СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ СОРТИРОВОЧНЫХ СТАНЦИЙ НАПРАВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СЕТИ
SYSTEM FOR YARDS OPERATING CONTROL IN RAILWAY NETWORK COURSE

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, преимущественно к системам для управления работой транспортных объектов, и может быть использовано для управления и планирования работой сортировочных станций на направлении железнодорожной сети.
Известна комплексная система автоматизации управления сортировочным процессом на железнодорожном транспорте, содержащая взаимоувязанный с путевыми устройствами и исполнительным оборудованием комплекс программно-аппаратных средств, объединенных в нескольких промышленных компьютерах и предназначенных для расчета переменной скорости роспуска, контроля расцепа отцепов, управления маршрутами движения отцепов, контроля хода роспуска с контролем заполнения путей подгорочного парка, регулирования скоростей скатывания отцепов, учета накопления вагонов, оперативного управления и отображения хода роспуска и обмена информацией с автоматизированной системой управления сортировочной станцией, интерактивный микропроцессорный пульт, предназначенный для отображения информации о состоянии напольного оборудования и управления средствами централизации и механизации сортировочной горки с поста управления, сервер баз данных, содержащий конфигурационные данные конкретной сортировочной горки и предназначенный для протоколирования работы напольного оборудования и действий оперативного персонала и работы системы (RU 95623 U1, B61L 17/00, 10.07.2010).
Известная система автоматизации управления сортировочным процессом решает задачу оптимизации сортировочного процесса в рамках сортировочной станции с помощью программно-аппаратных средств оперативно-диспетчерского персонала и напольного оборудования станции без учета ситуации на железнодорожном направлении, к которому она относится.
Наиболее близким аналогом является система для планирования работы сортировочной станции, содержащая первый персональный компьютер, установленный на автоматизированном рабочем месте оперативного работника станции, второй персональный компьютер, установленный на автоматизированном рабочем месте маневрового диспетчера, процессоры персональных компьютеров посредством канала связи соединены между собой, к процессору первого персонального компьютера через канал связи подключен первый вход первого вычислительного блока, а через другой канал связи подключен первый вход формирователя параметров последовательности пропуска поездов, выход которого через первый блок моделирования соединен со вторым входом первого вычислительного блока, процессор второго персонального компьютера через второй блок моделирования соединен со вторым входом формирователя параметров последовательности пропуска поездов, к третьему входу которого подключен первый выход второго вычислительного блока, включенные последовательно третий, четвертый и пятый блоки моделирования, и формирователь параметров маршрутов поездов, при этом вход третьего блока моделирования соединен с выходом первого вычислительного блока, а выход пятого блока моделирования подключен к входу второго вычислительного блока, второй выход которого через формирователь параметров маршрутов поездов соединен с процессором второго персонального компьютера (RU 87671 U1, В61В 1/00, 10. 20.2009).
Известная система позволяет оптимизировать работу отдельной сортировочной станции за счет моделирования перерабатывающей способности составов, поступающих на сортировочный комплекс, числа назначений поездов, формируемых на сортировочных и отправочных путях. Однако она не учитывает условия работы грузовых и сортировочных станций железнодорожного направления, к которому она отнесена.
Задачей настоящего изобретения является создание системы, обеспечивающей управление работой сортировочных станций во взаимодействии с работой направления железнодорожной сети на этапах месячного, декадного, сменно-суточного планирования и управления, проверку выполнения плана с помощью моделирования переработки вагонопотоков на сортировочных станциях и движения поездов по участкам направления, согласования показателей сменно-суточных планов работы в границах направления и выработки оптимальных управляющих решений.
Технический результат изобретения заключается в снижении потерь в работе сортировочных станций направления на основе анализа и прогноза таких показателей работы сортировочной станции, как прибытие и отправление поездов по станции, направлений и назначений следования и др., в снижении сверхнормативных простоев вагонов на сортировочных станциях направления с переработкой или без переработки вагонов, в повышении скорости продвижения вагонопотоков и поездопотоков на направлении, а также ускорения оборота вагона на полигоне железных дорог.
Технический результат достигается тем, что система для управления работой сортировочных станций направления железнодорожной сети содержит автоматизированное рабочее место ответственного работника дирекции управления движением, включающее процессор с блоком ввода/вывода, и монитором, блок памяти, вход/выход которого подключены к соответствующим выходу/входу процессора, первый выход которого соединены с входом блоком обработки и формирования выходных данных, выходом соединенного с другим входом монитора, блок моделирования работы сортировочных станций, включающий последовательно соединенные блок расчета вариантов разложения поездов, блок выбора последовательности расформирования составов, блок выбора последовательности накопления вагонов и блок моделирования отправления сформированных поездов, выход которого соединен с первым входом процессора, а также блок расчета показателей работы сортировочных и грузовых станций за прошедший период, вход которого соединен с первым выходом процессора, а выход - с первым входом блока расчета вариантов разложения поездов, блок формирования плановых показателей работы сортировочных и грузовых станций, вход которого соединен со вторым выходом процессора, а выход - со вторым входом блока расчета вариантов разложения поездов, блок формирования актуального плана формирования, вход которого соединен с третьим выходом процессора, а выход - с блоком анализа вариантов последовательности расформирования поездов, блок формирования усредненных вагонопотоков сортировочных станций, вход которого соединен с четвертым выходом процессора, а выход - с входом блока выбора последовательности накопления вагонов, при этом другие входы/выходы процессора соединены через сервер по сети передачи данных с соответствующими выходами/входами аппаратно-программных устройств автоматизированной системы управления сортированными и грузовыми станциями, автоматизированной системы оперативного управления перевозками и автоматизированного диспетчерского центра, а также с выходами/входами первого и второго блоков сопряжения, входы первых блоков сопряжения подключены к установленным на путях сортировочных станций направления датчикам подхода грузовых поездов, а входы/выходы вторых - к выходам/входам аппаратно программных устройств центров комплексного диагностического контроля технического состояния подвижного состава движущих поездов.
При этом монитор выполнен в виде графического интерфейса.
Сущность заявленной системы для планирования работы сортировочных станций направления поясняется чертежом.
Система для управления работой сортировочных станций направления железнодорожной сети содержит автоматизированное рабочее место 1 ответственного работника дирекции управления движением (АРМ 1 Д), включающее процессор 2 с блоком 3 ввода/вывода и монитором 4, блок 5 памяти, вход/выход которого подключен к соответствующему выходу/входу процессора 2, первый выход которого соединен с входом блока 6 обработки и формирования выходных данных, выходом соединенного с другим входом монитора 4, блок 7 моделирования поездной работы сортировочных станций, включающий последовательно соединенные блок 8 расчета вариантов разложения поездов, блок 9 выбора последовательности расформирования поездов, блок 10 выбора последовательности накопления вагонов и блок 11 моделирования отправления сформированных поездов, выход которого соединен с первым входом процессора 2.
Система включает также блок 12 расчета показателей работы сортировочных станций за прошедший период, вход которого соединен с первым информационным выходом процессора 2, а выход - с первым входом блока 8 расчета вариантов разложения поездов, блок 13 формирования плановых показателей работы сортировочных станций, входом подключенный ко второму информационному выходу процессора 2, а выходом - ко второму входу блока 8 расчета вариантов разложения поездов, блок 14 формирования актуального плана формирования, вход которого соединен с третьим информационным выходом процессора 2, а выход - с блоком 9 выбора последовательности расформирования поездов, блок 15 формирования усредненных вагонопотоков сортировочных станций, входом подключенный к четвертому информационному выходу процессора 2, а выходом - к входу блока 10 выбора последовательности накопления вагонов.
При этом другие входы/выходы процессора 2 соединены через сервер 16 по сети 17 передачи данных с соответствующими выходами/входами аппаратно-программных устройств автоматизированных систем 18 и 19 управления соответственно сортированными и грузовыми станциями (АСУ 18 СС и АСУ 19 ГС), автоматизированной системы 20 оперативного управления перевозками (АСОУП 20) и автоматизированного диспетчерского центра 21 управления (АДЦУ 21), а также с входами/выходами блоков 22 и 23 сопряжения.
Входы блоков 23 сопряжения подключены к выходам установленных на путях сортировочных станций направления датчиков 24 подхода грузовых поездов. Входы/выходы блоков 22 сопряжения подключены к выходам/входам аппаратно-программных устройств информационного центров 25 комплексного диагностического контроля технического состояния подвижного состава движущих поездов (ИЦ 25 КДК).
Система использует данные информационной системы, которая на дорожном уровне обеспечивает выполнение в автоматизированном режиме следующих функций:
- прогноз вагонопотоков для сортировочной станции направления на планируемый период;
- планирование объемов переработки вагонопотоков на сортировочной станции железной дороги с учетом пропуска транзитных поездов на основе актуального плана формирования;
- планирование отправления поездов с сортировочной станции на основе актуального графика во взаимодействии с дорогой.
На сетевом уровне в автоматизированном режиме предлагаемая система осуществляет:
- согласование работы сортировочных станций железных дорог в границах направления на планируемый период;
- оценку плана работы сортировочной станции во взаимодействии с работой железнодорожного направления на планируемый период;
- формирование и выдача заданий сортировочным станциям направления на планируемый период.
Нормативно технологической основой работы сортировочной станции направления являются:
- типовой технологический процесс работы сортировочной станции;
- актуальный план формирования поездов для направления на планируемый период;
- актуальный нормативный (вариантный) график отправления поездов со станции на направление на планируемый период;
- технические нормы эксплуатационной работы станции и направления.
Для взаимодействия сортировочных станций направления железнодорожной сети проводят анализ работы сортировочной станции за прошедший учетный период; осуществляют планирование на основе маркетингового прогноза плана погрузки сети и дорог направления на учетный период; прогнозирование (планирование) погрузки подвижным составом по родам, собственникам и др. на планируемый период; осуществляют контроль фактического составообразования на сортировочных станциях, с учетом которого корректируют модель подхода поездов с вагонами по категориям с различных направлений на прогнозируемый период.
Управление работой сортировочных станций направления решается в три этапа.
На первом этапе осуществляют предварительное планирование (прогнозирование) работы сортировочной станции направления на месячный период на сетевом уровне с разработкой директив для железных дорог в границах направления на месяц (по декадам).
На втором этапе осуществляют уточнение предварительного месячного плана работы сортировочных станций на сетевом уровне на декадный период с разработкой директив для железных дорог в границах направления на декаду (по суткам).
На третьем этапе решают задачу детализированного планирования работы сортировочных станций на дорожном уровне на смену и сутки с последующим согласованием показателей сменно-суточных планов работы станций, а в случае необходимости и железных дорог в границах направления на сетевом уровне.
Ответственный работник дирекции управления движением со своего автоматизированного рабочего места (АРМ 1 Д) запрашивает из аппаратно-программных устройств АСУ 18 СС и АСУ 19 ГС 18 и 19 информацию о типовых и фактических технологических процессах работы сортировочных и грузовых станций. Эта информация передается по сети 17 передачи данных в сервер 16, который направляет ее в процессор 2. Процессор 2 осуществляет обработку информационных данных по каждой станции направления и направляет ее в блок 5 памяти. В блоке 5 памяти хранится также информация актуального плана формирования поездов и актуального нормативного графика движения поездов для станций и участков направления на планируемый период, технические нормы эксплуатационной работы направления.
На первом этапе процессор 2 направляет данные прошедшего и планируемого периодов (месяца, декады) по каждой сортировочной и грузовой станции соответственно в блоки 12 и 13. Блок 12 осуществляет расчет показателей работы сортировочных и грузовых станций за прошедший период, блок 13 - за плановый период. Результаты расчета показателей работы сортировочных и грузовых станций за прошедший и плановый периоды вводятся в блок 8 расчета вариантов разложения поездов (графика прибытия поездов на сортировочные станции и прогнозируемые схемы расположения в поездах вагонов (разложения), который рассчитывает возможные наиболее оптимальные варианты разложения вагонов во вновь сформированных составах.
Расчетные варианты разложения вагонов в составах направляются в блок 9 анализа вариантов последовательности расформирования составов, на другой вход которого поступает из блока 14 информация актуального плана формирования составов. На основании поступившей информации блок 9 рассчитывает варианты выбора последовательности расформирования составов.
На этапе декадного планирования на основе уточненного прогноза работы станций по декадам месяца (с учетом колебаний входного и выходного поездо- и вагонопотоков) ответственный работник определяет устойчивые параметры работы станции и формирует с помощью блока 3 ввода/вывода соответствующую команду процессору 2 для направления информации об устойчивых параметрах работы станций в блок 15, который определяет усредненные вагонопотоки сортировочных станций. Информация с выходов блоков 9 и 15 поступает в блок 10, который рассчитывает варианты последовательности накопления вагонов в парках сортировочных станций.
На основании расчетных вариантов последовательностей накопления и уровней заполнения вагонами в парках отправления сортировочных станций блок 11 осуществляет моделирование вариантов отправления сформированных на сортировочных станциях поездов. При заполнении приемо-отправочных парков сортировочных станций до таких значений, когда появляются затруднения в работе станций, блок 11 анализирует варианты перераспределения сортировочной работы между сортировочными станциями направления, отклоняет вагонопотоки, меняет очередность подвода поездов к станциям. Блок 11 варианты моделей отправления сформированных поездов направляет в процессор 2, который передает их для хранения в блок 5 памяти, а также в блок 6, который осуществляет соответствующую обработку и преобразование для их визуального представления на экране монитора 4 в табличном и/или графическом виде.
На третьем этапе осуществляют моделирование на основании декадного плана суточного плана работы сортировочных станций сети и на основании суточного плана - моделирование сменно-суточного плана работы сортировочных станций направления. За исходные показатели принимаются наименьшие значения простоев вагонов на сортировочных станциях, полученные на втором этапе моделирования.
При оперативном прогнозировании (планировании) работы сортировочных станций учитывают фактическое разложение вагонов в движущихся поездах и их техническое состояние. Информация о фактическом разложении вагонов в движущихся поездах и их техническое состояние поступает из ИЦ 25 КДК.
В ИЦ 25 КДК данные об идентификации вагона и его техническом состоянии поступают при проходе поезда от устройства безопасности, размещенного на локомотиве, и соответствующих датчиков, установленных на путях следования поезда.
Информация о разложении состава поезда поступает из АСОУП 20, а о характеристике и текущем состоянии перегонов и станций направления - из автоматизированного диспетчерского центра управления АДЦУ 21.
При подходе поезда к входному светофору станции датчики 24, представляющие собой датчики счета осей, определяют количество осей и тип вагонов поезда, по которому идентифицируется поезд. Соответствующая информация через блок 23 сопряжения посредством сети 17 передачи данных передается АСОУП 20 и учитывается при оперативном планировании подачи поездов на сортировочную горку и расформировании его вагонов.
Результаты моделирования прогнозов переработки вагонов на сортировочных станциях поступают в процессор 2, который передает их для хранения в блок 5 памяти, а также в блок 6. Блок 6 осуществляет соответствующую обработку и преобразование информации для ее визуального представления на экране монитора 4.
Для наглядности выходную информацию представляют на мониторе 5 в виде графиков, например, почасового отправления поездов с сортировочных станций, гистограмм отправления вагонов в поездах, таблиц времени нахождения вагонов на сортировочных станций и др.
Таким образом, предлагаемая система позволяет осуществлять управление работой сортировочных станций во взаимодействии с работой направления железнодорожной сети на этапах месячного, декадного, сменно-суточного планирования и управления, проверку выполнения плана с помощью моделирования переработки вагонопотоков на сортировочных станциях и движения поездов по участкам направления, согласование показателей сменно-суточных планов работы в границах направления и выработки оптимальных управляющих решений.