Необходимость совершенствовать управление перевозочным процессом, обеспечивать проводки тяжеловесных поездов и движение составов по расписанию заставляет повышать эффективность всех имеющихся на сети РЖД технических средств. А это сложно сделать без комплексной автоматизации и интеграции цифровых систем.

Компьютер подскажет - человек быстрее примет решение

На железных дорогах мира уже давно работают над созданием сетей с многоуровневой интеграцией, охватывающей системы связи, управления и контроля, элементы которых смонтированы как на транспортных средствах, так и на объектах инфраструктуры. Причем обмен данными между ними происходит в реальном времени и компьютер сам подсказывает пользователям наиболее оптимальные варианты решения проблем.

Элементы таких интеллектуальных систем давно внедряются на российских железных дорогах. ОАО "РЖД" - в числе лидеров в разработке и использовании. Они помогают снизить транспортные издержки и повышают безопасность движения, уменьшая риски, связанные с влиянием человеческого фактора. В частности, по итогам 2013 года по сравнению с 2010-м уровень энергоемкости перевозочного процесса может быть сокращен на 7,2%.

В программе инновационного развития ОАО "РЖД", в разделах, посвященных умным системам, перечислен целый ряд проектов.

А объединить их должна единая интеллектуальная система управления и автоматизации производственных процессов на железнодорожном транспорте. Ее модель создана специалистами ОАО "НИИАС". Проект по разработке системы стартовал в декабре 2012 года.

Для описания бизнес-процессов используется инструментарий набора программных продуктов ARIS, который, как сказал директор BPM-практики компании "Логика бизнеса 2.0" Андрей Коптелов, был адаптирован к специфике железнодорожного транспорта. Методология, разработанная при участии консультантов компании "Логика бизнеса 2.0", добавил заместитель руководителя процессного офиса ОАО "НИИАС" Антон Чехов, поможет автоматизации процесса перевозок.

В рамках системы мониторинга "Подвижной состав - железнодорожная инфраструктура" предстоит объединить множество внутрикорпоративных информационных продуктов. На уровне центрального аппарата управления используются OLAP-системы (для оперативной аналитической обработки данных), на железных дорогах - системы ERP (планирование ресурсов предприятий) и MES (для обеспечения выполнения производственных процессов), а в региональных службах дирекций - системы SCADA (операторского диспетчерского управления).

Если их все удается интегрировать, то в холдинге создается единое полномасштабное информационное пространство железнодорожного транспорта, в котором должны быть консолидированы результаты финансового мониторинга, данные о состоянии инфраструктуры, о местоположении локомотивов, вагонов и эксплуатационного персонала на линиях. Это поможет эффективнее принимать решения по оптимизации расходов и лучше организовать железнодорожные перевозки.

Как сообщил в рамках V Московского международного конгресса по интеллектуальным транспортным системам первый заместитель председателя комитета Госдумы по транспорту Виталий Ефимов, опора на современные телекоммуникации и средства глобального позиционирования помогла ОАО "РЖД" существенно продвинуться в этом направлении. Причем холдингу удалось, как считает председатель общего собрания НП "ИТС-Россия" Владимир Крючков, предложить уникальные решения, которые не имеют аналогов в других отраслях в РФ.

В качестве примера можно привести оснащение ситуационных центров железных дорог. Движенцы в ряде случаев вынуждены принимать управленческие решения, когда времени на поиск оптимальных вариантов - дефицит. Запланированные и исполненные графики нередко не совпадают из-за несогласованности различных дирекций. Диспетчеру требуется время, чтобы разобраться во всех нюансах, свести воедино множество факторов. Времени для того, чтобы эффективно проанализировать ситуацию, обычно не хватает. Отсюда отчасти и задержки в движении. Их становится меньше, если система управления помогает диспетчеру, собирая из разных специализированных АСУ необходимые данные и выдавая подсказки.

Для создания таких компьютерных решений в Московском государственном университете путей сообщения сформировали особые логические модели, включение которых в диспетчерские комплексы повышает адаптивность диспетчерской системы управления к событиям, происходящим при железнодорожных перевозках.

Умная автоблокировка

Очевидно, что новые интеллектуальные системы должны сочетаться с применяемыми устройствами блокировки и централизации. Вспомним метрополитен: в Санкт-Петербурге при испытаниях новейший состав с асинхронными тяговыми двигателями и принудительным охлаждением поездов, выйдя на рабочий режим (с разгонами и торможениями), едва не вывел из строя оборудование СЦБ на перегоне. Старое устройство тональных рельсовых цепей не было рассчитано на возникшие столь сильные перегрузки. Асинхронный двигатель мощнее обычного и создает резкие перепады напряжения в электрической сети.

Вместе с тем работа автоматизированногого центра управления предполагает использование целого набора авторежимов (зонного оборота, авторазмена через один или два поезда, автоведения). При этом должны правильно срабатывать рельсовые цепи автоматики и телемеханики, что требует установки процессорной централизации, которая способна поддерживать обратную связь с дежурным по станции, определенным образом оценивая сложившуюся ситуацию.

На пространстве 1520 существует несколько вариантов решений. Скажем, по данным Белорусского госуниверситета транспорта, на железной дороге Беларуси внедрена интеллектуальная система поддержки принятия решений в сочетании с МПЦ "Путь", которые не только повысили пропускную способность инфраструктуры, но и уменьшили риски несрабатываний защитной аппаратуры и ошибочных действий дежурных по станции. Однако эта система не имеет прямого доступа к объектам управления (светофорам, стрелкам) и только сигнализирует об ошибках.

В РФ представлена целая палитра разработок, претендующих стать компонентами интеллектуальных систем. Их можно разделить на два типа. Первый - это системы релейно-процессорной централизации, относительно недорогие и основанные на российских продуктах. Это РПЦ-МПК (разработчик ПГУПС), РПЦ "Диалог" (ООО "Диалог-транс") и РПЦ "Дон" (РГУПС). Второй тип устройств - системы микропроцессорной централизации. По данным профессора ПГУПС Александра Никитина, это Ebilock 950 (Bombardier Transportation), ЭЦ-ЕМ (ГТСС и ОАО "Радиоавионика"), МПЦ-МЗ-Ф (ЗАО "Форатек АТ"), МПЦ-2 (ЗАО "Поливид"), МПЦ-МПК (ПГУПС), МПЦ "Диалог" (ООО "Диалог-транс") и МПЦ-И (НПЦ "Промэлектроника"). Здесь представлены как зарубежные, так и российские разработки. Все они имеют блоки компьютерного управления и взаимодействуют с АРМ дежурного по станции. Некоторые могут быть связаны по локальным каналам с бесконтактными модулями управления стрелками и светофорами, постами ремонтных служб, а также с АРМами других подразделений.

Разнообразие используемых на сети РЖД систем процессорной централизации можно объяснить тем, что у каждой из них есть как сильные стороны, так и недостатки. Это затрудняет унификацию оборудования.

Железные дороги уходят в новое измерение

Отметим также программный комплекс УРРАН. В хозяйстве пути он сейчас не только помогает анализировать состояние рельсов по данным, поступающим от вагона-путеизмерителя, но и экстраполирует изменение пути на год вперед. Это позволяет выявить не только неисправности, но и предотказы, которые ранее практически выпадали из поля зрения при бюджетировании из-за высокой трудоемкости учета. В конце 2013-го программу начнут использовать в локомотивном комплексе. В дальнейшем УРРАН, как сообщил старший вице-президент ОАО "РЖД" Валентин Гапанович, будет внедряться во всех службах дорог.

Российские инновационные разработки отвечают европейским требованиям безопасности. Например, комплекс БЛОК, который объединил такие системы, как САУТ, ТСКБМ и КЛУБ-У, заложил основу для повышения эффективности тяги. В умном локомотиве используется дистанционная диагностика и мониторинг систем, подстраховывающие принятие решений машинистом.

Вполне реальные результаты приносят внедренные на сети элементы системы умной станции. На участке Москва - Санкт-Петербург это позволило лучше контролировать работу ремонтной техники на линии, что дало возможность сократить передержки "окон" примерно на 20%. Соответственно - увеличилась пропускная способность железнодорожных участков. Эту же задачу помогла реализовать внедренная здесь система "Автодиспетчер" для автоматической установки маршрутов поездов.

Опытные полигоны, где отрабатываются комплексные подходы к интеллектуальному управлению движением поездов, созданы не только на Октябрьской, но также и на Горьковской и Северной железных дорогах.

В ОАО "НИИАС" совместно с компанией "Финмекканика" создали технологию радиолокационной системы зондирования пути, аналогов которой сегодня нет в мире. Система интервального регулирования "Итарус-АТС" - российско-итальянская разработка. Однако ее нельзя назвать копией западных технологий. Это опять-таки инновационный отечественный продукт, адаптированный к спутниковой системе позиционирования ГЛОНАСС. Уникальной стала и единая геоинформационная система, которая в увязке с информационными технологиями позволяет эффективнее управлять технологическими процессами.

В целом внедрение интеллектуальных транспортных систем в РФ могло бы идти и значительно быстрее. В том числе это касается и ОАО "РЖД". Но пока рост сдерживается несовершенством государственной политики: в России до сих пор нет национальной стратегии развития интеллектуальных систем, не принят соответствующий федеральный закон и не разработаны национальные стандарты. Между тем при более благоприятных условиях, по оценкам экспертов, объем этого рынка мог бы в ближайшем будущем в целом составить 12,5 трлн рублей.