск-Поныри и Калужском отделении Московской дороги [6].

В составе системы УВТК удалось создать на высоком уровне АРМ поездного диспетчера, выполняющее следующие основные функции: непрерывный контроль поездной ситуации на участке; автоматическое управление движением поездов (при отсутствии отклонений от заданною графика); прогнозирование возможных отклонений от графика и выдача рекомендаций диспетчеру о необходимых мерах; отображение и документирование исполненного графика движения поездов; обмен необходимой информацией с устройствами ДЦ соседних участков и информационно-управляющими системами верхнего уровня.

Для целей модернизации экснлуатироваемых систем ДЦ разработаны: модуль диспетчерского управления (МДУ), выполняющий функции ка-налообразующей и логической аппаратуры; модули управления выносным табло (МУВТ) и автономный манипулятор телеуправления (AMT).

Конструктивно МДУ выполнен в виде напольного шкафа, который содержит: линейно-вводное устройство для коммутации измерений и защиты цепей от перенапряжений; адаптеры каналов на базе сигнальных процессоров; устройства электропитания. Использование в МДУ современных цифровых

методов обработки ТУ-ТС позволяет применить его не только для модернизации действующих систем ДЦ, но и в составе новой системы. Электронные модули управления выносным табло рассчитаны как на лампы накаливания, так на светодиодную индикацию. AMT представляет собой интеллектуальную клавиатуру, позволяющую управлять движением поездов.

Унификация технических решений позволила создать систему ДЦ, условно названную "Сетунь". В ней объедены АРМ ДНЦ УВТК, технические средства МДУ, МУВТ и AMT, а также линейные пункты АСДЦ. В результате в системе "Сетунь" обеспечены.

использование всевозможных каналов связи, включая как физические цепн для организации групповых каналов ТУ и ТС, так и каналы ТЧ малоканальных распределительных систем передачи (КЗ-Т, КЗ-ТМ);

достаточная емкость системы по числу КП, управляемых и контролируемых объектов;

защита сигналов ТУ по всему ансамблю команд от образования ложных сообщений в результате действия помех в каналах связи, неисправности цепей и элементов в средствах обработ ки дискрет ной информации на ПУ и на КП с применением методов избыточного кодирования, обработки данных в двух независимых комплексах аппаратуры и с безопасным сравнением результатов;

резервирование аппаратуры каналов ТУ,ТС и средств обработки дискретной информации на ПУ и КП. При этом операция перехода на резервный комплект и обратно может быть осуществлена как обслуживающим персоналом, так и диспетчером путей посылки сигнала ТУ.

Проработаны вопросы передачи ответственных команд с учетом возможности передачи сигналов, разрешающих исполнение ответственной команды.

1.1.5. Еще до распада СССР на Белорусской дороге были проведены рабогы по созданию системы ДЦУ-Е, проводимые МИИТом под руководством профессора В.М. Лисенкова.

Устройства ЦП системы ДЦУ-Е состоят из двух персональных ПЭВМ класса IBM PC/AT 286 (основной и резервной) с встроенными модемами. ПЭВМ через специальный программно- управляемый комутатор соединены с алфавитно-цифровой клавиатурой и цветными графическими дисплеями. Общее количество дисплеев, входящих в состав одного АРМ, может достигать 16, но практика показала, что для участка дороги протяженностью 200 км при числе линейных станций 20-25 достаточно четырех-пяти дисплеев, из которых один выделен для отображения планового и исполненного графиков движения поездов, один дисплей - для отображения состояний отдельных станций или их районов, выдачи текстовой справочной информации и проведения диалога между диспетчером и системой, остальные дисплеи специализированы для отображения состояния всего участка. Высокая разрешающая способность графических дисплеев, информативность отображений позволили полностью отказаться от применения выносных табло, что дало возможность не только сократ ить стоимость системы, сделать ее независимой от конфигурации управляемого участка, но и уменьшить требуемые размеры помещения для установки АРМ ДНЦ. Проведенная эргономическая экспертиза показала, что устройства отображения информации на основе цветных графических дисплеев обладают более высокими параметрами по сравнению с традиционными, утомляемость диспетчеров при этом снижается.

Для работы АРМ системы ДЦУ-Е на участке, оборудованном системой ДЦ "Нева" или "Луч" в ПЭВМ вместо модемов вставляются платы-адаптеры соответствующих каналов передачи информации, а также производится настройка программного модуля обработки телемеханических сигналов иод соответствующую систему.

Устройства ЛП систем ДЦУ-Е представляют собой специализированную микроЭВМ на основе микропроцессорного комплекта К1810, построенную по дублированной структуре с возможностью полного резервирования. В состав устройства входят два процессорных модуля, работающих синхронно от

одного тактовог о генератора. С каналом связи устройства ЛП соединяются с помощью встраимого модема, а с объектами контроля и управления - с помощью специальных интерфейсных модулей, количество которых определяется числом объектов.

Система ДЦУ-Е выполняет следующие функции:

непрерывный контроль поездной станции па участке в автоматическом режиме с учетом номеров и категорий поездов, их индексов, ходовых качеств и других данных;

автоматическое управление движением поездов на участке при отсутствии отклонений от заданного г рафика (задание маршрута на станциях, управление объектами энергоснабжения, работ ой депо и др.);

прогнозирование возможного отклонения от заданного трафика движения поездов и выдача рекомендаций диспетчеру (в режиме "советчика") о необходимых мерах по предотвращению этого отклонения, оптимизации управления движением поездов на участке при отклонениях от заданного графика с выходом на регулярный график;

отображение и документирование исполненного графика движения поездов, действии диспетчера по управлению движением и информации, вырабатываемой в автоматическом режиме, отображение прогнозируемого или регулярного графика движения на задаваемый период времени;

контроль и отображение (при необходимости и регистрация) состояния путевых объектов, энергообъектов контроля, подвижных единиц в объеме, обеспечиваемом средствами автоматики на участке;

управление скоростью движения поездов на участке в зависимости от поездной ситуации, наличия постоянных и времештых локальных ограничений скорости, установленного маршрута следования на станции (при наличии путевых и локомотивных устройств АЛС-ЕН), ввод и отслеживание времени действия временных ограничений скорости;

иередача ответственных команд на ЛП (перечень таких команд и форма их защиты от ошибок и от несанкционированного доступа согласовывается с заказчиком);

работа в автоматическом, полуавтоматическом и в ручном режимах, в последнем случае все действия по формированию команд делает диспетчер, система выполняет приказы и осуществляет сбор информации, ее обработку, отображение и регистрацию;

обмен информацией с устройст вами сист емы ДЦУ-Е соседних участков и с информационно-управляющими системами верхнего уровня, другими информационными системами транспорта;

сбор и предварительная обработка диагностической информации о техническом состоянии средств системы, каналов связи, устройств автоматики на перегонах и станциях; эта информация выдается на АРМ дежурного инженера службы сигнализации и связи, на АРМ ДН.Ц и на резервные пульты ЛП с различной степенью детализации;

перевод устройства ЛП в режим автодействия, на режимы резервного или сезонного управления, на управление манервной работой с местного пульта (маневровой колонки);

сбор и обработка информации о состоянии контактной сети и других устройств энергоснабжения, отображение этой информации на АРМ энергодисиетчера, управление с него устройствами энергосети на участке;

обработка информации о передвижениях локомотивов и пригородных поездов на участке, рефрижераторного и другого специализированного состава с выдачей этой информации на АРМ локомотивного (вагонного) диспетчера и в АСОУП;

выдача номеров пассажирских поездов и времени их прибытия (отправления) в информационные системы обслуживания пассажиров;

ведение документации и контроль соблюдения технологического графика регламентных работ гго содержанию технических средст в участка.

1.1.6. Там же, на Белорусской ж.д., в сентябре 1994г. на Могилевском отделении были испытаны функции центрального носга ДЦ "Минск" в сочетании с системой "Диалог". Основной особенностью ДЦ "Диалог " является наличие в ней универсального адаптера канала связи. Он позволяет использовать ее в сочетании с аппаратными средствами, наиболее распространенных на сегодняшний день систем ДЦ и телемеханики (ЧДЦ, "НЕВА", "МИНСК", "ЛУЧ",а также ЭСТ-62 и "ЛИСНА"). Тем самым обеспечивается постепенная замена устаревшего оборудования.

Адаптер канала связи представляют собой плату выполненную в стандарте ISA для персональных компьютеров (ПК) класса IBM PC 286/386/486/Pentium.

Автоматизированные устройства линейных пунктов построены на базе специализированной безопасной микроЭВМ гина БМ - 1602, которая выполнена с защитой от появления необнаруживаемых отказов для обеспечения безопасности движения поездов. Для этого она построена по дублированной структуре.

1.1.7. Примерно в тот же период сотрудниками ПТУ ПС совместно со специалистами Октяборьской дороги разработана система диспетчеризации на основе микро ЭВМ и программируемых контроллеров (ДЦ-МПК) [6,9]. Система ДЦ-МПК принята в постоянную эксплуатацию на участке С.Петербург - Сестрорецк и внедряется на ряде кругов С,- Петербургского и Бологовского отделений Октябрьской дороги.

Технические средства ДЦ-МПК обеспечивают выполнение задач диспетчерского управления и контроля с реализацией расширенных функциональных возможностей, включая протоколирование действий персонала (функции "черного ящика"), трансляцию номеров поездов, ведение графиков движения (исполненного, нормативного и прогнозного). Технические решения системы позволяют выполнять подключения на линейных пунктах к любым существующим типам ЭЦ.

На центральном посту устанавливается дублированное АРМ оперативно-диспетчерского персонала на базе IBM - совместимых персональных компьютеров (один из них находится в горячем резерве). В качестве устройств отображения информации в системе применяются 20-дюймовые мониторы с высокой разрешающей способностью. Система допускает применение проекционных выносных табло. Взаимодействие персонала с АРМ осуществляется с помощью клавиатуры, манипуляторов типа "мышь" или "трекбол".

В качестве линейных пунктов используются программируемые контроллеры. Устройства ЦП и ЛП связаны с помощью стандартных модемов по выделенным телефонным каналам или четырех проводным физическим линиям связи. ДЦ-МТ1К обеспечивает- совместимость с эксплуатируемыми системами "Нева", "Луч", "ЧДЦ-66", СКЛ. Предлагаемый программно-аппаратный комплекс обеспечивает решение задачи переноса и модернизации аппаратуры центрального поста с расширением функциональных возможностей систем в пределах, допускаемых информационным обеспечением существующих ДЦ.

По своему функциональному назначению система является информационным ядром современного центра диспетчерского управления и допускает обмен с АСОУП, системой автоматизированной выдачи предупреждений, АРМ оперативных работников других хозяйств (сигнализации и связи, энергоснабжения и др.). Система также позволяет: снизить эксплуатационные расходы в перевозочном процессе за счет расширения функциональных возможностей ДЦ и оптимизации процесса перевозок на полигоне в целом, обеспечить эффективное использование трудовых ресурсов; сократить материало- и энергоемкость существующих ДЦ; использовать меньшие площади, занимаемые аппаратурой и источниками энергоснабжения; исключить трудоемкие работы по ремонту и регулировке кодовой релейной аппаратуры.

1.1.8. Параллельно с этим специалистами РГУ ПС [6] разработана система ДЦМ "Дон" находится в эксплуатации на участках Иркутск -Слюденка Восточно-Сибирской дороги, Батайск - Староминская -Тимошевская Северо-Кавказской дороги, Благодатка - Трофимовский Приволжской дороги.

В состав центрального поста управления (ЦПУ) входят: оперативно-диспетчерское оборудование (ОДО) поездного диспетчера (пульт диспетчера с резервированными элементами управления и цветными графическими мониторами, функциональной клавиатурой, устройствами технической связи, компьютером обмена информацией с АСОУП); резервированная каналообразующая аппаратура; автоматизированное рабочее место (АРМ) дежурного электромеханика на базе персонального компьютера с устройствами документирования результатов технологического процесса; АРМ тестирования функциональных модулей системы; удаленные рабочие места оперативных сотрудников.

Линейные пункты управления (ЛПУ) с релейными коммутирующими устройствами обеспечивают согласование с устройствами ЭЦ, исключают неисправные компоненты, изменяют конфигурацию линий связи. Состав программно-анпаратных средств ЛПУ и схемы привязки к ЭЦ универсальные. Они не зависят от топологии объекта и типа электрической централизации. Подключение ЛПУ к ЭЦ требует дополнительной установки в среднем на команду общего назначения 0,2 реле, ответственную команду - 0,6 реле, блоков БДШ - из расчета один диод блока на один сигнал ТС.

Устройства ЦПУ связаны с ЛПУ чет ырехпроводной физической линией и (или) ВЧ-каналами. Кроме этого, возможно двухпроводное радиальное или магистральное подключение.

Все используемое оборудование (за исключением компьютеров класса IBM РС/АТ-386) изготовляется серийно на заводах России.

Функциональный состав системы позволяет осуществить, сбор и отображение в реальном масштабе времени данных об объектах телеконтроля:

-е4-

идентификацию, трансляцию и индикацию номеров поездов и локомотивов; регистрацию в координатах "время-путь" и оперативное отображение графика исполненного движения; диалоговый режим с автоматизированными системами управления движением поездов; регистрацию и локализацию отказов аппаратуры ДЦМ "Дон"; отображение отказов устройств СЦБ; прием управляющих воздействий ДНЦ, их анализ и реализацию; реализацию маршрутного набора, индивидуального управления объектами, задания маршрутов маневровых передвижений и ответственных команд; отображение информации о различных технологических ситуациях и ограничениях; автоматизацию однообразных действий ДНЦ по заданию маршрутов; предоставление справочной информации ДНЦ; протоколирование технологических сообщений.

1.1.9. Аналогичный подход использовали специалисты ТСТБ Техтранс Октяборьской дороги при разработке системы ДЦ "Тракт", которая находится в эксплуатации на участке Мга - Будогощ Октяборьской дороги [6].

Система состоит из АРМ-ДНЦ и "Тракт ЦП" на центральном посту, "Тракт ЛП" на линейных пунктах.

АРМ-ДНЦ включает в себя три компьютера индустриального назначения и портативный компьютер типа "Notebook", объединенные в сеть. Соответственно на мониторе каждого компьютера отображается либо график, либо план станции, либо участок. Предполагается вариант четвертого компьютера с электролюминисцетным экраном вместо портативного "Notebook".

"Тракт ЦП" разработан на базе модулей КТС "Тракт" и представляет собой устройство со скользящим резервированием. Он контролирует качество канала, выполняет адаптацию к состоянию канала, контролирует получаемую и передаваемую информацию, архивирует эту информацию, реализует протокол обмена, синхронизирует данные, полученные устройствами, контролирует состояние собственных модулей и др..

"Тракт ЛП" состоит из блоков: "Мастер ЛС" (контрольное устройство с различными функциями и др.), "ввода-вывода", "связи", "ответственного ввода и вывода".

1.1.10. Сотрудниками ВНИИЖТа разработана своя микропроцессорная система диспетчерского контроля (ДК-МП), которая внедряется на участке Москва - Александров Московской дороги [10].

Технические средства системы позволяют решать следующие задачи:

- отображение на рабочем месте поездного диспетчера схемы участка с информацией о свободное™ (занятости) путевых участков на станциях и перегонах, показаниях светофоров, заданных и используемых маршрутах; в качестве средства отображения могут использоваться табло и (или) цветные экраны персональных ЭВМ;

- трансляцию номера поезда и отображение номеров поездов на схеме участка;

- ручной и автоматический ввод номеров в систему: с клавиатуры дисплея, установленного на рабочем месте дежурного по станции, от устройств автоматического считывания номеров с подвижных единиц;

- автоматическую смену номеров электропоездов по обороту;

- автоматическое присвоение номеров электропоездам на станции по ниткам графика с возможностью корректировки графика на глубину до одних суток;

- контроль исправности устройств электрической централизации и передачу информации об их состоянии диспетчеру СЦБ;

- передачу информации о поездном положении на участке в автоматизированную систему оперативного управления движением поездов АСОУП.

На рабочем месте поездного диспетчера устанавливается две ПЭВМ: одна для отображения поездною положения на участке, вторая - для

обработки статистической информации о движении поездов и работы с нормативно-справочными материалами.

Для отображения поездного положения применен персональный компьютер IBM PC/AT с цветным графическим дисплеем. Количество применяемых цветов ограничено четырьмя: темный - фоновый, желтый, зеленый и красный.

На экране ПЭВМ отображает ся путевое развитие станций с указанием состояния стационарных путей, участков приближения и удаления, показаний светофоров и установленных маршрутов. На путях, а также на участках приближения-удаления высвечиваются номера находящихся гам поездов. Изменение состояния элементов станции приводит к изменению окраски соответствующих элементов на экране ПЭВМ.

1.1.11. Автоматизированную систему диспетчерского контроля за движением поездов и состоянием технических средств железнодорожной автоматики разработали специалисты института Типротранссигналсвязь" и предприятия "Сектор"[11]. Основным полигоном для проверки и опытной эксплуатации системы является Вологодское отделение Северной дороги.

Система АСДК предназначена для сбора, передачи, приема, отображения и хранения информации о движении поездов, состоянии блок-участков перегонов и переездов, приемоотправочных путей, входных и выходных светофоров станций, информации о техническом состоянии узлов автоматики и телемеханики.

АС ДК представляет собой региальную информационную сеть, абонентами которой являются автоматизированные рабочие места оперативного персонала, а источниками информации аппаратура нижнег о уровня системы, внешние информационные сети, другие АРМы АС ДК.

На нижнем уровне находятся контроллеры, обеспечивающие съем дискретной и аналоговой информации с ламп выносного табло, пультов-манипуляторов постов ЭЦ, станционной аппаратуры ЧДКМ, а также с датчиков аналоговой информации, ее обработку и передачу (ретрансляцию)

по телефонным каналам в сетевую станцию или непосредственно на рабочее место оперативного персонала.

Связующем звеном между нижним и верхним уровнями системы является сетевая станция, которая обеспечивает- маршрутизацию потоков информации.

Верхний уровень системы представляет собой центральный пульт с одним из автоматизированных рабочих мест:

- поездного (узловою) диспет чера АРМ ДНЦ (АРМ ДНЦУ);

- диспетчера дистанции АРМ ШЧД;

- электромеханика электрической централизации АРМ 1ВНЦ;

- дежурного по депо АРМ ТЧД;

- дежурного по станции АРМ ДСП.

Основой АРМов служит графическое представление на экране монитора в виде мнемосхем информации о состоянии устройств СЦБ и поездном положении на контролируемых объектах (станциях, перегонах).

АРМы АС ДК содержат программу "черный ящик", предназначенную для полного восстановления поездной ситуации за любой отрезок времени.

АРМы обеспечены многооконным пользовательским интерфейсом, удобной системой многоуровневых меню, встроенным редактором текстов, средствами для перемещения файлов.

АРМы АС ДК наряду с общими функциями верхнего уровня содержат функции, решающие различные специфические задачи.

АРМ ДНЦУ (ДНЦ) реализуют решение следующих задач:

- определение времени прибытия и отправления поездов;

- ведение базы данных но приемно-отправочным путям станций и отображение их состояний;

- обмен информацией с дорожным вычислительным центром (АСОУП);

- идентификация объектов и их отслеживание;

- ведение графика исполненного движения.

АРМ ШЧД (ШНС) реализует решение следующих задач:

- автоматизированное ведение журнала отказов устройств РЦ, АЛСН, СЦБ;

- автоматизированное ведение 4-х недельного и годового план-графиков работ по участкам обслуживания;

- логический контроль за работой устройств СЦБ. Таким образом, рассмотрено свыше десяти различных систем диспетчерского управления движением поездов, которые были разработаны, экспериментально опробованы и введены в эксплуат ацию за последние 5 лет на РЖД

1.2. Обзор зарубежных систем диспетчерского управления

1.2.1. В концепции системы управления движением поездов АЯТЯЕЕ, разрабатываемой Национальным обществом железных дорог Франции, предусматривается следующее:

оборудование каждого поезда устройствами для определения его местоположения и передачи информации;

распределение на железнодорожной сети связанных друг с другом и с постами централизации ЭВМ, которые распознают' маршруты и запрашивают у поездов данные об их местоположении;

хранение в банке данных точной и полной модели сети и текущей эксплуатационной ситуации на ней. На основе этой модели программные средства принимают или оказывают помощь при принятии решений но управлению эксплуатационным процессом;

передача результатов обработки данных в стационарные устройства и на поезда в форме команд, заданных величин разрешений или рекомендаций.

1.2.2. В ФРГ ускоренное внедрение АДЦУ обусловлено прежде всего строительством высокоскоросных линий. По ним будут обращаться поезда с сильно различающимися скоростями. Там имеются многочисленные возможности для обгонов поездов и большое число соединений с существующей сетью. Вследствии этого существенно возрастают требования к регулированию перевозочного процесса.

Достижением специалистов немецких железных дорог является то, что работы (хотя и выполняются разными фирмами) ведутся но единой идеологии. Оборудование для АДЦУ в Штутгарте, Нюрнберге, Карлсруэ и Франкфурте-на-Майне поставлено фирмой SET,, в Кельне и Ганновере -фирмой Filips. Каждый проект имеет свои особенности, но все они объединены общими принципами. Их можно сформулировать следующим образом. На постах централизации устанавливаются микропроцессорные устройства индикации номеров поездов. Они подключены к линии связи коллективного пользования, через которую обмениваются информацией друг1 с другом и передают в вычислительную систему АДЦУ сведения о номерах поездов, занятии путей и установленных маршрутах. Информация о движении поездов после обработки отображается в графической форме. Отклонения от планового графика индицируются с линиями исполненного движения. К ниткам графика исполненного движения без разрыва примыкают нитки планового графика, образуя зону прогноза. Все центральные функции но обработке данных выполняются дублированными системами. Отдельные ЭВМ объединены в локальную сеть.

1.2.3. Американский опыт существенно отличается от европейского. Известны и описаны в литературе центры управления движением поездов в Джексонвилле и Омахе. Последний охватывает полигон железных дорог протяженностью 32 тыс. км. и содержит 54 рабочих места участковых поездных диспетчеров, оснащенных проекционными табло. Но, пожалуй, наиболее интересной особенностью технического решения является то, что в централизованное управление движением поездов включаются участки железных дорог, практически не оснащенные устройствами СЦБ. Управление движением поездов на таких участках осуществляется путем передачи диспетчерских приказов локомотивной бригаде, которая занимается приготовлением маршрутов. Эти приказы, а также извещения об их исполнении обязательно регистрируются центральным компьютером. Это

позволяет вести в его памяти модель эксплуатационной ситуации и вырабатывать рекомендации по управлению движением поездов.

1.2.4. Существующие системы управления движением поездов, построенные на базе традиционной автоблокировки, отличаются малой информативностью, что сопряжено с большими трудностями при попытке создания автоматизированных систем управления движением поездов.

Принципиально новые возможности в решении этой проблемы открываются при использовании аппаратуры космической навигации, связи и наземной локации.

За рубежом исследования возможности использования этой техники на железнодорожном транспорте началось в 70-х годах. С 1985 г. периодическая печать регулярно освещает ход разработки систем управления на этой основе. Наиболее типичными примерами являются, американские системы ARES (эксплуатируется на 7 железных дорогах США и Канады) и Space Rail (система, распространенная как в США, так и на некоторых железных дорогах Южной Америки и Азии).

Космическая и радиолокационная техника начинает использоваться на железнодорожных магистралях Западной Европы (система ASTEE-Диана).

В Японии также ведутся разработки систем спутниковой связи и устройств СВЧ для определения координат движущихся поездов.

Высококачественная спутниковая связь с подвижными объектами широко используется на большинстве железных дорог мира.

В нашей стране только начинаются поисковые работы в этой области. Разные системы имеют различные возможности реализации применительно к железнодорожному транспорту и соответственно различен эффект от их применения.

Описанные в литературе зарубежные системы имеют следующие недостатки:

- высокая стоимость и сложност ь локомотивного оборудования и системы в целом;

- недостаточная в ряде случаев точность и разрешающая способность в определении координат и скорости подвижного состава;

- ограниченные информационно-функциональные возможности, следствием чего являются относительно низкая надежность управления.

В настоящее время научно-производственная фирма "Лантан" (до 1990 г. - ведущее подразделение Всероссийского научно-исследовательского института радиотехники по вопросам вычислительной техники, радиолокации и навигации), работающая по заказам МО РФ, имеет опыт разработки систем спутниковой навигации, базирующихся на импортной аппаратуре, стоимость которой не превышает 2000 долл. США за терминал совмест но с аппаратурой радио- и спутниковой связи.

НПФ "Лантан" и МГТУ им. Баумана проработаны на практике методы использования указанной аппаратуры, позволяющие при необходимости повысить точность определения координат до единиц метров, что существенно расширяет' функциональные возможности этой аппарат уры.

В МИИТе проведен ряд исследований по обоснованию концепций построения перспективной СУДП. Данные исследования показали возможность построения системы управления более простой, относительно дешевой и более надежной, чем зарубежные аналоги на базе ряда новых методов локации, а также совмещенных радиолиний связи и навигации.

Предлагаемая система способна в перспективе заменить аппаратуру ав-тоблоктровки и диспетчерской централизации в пределах всей территории России. Это не означает немедленную полную их замену. Зарубежный опыт показывает, что внедрение новых систем управления движением железнодорожного транспорта производилось постепенно, от резервной системы до основной в течение ряда лет. При этом новые возможности системы покрывают расходы на ее создание за счет:

- экономии энергоносителей до 12% за счет оптимизации тягового режима двигателей;

- повышение уровня устойчивости движения поездов;

- снижения численности штага служб СЦБ и связи;

- существенного повышения безопасности движения за счет использования более достоверной информации, автоматизации процесса ее обработки и повышения надежности СУДП.

В целом внедрение предлагаемой СУДП позволит полностью модернизировать технологию перевозочного процесса па новых принципах.

1.3. Сравнительная оценка рассмотренных систем диспетчерскою

Заключение диссертации по теме «Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)», Садыков, Кудрат Валиевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На Российских железных дорогах эксплуатируется большое количество различных автоматизированных систем диспетчерского управления движением поездов, разработанных с участием специалистов ряда вузов и проектных институтов по конкретным требованиям этих дорог. Однако, в настоящее время не существует перспективной системы диспетчерского управления, отвечающей всем современным требованиям, которая могла бы широко тиражироваться на сети железных дорог.

2. В связи с этим в работе сформулированы обобщенные требования к типовой системе диспетчерского управления на основе всестороннего анализа отечественного и зарубежного опыта в области разработки и эксплуатации таких систем, которые включают в себя: требования по функциональному составу и по составу математического и программного обеспечения системы; требования к техническим средствам, показателям надежности и качества функционирования; эргономические и другие требования.

3. В дальнейшем по этим техническим требованиям была разработана технология работы типовой системы диспетчерского управления движения поездов. Указанная технология и порядок действий диспетчерского персонала представлены в виде типовых решений не зависимо от категории линий. Важным является то обстоятельство, что предлагаемые типовые решения должны проектироваться в виде стандартных аппаратно-программных модулей в зависимости от потребностей заказчика.

4. В диссертации сформулирована модель прогнозирования движения поездов в реальном масштабе времени, включая математические описания следующих этапов разработки: формализованное представление прогнозирования движения поездов; математическая постановка задачи прогнозирования движения поездов; технология функционирования модуля прогнозирования движения поездов.

5. Предлагаемые в работе решения прошли апробацию при разработке вопросов организации диспетчерских центров на Северной железной дороге.

Получены следующие результаты автоматизации технологических процессов работы диспетчерского аппарата за счёт новых свойств автоматизированной системы: значительное расширение горизонта планирования при одновременном повышении оперативности сведений о процессе поездной работы дороги.

Эти возможности порождают новые функции управления, связанные с оперативным прогнозированием таких производственных ситуаций, как: поездообразование на станциях; дислокацией локомотивов и бригад образования погрузочных ресурсов; возникновением «узких мест» в продвижении вагонопотоков и поездопотоков.

Последнее позволяет диспетчерскому аппарату принимать упреждающее управление по: накоплению составов; своевременному их отправлению за счёт правильного регулирования локомотивного парка и бригад; удовлетвореншо клиентуры необходимым подвижным составом; созданию благоприятных условий в работе станций и целых направлений и др.

Как результат этого воздействия должны улучшаться эксплуатационные и вслед за этим экономические показатели работы дороги.

На основании проведенных расчётов установлено, что дополнительные капитальные вложения по внедрению автоматизированных диспетчерских центров управления на Северной дороге составят 117,5 млн. руб., а экономия расходов, полученная за счёт сокращения времени оборота грузового вагона, увеличения границ диспетчерских участков и сокращения на этой основе штата диспетчерского персонала, изменения плеч работы локомотивов и локомотивных бригад составит 24,2 млн.руб. Таким образом, суммарный экономический эффект составит 8,9 млн.руб.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Садыков, Кудрат Валиевич, 1998 год

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Плохов Е.М., Егоров Н.В. Компьютерные технологии управления перевозками//Железнодорожный транспорт, 1997, №3, с. 2-6.

2. Толмачев В.Г. Реорганизация управления //Железнодорожный транспорт, 1997, №8, с. 39-42.

3. Лебедев М.М. НИИЖА: Результаты деятельности и перспективы //Автоматика, телемеханика и связь, 1996, №2, с. 2-6

4. Исаков B.C., Черемушкин А.Н. Единый диспетчерский центр управления перевозками //Железнодорожный транспорт, 1996, №9, с. 2-5.

5. Ефимов Л.Л., Павлов H.A. Агрегатная система диспетчерской централизации //Автоматика, телемеханика и связь, 1992, №2, с. 13-15.

6. Ягудин Р.Ш. Системы диспетчерской централизации на основе микроЭВМ //Автоматика, телемеханика и связь, 1996, №3, с. 21-23.

7. Лисенков В.М. и др. Система диспетчерского управления ДЦУ-Е //Автоматика, телемеханика и связь, 1992, №8, с. 4-8.

8. Борисов A.B., Шалягин Д.В., Крылов А.Ю. Модернизация устройств ДЦ в автоматизированных центрах диспетчерского управления //Автоматика, телемеханика и связь, 1997, №7, с. 6-10.

9. Саенко H.H., Гавзов Д.В., Никитин А.Б. Автоматизация диспетчерского управления перевозочным процессом //Автоматика, телемеханика и связь, 1995, №6, с. 9-11.

10. Серганов И.Г. и др. Микропроцессорная система диспетчерского контроля за движением поездов ДК-МП //Автомеханика, телемеханика и связь, 1992, №5, с. 10-12.

11. Масайтис Ю.Л., Морозов С.С. Автоматизированная система диспетчерского контроля //Автоматика, телемеханика и связь, 1996, №9, с. 3233.

12. Дудниченко A.M. Автоматизированные диспетчерские центры управления движением поездов: проблемы и перспективы //Автоматика, телемеханика и связь, 1993, N7, с. 15-18.

13. Тишкин Е.М. Автоматизация разработки графика движения поездов. -М.: Транспорт, 1974. - 135с.

14.Тишкин Е.М. График движения поездов в автоматизированной системе управления перевозочным процессом. Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук. - М.: ВНИИЖТ, 1977. -41с.

15. Тишкин Е.М. График движения поездов в автоматизированной системе управления. - В кн. А.Д. Каретников, H.A. Воробьёв. График движения поездов. - М. : Транспорт, 1979. - С.221 - 266.

16. Садыков К.В. Обзор и оценка существующих систем диспетчерского управления на Российских железных дорогах..-ВНИИЖТ.-М., 1998. -26с.-библ.12 назв.-Деп. в ЦНИЖЭИ МПС, N 6180-жд.98. /ВИНИТИ: «Депонированные научные работы».-1998. -N8(320), с.54, б/о.

17. Садыков К.В., Феофилов А.Н. Технические требования к перспективной системе диспетчерского управления движением поездов.-ВНИИЖТ.-М.,1998. -13с.-Деп. в ЦНИИТЭИ МПС, N 6179-жд.98. /ВИНИТИ: «Депонированные научные работы».-1998. -N8(320), с.54, б/о.

18. Садыков К.В. Функциональное описание перспективной системы диспетчерского управления движением поездов.- ВНИИЖТ.-М., 1998. -25с.-Деп. в ЦНИИТЭИ МПС, N 6181-жд.98. /ВИНИТИ: «Депонированные научные работы».-1998. -N8(320), с.54, б/о.