Что делать, когда пропускные способности на сети железных дорог 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. Расскажем, как это работает.
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.
Сплошная польза
Технология «виртуальной сцепки» улучшает пропускную способность железной дороги за счет сокращения межпоездных интервалов.
Ее плюсы:
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.
Успешный эксперимент
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 «виртуальная сцепка» применяется на Дальневосточной, Забайкальской, Восточно-Сибирской и Красноярской железных дорогах. К июню 2022 года на Дальневосточной железной дороге было отправлено 3 тысячи пар поездов по данной технологии. Такие поезда в среднем следуют по маршруту с интервалом 10 минут. В дальнейшем планируется сократить это время до 6–8 минут.
Ложка дегтя
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 тыс. тонн) растут риски возникновения продольно-динамических реакций с последующим выдавливанием вагонов или разрывом автосцепок.
Пишите в комментариях, о каких еще технологиях на железной дороге, вам было бы интересно узнать, мы постараемся рассказать.
*Controller Area Network (CAN) — стандарт промышленной сети, ориентированный, прежде всего, на объединение в единую сеть различных исполнительных устройств и датчиков. Протокол является широковещательным. Это значит, что все устройства в CAN-сети принимают все передаваемые по шине сигналы. Основные характеристики протокола CAN: очень высокая надежность и защищенность. каждое сообщение имеет свой собственный приоритет (по материалам Википедии и Microtechnics.ru).
Комментарии (23)
akhkmed
03.08.2022 14:17Был уверен, что в ЖД есть сигнализация о наличии состава впереди на определённой дистанции, которая ограничивает скорость. Её нет или нужно выпилить?
Кстати, пассажирские поезда не участвуют в этой системе? Они не будут мешать или страдать?
kisaa
04.08.2022 05:13+21. Сигнализация есть, автоблокировка со светофорами (обычно 3-х значные, иногда применяется 4-х значная система — желтый+зеленый) по блок-участкам. Типовое (самое комфортное для бригады) ведение поезда на обычной трёхзначной автоблокировке — «на зелёный под зелёный», то есть проезжаем зелёный светофор, и следующий (через полтора-два километра) также горит зелёным. Показанная в статье картинка без доп.автоматики возможна, но будет держать бригаду в напряжении, так как состав въезжает под жёлтый сигнал, и на следующем светофоре красный — надо быть готовым к торможению, нельзя двигаться с максимальной скоростью. Описанная система предлагается как дополнительный слой «поверх» автоблокировки. Выпилить ее не позволят требования к безопасности — от «красных» светофоров отказаться нельзя никак.
2. Пассажирские, конечно, будут мешать, если их много. Данная система, как я понимаю, предлагается к использованию на участках, где нет обширного пассажирского движения (как раз типа упомянутой ДВЖД). Если два пассажирских поезда идут с интервалом в пару-тройку часов — вполне можно запихать такую пачку товарняков.
s_f1
03.08.2022 14:50Я не понял пару вещей:
1.Обычно составы идут на расстоянии минимум 4-5 км друг от друга.
Такие поезда в среднем следуют по маршруту с интервалом 10 минут. (это про виртуальную сцепку)
Но 10 минут – это примерно 10 км. Интервалы увеличились?
2. Слышал, что поезда можно натурально сцеплять – получается один локомотив в центре поезда, который часть вагонов толкает. Интервал – 0 км. Какие тут минусы по сравнению с описанным в статье?
DmitryMurinov
03.08.2022 16:15Как я понял, минусы несколько сумбурно описаны в конце статьи. Динамические нагрузки, и вызываемый ими риск разрыва физической сцепки, а также выдавливания вагонов.
kisaa
04.08.2022 05:202. На станцию не поместятся. Длина приемо-отправочного пути (а не «платформы», как написано в статье) — порядка километра (850-1250 метров). Очень мало станций рассчитано на прием длинносоставных поездов. Просто «натурально сцеплять» надо на перегоне после выхода со станции и расцеплять, на перегоне же, перед приемом на станцию.
TVExpert
03.08.2022 17:44+2Совсем не про грузоперевозки, но оч. рядом (и на мой взгляд намного интереснее).
Есть такая "структура" Deutsche Bahn (немецкие ж/д :) )
И у них, само собой давно имеется возможность покупки билетов через сайт.
Но вот КАК ?! они умудряются "компоновать" пересадки с поезда на поезд, что пересадка почти всегда заключается в банальном выходе из своего вагона, перехода через платформу (условные "пару метров") в дверь вагона, стоящего напротив ?!!
Не всегда, но по основным направлениям это вполне "штатная" процедура...
Не надо перемещаться по всему вокзалу/путям/платформам.
Ещё раз - вышел из своего вагона, напротив уже стоит (или подаётся) состав, на которым тебе ехать дальше, и твой вагон в этом составе будет находится на минимальном для перехода расстоянии.
И это не совпадение (я не постоянный пользователь), но когда спросил у "местных", то они удивились примерно в ключе "а разве может быть по другому?"
Причём это работает и в случаях "цепочки" из 3-4 пересадок.
Sergeant101
03.08.2022 20:36Все конечно интересно, но как через переезд проезжать с таким интервалом?
ZekaVasch
04.08.2022 02:02Какой ещё переезд, когда надо везти уголь и лес за границу? Электрички пригородные некуда впихнуть в график.
NewAccount
04.08.2022 11:38Из тона вашего комментария следует, что вы негативно относитесь к роду экономической деятельности "вести лес и уголь за границу".
Или показалось?
ZekaVasch
04.08.2022 14:58+1Немного негативно. Лес вырубают под корень,хорошо видно на снимках сверху. Новый не садят. Почему не садят, так лесорубы имеют выбор, садить или платить государству, чтобы садили. Выбирают платить . А вот садить не особо то есть кому.
Уголек тоже переваливают открытым способом в портах дв, из за чего окрестные моря и населенные пункты сильно чернеют, особенно зимой.
Ну и задержки движения остального возникают. В портах и на рельсах
Издалека то норм, а вблизи негатив увеличивается. .
rafuck
04.08.2022 08:55Вот, наверное, весело стоять на переезде и ждать, пока пройдет «пакет» из нескольких товарняков…
AdmAlexus
04.08.2022 14:32А это можно решить постройкой подземного/надземного ЖД переезда.
ZekaVasch
04.08.2022 14:58Смешное решение
AdmAlexus
04.08.2022 15:09Эмммм. А в чем конкретно "смешное"?
Я конечно понимаю, что каждый переезд сделать подземным или надземным путепроводом - не нужно. Но особо нагруженные - почему бы и нет?
ZekaVasch
04.08.2022 15:16Ну кроме авто переездов есть еще еще пешеходные. Я вот смотрю в одну из точек транссиба и там проблему пешеходных переходов решили просто. Поставили заборы. Забор дешевле виалука Глухие заборы в километры. Чтобы народ не ходил там где 100 лет ходили, а строго там где надо. Например на соседней станции, по виадуку. Да так безопаснее. Удобнее, несомненно. Для этого в глухих заборах уже вырезают отверстия. Но не рждшники а "вандалы"
N-Cube
Какой бред, при виртуальной сцепке поезда как раз не соединены и об этом явно написано выше в статье же. И вес поезда 12 тонн - автор вообще понимает, о чем пишет? Наверняка нет, увы. А сама технология виртуальной сцепки любопытная…
RStarun
Подбор вероятно необходим. Т.к. два разных локомотива будут иметь различные ттх, по разному разгоняться, тормозить, иметь разную крейсерскую скорость.
Странно что в минусы никто не записал возможность взлома сетей передачи данных между составами. В такой сцепке это очень большая опасность.
RStarun
действующие в такой сцепке составы должны иметь так же блоки автопилота оценивающие различными датчиками и/или камерами расстояние до впереди идущего состава. Это кроме человека "за рулем". Такие автопилоты должны быть отключены от системы сцепки.
С другой стороны - а зачем вообще нужна отдельная система сцепки если можно доверить это дело автопилоту? Только для того чтобы на панелях операторов несколько составов отображались как единый?
spc
По поводу инфосека у ЖД могут быть другие приоритеты. Я вот, к примеру, только сегодня в новостях читал, в Башкирии с путей унесли больше тонны крепежа. То есть, смысл в чем - движение поездов можно оперативно контролировать на предмет вмешательства, а вот крепких хозяйственников в поисках металлолома - нет.
StjarnornasFred
Народ просто не читал Чехова
spc
FreightOne Автор
Спасибо, что указали на опечатку. Значительный вес поезда - до 12 тыс. тонн