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

пределы, датчик подает команду вычислительной машине. И ее ставят на профилактику. Искусственный интеллект позволяет учитывать тысячи параметров, поступающих от различного оборудования, и давать прогнозы его технического состояния. Постоянное наблюдение за состоянием изделия (например, элементом станка), на всех стадиях его «жизни» – ключ к тому, чтобы вовремя проводить ремонт или замену износившихся частей. А значит, станок будет в итоге работать бесперебойно, если это часть конвейера – то не будет тормозить своими выходами из строя работу всей линии.

Этот пример хорошо раскрывает одну из важных элементов концепции цифрового производства. Технология «интернета вещей» подразумевает, что каждое устройство самостоятельно подключается к интернету и передает туда данные. А также загружает информацию, которая туда поступила от других устройств. Такая технология сейчас внедряется даже в быту, например, в системах «Умный дом». Но главные ее пользователи – это промышленные предприятия, с их многочисленными датчиками и контроллерами.

Железнодорожная техника рассчитана на службу продолжительностью в несколько десятилетий. Мы уже видели примеры, когда старики-паровозы работали по 50–70–100 лет, а ведь для них, с обилием трущихся и изнашивающихся механизмов, это огромный срок. Современная техника, особенно электровозы, тоже может работать десятилетиями. Но технический прогресс приносит новые конструктивные или технические решения, и целесообразнее будет заменить устаревшую модель на более современную, экономичную, инновационную.

А это уже горизонт завтрашнего дня.

Глава 11

Задание на завтра, или Взгляд за горизонт

Правительство Российской Федерации по инициативе и поручению президента страны приняло амбициозную программу: за десять лет нарастить масштаб перевозок железнодорожным транспортом. Ее объявил на праздновании 50‐летия Байкало-Амурской магистрали президент Владимир Путин. Позже Правительство РФ приняло конкретные меры для реализации этой программы с выделением значительных средств на эти цели. В частности, предстоит увеличить грузоперевозки между дружественными странами практически в два раза. Для этого принимаются меры по расширению провозной способности Восточного полигона и БАМа. Будет существенно модернизирована инфраструктура железнодорожного транспорта, введены в строй вторые пути Байкало-Амурской магистрали, построены новые тоннели, мосты. Предстоят существенные изменения и в области пассажирских перевозок. Высокоскоростные магистрали свяжут две столицы – Москву и Санкт-Петербург, промышленные центры Поволжья и Урала, южные регионы страны. Строительство новых линий позволит прочнее связывать субъекты Российской Федерации, месторождения полезных ископаемых и предприятия по их переработке. Синергетический эффект от внедрения таких проектов позволит стране в полной мере обеспечить промышленную, научную и социальную суверенность.

Пропускная способность железной дороги зависит от нескольких факторов. Это и соблюдение высокой участковой скорости, и увеличение массы поезда, и рост скорости обработки грузовых вагонов на сортировочных станциях. Мы уже рассказали, как организовано движение поездов по магистралям Восточного полигона. Здесь применены инновационные методы управления движением поездов, формирование составов с распределенной тягой.

Еще в начале 2000‐х годов Российские железные дороги провели несколько экспериментальных контейнерных поездов по маршруту Дальний Восток – Западная граница. Составы преодолели путь в 9000 километров за десять дней, что в разы сократило прохождение грузов к потребителю. Этот маршрут оказался более выгодным, чем морские перевозки.

А если поезд не будет «сквозным», то есть от границы до границы пойдет одним составом?! Нужна будет обработка на сортировочной станции. Людям, живущим рядом с крупными сортировочными железнодорожными станциями, известна напряженная работа целого отряда железнодорожников. Одни осматривают прибывший поезд, другие готовят отцепку вагонов и составляют маршруты для сортировочной горки, по которой грузовые вагоны будут катиться на свободные пути, чтобы собраться в новый поезд. Работа рутинная, но требующая большого внимания. Ведь «больной» вагон (а именно так называют рабочие станций подвижной состав, у которого выявлены неисправности), поставленный в цепочку поезда, может в пути следования вызвать крушение. Поэтому в осмотрщики вагонов назначаются опытные и внимательные рабочие, которые визуально могут обнаруживать поломку или предпосылку к ней. Сегодня горочные комплексы полностью автоматизированы.

Грузовые поезда имеют в своем составе от восьмидесяти до ста с лишним вагонов – именно столько могут вместить приемные пути станций. Если принять во внимание, что длина каждого вагона составляет десять метров, то состав может уходить за километр. Представляете, сколько нужно пройти осмотрщику вагонов, чтобы проверить весь поезд? А ведь на станцию прибывает несколько десятков поездов в сутки!

Долгое время ручной труд был основным в работе станционных комплексов. Стрелочницы переводили в нужное положение стрелки, выполняя указание диспетчера. Машинисты гоняли туда-сюда маневровые тепловозы, разбирая составы и направляя вагоны либо на сортировочную горку, либо на пути, где формируется новый состав. А еще есть рабочие, которые закрепляют вагоны на путях, подкладывая под колеса специальные тормозные башмаки. Ведь бывали случаи, когда незакрепленный состав начинал движение под уклон, выезжал на основную магистраль и нередко приводил к крушению поездов.

С развитием железнодорожной автоматики, информационных технологий и робототехники ручной труд удалось свести к минимуму. Внедряются так называемые малолюдные и безлюдные технологии на железной дороге. Мы уже упоминали о движении пассажирских пригородных поездов без машиниста. Есть такие технологии и на сортировочных станциях. Первопроходцем стала станция Лужская Октябрьской железной дороги. На ней была опробована интеллектуальная система вождения маневровых локомотивов без машиниста. Технология такой системы несложная. На тепловоз устанавливается оборудование, которое может управлять движением и торможением локомотива. Вместо руки человека особые рычажные приводы двигают контроллер машиниста, который выполняет функции педали газа и обеспечивает движение вперед-назад, и тормозной кран. Тем самым управляют тепловозом, скоростью движения и остановкой. Но только направляться в ту или иную сторону слишком мало для интеллектуальной системы. Нужно, чтобы тепловоз замедлился перед стоящими вагонами, подъехал на самой малой скорости и зацепился автосцепкой за вагон. А в конце маршрута отцепился от него, оставив вагоны на нужному пути. Для прицельного торможения на локомотив спереди и сзади (тепловозы в обе стороны движутся с одинаковой скоростью и могут работать кабиной вперед и назад), маневрового тепловоза навешивают особые камеры технического зрения, лазерные дальномеры, называемые лидарами. Вычислительный бортовой комплекс получает от камер сигналы и управляет движением. Опытная эксплуатация системы движения маневровых локомотивов без машиниста опробована на крупнейших станциях на некоторых железных дорогах. Она показала, что машинный интеллект в состоянии быстрее человека реагировать на возникающие препятствия или иные ситуации.

На крупных станциях, где идет большая сортировка, работает обычно несколько маневровых тепловозов. Все они управляются по радиоканалам с единого диспетчерского поста. Диспетчеру достаточно ввести только номера путей, на которых будет формироваться состав и количество вагонов, которые нужно туда поставить с других путей, и автоматический установщик маршрута тут же выработает алгоритм движения.