Система автоведения и информирования машиниста «СИМ»

Первая в СССР система автоведения для электропоездов, позволявшая управлять составом без участия человека, была создана в конце 60-х годов. Тогда на Рижском вагоностроительном заводе был изготовлен электропоезд ЭР2А № 413, который оснастили «автомашинистом».

Первая система автоведения (автомашинист) как и первые компьютеры, была очень объемной и в вагоне занимала много места. Электропоезд ЭР2А № 413, оснащенный этой системой автоведения, длительное время эксплуатировался на участке Москва — Крюково Октябрьской железной дороги. Но работа по совершенствованию комплекса «автомашинист» была приостановлена из-за громоздкости элементной базы и её низких вычислительных возможностей.

Дальнейшее бурное развитие микропроцессорной техники в конце прошлого века в СССР привело к переосмыслению идеи автомашиниста, созданию более совершенного комплекса. В конце XX века во ВНИИЖТе создаётся новое поколение систем автоведения для пригородного электропоезда.

Функции автоведения расширились, появился речевой информатор для пассажиров и локомотивной бригады. Система автоведения не использует напольные датчики — все данные о скорости и пройденном пути снимаются измерительным преобразователем с колеса, по навигации GPS и ГЛОНАСС, а информация о расположении объектов пути хранится в ее памяти.

В 1998 г. была изготовлена первая опытно-промышленная партия систем автоведения для пригородных поездов, которой было оборудовано в электродепо «Железнодорожная» 48 электропоездов.

Далее системами были оборудованы электропоезда депо Куровская, Раменское и другие депо Московской ж.д. Постоянное совершенствование технологических процессов по внедрению систем автоведения, её программного обеспечения, повышение надёжности аппаратной части систем позволило уже к концу 2004 г. оборудовать системой весь парк электропоездов железных дорог России и Беларуси.

Наряду с системами автоведения для пригородных поездов велись работы по созданию «автомашиниста» для пассажирских и грузовых поездов, в том числе повышенной длины и массы. Эти системы автоведения на сегодняшний день по многим параметрам не имеют аналогов в мире.

Системы автоведения предназначены для автоматизированного управления подвижным составом с соблюдением норм безопасности движения в соответствии с заданным временем хода на основе выбора энергетически рационального режима движения.

Повышается безопасность движения за счёт автоматического исполнения скоростного режима движения по сигналам светофоров с учётом постоянных и временных ограничений скорости, а также за счет уменьшения утомляемости машиниста. По данным исследований научно-исследовательского института гигиены железнодорожного транспорта ВНИИЖГ работоспособное состояние машиниста продлевается в среднем на 2−3 часа за поездку. Система контролирует правильность работы функциональных узлов аппаратуры, осуществляя при этом функцию самодиагностики, а по передаваемым данным по беспроводным каналам связи производится он-лайн мониторинг технического состояния.

В состав систем автоведения входит регистратор параметров движения.

Системы автоведения выполняют следующие функции:

определяют фактические параметры движения поезда и выводят их на экран дисплея;

ведут расчет рекомендуемых параметров движения поезда и управляющих воздействий в реальном времени;

управляют тягой и торможением;

осуществляют визуальный и звуковой монолог с машинистом;

производят запись регистрируемых параметров на картридж (через подсистему РПДА);

проводят тестирование аппаратуры автоведения и тягового подвижного состава и осуществляют контроль исправности аппаратуры.

Система автоведения обеспечивает поддержание заданной скорости и непрерывно рассчитывает её оптимальное значение в условиях меняющейся поездной обстановки, минимизируя расход электроэнергии и точно соблюдая расписание.

Для удобства пользователя был разработан единый интерфейс систем автоведения и информирования машиниста. Графический, интуитивный дисплей информирует машиниста о текущих параметрах следования:

координата, скорость и время;

расположение поезда на профиле пути с учетом длины состава;

расчетную траекторию движения и фактическую, регистрируемую траекторию движения;

сигнал локомотивного светофора;

текущее и следующие ограничения скорости;

ближайшие станции и путевые объекты;

информация о расписании (время прибытия, время отправления) и фактическом исполнении расписания и другое. По желанию машинист может вывести на экран дополнительную информацию, например, давление в тормозной магистрали, список всех ограничений скорости, значения токов, перегон между остановочными пунктами и т. д.

Изменения в настройках системы и ввод расписания, временны̀х ограничений скорости и других данных перед началом движения производится путем считывания их с картриджа или через соответствующее меню с помощью клавиатуры. Работа с меню системы автоведения по сложности не превышает работу с меню мобильного телефона. Перед поездкой проводится предрейсовый тест работы аппаратуры системы автоведения и электровоза. Реализована функция самодиагностики аппаратуры в процессе движения.

Внедрение блоков мобильной связи и радиомодемов беспроводной связи позволяет повысить точность определения координаты местоположения локомотива с 300 до 1 метра, осуществлять непрерывный мониторинг движения и технического состояния локомотивов и составов, оперативно получать обновление энергооптимального расписания с сервера программы ГИД «УРАЛ». Этим достигается принцип автоматизированного управления всего потока поездов, что в итоге позволяет дополнительно повысить энергоэффективность применения систем автоведения.

В настоящее время системами автоведения оборудовано более 5 тыс. единиц тягового подвижного состава — это пассажирские и грузовые электровозы, тепловозы, электропоезда всех серий.