Автоматизация управления работой сортировочной станции. Проект АСУ СТ-ИТАУР.

В настоящее время автоматизированные системы управления работой сортировочной станции (АСУСС) эксплуатируют на всех важнейших сортировочных станциях сети. Система включает обязательный перечень решаемых задач, к которым относятся:

· получение оперативно-справочной информации о поездах и вагонах;

· автоматизация операций в станционных технологических центрах;

· реализация автоматизированной системы текущего планирования (АСТП);

· автоматизация учета и станционной отчетности.

АСУСС представляет оперативным руководителям станции в удобном виде данные, необходимые для планирования работы и принятия решений. На основании этой информации определяют порядок использования технических средств и ресурсов станции, планируют очередность станционных операций, работы маневровых и выдачи поездных локомотивов. Все это дает возможность сократить на 6-7% время нахождения вагонов на станции.

Информация от АСУСС поступает непосредственно к пользователям либо в автоматизированные системы более высокого уровня (АСОУП).

В основу системы положена информационная модель, отражающая в реальном масштабе времени расположение вагонов на сортировочной станции и ее ближайших подходах. Модель включает необходимые данные о каждом вагоне, перевозимом грузе и условиях перевозки. Входная информация поступает в АСУСС как из ИВЦ, так и из сообщений с терминальных устройств.

Все АСУСС обмениваются информацией с АСОУП своих дорог в автоматическом режиме. На важнейших сетевых направлениях осуществляется межмашинный автоматический обмен информацией между ИВЦ станций.

В прежние годы АСУСС функционировала на базе ЭВМ ЕС-1011. К ЭВМ подключались видеотерминалы и телетайпы, а также печатающие устройства. Дисплеями оборудовали рабочие места ДСЦ, ДСПГ, операторов СТЦ.

В настоящее время разработаны и внедряются на сети принципиально отличные от существующей автоматизированные информационные системы для сортировочных станций, построенные по принципу локальной сети. Сюда относится комплексная система автоматизированных рабочих мест оперативного персонала сортировочной станции (КСАРМ), разработанная центром информационных технологий на транспорте (ЦИТТранс). Система АСУСС на базе ПЭВМ разработана МП «Транссистемотехника».

На сети дорог внедряется также система ДИСПАРК, которая реализует постоянное слежание за вагоном и имеет достоверную пономерную вагонную модель. Поэтому принято решение о создании автоматизированной информационной системы для технических и сортировочных станций (АИСТ) как подсистемы АСОУП.

При внедрении АСУ достигается следующее сокращение трудозатрат на операции на один отправленный вагон.

КСАУ СС должна обеспечить выполнение следующих показателей: ведение единой модели подвижных единиц в пределах сортировочной станции в реальном времени на основании данных «от колеса»; предоставление информации о размещении и перемещениях подвижных единиц для систем автоматического управления техническими средствами станции; сокращение времени простоя вагонов на станции; повышение исполнительской дисциплины в подразделениях и службах станции; упреждение превышения основных нормативных показателей работы станции; повышение оперативности и качества принимаемых решений; повышение квалификации управленческого и оперативного персонала; предоставление аналитической информации о работе станции на основе протокольной информации за заданный период времени; оперативный контроль состава принимаемых и отправляемых поездов и соответствия телеграммы - натурного листа (ТГНЛ) фактическому составу поезда.

Автоматизация сортировочного процесса на горках

В процессе расформирования составов на горках необходимо осуществлять такие операции, как отцепка группы вагонов от состава, перевод стрелок согласно маршруту их следования и приведение в действие замедлителей для подтормаживания вагонов с целью создания необходимых интервалов между отцепами и подхода отцепов к стоящим на путях вагонам со скоростью не более 5 км/ч.

В настоящее время еще не получили промышленного внедрения устройства для автоматизированной расцепки вагонов. Эта операция осуществляется горочным составлением вручную с помощью специальной вилки. Другие операции сортировочного процесса механизируют и автоматизируют путем внедрения различных систем. Из них современной системой является комплекс горочный микропроцессорный (КГМ РИИЖТ). Информация о подлежащем расформированию составе в КГМ РИИЖТ поступает непосредственно из АСУСС. Еще до начала роспуска осуществляется моделирование процесса сортировки вагонов с последующей корректировкой характеристик в процессе роспуска. Обеспечивается высокая точность определения и реализации скоростей выхода отцепов из тормозных позиций. Технические и программные средства КГМ обеспечивают расчет переменной скорости роспуска, контроль расцепа, управление маршрутами и контроль хода роспуска, регулирование скоростей движения по всем тормозным позициям, контроль заполнения путей, автоматизацию корректировок роспуска, обмен информацией с АСУСС и др.

В состав КГМ входит набор микропроцессорных блоков, распределенных по четырем подсистемам. Подсистема «Диспетчер» обеспечивает формирование и корректировку программы роспуска. На терминалы у дежурного по горке и маневрового диспетчера выводится текущее состояние спускной части горки (положение стрелок, состояние светофоров, замедлителей, накопление, разложение составов, отсутствие «проходов» и т.д.).

Кроме того на других экранах отображаются значения расчетной и фактической скорости роспуска и скатывания, весовой категории и маршрута отцепа, сообщения об отказах и сбоях.

Подсистема «скорость» осуществляет прогнозирование ходовых свойств отцепов и определяет ожидаемые скорости роспуска, входа и выхода на всех тормозных позициях. Подсистема «маршрут» осуществляет контроль за очередностью расцепа, слежения за отцепами и определение маршрутов на спускной части, контроль маневровых передвижений. Информация об исполненных маршрутах, данные о сбоях, отклонениях и отказах передаются в подсистему «Диспетчер».

С напольным оборудованием непосредственно связана подсистема «Информация-управление. Она обеспечивает сбор информации о ходе роспуска и управления стрелками и замедлителями. Здесь решаются задачи контроля отрыва отцепов, счета фактического количества осей и вагонов, измерения фактической массы, контроля свободности и перевода стрелок, торможение отцепов до заданной скорости.

Отметим, что благодаря протоколированию хода роспуска в случаях возникающих браков в работе, например вызванных превышением скоростей соударения вагонов легко выявить причины этих браков (допустила ли сбой система или вмешался горочный оператор-все это автоматически зафиксировано и может быть распечатано на бумажной ленте).

При автоматизации горки увеличивается средняя скорость роспуска составов, и тем самым сокращается горочный интервал, сокращается простой составов в ожидании расформирования. Благодаря прицельному торможению в 3-4 раза сокращается в объем работы по осаживанию вагонов. Уменьшается также повреждение вагонов при роспуске.

Интегрированная система АСТРА - СС.

Для ускорения переработки вагонов на технических станциях и сниже­ния связанных с этим эксплуатационных затрат на основе полной интеграции функций управления, исполнительных устройств, средств автоматической диагностики подвижного состава и создания малолюдных, безопасных тех­нологий работы принято решение о разработке и внедрении интегрированной системы автоматизированного управления станционными технологиями ра­боты в увязке с автоматикой (АСТРА - СС).

Система АСТРА - СС состоит из двух взаимодействующих уровней: информационно-планирующего и железнодорожной автоматики, который в свою очередь включает средства автоматизации исполнительных процессов, диагностические комплексы и устройства идентификации подвижного состава.

Информационно-планирующий уровень системы строится на современ­ной программно-технической платформе с концентрацией информационных баз прикладных задач на мощном многопроцессорном вычислительном ком­плексе, на котором замыкается работа автоматизированных рабочих мест пользователей. Все работы по документальному оформлению технологиче­ских операций на сортировочной станции выполняются только на АРМах пользователей, в том числе на базе носимых терминалов.

В АСТРА - СС предусмотрено использование телевизионной системы, обеспечивающей распознавание номеров вагонов и ряда других параметров подвижных объектов.

Станционная модель и технологии взаимно увязываются с моделями прилегающих участков и работы поездных диспетчеров. Создание такой ин­формационной модели обеспечивает:

• возможность электронизации внутристанционного документо-оборота (полная электронизация возможна при отказе от бумажных перевозоч­ных документов в масштабе сети);

• поэтапное высвобождение станционных работников, связанных с документальным оформлением процессов переработки вагонов;

• разработку информационно-управляющих задач, обеспечивающих оптимизацию работы сортировочных станций.

В рамках системы АСТРА - СС реализованы первые очереди ком­плексных задач текущего планирования поездообразования и отправления поездов, автоматизированного ведения графиков исполненной работы (ГИР) для диспетчерского аппарата станции, ускоренного формирования много-группных поездов и оперативного расчета показателей работы.

Информационно-планирующий уровень.

В архитектуре вычислительных комплексов системы различают ряд специализированных управляющих подсистем - серверов, обеспечивающих возможность масштабирования и гибкой адаптации системы к параметрам управляемого объекта.

Сервер базы данных - собственно система управления базой данных. Он обеспечивает предохранение данных от несанкционированного доступа и сбоев системы.

Терминальный сервер - специализированный сервер, поддерживающий технологии тонкого клиента Win - терминал.

Сервер приложений - промежуточное звено в модели «клиент - сер­вер». Он позволяет отделить функцию сервера базы данных от других функ­ций приложений, также исполняемых вне клиентской части.

Выбранная архитектура построения системы позволило обеспечить следующие виды доступа к данным и варианты построения АРМов:

• мобильные носимые терминалы;

• сетевые компьютеры - клиенты, функционирующие в интерсетях.

Технические средства информационно-планирующего уровня системы обеспечивают:

• введение с требуемой производительностью программного обеспечения;

• гарантированное сохранение работоспособности всего комплекса программного обеспечения в случае сбоя или выхода из строя оборудования;

• наращивание вычислительной мощности комплекса при увеличении объема обрабатываемой информации, числа решаемых задач, количества обслуживаемых пользователей без изменения при­кладного программного комплекса;

• работу системы в круглосуточном режиме;

• надежное хранение и архивирование данных в основном, пусковом и аварийном режимах работ;

• защиту комплекса технических средств от кратковременного пропадания электропитания.

В рамках подсистемы организации поездной работы реализуется ин­формационное сопровождение основных операций с поездами на станциях регионов.

Комплекс задач подсистемы организации поездообразования и ма­невровой работы обеспечивает автоматизацию технологических процессов на станциях региона, связанных с расформированием поездов и маневровыми перемещениями групп вагонов в пределах станции и на примыкающие подъ­ездные пути.

В состав задач подсистемы входят проверка натурного листа, справок о вагонах с грузами, подлежащими охране и о вагонах прибывающих под вы­грузку, подготовка сортировочного листа на поезд, поступившего в расфор­мирование, регистрация роспуска состава.

Ведется контроль за специализацией путей сортировочного парка, на­коплением вагонов сортировочном парке и расчет завершения образования поезда на заданное назначение в соответствие с нормативами, регистрация выставки сформированного состава в парк отправления. Организуется подго­товка натурного листа на сформированный поезд и справок для заполнения маршрута машиниста и о тормозах.

Подсистема организации грузовой и коммерческой работы включает в себя задачи, решение которых обеспечивает автоматизацию элементов станционных технологических процессов, связанных с информационным со­провождением грузовых и коммерческих операций. В их состав входят под­готовка информации об ожидаемом и свершившимся прибытии вагонов под выгрузку для информирования клиентуры; ведения книги регистрации обна­руженных коммерческих неисправностей, подготовка донесений об обнару­женных коммерческих браках, неисправностей вагонов и нарядов на их ис­правления, ведение памяток приемосдатчиков грузов, регистрация выполне­ния грузовых операций на фронтах и ведение книг выгрузки и прима грузов к перевозке.

Решаемые подсистемой задачи включают также в себя формирование и передачу в адрес ИВЦ дороги сообщений о проведенных грузовых опера­циях, формирование и печать вагонных листов, ведомостей подачи и уборок вагонов, ведение планов и декадных заявок на погрузку, визирование отпра­вок грузов, предъявляемых к перевозке и ведение конвенционных запреще­ний.

Наряду с этим, система обеспечивает расчет провозных платежей на принятые к перевозке отправки грузов, печать перевозочных документов, формирование сопроводительной ведомости, корешков дорожных ведомо­стей формы ГУ-3 и ГУ-4 и оформление переадресовок и отправок.

Ведется книга прибытия грузов, повторная проверочная таксировка отправок по прибытию, регистрация раскредитования документов на при­бывшие грузы и формирование сопроводительных ведомостей формы ФДУ-91.

14. Основы технологии работы участковой станции.

Участковые станции делятся на линейные, расположенные на однопутных, двухпутных и многопутных линиях, и узловые разме­щаемые в пунктах пересечения трех и более однопутных и много­путных магистралей. В зависимости от рода тяги различают станции, обслуживаемые тепловозной, электрической и смешанными видами тяги. По способу тягового обслуживания станции делятся на станции основного депо, где производится смена локомотивов и бригад, эки­пировка локомотивов, технический осмотр и плановые ремонты ло­комотивов и вагонов; станции пунктов оборота локомотивов, на ко­торых выполняются операции аналогичные производимым на стан­циях основного депо (кроме плановых ремонтов); станции смены локомотивных бригад, где производится также контрольно-техни­ческий осмотр вагонов, а при сложном профиле на прилегающих к станции участках — экипировка локомотивов.

По характеру работы станции делятся на транзитные и с боль­шим объемом местной работы.

Участковые станции бывают поперечного, полупродольного и продольного типов, а также с последовательным.расположением пассажирских устройств и парков, для грузового движения.

При размещении участковых станций на сети железных дорог учи­тывается длина участка обращения локомотивов и рабочее время бри­гад, обслуживающих их; расстояние между пунктами технического ос­мотра подвижного состава и его экипировки; длина диспетчерских уча­стков и способы организации работы сборных и участковых поездов.

Участковые станции сооружаются обычно в пунктах слияния нескольких железнодорожных линий на магистралях значительной протяженности и обслуживают промышленные, сельскохозяйствен­ные предприятия и прилегающие к ним населенные пункты.

Основной объем работы по организации вагонопотоков, форми­рованию участковых, сборных и зонных поездов, обслуживающих промежуточные станции приходится на участковые станции с ос­новным депо или с пунктом оборота локомотивов. Такие станции обрабатывают до 200 вагонов в сутки. В этом случае станции обору­дуются сортировочными устройствами и достаточным числом пу­тей в сортировочном парке. На линейных участковых станциях с пунктом оборота локомо­тивов объем работы по сортировке вагонов составляет обычно 250 — 1 000 вагонов в сутки. На участковых станциях со сменой локомо­тивных бригад работа по формированию поездов выполняется обыч­но в небольшом объеме.

Устройства на участковых станциях. На участковых станциях имеются устройства для пассажирско­го и грузового движения, производства грузовых операций, локомо­тивного и вагонного хозяйства и др.

К устройствам для пассажирского движения относятся пасса­жирские здания, посадочные платформы, переходные устройства (мостики или тоннели), путевое развитие, устройства для обслужи­вания поездов и, в некоторых случаях, для технического осмотра, ремонта и экипировки пассажирских вагонов.

Устройства для грузового движения состоят из приемо-отправочных и сортировочных парков, вытяжных и ходовых путей, сортировочных горок. Взаимное расположение их определяется тех­нологией работы станции, топографией и местными условиями.

Грузовые операции обычно производятся на грузовом районе, подъездных путях и специальных устройствах в сортировочном пар­ке. Место расположения этих устройств зависит от общей схемы станции и размещения предприятий, обслуживаемых подъездными путями.

Локомотивное и вагонное хозяйство включает устройства для ремонта и осмотра подвижного состава и экипировки локомотивов.

Кроме основных устройств на станциях располагаются ремонтно-механические базы подразделений железных дорог, пункты про­мывки и очистки вагонов, устройств водоснабжения, энергоснаб­жения, канализации и др.

Схемы участковых станций. Инструкцией по проектированию железнодорожных станций и узлов рекомендуются три основных типа участковых станций: по­перечный с параллельным расположением парков; полупродольный с частично смещенными парками; продольный с полностью сме­щенными парками. Кроме того, имеются участковые станции с пос­ледовательным расположением устройств для пассажирского и гру­зового движения.

Станции поперечного типа применяются на новых однопутных линиях всех категории. На двухпутных линиях станции этого типа проектируются при небольших размерах пассажирского движения, а при больших размерах движения — в трудных топографических, геологических и других местных условиях. При этом на дорогах I и II категорий предусматривается переход на полупродольный и про­дольный тип

Станции полупродольного типа проектируются на однопутных и двухпутных линиях при примыкании со стороны пассажирского здания подъездных путей с крупным грузооборотом, что вызывает необходимость сооружения отдельного парка, а также при необхо­димости обеспечения условий разгона поездов при электрической тяге на постоянном токе.

Станции продольного типа целесообразны на линиях с большим грузооборотом при благоприятных топографических, геологических и других местных условиях.

На станциях поперечного типа приемо-отправочные и сортировочные парки размещаются параллельно друг другу. Для маневровой работы по концам сортировочных парков проектиру­ются вытяжные пути. Для пропуска поездных локомотивов между парками укладывается ходовой путь. Грузовой район располагается обычно в районе размещения локомотивного хозяйства, чем обеспе­чивается возможность удлинения станционных путей с наимень­шими затратами на снос строении.

Локомотивное хозяйство (ремонтная база и экипировочные устройства на станциях с основным депо рекомендуется размещать с противоположной стороны от пассажирского здания и на встречу ) максимальному потоку прибывающих поездов. Это дает возможность сократить пробег локомотивов и исключить пересечение главных путей в пределах станции.

При движении до 48 пар поездов и параллельном графике в при­мыкающей к локомотивному хозяйству горловине укладывается два ходовых пути.

На станциях поперечного типа при грузовом движении свыше 60 пар поездов в сутки требуется укладывать главный путь в обход локомотивного хозяйства для отправления грузовых поездов.

Станции поперечного типа дают возможность концентрировать работу по обработке поездов в одном месте. Они обеспечивают хоро­шие условия персоналу для наблюдения за работой станции и наи­более экономичны по расходам на содержание штата.

Недостатками этих схем являются излишний пробег поездных локомотивов, следующих из приемо-отправочных парков в депо и обратно; враждебные маршруты следования пассажирских и грузо­вых поездов при расположении станции на двухпутных линиях.

Разновидностью схем станций поперечного типа является схема с внутренним расположением сортировочного парка (рис. 9.2), обес­печивающим полную изоляцию маневровой работы от движения организованных поездов.В схемах станций полупродольного типа приемо-отправочные парки специализированы по направлениям движения и размещаются по разные стороны от главных путей (рис. 9.3). Сортировоч­ный парк располагается параллельно приемо-отправочному, куда прибывает максимальное число перерабатываемых поездов. Локо­мотивное хозяйство сооружается вблизи центральной горловины.

Станция полупродольного типа обеспечивает независимость дви­жения четных и нечетных поездов, уменьшая тем самым число пере­сечений маршрутов следования; повышенную пропускную способ­ность; сокращение пробега поездных локомотивов из приемо-отпра-вочных парков в депо и обратно.

К недостаткам схемы относятся: потребность в станционной пло­щадке длиной до 2500—2850 м; наличие враждебных пересечений, когда главные пути пересекаются поездными локомотивами, следу­ющими в депо из приемо-отправочного парка ПО-2, и составами, идущими из ПО-2 на вытяжной путь; большая загрузка централь­ной горловины при значительных размерах движения и сменяемых поездных локомотивах.

Станции продольного типа отличаются от полупродоль­ных четким разделением операций по приему и отправлению поез­дов разных направлений; упрощенной конструкцией центральной горловины, обеспечивающей прямую связь между приемо-отправочным (ПО-2) и сортировочным парками, и возможностью пере­становки составов перерабатываемых поездов в сортировочный парк, минуя пассажирский район. Станции этого типа имеют большую пропускную способность за счет сокращения пробега подвижного состава и загрузки путей. Для сооружения участковой станции про­дольного типа необходимо иметь площадку длиной до 4000 м.

При большом объеме пассажирских операций применяются схе­мы участковых станций с последовательным расположением уст­ройств для пассажирского и грузового движения. Пре­имущества таких схем заключается в раздельном расположении пассажирского и грузового районов, удобном размещении устройств для пассажирского и грузового движения на разных станционных площадках, возможности независимого развития отдельных райо­нов станции. Схемы такого типа широко применяются при переус­тройстве существующих промежуточных станций в участковые или объединении рядом расположенных станций в одну со специализа­цией их для пассажирского и грузового движения.

К недостаткам рассматриваемых схем можно отнести большую протяженность главных путей, расположение устройств для грузо­вого движения между главными путями, что осложняет развитие стан­ции, пересечение главных путей подачами вагонов на пункты по­грузки-выгрузки, что снижает пропускную способность линии.

На линиях, где предусматривается организация движения длинносоставных и соединенных поездов, рекомендуется все или часть приемо-отправочных путей проектировать полуторной или двойной полезной длины с расположением их на площадке или на уклоне до 1, 5%о в трудных условиях — до 2, 5%о.

Основное назначение узловьгх станций — организация взаим­ной корреспонденции вагонопотоков между пересекающимися ли­ниями. Узловые станции отличаются от неузловых наличием развязок подходов в разных уровнях, сложностью конструкций горловин и строгой специализацией парков. Место примыкания магистраль­ной линии и создание узловой станции определяются топографией местности, размерами транзитных потоков и путями следования их в пределах станции.

При разработке схем узловых станций необходимо обеспечивать следование потока транзитных поездов по станции без изменения направления их движения и массы, возможность одновременного приема поездов со всех подходов за счет укладки соответствующего числа главных путей.

Схемы узловых участковых станций зависят от многих условий: числа примыкающих линий, количества главных путей на этих ли­ниях, числа пассажирских поездов, размеров транзитных и перера­батываемых вагонопотоков и направления их следования. На схе­мы также влияют местные условия, в том числе длина имеющейся станционной площадки, сложившееся размещение устройств на станции до примыкания новой линии и др.

Для узловых станций важно правильно решить развязку подхо­дов с учетом перспективы, выбрать специализацию парков и обес­печить в горловинах возможность одновременного приема поездов со всех примыкающих к этим горловинам подходов или одновре­менного отправления поездов на эти направления.

Количество одновременных поездных маршрутов в горловине должно быть равно числу главных путей на подходе. Одновременно должны быть обеспечены возможность маневровой работы на вы­тяжных путях и пропуск локомотивов.

В тех случаях, когда к станции на однопутной линии примыкает лишь один новый однопутный подход, путепроводные развязки не нужны и вторая гор­ловина станции, где новый подход отсутствует, соответственно уп­рощается.

Значительно сложнее конструкция участковой станции в месте пересечения двухпутной линии с однопутной или двухпутной маги­стралью. Для тех случаев, когда площадка станции ограничена в длину, а пересекающаяся линия однопутная или сооружается толь­ко один подход.

Если площадка не имеет существенных ограничений по длине, а примыкающая линия является двухпутной, то целесообразно при­менять схему продольного или полупродольного типа.