Комплексная автоматизированная система управления на железнодорожном транспорте

Лекция 1

1.1. Наука об эксплуатации и ее основные понятия

Необходимость грамотной и эффективной эксплуатации железных дорог привела к становлению и развитию науки об эксплуатации и ее важнейшего раздела - управления эксплуатационной работой. Эта наука изучает закономерности перевозочного процесса, обобщает передовой опыт организации движения и использования технических средств в их взаимодействии и разрабатывает методы рациональной организации перевозок грузов и пассажиров, а также эксплуатационные требования к новым техническим средствам железных дорог.

Управление эксплуатационной работой - один из важнейших разделов науки об эксплуатации железных дорог, которая возникла и развивалась в нашей стране.

Русские ученые и инженеры еще в дореволюционное время разработали ряд вопросов теории эксплуатации железных дорог: в 1878 г. М.О. Кульжинский впервые дал понятие об обороте вагона и предложил метод расчета потребности подвижного состава; инж. Б.Д. Воскресенский в 1903 г. опубликовал труд «Теория работы железнодорожных поездов»; проф. А.Н. Фролов положил начало теории маневровой работы.

В дальнейшем наука об эксплуатации железных дорог получила широкое развитие. Известные ученые академик В.Н.Образцов, член-корреспондент академии наук А.П. Петров, профессора И.И. Васильев, В.А. Сокович, П.Я. Гордеенко, К.А. Бернгард, И.Г. Тихомиров, В.В. Повороженко, К.К. Тихонов, А.К. Угрюмов и многие другие в содружестве с передовыми работниками дорог на основе исследований и обобщения Передового опыта разработали современные методы организации перевозок, базирующиеся на плановых вагонопотоках и взаимодействии сортировочных станций, теорию графика движения и плана формирования поездов, методы расчета пропускной и провозной способности, теорию технического нормирования и регулирования перевозок, систему измерителей использования подвижного состава.

Необходимость грамотной эксплуатации железных дорог еще во второй половине XIX века привела к постепенному рождению эксплуатационной специальности сначала на практике, а с 1929 года в ЛИИЖТе стали выпускать инженеров по эксплуатации железных дорог (управлению процессами перевозок на железнодорожном транспорте).

Наука об эксплуатации железных дорог и ее раздел об управлении эксплуатационной работой оперируют определенными терминами и понятиями, к которым относятся:

График движения (ГД) ‑ графическое изображение движения поездов по участкам и направлениям. Это основной документ в технологии перевозочного процесса, которому подчинена вся деятельность многочисленных служб железных дорог сети;

План формирования (ПФ) ‑ система организации вагонопотоков, устанавливающая, какие поезда и из каких вагонов должны формироваться сортировочными и другими станциями данного направления;

Пропускная способность линии - наибольшие размеры движения (в поездах), которые могут быть освоены в течение суток в зависимости от технического оснащения и способа организации движения;

Провозная способность линии - наибольшие размеры грузовых перевозок (в тоннах груза), которые можно осуществить на данной линии в течение года;

Перерабатывающая способность станции - максимальное число вагонов, которое станция может переработать в течение суток;

Направление - железнодорожная линия между пунктами массового зарождения и погашения поездопотоков. Направление делится на участки. Участок – часть направления между техническими (участковыми и сортировочными) станциями. Участок делится на перегоны промежуточными станциями и раздельными пунктами, имеющими путевое развитие;

Рабочий парк вагонов ‑ вагоны, необходимые сети, дороге, отделению, станции для выполнения заданной работы;

Нерабочий парк ‑ вагоны, находящиеся в ремонте, запасе, аренде, хозяйственном движении; в сумме рабочий и нерабочий парки дают наличный инвентарный парк вагонов;

Эксплуатируемый парк локомотивов ‑ локомотивы, занятые на поездной и маневровой работе;

Тяговое плечо ‑ расстояние следования локомотива в одном направлении;

Условный вагон ‑ условная единица измерения длины состава.

Основными объектами управления движением на участках железных дорог являются поезда.

Поездом называют сформированный и сцепленный состав вагонов с одним или несколькими действующими локомотивами или моторными вагонами и снабженный установленными сигналами. Поезда подразделяют:

по роду перевозок ‑ на пассажирские, грузовые, хозяйственные, людские, грузопассажирские и одиночные локомотивы;

по дальности следования ‑ на дальние, местные, пригородные (в пассажирском движении); сквозные, участковые, сборные, вывозные, передаточные (в грузовом движении);

по условиям формирования (грузовые) ‑ на отправительские, ступенчатые и технические маршруты;

по состоянию вагонов (грузовые) ‑ на груженые, порожние, комбинированные;

по числу групп вагонов в составе грузового поезда ‑ на одногруппные поезда и групповые.

На станции формирования составляют натурный лист, который содержит общие данные о составе каждого поезда (наименование станций формирования и назначения, номера состава, его условную длину и вес, а также дату и время отправления), в нем приводятся данные о каждом из вагонов, включенных в состав, в порядке фактического их размещения (номер вагона, наименование и вес груза, получатель, сведения о таре). Натурный лист сопровождает поезд до станции расформирования.

На каждую отправку отправитель груза составляет накладную и дорожную ведомость, которые вместе с квитанцией и корешком составляют комплект перевозочных документов. На каждый загруженный вагон на станции погрузки составляют вагонный лист, содержащий перечень грузов в вагоне, их вес и число мест. Здесь же указывают номер и тип вагона, коды станции отправления и назначения; приводят сведения о марках и пломбах. Вагонный лист вместе с перевозочными документами сопровождает груз до станции назначения.

Лекция 2. « Понятие об эксплуатационной работе»

Понятие о поезде и сопровождающих его документах

Поезд – это сформированный и сцепленный состав вагонов с одним или несколькими действующими локомотивами или моторными вагонами, имеющими установленные сигналы.

Локомотивы без вагонов, моторные вагоны, автомотриссы и дрезины несъемного типа, отправляемые, на перегон рассматриваются как поезд.

На поезд выписывается натурный лист со сведениями о составе поезда (наименование станции формирования и назначения, № состава, его условную длину и массу, дату и время отправления). В нем приводятся данные о каждом вагоне включенном в состав в порядке фактического размещения (№ вагона, наименование и масса груза, получатель и сведения о таре). Натурный лист сопровождает поезд до станции расформирования.

Каждый вагон имеет накладную и дорожную ведомость с квитанцией и корешком на каждую отправку, а также вагонный лист на каждый загруженный вагон.

Кроме того, машинисту выдается справка о тормозах.

Лекция 3 – Общие сведения о железнодорожных станциях.

Железнодорожные линии состоят из участков, которые делятся на перегоны раздельными пунктами с путевым развитием и без.

Разъезды	Обгонные пункты	Станции
Имеют путевое развитие для скрещения и обгона поездов на однопутных линиях	Служат для обгона поездов на двухпутных линиях	Раздельные пункты, путевое развитие которых позволяет наряду с приемом, отправлением, скрещением и обгоном поездов выполнять операции по обслуживанию пассажиров, приему и выдаче багажа и груза, расформированию и формированию составов, техническому обслуживанию поездов, погрузке и выгрузке грузов

На станциях выполняются следующие операции:

Технические

Прием, отправлении е, пропуск, скрещение, обгон поездов;

Расформирование и формирование составов, сменалокомотивов и локомотивных бригад, подача

и уборка вагонов по грузовым фронтам, отцепка, прицепка, перестановка вагонов, ремонт, экипировка, техническое обслуживание

подвижного состава и другие операции связанные с перемещением подвижного состава в пределах станции.

Грузовые

Погрузка, выгрузка грузов, сортировка мелких отправок и контейнеров, перегрузка грузов.

Коммерческие

Осмотр вагонов в коммерческом отношении, пломбирование вагонов и контейнеров, прием, хранение, выдача. Взвешивание грузов, оформление перевозочных документов, расчеты с клиентами.

Пассажирские

Оформление проездных документов посадка, посадка, высадка, пассажиров, прием, хранение, выдача ручной клади и багажа, сервис на вокзалах и в поездах.

Почтово-багажные

Операции по обслуживанию почтовых и багажных вагонов.

Классификация железнодорожных станций:

Промежуточные – предназначены для приема, отправления и пропуска поездов, приема и выдачи груза, обслуживания пассажиров, на отдельных станциях осуществляется обслуживание путей не общего пользования промышленных предприятий, формирование отправительских маршрутов, оборот составов пригородных поездов.

Промежуточные станции, на которых осуществляется концентрация грузовой работы данного участка – называются опорными.

Участковые – располагаются на границах участков железнодорожных линий, производится смена локомотивов и локомотивных бригад, техническое обслуживание подвижного состава, расформирование и формирование участковых и сборных поездов, грузовые и пассажирские операции.

Сортировочные – предназначены для массового расформирования и формирования грузовых поездов. При этом выполняются операции по техническому и коммерческому обслуживанию составов перед расформированием и отправлением поездов, а также при смене локомотивов и локомотивных бригад. А так же осуществляются грузовые операции, подготовка вагонов под погрузку, обслуживание путей необщего пользования.

Грузовые – предназначены для выполнения операций по переработке грузов в значительных объемах.

Пассажирские станции – Предназначены для приёма, обработки, отправления пассажирских поездов, обслуживания пассажиров, подготовки пассажирских составов в рейс.

Лекция 4.

Основы (теории) маневров

4.4.1. Виды маневровых передвижений

В процессе выполнения маневровых операций осуществляется многократно повторяющиеся передвижения маневрового локомотива с вагонами (или без них) с одного пути на другой или последовательного передвижения вдоль одного пути. Для изучения и нормирования этих операций их расчленяют на составляющие. Простейшим элементом маневров является маневровой полурейс.

Маневровым полурейсом называются передвижение маневрового состава (одиночного локомотива) без перемены направления движения (рис. 3.2).

Передвижение маневрового состава (локомотива) с одного пути на другой с переменой направления следования называется рейсом (рис. 3.3). Каждый рейс состоит из двух полурейсов.

Различают полурейсы и рейсы рабочие, когда передвижение выполняется с вагонами, и холостые, совершаемые одиночным локомотивом.

По назначению и характеру передвижения выделяют следующие виды полурейсов:

Вытягивание – передвижение маневрового состава с пути парка на вытяжной (или другой) путь за разделительную стрелку для последующего обратного движения (осаживания, толчка или надвига состав) на другой путь (рис. 3.3).

Осаживание – передвижение маневрового состава с вагонами впереди для постановки вагонов на путь назначения; (рис. 3.3)

Толчок – разгон маневрового состава (с локомотивом в хвосте) до определенной скорости и резкое торможение, в результате чего заранее отцепленный вагон (группа вагонов) по инерции следует на путь назначения;

Оттягивание – передвижение маневрового состава с локомотивом впереди от разделительной стрелки в сторону вытяжного пути с целью освобождения части пути для продолжения сортировки вагонов;

Перестановка – следование маневрового состава из одного парка (пути) в другой последовательно расположенный парк (путь);

Надвиг состава – передвижение вагонов с локомотивом в хвосте (сзади) к горбу сортировочной горки для последующей их сортировки (роспуска с горки);

Заезд локомотива – следование локомотива без вагонов к составу для прицепки и выполнения маневров.

Скорость движения маневрового состава при выполнении полурейса зависит от многих факторов, а именно: от допустимой скорости движения, установленной нормативными документами, от длины полурейса, величины маневрового состава и наличия в нём вагонов, требующих особой осторожности, с учётом погодных условий. Возможные режимы движения маневрового состава и типы полурейсов представлены в виде графиков изменения скорости на рис. 3.4.

При полурейсе типа РТ (разгон – торможение) состав разгоняется и по достижении нужной (расчетной) скорости разгона производится торможение состава до его остановки. При наличии резерва времени вместо торможения состава может быть выключена тяга, и состав до остановки движется по инерции (полурейс типа РИ – разгон – инерция).

Полурейсы типа РУТ и РУИ выполняются при значительной длине полурейса, когда после разгона до установленной скорости маневровый состав проследует с этой скоростью расстояние до начала торможения (РУТ) или выключения тяги (РУИ).

В полурейсе типа РИТ остановка состава включает оба элемента: и движение по инерции, и торможение. Наиболее универсальным является полурейс типа РУИТ, который включает все возможные элементы.

Полурейсы типа РТ и РИ применяются при выполнении маневров толчками.

Полурейсы типа РИ и РУИ, при которых некоторое расстояние маневровый состав проходит по инерции (при выключенной тяге), обеспечивают экономию топлива по сравнению с полурейсами типа соответственно РТ и РУТ, но затраты времени на маневры больше.

Тип полурейса выбирается в зависимости от назначения и характера маневровых операций, от расстояния передвижения и с учётом многих других факторов.

Оптимальным считается такое сочетание элементов полурейса и их продолжительности, при котором обеспечиваются наименьшие приведенные затраты на выполнение полурейса.

Лекция 1

1.1. Наука об эксплуатации и ее основные понятия

Рабочий парк вагонов ‑ вагоны, необходимые сети, дороге, отделению, станции для выполнения заданной работы;

Эксплуатируемый парк локомотивов ‑ локомотивы, занятые на поездной и маневровой работе;

Тяговое плечо ‑ расстояние следования локомотива в одном направлении;

Условный вагон ‑ условная единица измерения длины состава.

Основными объектами управления движением на участках железных дорог являются поезда.

по условиям формирования (грузовые) ‑ на отправительские, ступенчатые и технические маршруты;

по состоянию вагонов (грузовые) ‑ на груженые, порожние, комбинированные;

по числу групп вагонов в составе грузового поезда ‑ на одногруппные поезда и групповые.

Комплексная автоматизированная система управления на железнодорожном транспорте

На сети железных дорог действует комплексная автоматизированная система управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ). Цель и задачи системы - совершенствование управления эксплуатационной работой железных дорог, контроль, учет, планирование, регулирование и анализ деятельности предприятий железнодорожного транспорта.

АСУЖТ включает в себя комплекс специализированных функциональных систем, каждая из которых решает задачи оптимизации управления определенной сферой производственной деятельности.

В структурном отношении АСУЖТ делится на три иерархических уровня. На высшем уровне решаются задачи управления в масштабе сети с уточнением плановых заданий по дорогам. К среднему уровню относятся вопросы планирования и управления работой в дорожном масштабе с определением заданий для отделений дорог. На низшем уровне решаются технологические задачи на линейных предприятиях - станциях, депо и т.п.

В соответствии с этим развивается и техническая база АСУЖТ - единая сеть вычислительных центров, оснащенных электронными вычислительными машинами. Для высшего уровня создан Главный вычислительный центр (ГВЦ), на дорогах - дорожные вычислительные центры (ДВЦ), для крупных железнодорожных узлов предусмотрены узловые вычислительные центры (УВЦ).

В Главном вычислительном центре на основе первичной информации, получаемой с дорог и промышленных предприятий, решаются задачи учета, анализа, технического нормирования и оперативного планирования и управления в масштабе сети. В дорожных вычислительных центрах эти же задачи решаются для дорог и отделений, в их функции входит также увязка работы линейных подразделений железнодорожного транспорта. Функциями узловых вычислительных центров являются управление эксплуатационной работой сортировочных и узловых станций, обработка информации с линейных подразделений, связанной с управлением технологическими процессами.

На каждом уровне управления имеется информационный массив данных, который позволяет реализовать динамическую модель перевозочного процесса. Под такой моделью понимается массив постоянно изменяющихся данных в памяти ЭВМ, отражающих состояние и местонахождение объектов управления - вагонов, локомотивов, поездов.

Информация о фактически выполненной работе поступает в ВЦ со станций и отделений дорог. Одним из основных первичных информационных документов является натурный лист поезда, который содержит необходимую информацию о вагонах и грузах. Перемещение поездов и локомотивов контролируемся передачей в ВЦ сообщений об их отправлении с начальных станций, проследовании стыковых и прибытии на конечные станции вслед за свершением соответствующих событий. О выполнении грузовых операций (погрузка, выгрузка и др.) станции передают сообщения по установленной форме в определенные периоды суток. Обработка информации по специальным программам в ВЦ дает возможность получить данные о выполнении плана погрузки и выгрузки, наличии поездов на участках и их назначении, передаче поездов и вагонов по стыковым пунктам дорог и отделений, расположении, состоянии и назначении вагонов, дислокации локомотивов и многие другие.

Вся информация передается в цифровом виде, поэтому предусмотрено кодирование поездов, вагонов, локомотивов, грузов, станций, грузоотправителей и получателей, основанное на использовании десятичного цифрового кода.

Каждому поезду, помимо номера, присваивается специальный цифровой индекс, который состоит из 10 цифр: первые четыре из них обозначают станцию формирования, две следующие - номер состава и последние четыре - станцию назначения. Порядковый номер состава, отправляемого с крупной станции, может быть установлен по направлениям движения. Код поезда (индекс) вписывают в натурный лист.

Восьмизначная нумерация вагонов позволяет объединить инвентарный номер вагона и его технические признаки. Первая цифра обозначает род вагона, вторая - число осей и особенности конструкции или назначение вагона. Третья, четвертая, пятая и шестая цифры не содержат информации о вагоне; седьмой цифрой - 9 отмечено наличие сквозной переходной площадки, а 0-8 - ее отсутствие. Первые цифры присвоены: 2 - крытым вагонам, 4 - платформам, 6 -полувагонам, 7 - цистернам, 8 - изотермическим, 9 и 3 - прочим вагонам и 5 - вагонам, принадлежащим другим министерствам. Вторые цифры отражают осность вагонов: 0-8 - четырехосные, 9 -восьмиосные, кроме того, они содержат информацию об объеме кузова и ширине дверных проемов крытых вагонов, роде груза для цистерн (нефть, нефтепродукты, химические и пищевые грузы), типе изотермических и прочих вагонов. В частности у специализированных вагонов первые две цифры означают: 90 - минераловоз, 91 -окатышевоз, 92 - контейнеровоз, 93 - цементовоз, 94 - фитинговая платформа для контейнеров, 95 - зерновоз и 96 - другие типы (для живой рыбы, скота и др.), 36 - шестиосные полувагоны и 39 -транспортеры (многоосные). Так, номер 26864363 включает следующую характеристику (в порядке расположения цифр): 2 -вагон крытый, 6 - четырехосный с уширенными дверными проемами, цифры 8643 не содержат технической информации и последняя цифра 6 - без переходной площадки. Восьмую (контрольную) цифру получают несложными арифметическими действиями с цифрами, входящими в номер вагона. Ошибка в номере вагона, допущенная при списывании, будет немедленно обнаружена ЭВМ по этой контрольной цифре.

В настоящее время номер вагона дополняется двузначным кодом, определяющим принадлежность вагона тому или иному государству постсоветского пространства. Так, код России - 20, Белоруссии - 21, Украины - 22, Казахстана - 27 и т.д.

Для кодирования станций и других раздельных, а также остановочных пунктов, применяется система единой сетевой разметки (ЕСР).

Основными автоматизированными системами в области управления перевозочной работой являются следующие:

АСОУП - автоматизированная система оперативного управления перевозками - предназначена для создания и поддержания в реальном режиме времени информационной модели перевозочного процесса, прогнозирования и текущего планирования эксплуатационной работы предприятий дороги; обеспечивает оперативной информацией соответствующих работников своей дороги и АДЦУ министерства.

АСУ СС, АСУ ГС, АСУ КП ‑ автоматизированные системы управления соответственно сортировочной станции, грузовой станции, контейнерного пункта - предназначены для обработки технологических и поездных документов с целью планирования ввода поездов на станции, подготовки их к расформированию, формированию и отправлению поездов, ведения информационной повагонной модели и организации информационно-справочного обслуживания персонала станции; обеспечивает сокращение времени обработки поездов и вагонов, улучшение условий и повышение производительности труда работников станции.

ГИД ‑ автоматизированная система ведения графика исполненного движения.

АДЦУ ‑ автоматизированный диспетчерский центр управления - предназначен для централизованного оперативного управления перевозочным процессом на сети железных дорог в целом (ЦУП) или на отдельном ее полигоне (ДЦУП); оснащен коллективными и индивидуальными средствами отображения текущего состояния перевозочного процесса с помощью мнемосхем полигонов сети, информационных табло, управляемых ЭВМ, графических цветных дисплеев и др.; обеспечивает улучшение условий и повышение

производительности труда оперативного персонала и качества перевозок.

Все автоматизированные системы базируются на использовании АРМ - автоматизированных рабочих мест работников массовых профессий, связанных с управлением и информационным обеспечением перевозочного процесса: операторов станционных технологических центров, дежурных по станциям, локомотивным и вагонным депо, станционных и маневровых диспетчеров, а также поездных диспетчеров, и других оперативных руководителей движения, инженерного персонала. Каждое АРМ оснащено дисплеями, связанными со специализированным вычислительным комплексом или вычислительным центром, персональными компьютерами и средствами связи.

12 3 4 5 Следующая ⇒