Концепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте


Скачать 124.87 Kb.
НазваниеКонцепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте
Дата публикации11.07.2013
Размер124.87 Kb.
ТипДокументы
vb2.userdocs.ru > Информатика > Документы
Концепция многоуровневой системы управления и

обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте
Новые требования к системам управления определяют необходимость единого системного подхода к процессу управления и его автоматизации. Это требует пересмотра традиционных решений по структуре и интеграции систем обеспечения безопасности движения.

Главным направлением развития средств СЦБ, расширяющим их функциональные возможности, является использование средств цифровой радиосвязи и спутниковой навигации. Эти средства не только предоставляют возможность обмена данными о дислокации поездов, но и реализуют принцип многоконтурности получения исходной информации о состоянии блок-участков, перегонов в целом, о расположении поездов и локомотивов на линии или участке, о скоростях движения поездов и вероятном времени их подхода к станциям, и т.д. За счет использования нескольких контуров получения информации о положении поездов и возможности передачи на локомотивные устройства управляющих сигналов от ДСП или ДНЦ обеспечивается повышение безопасности движения и живучести систем управления. При этом должны совершенствоваться контрольные и диагностические средства, технологии их штатного применения в составе существующих и вновь создаваемых устройств, что позволит исключить опасные последствия отказов и значительные материальные потери от простоя поездов.

Обеспечение безопасности движения поездов – комплексный вопрос, требующий специфических подходов для его решения. В настоящее время в данном вопросе обозначились ряд особенностей, которые требуют серьезных решений как в техническом, так и информационном обеспечении. Одна из наиболее актуальных из них – это наличие большого числа не связанных друг с другом структур и систем, решающих какую-либо узкую задачу. Это обусловлено историческими факторами. В процессе развития системы управления железнодорожным транспортом, при решении отдельно взятых задач по обеспечению безопасности на том или ином участке управления перевозками, возникала потребность использовать те или иные аппаратно-программные средства автоматизации. В результате накопилось большое количество локальных решений, возникла так называемая «лоскутная автоматизация».

Существенный резерв повышения безопасности на железнодорожном транспорте – объединение отдельных подсистем безопасности в единую многоуровневую систему. Объединение должно происходить вокруг ключевого элемента системы безопасности – самого поезда. Поэтому безопасность перевозок должна рассматриваться, прежде всего, как безопасность внутреннего управления тяговым подвижным составом, ведением поезда в целом, управлением движением поездов на полигоне. Для создания такой системы на базе средств СЦБ на пути и бортовых локомотивных аппаратно-программных средств управления принято Указание МПС России от 29 ноября 2002 г. № 191у «О создании и внедрении многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов».

Многоуровневую систему управления и обеспечения безопасности предполагается реализовать как совокупность трёх взаимодействующих аппаратно-программных комплексов:

  • на тяговом подвижном составе (ТПС) создается единая комплексная система управления и обеспечения безопасности движения на ТПС (ЕКС) на базе системы автоведения поезда УСАВП, системы автоматического торможения САУТ-ЦМ, комплексного локомотивного устройства безопасности КЛУБ-У и подключаемого к нему устройства контроля бдительности машиниста ТСКБМ;

  • на базе средств СЦБ создается многоуровневая система управления и обеспечения безопасности (МС-СЦБ), включающая в себя:

  • на первом уровне оконечные терминальные устройства железнодорожной автоматики (стрелки, переезды, рельсовые цепи, светофоры, локомотив, средства диагностирования);

  • на втором уровне централизацию стрелок (электрическую – ЭЦ, релейно-процессорную – РПЦ и микропроцессорную - МПЦ), автоблокировку (АБ), полуавтоблокировку (ПАБ);

  • на третьем уровне диспетчерскую централизацию (ДЦ), диспетчерский контроль (ДК), модуль стыковки МС-СЦБ и АСУ МС и др.

Работа всех средств СЦБ контролируется специально создаваемым управляющем вычислительным комплексе (УВК);

  • на базе АСУ хозяйствами (АСУТ, АСУШ, АСУП, АСУВ, АСУЛ и т.д.) и с использованием информационных систем МПС России создаётся информатизированная подсистема многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов (АСУ МС). Информация от АСУ хозяйств концентрируется и обрабатывается в разрабатываемом центральном обрабатывающем комплексе (ЦОК) и поступает в МС-СЦБ и на региональный уровень, включающий в себя различные автоматизированные системы управления перевозками, контроля дислокации подвижного состава и локомотивных бригад.

Современные технические средства и информационные технологии позволяют реализовать эту задачу с минимальными затратами. Однако необходимо реализовать третью составляющую МС, обеспечивающую информационную увязку систем друг с другом, их согласованное функционирование и управление, реализующую взаимодействие с информационными системами железнодорожного транспорта (АСУЖТ).

Укрупнённая и детальные схемы многоуровневой системы безопасности (МС) показаны на рисунках 2.4.2 и 2.4.3.

В настоящее время общее состояние технических средств ЖАТ характеризуется высокой степенью их старения. В то же время модернизация устройств стандартными методами приводит к значительным и не оправданным затратам, так как при этом уровень обеспечения безопасности повышается незначительно, а сроки окупаемости превышают 15 лет. Кроме того, происходит ухудшение качественного и количественного уровня обслуживающего персонала, что приводит к повышению роли «человеческого фактора», рост вандализма еще более усложняет ситуацию.

Улучшить создавшееся положение можно только за счет применения технических средств безопасности с новыми функциональными возможностями. Сегодня созданы принципиально новые системы (АБТЦМ, КЛУБ-У, МПЦ, РПЦ, ДЦ и др.), внедряемые на сети дорог. Полное использование функциональных возможностей таких систем возможно только при их совместном применении, интеграции их аппаратного, программного и функционального обеспечения в одну многоуровневую систему управления и обеспечения безопасности движения поездов. В МС могут использоваться традиционные средства контроля движения поездов и обмена информацией внутри подсистем и между стационарными и мобильными средствами обеспечения безопасности (рельсовые цепи, проводные аналоговые каналы связи и т.д.). Но наряду с этим необходимо использовать вновь разработанные или разрабатываемые устройства (счетчики осей, радиотехнические и оптические средства контроля, цифровые системы передачи информации, в том числе по радиоканалу, спутниковая навигация и др.). Одновременно должен проводиться процесс интеграции устройств автоматики, выполняющих логические функции контроля и управления на станциях и перегонах. Новые требования по логическому контролю действий персонала и работы самих устройств, необходимость контроля, диагностики и прогнозирования состояния аппаратуры не могут быть реализованы релейными устройствами без весьма значительных затрат на их модернизацию и снижения надежности этих устройств.

Новые требования к системам управления определяют необходимость единого системного подхода к процессу управления и его автоматизации. Это требует пересмотра традиционных решений по структуре и организации систем обеспечения безопасности движения поездов. Анализ современных автоматизированных систем диспетчерского управления показывает, что функционально в их состав должен входить ряд функциональных подсистем, информационно связанных между собой и дополняющих друг друга. Так, подсистема телемеханики высокой информативности, универсальности, защищенности сообщений и живучести является технической основой автоматизации диспетчерского управления. Представление информации в ней должно быть основано на принципах, обеспечивающих высокую достоверность передачи, информационную безопасность с точки зрения движения поездов и других технологических процессов, своевременность поступления сообщений.

В условиях необходимости сокращения эксплуатационных затрат особое внимание должно быть обращено на необслуживаемые и малообслуживаемые технические средства, снижающие эксплуатационные расходы и повышающие производительность труда персонала. При этом возрастают требования к обеспечению безопасности движения поездов. Необходимо дальнейшее совершенствование контролирующих и диагностических средств и их применение в составе существующих и вновь создаваемых устройств, исключающих опасные последствия отказов и значительные материальные потери от простоя поездов. Необходимо создавать единую структуру в рамках дистанций сигнализации, дорог, регионов и МПС России в целом автоматизированного мониторинга состояния технических средств управления.

Объединение технических возможностей вновь созданных в последнее время устройств ЖАТ, управления и контроля движения поездов, использование спутниковой навигации, радиоканала для связи стационарных и подвижных объектов является целью создания Многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов (МС).

Появление на железных дорогах микропроцессорных устройств интервального регулирования, электрической и диспетчерской централизации и других, решение задач обмена информационными потоками и передача управляющих команд в цифровом виде создали условия для разработки интегрированных систем управления и обеспечения безопасности движения поездов.

Бортовые микропроцессорные системы на локомотиве (КЛУБ-У, МАЛС, ГАЛС, САУТ-ЦМ, УСАВП и др.), имеющие выход на радиоканал, позволяют организовать взаимодействие между устройствами ЖАТ и локомотивом для целей управления поездным движением и маневровой работой.

Для реализации полноценного функционирования МС необходимо ее взаимодействие с существующими информационными и информационно-управляющими системами железнодорожного транспорта.

Тенденция создания интегрированных систем управления и обеспечения безопасности движения поездов становится преобладающей и в мировой практике. В значительной степени этому процессу содействует прогресс в области систем связи и средств обработки данных.

Централизация управления движением поездов, направленная на оптимизацию перевозочного процесса, не может быть достаточно эффективной без создания систем обеспечения безопасности, диагностики и мониторинга технических средств. Создание современных систем управления и обеспечения безопасности невозможно без разработки единых требований к бортовым и стационарным устройствам, средствам связи между ними, принципам получения, формирования и передачи информации.

Увеличение масштабов использования микропроцессоров в устройствах ЖАТ приводит к значительным изменениям систем управления и обеспечения безопасности движения поездов. В настоящее время вычислительными комплексами выполняются:

  • функции управления маршрутами на станциях;

  • логические зависимости в централизованных системах интервального регулирования движения поездов;

  • функции ведения и обеспечения безопасности на поезде;

  • диагностика и контроль состояния технических средств и др.

Учитывая эти тенденции в развитии систем управления можно сделать вывод, что, традиционно выполняя функции управления стрелками и сигналами, интервального регулирования, устройства ЖАТ становятся частью интегрированной системы управления перевозочным процессом на железнодорожном транспорте.

Уже сегодня необходимо рассматривать внедрение интегрированных многоуровневых решений. Например, при строительстве систем диспетчерского управления необходимо их линейные устройства использовать и для других целей, решая задачи перехода на РПЦ. При этом достигается значительное сокращение релейной аппаратуры на станции, появляется возможность внедрения диагностики, средств связи с цифровым радиоканалом для МАЛС, координатного управления движением поездов, контроля свободности перегона и др. Также успешно могут решаться задачи обеспечения безопасности, такие как кодирование всех путей станции и управление торможением поезда перед закрытым светофором без установки напольных устройств, что позволяет решить в автоматическом режиме проблему проезда запрещающих сигналов (как поездных, так и маневровых).

Станционная аппаратура должна выполнять функции ДЦ, ЭЦ на станциях, АБ на перегонах и др. Такой подход позволяет использовать эффективные алгоритмы управления, уменьшить суммарную загрузку каналов и время на обмен информацией. Контроллер должен отвечать требованиям обеспечения безопасности движения поездов, иметь достаточные ресурсы по выходам и входам, объему памяти и быстродействию, по возможности увязки с другими устройствами и каналами связи, обеспечивать возможность наращивания и комплексирования. Необходимо также учесть, что при всем многообразии требований к такому контроллеру его стоимость не должна быть высокой.

Аналогичный подход должен применяться и в других случаях. Например, применение устройств типа АБАКС в дополнение к типовым схемам контроля положения остряков стрелочного перевода не только снижает эксплуатационные расходы на их содержание, но и повышает безопасность движения поездов благодаря непрерывному контролю прилегания остряков к рамному рельсу и дополнительному контролю положения стрелки. Применение точечных средств контроля проследования поезда (счетчиков осей) в дополнение к традиционным позволяет сохранить движение поездов при отказах и повысить безопасность за счет более достоверного контроля свободности перегона. В общем случае в качестве дополнительных должны использоваться средства контроля, принцип действия которых отличается от принятого в основных контролирующих средствах.

Внедрение современных централизованных систем безопасности и средств связи позволяет сократить оборудование на перегонах, обеспечив защиту от вандализма и от возможных террористических актов. Переход от локальных систем децентрализованного управления перевозочным процессом к централизованной передаче больших объемов информации, увеличившихся в связи с информатизацией отрасли на четыре порядка, требует принятия специальных мер по защите информационной среды для обеспечения безопасности движения, защиты от несанкционированного доступа, обеспечения конфиденциальности и целостности информации.

Интегрированная многоуровневая управляющая система, отвечающая требованиям безопасности движения поездов и обеспечивающая заданные параметры по интенсивности и скорости их движения, должна включать в себя станционные устройства с реализацией в них функций управления стрелками и сигналами на станциях и АБ на перегонах, устройства верхнего уровня, обеспечивающие диспетчерское управление движением поездов. Естественно, характеристики такой системы должны определяться конкретными участками железных дорог: для малодеятельного участка нужны иные технические решения, чем для скоростного или напряженного участка. Поэтому применение тех или иных средств управления и контроля должно определяться экономическими соображениями, но не в ущерб требованиям обеспечения безопасности. Необходимо проводить разработку и внедрение систем управления движением поездов в следующих направлениях:

  • многоуровневая система интервального регулирования движения поездов на перегонах, в которой обеспечение безопасности строится на одновременном применении систем:

- автоматической блокировки с централизованным расположением аппаратуры;

- многозначной локомотивной сигнализации с использованием аппаратуры АЛС-ЕН, АЛСН и локомотивных устройств КЛУБ-У;

- цифрового радиоканала для передачи на движущийся поезд необходимой информации о состоянии перегона и установленных маршрутах на станциях.

  • система координатного управления движением поездов на базе цифрового радиоканала и спутниковой навигации, в которой традиционные средства (на базе рельсовых цепей или счетчиков осей) дополняются навигационными методами определения координаты поездов, их полносоставности и соблюдения заданных интервалов между ними;

  • блокировка с цифровым радиоканалом для передачи информации о состоянии перегона, обеспечивающая безопасное следование поездов по малодеятельным участкам без автоблокировки;

  • комплекс микропроцессорных систем телеуправления маршрутами, стрелками и сигналами, включающий в себя системы ЭЦ (МПЦ и РПЦ) и ДЦ, диагностики и контроля состояния технических средств, каналы передачи информации и ее обработки.

Первым основным принципом обеспечения выполнения указанных требований на данном уровне является дублирование получения исходной информации неидентичными методами. Рассмотрим некоторые из них.

Данные о положении стрелочного перевода могут быть получены как традиционным способом с помощью системы контроля стрелочного электропривода, так и дополнительными средствами определения положения стрелочных остряков (аналогично принятых в системе АБАКС, где одновременно решается задача контроля плотности прилегания остряка к рамному рельсу).

Данные о состоянии участка пути (блок-участка на перегоне, стрелочного или бесстрелочного участка и приемоотправочного пути на станции) могут быть получены как с помощью устройств на основе традиционных рельсовых цепей или счетчиков осей подвижного состава, так и их совместным применением или использованием других методов, например радиотехнических или индуктивных датчиков, устройств считывания информации с подвижного состава, средств спутниковой навигации и т.д. Предложенные способы контроля показаны на рис. 2.3.1.

Данные о координате подвижного состава, скорости его движения и другие могут быть получены как с помощью путевых (напольных) устройств, так и с помощью локомотивной аппаратуры при использовании средств спутниковой навигации и цифровой радиосвязи.


Рис.2.3.1 Варианты интервального регулирования движения поездов на перегонах.

Вторым основным принципом построения устройств нижнего уровня является дублирование передачи информации между объектами управления (контроля) и средствами обработки информации. Для передачи информации о допустимой скорости движения поезда (маневрового состава) или маршруте его следования от стационарных устройств системы управления к бортовым должны использоваться традиционные методы (светофоры, АЛС соответствующей значности) и дополнительные средства (точечные каналы различного принципа действия, радиоканал, оптический канал и др.). Использование одноименной информации, полученной от разных датчиков и по разным каналам (функции И, ИЛИ, с приоритетностью и т.д.), определяется степенью соответствия этой информации (способов ее получения и передачи) требованиям безопасности движения поездов, ее важности, достоверности, надежности технических средств. Варианты дублирования каналов передачи информации показаны на рисунке 2.3.2

Основные положения концепции распространяются на бортовые системы обеспечения безопасности, устройства железнодорожной автоматики, средства связи и радиосвязи. Концепция определяет общие требования к вновь создаваемым системам автоматики, телемеханики и обеспечения безопасности движения поездов, технические и технологические аспекты организации перевозочного процесса, методы предотвращения нарушений условий безопасности пропуска поездов.

Рис.2.3.2 Варианты дублирования каналов передачи информации

Похожие:

Концепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте iconКлассификация технических средств, обеспечивающих безопасность на железнодорожном транспорте
Вместе с тем, каждая из систем не в состоянии полностью решить данную проблему и больше того, автономная работа систем, их ограниченность...
Концепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте iconЛекция 15. Тема 15. Макроэкономическая политика обеспечения экономической...
Цель занятия: в ходе лекции дать студентам знания относительно сущности, направлений и принципов макроэкономической политики обеспечения...
Концепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте iconКонцепция уголовно-правовой политики Российской Федерации
Уголовно-правовая политика Российской Федерации выступает одним из направлений реализации государственной стратегии обеспечения криминологической...
Концепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте iconВ основе многоуровневой системы безопасности находится совокупность...
Мс сцб). Третья составляющая мс, обеспечивающая информационную увязку систем друг с другом, их согласованное функционирование и управление,...
Концепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте iconТемы выпускных квалификационных работ гр. 216 специальность 101101 «Гостиничный сервис»
...
Концепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте iconВы никогда не задумывались над вопросом, как организуется движение...
Вы же сами говорили, что существует график движения поездов, по которому движутся поезда
Концепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте iconИзоляция маршрутов следования и стоянки поездов с опасными грузами. Работа с опасными грузами
Црб мпс россии ведется разработка системы мониторинга опасных грузов (смог). Опасные грузы составляют около четверти всех перевозимых...
Концепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте iconЛекция Система управления персоналом организации Вопрос Цели и функции...
В рамках первого подхода все элементы системы управления персоналом условно можно разделить на три блока
Концепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте icon10 Технические средства обеспечения безопасности на переездах
В оборудование переезда входят: переездные светофоры, автоматические шлагбаумы, щитки управления переездной сигнализацией, релейная...
Концепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте iconКонспект лекций по идп и маневровой работе. Введены в действие с 1 сентября 2012г
Что устанавливает инструкция по движению поездов и маневровой работе на железнодорожном транспорте Российской Федерации?
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
vb2.userdocs.ru
Главная страница