Железнодорожный транспорт. Первые локомотивы и современные поезда - Александр Алексеевич Прасол

самые последние достижения техники для обеспечения движения поездов. Большим подспорьем машинисту в шестидесятые годы прошлого столетия стали поездные радиостанции. При помощи радио диспетчеры могли передавать на локомотив необходимую информацию, а машинист мог информировать о состоянии пути или локомотива. Ведь на участке могло произойти все что угодно. Иногда нарушался рельсовый путь. Во время дождей балластную призму могло размыть потоками воды, и тогда рельсошпальная решетка теряла опору и могла зависнуть над поверхностью. Это угрожало поломкой рельса и крушением поезда. Радио в таком случае становится необходимым источником достоверных сведений, передаваемых локомотивной бригадой диспетчерам.

Совершенствуя систему связи, на железных дорогах активно применяется сотовая связь. По мобильным каналам помимо голосовых сообщений на подвижной состав передаются управляющие команды, особенно это важно при движении в условиях ограниченной видимости или при технологии вождения по системе многих единиц. Частотный диапазон системы GSM-R позволяет использовать все возможности мобильной связи – от голосовых сообщений до документооборота.

В последние годы эффективно используются и спутниковые технологии. Благодаря орбитальной группировке ГЛОНАСС локомотивы получили надежную навигационную систему с точной привязкой к местоположению. Спутниковая антенна, установленная на тепловозе или электровозе, ловит сигналы и по ним определяет координаты локомотива с точностью до десятков сантиметров. Такая технология позволила создать систему интервального регулирования движения поездов (СИРДП). Суть ее заключается в том, что спутниковая навигация не только отслеживает местоположение поезда, но и дает его точную скорость движения. И если такая же система смонтирована и на следом идущем поезде, то два состава могут двигаться так же синхронно, как движутся автомобили в сплошном потоке на городских улицах.

В этом случае наличие свободных участков, находящихся впереди состава, не играет особой роли, потому что два машиниста точно выдерживают скорость и дистанцию друг от друга. Система СИДРП позволила на наиболее грузонапряженных участках перейти на бессветофорную сигнализацию. Она успешно опробована на нескольких участках Восточного полигона и обеспечила увеличение пропускной способности магистрали до 20 %! Это значит, что каждый пятый поезд может быть высвобожден из рейса. А за этим стоит и пробег локомотива, и работа локомотивной бригады, и снижение затрат на обслуживание и ремонт техники, которая меньше расходует моторесурс.

Спутниковая связь помогает и еще в одном важном деле. Оползни стали настоящим бедствием для одного из участков Северо-Кавказской железной дороги. На полигоне от Туапсе к Сочи железнодорожная линия проходит буквально у самой кромки моря. С другой стороны высятся каменистые склоны. По своим геологическим свойствам это остатки старых гор, некогда поднявшихся из морской пучины. Скальный грунт очень рыхлый, из-за чего здесь бывает сильная эрозия после каждого дождя. Грязевые потоки устремляются вниз, к морю, а там лежит железнодорожный путь…

Благодаря спутникам специалисты РЖД регулярно следит посредством технологий дистанционного зондирования Земли за состоянием склонов. В случае возникновения опасного схода селевых потоков или обвалов оперативно принимаются меры по предупреждению аварий или восстановлению движения поездов.

В последние годы все активнее стали использовать беспилотную авиацию для контроля за состоянием инфраструктуры. Установленная на БПЛА оптическая и измерительная аппаратура позволяет визуально осматривать не только железнодорожный путь, но и состояние контактной сети, строения, примыкающие к зоне отчуждения или выполняющие технические функции, например, электросетевое оборудование, подстанции, релейные шкафы и напольные устройства. Температурные датчики фиксируют рабочий режим оборудования, и все это без активного вмешательства человека.

На линию иногда выходит специальная техника, которая проводит диагностику пути, рельсосмазыватели покрывают поверхность рельса специальной смазкой, которая уменьшает износ гребня колесной пары, особенно в кривых. Это тот самый случай, когда смазка помогает делу.

Некоторые компании производят вагоны-лаборатории, оснащенные самым современным диагностическим оборудованием, которое проверяет состояние рельсового пути на большой скорости и передает данные в службу пути. Там инженеры знакомятся с результатами исследований и принимают управленческие решения по обслуживанию того или иного участка. Все данные от больших диагностических комплексов до переносных устройств оцифровываются и поступают в единое хранилище данных, где агрегируются и хранятся длительное время. Поддержание инфраструктуры железных дорог в рабочем состоянии – задача весьма сложная. Даже для самой совершенной техники имеются технологические регламенты, позволяющие на протяжении жизненного цикла поддерживать ее в исправном состоянии. В настоящее время в инфраструктуре ОАО «РЖД» стоимость содержания основных фондов достигает 30 % от суммы всех расходов железнодорожного транспорта. Следовательно, оптимизация расходов на содержание инфраструктуры является одной из ключевых задач. В ОАО «РЖД» создана Единая корпоративная автоматизированная система управления инфраструктурой (ЕК АСУИ) – человеко-машинная система, обеспечивающая эффективное функционирование объекта, в которой сбор и обработка информации осуществляется с применением средств автоматизации и вычислительной техники. ЕК АСУИ является единои информационнои моделью для всех инфраструктурных хозяйств, в том числе и хозяйства пути и сооружений.

Благодаря высокоточным и производительным устройствам неразрушающего контроля эксплуатационникам удается заблаговременно выявлять возникающие дефекты, оценивать возможное развитие неблагоприятных факторов, локализовать точки «SOS» и передавать данные в обслуживающие подразделения для последующего устранения. Современное диагностическое оборудование обладает целым рядом технических возможностей, которые обеспечивают точную локализацию дефекта, выявляют скрытые факторы, способные вывести из строя железнодорожную технику, фиксируют, обрабатывают и передают результаты измерений.

И коль речь зашла об информационных технологиях, самое время рассказать о цифровизации железнодорожной отрасли, без которой невозможно движение в завтрашний день.

Глава 10

Цифровая вселенная для железной дороги

В начале 90‐х годов на железнодорожном транспорте началась тихая революция. Руководством министерства путей сообщения была утверждена десятилетняя программа информатизации отрасли. Она заключалась в создании цифровых технологий для всего железнодорожного комплекса. Необходимость такого перехода диктовалась многими факторами. Это был и пространственный размах – стальные магистрали работали на полигоне в 9000 километров. Локомотивный парк насчитывал свыше 11000 магистральных электровозов и тепловозов, 6000 маневровых локомотивов и около 3000 пассажирских, а также моторвагонный подвижной состав. Семнадцать железных дорог насчитывали несколько десятков крупнейших станций, на которых перерабатывалось огромное количество вагонов. В инфраструктурный комплекс включались локомотивные депо, а также ремонтные предприятия.

Стало понятно, что без комплексной информационной системы невозможно управлять таким обширным хозяйством, его ресурсами и технологическими процессами.

Любая сложная информационная система базируется на нескольких составляющих: вычислительном комплексе, сети передачи данных и прикладных программах. Для агрегации большого массива цифровых данных в Главном вычислительном центре МПС России были смонтированы громадные серверы компании IBM. Мэйнфреймы устанавливались в отдельные изолированные помещения, в которых поддерживался искусственный микроклимат. Для обеспечения защиты от несанкционированного доступа (ведь железные дороги – объект особой важности!) сеть передачи данных было решено физически отделить от всемирной сети Интернет, а кроме того защитить брандмауэрами. И в этом случае нужно было проложить десятки тысяч километров линий