СИСТЕМА «ДВИЖЕНИЕ» - РЕШЕНИЯ, ОБРАЩЕННЫЕ В

СИСТЕМА «ДВИЖЕНИЕ» - РЕШЕНИЯ, ОБРАЩЕННЫЕ В БУДУЩЕЕ
Анатолий Голынский.
Зам. Генерального директора НИИ ТМ по перспективным разработкам
1
Система "Движение" обеспечивает безопасность перевозки пассажиров
и регулирование движения поездов метрополитена. Наша система внедрена в
метрополитенах Казани и Санкт-Петербурга.
2
КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ ВСЕХ ЗАДАЧ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
3
ОРИЕНТИРОВАННОСТЬ СИСТЕМЫ
НА УДОБСТВО РАБОТЫ
ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА
4
ВЫСОКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И НАДЕЖНОСТЬ
НА ВСЕХ УРОВНЯХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
5
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВОГО СПОСОБА
КОДИРОВАНИЯ БЕССТЫКОВЫХ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ
6
ВОЗМОЖНОСТЬ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОМ ПО РАДИОКАНАЛУ
7
ПОЛНОСТЬЮ МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ
ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ СТРЕЛОК И СИГНАЛОВ
8
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ ПОЕЗДА,
ВКЛЮЧАЯ АВТОВЕДЕНИЕ
Площадь Тукая - Кремлёвская, II путь.
V, км/ч
Время
хода
80
2-е подключение тяги
70
линия ограничения скорости на перегоне
1
60
50
1
2:13
0%
2
2:32
до 10%
3
3:24
до 30%
подтормаживание до
допустимой скорости
прохода стрелки
2
3
40
Экономия
электроэнергии
стрелка
1-е подключение тяги
30
прицельное
торможение
для траекторий
1 и2
20
прицельное
торможение
для траектории 3
10
S, м
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
10
5
0
-5
-10
35
3
-37
-5
3
5
План-профиль пути
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ РЕЖИМЫ ВЕДЕНИЯ ПОЕЗДА
9
Концепция системы «Движение» разрабатывалась
лучшими специалистами отрасли, а на стадии НИОКР
самое непосредственное участие принимали ученые МИИТ,
проф. Лисенков В.М., Баранов Л.А., Ерофеев Е.В.,
Бестемьянов П.Ф., Лодыгин Г.С..
Решения, заложенные в систему, предвосхитили возможности
современных систем европейских производителей.
Это и высокая парность, управление по РК, ФМ рельсовые цепи,
динамический блок-участок, интеллектуальное ведение поезда и т.д.
Другое дело, что часть из этих возможностей ограничилась проведением
испытаний и в отличие от других стран пока не нашла практического
применения на наших метрополитенах.
Структура системы охватывает три уровня управления движением
10
ЦДУ :
Основные функции.
- информационный обмен
со станционной аппаратурой
системы «Движение»
-управление движением поездов
из единого центра
-наличие функции автоведения поезда
-автоматическое ведение
исполненного графика движения
-формирование и оперативная корректировка
планового графика движения
-автоматическое выявление неисправностей
- голосовые подсказки диспетчеру для предотвращения отклонения движения
поездов от расписания
-многофункциональная диагностика
- электронный документооборот диспетчерских приказов
- имитатор работы линии для учебного центра
11
АППАРАТУРА СТАНЦИЙ И ПЕРЕГОНОВ
Функционально и конструктивно СА КСД состоит из:
Блока СЦВС с архитектурой 2 из 3
Внешние интерфейсы:
троированный CAN-интерфейс,
дублированный Ethernet.
Обеспечивает выполнение основных
зависимостей и хранение баз данных проекта
12
Аппаратуры микропроцессорной централизации
стрелок и сигналов МЦМ.
Блок управления стрелкой:
Рассчитан на управление
одной стрелкой с приводом СП-6
Обеспечивает контроль положения
в вариантах с контактным
и бесконтактным автопереключателем
Блок управления светофором:
Рассчитан на управление 10 огнями
светофоров
Варианты исполнения:
- для двухнитиевых ламп,
- для светодиодных матриц.
Обеспечивает режим контроля
«холодной нити»
13
Аппаратуры ФМ-кодирования рельсовых цепей.
Блок РЦ обеспечивает режимы КРЦ и
АРС на 32-х ФМ- рельсовых цепях
14
В состав СА КСД входит блок станционных устройств
Обеспечивает контроль и управление по релейным входамвыходам с выполнением требований безопасности.
Реализует функцию контроля КГУ, передачи информации на
пульт ПУИ.
15
В состав СА КСД также входит блок радиоканала.
Предназначен для радиообмена поезд станция
через станционную антенну или щелевой излучающий кабель,
а также фиксации нахождения головного вагона в зоне ОПВ.
16
АРМ оператора
АРМ оператора предназначен для автоматизированного контроля и управления
технологическим процессом движения поездов в зоне ответственности данной
станции.
Пользователями АРМ являются ДСЦП на станциях с путевым развитием
или ДСП на станциях без путевого развития.
В состав АРМ входят два ПК, работающие в режиме "горячего резервирования".
17
АРМ электромеханика - АРМ ШН
-
Функции АРМ ШН:
непрерывный мониторинг состояния аппаратуры СА
и подключаемого к СА оборудования метрополитена.
проведение углубленной диагностики аппаратуры СА КСД
в случае возникновения неисправностей
и при регламентном обслуживании;
настройка аппаратуры ФМК, МЦМ и рельсовых цепей
в процессе пусконаладочных работ;
18
Обобщенная структурная схема
Ethernet
МИС
АРМ
ДСЦП
(Рез.).
ЦДУ
КСД
АРМ
ШН
Ethernet
СЦВС
CAN
Блоки
БСУ
Реле
Блоки
МЦМ
Блоки
ФРМ/ЧК
АРС, КРЦ
БРК
ДПУ
РМ
РМ
РМ
ПА
ПА
19
Гибкость технических решений
Реализация блоков позволяет использовать проектно-компонуемые
решения, что неоднократно подтверждалось при разработке и реализации
конкретных проектов
Учитывая реалии действующих метрополитенов, мы состыковались с
аппаратурой КОМАГ и разработали собственный блок генераторов АРС.
Находятся в стадии опытной эксплуатации на Нижегородском метрополитене.
На линии 5 Петербургского метрополитена мы состыковались с ЦДУ
КАСДУ, разработки ПГУПС. Вообще, стоит отметить, что станции линии 5,
введенные в эксплуатацию до 2008г. оборудованы МРЦ и КОМАГ, а новые –СА
КСД.
20
Иллюстрация сравнения МРЦ и МЦМ
«Спасская» - МРЦ
«Волковская» - СА КСД
21
Текущие проекты
•
•
•
•
•
Продление 5 Линии Петербургского метрополитена (ст.
"Бухарестская" и "Международная") со сроком ввода в
эксплуатацию в 2012 году
Модернизация станции Московская и оснащение новой станции
Горьковская Нижегородского метрополитена со сроком внедрения
в 2012 году
Электродепо Митино , Ст. Пятницкое шоссе и др. Московского
метрополитена.
Разработка рабочей документации 8-10 станций Казанского
метрополитена с внедрением в начале 2013 года
Разработка ЛМГТ проектной документации 6 Линии
Петербургского метрополитена
22
В завершающей стадии разработки
•
Управляемый блок генераторов АРС
– находится в стадии опытной эксплуатации
•
Блок управления стрелками для электродепо – БУС-Д.
Конструктив – 4U, 19". Обеспечивает контроль и управление 4
стрелками
Блок оптической межстанционной связи – БОМС, который
позволит улучшить технические характеристики аппаратуры
межстанционной увязки
Программное обеспечение для Автоматизированного рабочего
места проектировщика – АРМ ПР, предназначенное для
разработки и корректировки проектной документации в части
подготовки баз данных для типового ПО СА КСД
•
•
23
Коротко о результатах эксплуатации.
Начиная с 2005 года и по настоящее время,
эксплуатируется микропроцессорная централизация и ФМ рельсовые цепи,
общие объемы которой можно представить так:
- более 50 централизованных стрелок,
- более 20км рельсовых цепей пути в двухпутном исчислении,
- более 100 стандартных 19" стоек электронного оборудования,
- оснащено более 40 автоматизированных рабочих мест
разных уровней управления.
Это круглосуточная штатная эксплуатация с реализуемой плановой парностью:
- в Петербурге – до 32 пар поездов в час,
- в Казани – до 10 пар,
что связано на сегодняшний момент с отсутствием
необходимого количества подвижного состава.
Проектная пропускная способность в 40 пар поездов
подтверждается практически измеренным временем оборота
на ст. Волковская ПбМ, которая составляет 90 секунд.
При принятии соответствующих мер по сокращению времени оборота
пропускная способность может достигнуть 50 пар поездов.
24
ПОЕЗДНАЯ АППАРАТУРА
•
•
•
•
Сегодня в эксплуатации находятся
65 электропоездов серии 717 линии 2 Петербургского метрополитена
оснащены аппаратурой ПА КСД. (1999г.)
35 электропоездов серий 717, 540 линии 5 Петербургского метрополитена
оснащены аппаратурой ПА-М (2008г.)
5 электропоездов серии 550 Казанского метрополитена оснащены
аппаратурой ПА АТП (2005г.)
3 электропоезда 740 серии Казанского метрополитена оснащены
аппаратурой ПА «Шлем» (2011г.). В ближайшее время должны быть
оснащены еще 8 поездов.
25
Режимы работы ПА
•
•
•
•
•
•
•
•
Учитывая, что в эксплуатации на Московском метрополитене находятся , в
основном, вагоны серии 81-717/714 (более 3000) и вагоны серии 81-740/741
«Русич», чуть более подробно о ПА для них.
ПА-М и ПА «Шлем» выполнены по 2-хканальной схеме.
2-м контуром управления для ПА-М является БАРС ф. ФЛАРС (г.Минск), для
ПА «Шлем» - БАРС «Витязь» НИИП(г.Жуковский).
Во всех исполнениях ПА обеспечивает 3 режима работы:
- режим автоведения (АВ);
- режим контроля скорости (КС);
- режим ограничения скорости (ОС)
и включает в себя следующие функциональные подсистемы:
– подсистема автоматизированного управления поездом (АУ);
– подсистема обеспечения безопасности движения поезда (БД);
– подсистема информационного обеспечения (ИО);
– подсистема контроля и диагностики (КД).
26
В автоведении управление поездом осуществляется ПА
с возможностью контроля со стороны машиниста.
При этом реализуются следующие функции:
- интеллектуальное управление движением поезда, учитывающее план и
профиль пути и эпюру скоростей.
- прицельное торможение поезда с точностью  35см ;
- коррекция
режимов ведения поезда на основании данных о реальных характеристиках
поезда;
- возможность включения тягового и всех режимов торможения от
контролера машиниста;
- расчет и включение ходового режима после сброса торможения по
разрешению от подсистемы обеспечения безопасности и от машиниста;
- автоматическое открытие дверей поезда на станции после
подтверждения от СА.
27
Система управления, безопасности и автоведения ОАО «НИИ ТМ»
для поездов серии 540 – ПА-М
28
Совместная система управления, безопасности и
автоведения ОАО «НИИ ТМ» и НИИП им. Тихомирова
на составах «Русич» для Казанского метрополитена
29
Как мы представляем модернизацию старых линий
и оснащение новых линий и станций.
В настоящее время базовым подходом является применение систем CBTC,
с управлением поездом по радиоканалу.
На поле устанавливаются евробализы, для коррекции координат поезда
и обеспечения прицельной остановки.
SelTrac SBTC, Trainguard MT, CityFlo 650, URBALIS
– наиболее известные системы.
Использование систем CBTC оправдано, в первую очередь,
для повышения пропускной способности линии.
В тоже время мы считаем, что уход от режима КРЦ
и индуктивного канала передачи допустимой скорости
является преждевременным.
Рельсовые цепи должны сохраняться, как минимум,
в качестве резервного канала передачи допустимой скорости
и определения местоположения состава.
30
Каким образом можно проводить модернизацию для перехода
на систему «ДВИЖЕНИЕ» в условиях действующего
метрополитена.
Можно выделить два базовых варианта.
1. Проводиться последовательная модернизация и замена подвижного состава,
затем – СЦБ.
2. Модернизируется СЦБ, затем, при необходимости, поезда.
При этом нужно учитывать, что:
- проводимые работы не должны влиять на функционирование
действующего оборудования
- монтаж и пуско-наладка возможны , в основном, во время ночного окна.
- площади под новое оборудование крайне ограничены.
Подварианты:
1. Сохраняются частотные рельсовые цепи.
2. Осуществляется переход на ФМ рельсовые цепи.
3. Внедряется технология СВТС.
Наиболее перспективным вариантом для линий с интенсивным движением
мы видим СВТС с динамическими блок-участками под охраной рельсовых цепей.
31
Динамический блок-участок
Поезд 2
Поезд 1
V1, S1
V2
V1
Sт2
Отличия от СВТС западных фирм.
Расчет допустимой скорости ведется не
только зональным контроллером СА, но и
бортовым компьютером.
V1=0
Sт1
Если впереди идущий состав не
передает параметры своего
движения, то расчеты ведутся по
занятой рельсовой цепи
Учитывается скорость , а при
необходимости, ускорение впереди идущего
поезда.
Параметры движения впередиидущего
поезда передаются непосредственно в
сзади идущий.
32
ЧТО ПРЕДЛАГАЕТСЯ МОСКОВСКОМУ МЕТРОПОЛИТЕНУ
1. Для новых линий предлагается комплексная система «Движение» в
целом.
2. Для вновь строящихся станций на действующих линиях.
2.1. Без модернизации подвижного состава.
Оборудовать станции микропроцессорной системой АТДП на базе
аппаратных средств СА КСД с сохранением частотной АЛС-АРС .
2.2 При условии модернизации подвижного состава (см. ниже).
Оснащать новые станции СА КСД.
Действующие станции оборудовать микропроцессорной системой АТДП на
базе аппаратных средств СА КСД с сохранением частотной АЛС-АРС.
3. На модернизируемых станциях на действующих линиях.
см. 2.1, 2.2
4. При модернизации поездов с вагонами серии 81-717/714 устанавливать
на них ПА-М.
5. На поездах с вагонами серии 81-740/741 и 81-760 применить решения
функционально не уступающие решениям, реализованным совместно
НИИП и НИИТМ на поездах серии 81-740 для Казанского метрополитена.
33
Что это дает.
1. Выполнение всех требований к устройствам АТДП на базе
микропроцессорной централизации для станций Московского
метрополитена и проекта комплексной системы безопасности
движения поездов.
2. Автоведение, прицельную остановку, в том числе на станциях со
screen doors, контроль не проезда станции и т.д.
3. Возможность работы с ФМ рельсовыми цепями.
4. Возможность автооборота без машиниста.
5. Возможность управления движением по РК (СВТС), в том числе с
динамическими блок-участками.
34
35
УПРАВЛЕНИЕ ИНЖЕНЕРНЫМИ СИСТЕМАМИ МЕТРОПОЛИТЕНА
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ
СИСТЕМА
ДИСТАНЦИОННОГО
УПРАВЛЕНИЯ - АСДУ:
Предназначена
для дистанционного
и телеуправления
объектами электроснабжения
и электромеханическими
устройствами метрополитена
и контроля их состояния
36
37
УЧЕБНЫЕ ЦЕНТРЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ И ОБУЧЕНИЯ
ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ПЕРСОНАЛА.
Классы для подготовки
персонала по управлению
системами метрополитена
Стенд поездной аппаратуры
Стенд станционной аппаратуры
38
Партнеры
ООО «Икотемп»
ОАО Научно-исследовательский и
проектно-изыскательский институт
"ЛЕНМЕТРОГИПРОТРАНС"
ОАО «Метрогипротранс»
"Московский государственный университет путей сообщения"
ОАО «Метровагонмаш»
ЗАО «ВАГОНМАШ»
COMAG
НИИП им. Тихомирова
ООО "ФЛАРС"
39
ОБЕСПЕЧИВАЕТ ПОЛНЫЙ ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ПОСТАВЛЯЕМЫХ СИСТЕМ:
РАЗРАБОТКА,
СЕРТИФИКАЦИЯ,
ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ,
ИЗГОТОВЛЕНИЕ,
ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ,
СОПРОВОЖДЕНИЕ,
195256, Россия
г. Санкт-Петербург
пр. Непокоренных, д. 47, лит. А
Тел. (812) 535-17-00
Факс (812) 535-83-74
E-mail: [email protected]
www.niitm.spb.ru
40