что такое виртуальная сцепка поездов
Технология «Виртуальная сцепка»
При вождении поездов по технологии «Виртуальная сцепка» между локомотивами по радиоканалу устанавливается соединение, осуществляется непрерывный обмен данными между локомотивами (место нахождения, длина, вес, текущий режим работы, перспективный режим работы). Следующий локомотив (ведомый), идущий в попутном следовании, обрабатывая информацию с впереди идущего локомотива (ведущий) выбирает наиболее оптимальный режим работы.
Модернизированная система УСАВП с установленной системой ИСАВП-РТ-М ведомого поезда, основываясь на информации, поступающей от ведущего поезда, производит расчет момента изменения сигнала огня локомотивного светофора с «желтого» на «зеленый» или с «красно-желтого» на «желтый», тем самым соблюдая наименьшее безопасное расстояние между ведущим и ведомым поездами без применения торможения, и не нарушая скоростей движения, установленных устройствами безопасности. Непрерывно производится расчет эффективности работы системы торможения, как своего состава, так и виртуально сопряженного, для расчета оптимальной траектории ведения поезда.
Переключение внимания машиниста от выполнения ряда рутинных операций к контролю безопасности движения
 |  |
 |  |
Автоматизированное ведение поездов с учётом свободности и занятости пути, временных и постоянных ограничений скорости
Электронный блок КОВЧЕГ в технологии «Виртуальная сцепка» реализует:
В систему вводится модифицированный блок МПД-Н, дополнительно обеспечивающий прием всех телеметрических данных по высокоскоростной шине CAN500 от блока КОВЧЕГ, с последующей передачей данных по криптографически защищенному радиоканалу РОРС GSM на сервер СВЛ ТР ОАО «РЖД».
Вместо модема ВЭБР вводится модем М-ЛИНК, обеспечивающий надежную связь между локомотивами на расстоянии 6-10 км по радиоканалу 160 МГц. (против 2 км для модема ВЭБР).
Благодаря заложенным решениям при дальнейшем развитии технологии возможно:
Виртуальная сцепка становится реальностью
Технология виртуальной сцепки на сети используется только экспериментально. Она предполагает синхронное движение двух составов на расстоянии до 2 км (при обычном следовании поезда идут на расстоянии 4–5 км друг от друга) за счёт управления ведомого локомотива с головного при помощи интеллектуальной системы автоматизированного вождения поездов с распределённой тягой (ИСАВП-РТ-М). Обмен информацией между локомотивами происходит по цифровому радиоканалу. Сейчас идут испытания технологии виртуальной сцепки на участке Восточного полигона Хабаровск – Смоляниново.
Как рассказали «Гудку» в Дирекции тяги, в конце января с положительным результатом были проведены испытания системы ИСАВП-РТ-М, и оборудование признано пригодным для серийного производства.
«Сейчас мы организовываем закупку системы ИСАВП-РТ-М и с апреля начинаем оснащать им локомотивы на Восточном полигоне, – пояснил начальник технической службы Дирекции тяги Дмитрий Хомченко. – Оснащение ведётся в двух вариантах: на локомотивах, где уже установлена система ИСАВП-РТ, мы проводим её модернизацию путём замены модема и вычислительного блока, а на тех, где этой системы нет, сразу устанавливаем новое оборудование».
По словам Дмитрия Хомченко, до конца года предстоит подготовить к новой технологии 220 локомотивов. И за счёт сокращения интервала между поездами это позволит увеличить пропускную способность участка Карымская – Находка на 15 пар поездов в сутки. Длина этого участка составляет примерно половину протяжённости Транссиба на Восточном полигоне.
Однако в текущем году запланирована и работа по дальнейшему развитию ИСАВП-РТ-М. Сейчас система позволяет вести по виртуальной сцепке только два поезда. К концу года стоит задача доработать оборудование для автоматического ведения пакета из пяти поездов. Однако при ведении большего количества поездов расстояние между локомотивами увеличивается и возникают серьёзные трудности в работе радиоканала. Поэтому для увеличения дальности передачи информации предлагается использовать дополнительные стационарные цифровые радиостанции DMR, которые могут обеспечить связь между пятью составами. Количество таких станций будет зависеть от рельефа местности, который заметно влияет на распространение радиосигнала.
По мнению Дмитрия Хомченко, технология ведения поездов пакетом до пяти составов может быть внедрена в 2022–2023 годах.
Виртуальная сцепка становится реальностью
После завершения испытаний оборудование признано пригодным для серийного производства
В апреле после завершения испытаний на локомотивы, работающие на Восточном полигоне, будет устанавливаться система, позволяющая использовать технологию виртуальной сцепки. Её внедрение даст возможность к концу года увеличить пропускную способность участка Транссиба Карымская – Находка на 15 пар поездов в сутки.
Технология виртуальной сцепки на сети используется только экспериментально. Она предполагает синхронное движение двух составов на расстоянии до 2 км (при обычном следовании поезда идут на расстоянии 4–5 км друг от друга) за счёт управления ведомого локомотива с головного при помощи интеллектуальной системы автоматизированного вождения поездов с распределённой тягой (ИСАВП-РТ-М). Обмен информацией между локомотивами происходит по цифровому радиоканалу. Сейчас идут испытания технологии виртуальной сцепки на участке Восточного полигона Хабаровск – Смоляниново.
Как рассказали «Гудку» в Дирекции тяги, в конце января с положительным результатом были проведены испытания системы ИСАВП-РТ-М, и оборудование признано пригодным для серийного производства.
«Сейчас мы организовываем закупку системы ИСАВП-РТ-М и с апреля начинаем оснащать им локомотивы на Восточном полигоне, – пояснил начальник технической службы Дирекции тяги Дмитрий Хомченко. – Оснащение ведётся в двух вариантах: на локомотивах, где уже установлена система ИСАВП-РТ, мы проводим её модернизацию путём замены модема и вычислительного блока, а на тех, где этой системы нет, сразу устанавливаем новое оборудование».
По словам Дмитрия Хомченко, до конца года предстоит подготовить к новой технологии 220 локомотивов. И за счёт сокращения интервала между поездами это позволит увеличить пропускную способность участка Карымская – Находка на 15 пар поездов в сутки. Длина этого участка составляет примерно половину протяжённости Транссиба на Восточном полигоне.
Однако в текущем году запланирована и работа по дальнейшему развитию ИСАВП-РТ-М. Сейчас система позволяет вести по виртуальной сцепке только два поезда. К концу года стоит задача доработать оборудование для автоматического ведения пакета из пяти поездов. Однако при ведении большего количества поездов расстояние между локомотивами увеличивается и возникают серьёзные трудности в работе радиоканала. Поэтому для увеличения дальности передачи информации предлагается использовать дополнительные стационарные цифровые радиостанции DMR, которые могут обеспечить связь между пятью составами. Количество таких станций будет зависеть от рельефа местности, который заметно влияет на распространение радиосигнала.
По мнению Дмитрия Хомченко, технология ведения поездов пакетом до пяти составов может быть внедрена в 2022–2023 годах.
На невидимой сцепке
Рассказываю, как ускорить движение поездов при помощи «виртуальной сцепки»
Что делать, когда пропускные способности ограничены, а грузы возить нужно? Ответ нашли в НИИ информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (НИИАС). Ученые не только разработали, но и внедрили технологии виртуальной сцепки на железной дороге.
Локомотивы дружат виртуально
Идея позволяет сократить интервалы между поездами попутного следования. Обычно составы идут на расстоянии минимум 4-5 км друг от друга. Это связано с процессом торможения в случае непредвиденной ситуации и общей безопасностью железнодорожного движения. Благодаря внедрению интеллектуальной системы автоматизированного вождения поездов с распределённой тягой (ИСАВП-РТ-М) расстояние можно сократить до 2 км. Она устанавливается на локомотивы, один из них становится ведущим, другой – ведомым.
Подобное программное обеспечение для своих нужд использует компания Scania. Сервис Scania Diagnos & Programmer 3 (SDP3) нужен, чтобы обеспечивать работу электрической системы в сети CAN*. Программа обменивается данными с автомобилями, а также промышленными и судовыми двигателями производителя. SDP3 помогает искать и устранять неисправности, контролировать настройки параметров, предпочитаемых клиентом, выполнять калибровку и модернизацию, которая влияет на электрическую систему. Кроме того, сервис обеспечивает обновление программного обеспечение блоков управления.
Обмен данными между локомотивами происходит по цифровому радиоканалу непрерывно с задержкой не более 100 мс. Интеллектуальная система контролирует местоположение, скорость и ее изменение, а также расстояние до впереди идущего поезда. Время движения всех составов синхронизировано. Если ведущий локомотив начинает тормозить, то ведомый также снижает скорость, сохраняя при этом интервал.
Наверняка, многие из вас слышали фразу «пакетное предложение». Это набор определенных условий, который та или иная компания предлагает своему клиенту, с которым хочет начать сотрудничество или продлить контракт. Поезда в «виртуальной сцепке» тоже собираются в «пакеты». Это блок синхронизированных составов, которые движутся в попутном направлении. Количество поездов в «пакете» зависит от перерабатывающих возможностей станций формирования и приема. «Виртуальную сцепку» можно организовать как на участке целого ж/д полигона, так и там, где производится ремонт, где нет модернизированной автоблокировки и систем связи.
Технология «виртуальной сцепки» улучшает пропускную способность железной дороги за счет сокращения межпоездных интервалов.
· Не нужно строить новые пути
· Рациональное использование станционных мощностей за счет распределения сцепленной группы по платформам
· Расширение возможностей для применения новых технических решений
Кроме того, технология позволяет решать ряд проблем, которые возникают при следовании сдвоенных поездов на «жесткой сцепке». Не нужно удлинять приемоотправочные пути, поскольку «виртуальные» составы могут обслуживаться на разных станционных платформах. При этом сокращается время на формирование самого поезда.
По расчетам специалистов, при использовании технологии «виртуальной сцепки» пропускная способность ж/д инфраструктуры в текущем состоянии может увеличиться до 15%. Кроме того, с ее помощью можно обеспечить движение по сети со скоростью более 60 км/ч и увеличить маршрут следования состава до 3 тыс. км, не опасаясь изменений профиля пути.
Технологию «виртуальной сцепки» начали тестировать на Дальневосточной магистрали в начале 2020 года. Поезда следовали по маршруту Хабаровск II-Ружино. В результате удалось сократить удельный расход электроэнергии, увеличить скорость движения поездов и, как следствие, снизить время нахождения состава в пути.
Эксперимент был признан удачным, и с апреля 2020 года на железной дороге приступили к внедрению системы ИСАВП-РТ-М на локомотивы Восточного полигона. Сейчас ею оснащено 300 единиц тягового подвижного состава. До конца года количество локомотивов, на которых она будет установлена, вырастет до 630 единиц.
В мае 2021 года в РЖД подвели промежуточные итоги работы. Стало известно, что в рамках тестирования технологии на участке Карымская (Забайкальский край) – Находка (Приморский край) с октября 2020 года организовано уже свыше 1,2 тыс. опытных поездок. Они показали, что поезда, которые отправляются по маршруту при помощи «виртуальной сцепки», могут следовать с интервалами 6-8 минут. Без нее интервал составляет, в среднем, около 10-15 минут. В ближайшем будущем планируется расширить количество поездов в одной сцепке до 5.
Несмотря на успешные эксперименты, некоторые эксперты рынка отмечают и минусы у этой технологии. К ним относят длительное время – от 30 до 60 минут на сцепку поезда и проверку тормозов, потребность в разъединении поездов для проверки тормозов и их подбор друг к другу по состоянию локомотивов. Кроме того, из-за большой длины состава и значительного веса поезда (до 12 тонн) растут риски возникновения продольно-динамических реакций с последующим выдавливанием вагонов или разрывом автосцепок.
Что вы думаете об этой технологии? Поделитесь с нами в комментариях!
РЖД сцепились с реальностью. Готова ли железная дорога к виртуальной сцепке, продвигаемой монополией?
Желание ж/д монополии увеличить пропускную способность Восточного полигона приносит неожиданные технологические решения. В ОАО «РЖД» едва ли не панацеей видят «виртуальную сцепку». Обозреватель vgudok.com изучил эту продвигаемую холдингом «нанотехнологию» и выяснил, что о ней думают в отрасли и научных кругах.
В настоящее время безопасная дистанция между попутными поездами обеспечивается устройством инфраструктуры — автоблокировкой. Путь поделен на электрически обособленные блок-участки, каждый из которых ограждён проходным светофором. При занятости блок-участка проходной светофор перед этим участком будет гореть красным. Занятость определяется по электрическому контакту между двумя рельсовыми нитями через колёсные пары подвижного состава.
Продвинется поезд на один блок-участок — красным загорится следующий светофор, а тот, что ограждает только что освободившийся — жёлтым. При дальнейшем удалении поезда первый светофор подаст сигнал «жёлтый с зелёным», затем «зелёный». При трёхзначной автоблокировке показания «жёлтый с зелёным» не будет. Следование поездов один за другим называется следованием по удалению, а машинист, видя показание проходных светофоров, знает, сколько впереди свободно блок-участков и выбирает безопасную скорость.
Показания напольных светофоров дублируются светофором в кабине.
Кроме машиниста, соблюдение безопасной скорости контролируется и локомотивными приборами безопасности. Так называемая «тональная автоблокировка» устроена несколько иначе, но функционал выполняет тот же, и её светофоры имеют те же показания. Длина блок-участков колеблется от тысячи до двух, двух с половиной тысяч метров.
Следование грузовых поездов по удалению обеспечивает интервал между ними порядка 10–15 минут. Короткие и динамичные электрички могут ездить и через пять минут.
Суть предлагаемого решения — в отказе от проходных светофоров и обеспечении дистанции между поездами за счёт информации от связанных по радиоканалу устройств, расположенных на хвостовом вагоне одного поезда и на локомотиве другого. Этот принцип позволит «отвязаться» от фиксированных проходных светофоров с их ступенчатыми показаниями о свободности пути и перейти к соблюдению физического расстояния между поездами. Это понятие у авторов разработки получило название «плавающий блок-участок».
Чтобы понять, какие плюсы и минусы несёт новая система безопасности, мы обратились к мнению экспертов и тех, кому предстоит с ней поработать.
«Система интервального регулирования позволяет нам уходить от понятия «жёсткого блокучёта», когда светофоры стоят через определённое расстояние, и пропускать поезда в зависимости от их длины. Получается плавающий блок-участок, который обеспечивает пропуск поездов с наименьшими интервалами. На самом деле технология перспективная, инновационная и позволяет, при условии, что есть маленькие составы, выпустить их на полигон процентов на 15 больше, — рассказал vgudok.com президент Института исследований проблем железнодорожного транспорта Павел Иванкин. — Или, если есть длинные поезда, они идут по участку более плавно за счёт того, что занимают не полтора блок-участка, как сейчас, и теряют время, а идут «поезд в поезд» с определённым интервалом. Это увеличение пропускной и проездной способности участков.
Но с учётом того, что сейчас это пытаются сделать на участках Восточного полигона, при всей перспективности технологии, она ведёт к следующему: для её реализации необходимо больше локомотивов, локомотивных бригад и запас по энергоснабжению. То есть, если на определённом участке увеличивается пропускная способность, то необходимо увеличить парк локомотивов.
Соответственно, надо увеличить и количество локомотивных бригад.
С одной стороны, получается определённая экономия в эксплуатационных затратах, когда увеличивается количество поездов. С другой — растут затраты. При этом технология такая должна применяться на грузонапряжённых участках, там, где это востребовано. На Восточном полигоне таким участком является Транссиб. Но надо понимать, что там необходим баланс по энергетике. Сегодня по текущим объёмам, которые имеются на Восточном полигоне, по Транссибу есть дефицит по энергоснабжению. С одной стороны, здорово, что у нас появилась такая технология. Но надо дорабатывать другие участки, связанные с балансом тяги и энергоснабжения. Тогда можно будет получить тот эффект, на который и рассчитывают.
Если говорить об этих технологиях по отношению к БАМу, то пока что рановато об этом думать. Это бы позволило на однопутных участках также увеличить количество составов, которые можно пропустить. Но за счёт того, что там и так небольшие объёмы в сегодняшних условиях, 13–15 пар поездов в сутки, это, конечно, прибавит проездную способность, но не на столько, на сколько хотелось бы.
То, что подобная технология сегодня тиражируется, что она отработана и по ней есть чёткое понимание, что её можно внедрять, — это хорошее и положительное достижение для РЖД».
А вот что рассказали нашим корреспондентам железнодорожники, знакомые с этой системой не понаслышке.
Даниил, диспетчер: «Гладко только на бумаге и в мечтах, а на практике — сложно судить. А если какой-то форс-мажор или экстренное, тем более пока оно всё начнёт работать — это сколько же времени нужно, чтобы всё наладить-отладить? А если сбой какой? Но для логистики и доставки грузов это несомненный плюс, а вот для человеческого ресурса со временем будет огромный минус. Оставят в Москве группу ДНЦ (поездных диспетчеров, — прим. авт.), которые всю Россию будут контролировать, и всё на этом».
Семён, дежурный по станции: «Виртуальная сцепка — логичный следующий этап развития автоблокировки, начиная от числовой кодовой и до АБТЦ-ЕМ. За виртуальной сцепкой будущее».
Георгий, диспетчер: «Я-то за любой движ по увеличению пропускной способности, но упираемся в возможности инфраструктуры».
У нас, как и у некоторых из опрошенных нами железнодорожников, есть сомнения по готовности инфраструктуры. Готовы ли станции, прилегающие к оборудованным новой системой участкам, «поставлять» поезда с интервалом в шесть-восемь минут? Готовы ли станции на другом конце инновационного участка принимать в переработку поезда с тем же интервалом?
В противном случае вся эта дорогостоящая затея смысла иметь не будет.
Не нашли мы и вот какой информации: автоблокировка, помимо обеспечения интервала между поездами, контролирует целостность рельсовых нитей. Будет ли эта функция у новой системы? Это первое.
Второе: машинист одного поезда применил экстренное торможение. Как об этом узнает машинист следующего? Только по стремительно сокращающемуся расстоянию между поездами? Или экстренное на втором поезде сработает автоматически, поставив его на подъёме?
Третье: В сообщении на сайте ОАО «РЖД», ссылку на которое мы давали в начале статьи, говорится следующее: «Виртуальная сцепка» обеспечивает синхронное движение двух попутно следующих грузовых поездов с минимально допустимым удалением друг от друга». Следует ли из этого, что речь идёт не о «цепочке» поездов, а лишь о двух поездах? Тогда в чём смысл? В пяти минутах разницы между их прибытием?
Четвёртое: первый поезд начал преодолевать подъём, скорость его падает. Второй поезд, «брелочком» привязанный к первому, тоже снижает скорость, и к началу подъёма подходит с сильно уменьшенной скоростью, которой может не хватить для его преодоления.
Пятое: неисправности автоблокировки случаются постоянно, и не все железнодорожники готовы к правильным действиям, что приводит к столкновениям. Уверены ли в ж/д монополии, что в случае отказа новой системы будет обеспечена безопасность движения?
В этой связи припоминается случай, произошедший на главном ходу Октябрьской ЖД в январе 2000-го года. Тогда тональная автоблокировка только внедрялась, и из-за ошибок в проектировании, подкреплённых демонтажем некоторых элементов оборудования (перемычек в релейных шкафах), произошло крушение пассажирского поезда № 612 «Великие Луки — Санкт-Петербург», столкнувшегося с хвостом впереди идущего грузового. Причина — ложно разрешающее показание проходных светофоров при фактической занятости блок-участков. Погиб помощник машиниста, было много травмированных.
У нас «виртуальная сцепка» пока вызывает вопросов больше, чем даёт ответов. При всех своих плюсах, если речь идёт не о двух попутных поездах, нам она видится очередным «распилом», подобным внедрению ТСКБМ или желанию бизнеса протолкнуть свою всевидящую разработку. Если же действительно «связать» такой сцепкой можно лишь два поезда, то это, извините, вредительство.
Головной организацией по интервальному регулированию определено АО « НИИАС » (Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте), являющееся дочерним обществом ОАО «РЖД». Все деньги — в семью?
И ещё один момент. Любой вагонник скажет, что на пунктах технического обслуживания вагонов нет ничего, кроме мела (для отметки неисправных узлов). Отсутствующие маятниковые болты автосцепок заменяются проволокой (где она есть). То же самое скажет любой слесарь в сервисном локомотивном депо или монтёр хоть пути, хоть контактной сети. Всё — на честном слове. До смешного: нет самых обычных жестяных хвостовых сигналов для грузовых поездов (вот и мел пригодился)!
Фото 2020-го года
О каких инвестициях, о каком переоборудовании с огромными цифрами затрат можно говорить в ситуации, когда рядовые инженеры РЖД пишут каждый месяц на три дня «за свой счёт»? Какой-то пир во время чумы.
Транспортные новости российских мегаполисов и мировых столиц ищите в нашем разделе ГОРОД и в Telegram-канале @Vgudok