Составы ведут «автомашинисты». Журнал "Локомотив" № 6
Автоматизированные системы управления
для железнодорожного транспорта
г. Москва, ул. Электрозаводская, д. 21, стр. 16 +7 (499) 286-38-88
RU

Составы ведут «автомашинисты». Журнал "Локомотив" № 6

Редакция журнала «Локомотив» неоднократно публиковала статьи о системе автоведения (УСАВП) и регистраторе параметров движения (РПДА), установленных на тяговом электроподвижном составе постоянного тока. Предлагаем вниманию читателей материал об опыте использования этих систем в некоторых депо нашей страны.

Комплекс, позволяющий управлять локомотивом без участия человека, впервые появился в СССР в 1957 г., когда была создана система автоведения для электропоездов. К сожалению, первый образец «автомашиниста» не сохранился, но, как свидетельствуют факты, вычислительная машина, занимающая значительное пространство в головных вагонах электропоезда, с успехом выполняла функции, возложенные на локомотивную бригаду. Электропоезд ЭР2А № 413 (литер А означал «автомашинист»), изготовленный на Рижском вагоностроительном заводе, длительное время эксплуатировался на участке Москва — Крюково Октябрьской дороги.

По ряду причин, а том числе из-за громоздкости элементной базы и ее низких вычислительных возможностей, работы по совершенствованию «автомашиниста» приостановились. Тем не менее, был создан задел и получен бесценный опыт вождения тягового электроподвижного состава в автоматизированном режиме.

Позднее, с бурным развитием микропроцессорной техники, вернулись к идее создания более совершенного комплекса. Так, в 1998 г. после продолжительных исследований во ВНИИЖТе создали первые образцы системы автоматизированного ведения пригородного электропоезда (САВПЭ). В них реализовался математически обоснованный оптимальный алгоритм автоматизированного ведения поезда.

Сегодня функциональные возможности «автомашиниста» многократно расширились. В его исполнении и совершенствовании программного обеспечения сделан значительный шаг вперед, что дало возможность применения САВПЭ практически на всех сериях и типах подвижного состава.

Для проведения пробных поездок выбрали депо Железнодорожная Московской дороги. Первые результаты показали, что с применением современной вычислительной техники, являющейся основным звеном при создании УСАВП (унифицированной системы автоматизированного управления поездом), можно не только грамотно управлять поездом, но и в значительной мере экономить электроэнергию, повысить безопасность движения.

После решения Министерства путей сообщения России изготовить партию «автомашинистов» приступили к созданию структуры, которая могла бы не только выпустить опытный образец, но и наладить серийное производство, обеспечить техническое обслуживание системы на протяжении всего жизненного цикла изделия. Взаимосвязь науки и производства в сфере железнодорожного транспорта, в числе других внедренческих подразделений, обеспечил Отраслевой центр внедрения новой техники и технологий (ОЦВ) МПС России, созданный в 1999 г. по указанию министра путей сообщения.

Основываясь на опыте ВНИИЖТа и используя собственные наработки, ОЦВ разработал схему внедрения, определил четкий порядок и план внедрения систем УСАВП и РПДА. Параллельно оборудованию электроподвижного состава на каждом плече обслуживания депо, охваченных внедрением систем, специалисты ОЦВ проводили контрольные поездки, доказавшие экономическую эффективность системы УСАВП. Повсеместно проводились технические занятия как с локомотивными бригадами и машинистами-инструкторами, так и с персоналом депо, ответственным за техническое обслуживание системы.

Одновременно в ОЦВ, в соответствии с поручением МПС России, приступили к созданию систем автоведения
для других типов электропоездов и электровозов постоянного и переменного тока, а также прибора, позволяющего с высокой точностью регистрировать расход электроэнергии и другие параметры с записью показаний на сменный модуль памяти.

Результатом этих усилий стало появление опытных образцов систем автоведения для электровозов ЧС2, ЧС2К, ЧС2Т, ЧС6, ЧС7, ЧС200, ВЛ10 и ВЛ80, электропоездов ЭР9П, ЭР9Е и ЭД9. Разработанные регистраторы параметров движения и автоведения поезда постоянного и переменного тока, получившие название РПДА, гармонично дополнили систему УСАВП. Создано также уникальное устройство РПРТ (регистратор параметров работы тепловоза). Все перечисленные системы прошли опытные испытания и рекомендованы приемочной комиссией к серийному производству.

Позднее Всероссийским научно-исследовательским институтом железнодорожной гигиены (ВНИИЖГ) было доказано, что применение УСАВП существенно улучшает условия труда локомотивных бригад, причем утомляемость машинистов значительно снижается. Специалисты ВНИИЖГа провели хронометражные исследования и изучили влияние УСАВП на функциональное состояние локомотивных бригад. Так, алгоритм работы машиниста при ведении поезда в автоматизированном режиме при помощи УСАВП изменяется коренным образом. Коэффициент загрузки машиниста снижается с 0,9 до 0,6, что, по приблизительной оценке, приводит к уменьшению вероятности появления хотя бы одной ошибки более чем в 3,5 раза.

Кроме того, снижение коэффициента загрузки машиниста при управлении электроподвижным составом в режиме автоведения показало, что применение УСАВП позволяет продлить устойчивый уровень работоспособности по сравнению с режимом ручного управления в среднем на 2 — 3 ч за поездку.

Таким образом, по оценке специалистов ВНИИЖГа, благодаря снижению нервно-эмоционального напряжения широкое внедрение УСАВП уменьшит уровень заболеваемости, главным образом, сердечно-сосудистой системы. Это может привести к сокращению на 2 — 3 % затрат по оплате временной нетрудоспособности (как известно, по статистическим данным, число дней нетрудоспособности на 100 машинистов электровозов и тепловозов в год по всей сети составляет около 1200).

Кроме того, снижение уровня заболеваемости приведет в итоге к уменьшению затрат, связанных со сверхурочными часами работы локомотивных бригад, уменьшению «срывов» их выходных дней, а также сократит число машинистов, не отвечающих медицинским показателям, что, в свою очередь, позволит сохранить состав наиболее высококлассных специалистов. Сегодня системы УСАВП и РПДА по праву занимают важное место в Программе ресурсосбережения ОАО «РЖД». В 87 депо «автомашинистом» оборудовано более 1400 электропоездов (около 99,6 %) и более 900 электровозов, а также весь парк электропоездов Беларуси. Ежегодно в соответствии с этой программой в депо планово внедряют УСАВП и РПДА на тяговом подвижном составе, отлаживают системы, разрабатывают программное обеспечение для плеч обслуживания, которое своевременно корректируется при переходе на летнее и зимнее расписания. Экономия топливно-энергетических ресурсов достигается в результате грамотного подхода к реализации возможностей систем УСАВП и РПДА.

В депо Новосибирск-Главный Западно-Сибирской дороги проявили нестандартный подход к их использованию. В связи с тем, что измерительный высоковольтный блок системы РПДА внесен в Государственный реестр средств измерений и допущен к применению в Российской Федерации, а также зарегистрирован в отраслевом реестре средств измерений, руководство Западно-Сибирской дороги в 2003 г. решило перейти к учету расхода электроэнергии в депо Новосибирск по показаниям РПДА.

При этом отпала необходимость в обслуживании и ремонте штатных электросчетчиков, появилась возможность перевести специалистов, занятых этими работами, на другие должности. В конечном итоге предприятие получило весомую экономическую прибыль. Аналогичное решение было принято и Московской дорогой. Здесь в депо Москва-Сортировочная отказались от электромеханических счетчиков на электровозах ЧС2.

В то же время, расшифровка на компьютере, оснащенном специальной программой, накопленных в ходе поездки результатов измерений, является не только электронным аналогом скоростемерной ленты, но и обобщенным материалом. Он отражает более 30 параметров движения поезда, позволяет в любой момент времени с точностью до 1 с определять скоростной режим поезда, его техническое состояние, токи тяговых двигателей, напряжение в контактной сети. Кроме того, стало возможным разложить расход электроэнергии на составляющие (тяга, вспомогательные нужды, отопление поезда).

Автоматическая регистрация в РПДА координат локомотива (от приемки до сдачи) позволяет увидеть исполненный график движения поездов со всеми отклонениями от его нормативных параметров. В свою очередь, это создает условия для объективной оценки качества использования локомотивов и локомотивных бригад, помогает установить технические и технологические потери в движении поездов, разработать меры по улучшению эксплуатационной работы и оперативному управлению тяговыми ресурсами. Стало возможным не только видеть действия локомотивных бригад при ведении поезда, находить скрытые резервы, но и применять ценную диагностическую информацию в ремонтных цехах.

На плановых видах ремонта в депо используются диагностические данные, полученные после расшифровки поездок с помощью АРМ РПДА. При этом вместо регламентного подхода применяют планово-предупредительные меры, что, как известно, наиболее экономически обосновано при оздоровлении подвижного состава.

Специалисты депо проанализировали расход электроэнергии, зафиксированный РПДА. Установлено, что при использовании «автомашиниста» существенно снижается ее потребление — в среднем на 5 % относительно работы в ручном режиме. В результате применения систем УСАВП и РПДА в депо Новосибирск за IV квартал 2004 г. сэкономили 130 тыс. кВт-ч, на очереди — определение величины условных потерь, Интересен опыт эксплуатации УСАВП и РПДА в депо Курган Южно-Уральской магистрали в грузовом движении. Начальник депо В.Н. Грибанов с первых дней контролировал освоение систем. 65 электровозов ВЛ10 были оборудованы системами УСАВП и РПДА в течение 2003 — 2004 гг. Как и ко всем нововведениям, локомотивные бригады вначале отнеслись к «автомашинисту» с недоверием (железнодорожники со стажем помнят, например, какие трудности преодолевались при повсеместном вводе автоблокировки). Но по мере освоения передовыми машинистами и машинистами-инструкторами технологии использования систем и обмена накопленным опытом с другими локомотивными бригадами картина в корне изменилась.

Сегодня деповчане гордятся тем, что в уральском регионе грузы перевозят с применением «автомашиниста». Косвенным подтверждением работоспособности систем в депо являются журналы выдачи картриджей, замечаний машинистов по работе УСАВП, журнал проведения технических занятий с локомотивными бригадами.

В депо Курган разработаны технологические карты по обслуживанию систем УСАВП и РПДА, на основе которых ведется подготовка нормирования работ для определения необходимого штата специалистов. Благодаря усилиям мастера В.Е. Усачёва в цехе электроники созданы рабочие места по обслуживанию систем.

Результатом творческого сотрудничества специалистов ОЦВ и южно-уральских железнодорожников явился комплексный подход к организации технологической цепочки от внедрения систем до их эксплуатации и ремонта. Благодаря усилиям руководства службы локомотивного хозяйства Южно-Уральской дороги, командно-инструкторского состава, локомотивных бригад и ремонтных цехов только в I квартале 2005 г. применение УСАВП и РПДА на грузовых электровозах позволило получить значительный экономический эффект, который составил 1347 тыс. руб.!

Максимальный эффект от внедрения УСАВП и РПДА можно получить при правильной технологии их эксплуатации. 8 апреля 2005 года вышло распоряжение ОАО «РЖД» «Об организации внедрения и эксплуатации систем автоведения и регистраторов параметров движения». В нем регламентирован порядок проведения технического обслуживания и эксплуатации данных систем.

В настоящее время в депо Москва III Московской дороги отрабатывают технологию для пассажирского движения. В этом принимают непосредственное участие главный инженер депо В.В. Васильченко и главный инженер службы локомотивного хозяйства дороги Ю.Ю. Гуськов. В данном депо организована 100%-ная выдача картриджей РПДА с предварительной записью в него на АРМе АСУТ задания на поездку. Оно включает список предупреждений, что существенно облегчает машинисту подготовку системы автоведения к конкретной поездке, избавляет его от ввода какой-либо информации, в том числе временные ограничения скорости. Запись на картридж предупреждений повышает также безопасность движения, поскольку в настоящее время только УСАВП обеспечивает контроль скорости по предупреждениям, а в режиме автоведения их автоматическую отработку. После выполнения поездки картридж сдается в группу расшифровки, где производится его считывание и формирование базы данных электронных маршрутов машиниста, Таким образом, маршрут машиниста заполняется автоматически объективными данными, зафиксированными РПДА, о потребленной энергии, фактическом исполнении расписания, нагоне, причинах задержек.

В 2004 г. в депо Ярославль-Главный и Москва-Сортировочная впервые установили систему РПРТ (регистратор параметров работы тепловоза) на тепловозы ЧМЭЗ. Первые данные эксплуатации показали, что благодаря системе резко сократился расход дизельного топлива на нетяговые нужды. Так, в депо Ярославль-Главный, где работа с РПРТ поставлена на высокий производственный уровень, стало возможным прогнозировать расход топлива тепловозами на все виды работ локомотивов.

Новаторские идеи руководства депо, возглавляемого В.А. Ануфриевым, позволяют оперативно распределять тепловозы на хозяйственную, маневровую и поездную (вывозную) работы по принципу наиболее рационального расхода дизельного топлива в разных режимах каждого локомотива. Это позволило в I квартале 2005 г. сэкономить 450 тыс. руб.

Кроме оперативного контроля за расходом топлива и режимами работы тепловоза, система РПРТ позволяет регулировать дизель-генераторную установку. Творческий подход к делу работников Северной магистрали позволил продлить срок службы установки для реостатных испытаний тепловозов ЧМЭЗ в депо Ярославль-Главный. Со II квартала 2005 г. их проводят с учетом анализа работы конкретного тепловоза, полученного после расшифровки данных системы РПРТ.

По итогам работы РПРТ руководство Северной дороги предложило дооборудовать в 2005 г. весь парк тепловозов ЧМЭЗ депо Ярославль-Главный, разработать аналогичную систему для тепловозов ЧМЭЗ К, ЧМЭЗТ и ЧМЭЗЭ, а до конца 2006 г. — завершить внедрение и ввод в эксплуатацию РПРТ на всех чехословацких машинах.

Конечно, трудно ожидать от предприятий по всей сети к сиюминутной отдачи от эксплуатации УСАВП и РПДА, выраженной в киловаттах и рублях. Тем не менее, налицо заинтересованность всех без исключения депо в современных технологиях управления грузопассажирскими перевозками. Очевидна необходимость замены исторически сложившихся схем управления, построенных на устаревших методах, необходимы новые методы, отвечающие потребностям общества. Тенденция к новаторству прослеживается не только у руководителей дорог, но и у непосредственных исполнителей на местах, Сегодня ОЦВ ведет кропотливую работу над интеграцией «автомашиниста» и РПДА в общую схему автоматизированного управления перевозочным процессом. Надеемся, что в ближайшей перспективе усилия сотрудников центра, умноженные на взаимопонимание и помощь дорог, позволят выйти на более качественный уровень культуры обслуживания пассажиров и перевозочного процесса в целом.

Е.А. ПЕРЕВЕЗЕНЦЕВ, начальник отдела внедрения ЗАО «ОЦВ»

А.И. ШЕМАНОВСКИЙ, руководитель группы