Система для автоматического управления работой пассажирской станции с элементами грузовой местной работы
SYSTEM FOR AUTOMATIC CONTROL OF THE OPERATION OF A PASSENGER STATION WITH ELEMENTS OF CARGO LOCAL WORK

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к системам для автоматического управления функционированием пассажирской станции.
Известна система для управления функционированием станции и оперативного контроля технологической дисциплины на железной дороге, содержащая центральный обрабатывающий комплекс, соединенный с локальной вычислительной сетью, к которой подключены персональные компьютеры, установленные на автоматизированных рабочих местах диспетчеров разных уровней, вычислительный блок с блоком памяти и персональным компьютером, установленным на дополнительном автоматизированном рабочем месте, каждое автоматизированное рабочее место диспетчера снабжено модулем обработки текущей информации, состоящим из блока приема и записи информации, блока селекции информации по кодовой метке, блока преобразования текущих эксплуатационных показателей, блока сравнения показателей и блока памяти, при этом вход блока приема и записи информации соединен по линии связи с измерительными средствами, фиксирующими время простоя вагонов и скорость движения поездов, один выход блока приема и записи информации соединен с входом блока селекции информации по кодовой метке, второй выход этого блока соединен с входом блока преобразования текущих эксплуатационных показателей, выход блока селекции информации по кодовой метке подключен к блоку сравнения показателей, ко второму входу которого подключен блок памяти, выход блока сравнения показателей соединен через дешифратор с персональным компьютером, при этом выходы блока сравнения показателей и блока преобразования текущих эксплуатационных показателей подключены к входам коммутатора, выход которого подключен к блоку отображения информации, вычислительный блок соединен с локальной вычислительной сетью, а по выделенной линии связи через дешифрирующее устройство соединен с персональным компьютером дополнительного автоматизированного рабочего места (RU 106207, B61L 27/00, 10.07. 2011).
Недостатки системы заключаются в отсутствии моделирования и расчета нормативных показателей и технологических нормативов для контроля суточного плана-графика работы станции.
В качестве прототипа принято устройство для определения показателей работы крупной железнодорожной станции, содержащее установленные на автоматизированном рабочем месте вычислительный блок и устройство моделирования, подключенное к вычислительному блоку, состоящему из модуля расчета нормативных показателей, соединенного с модулем расчета технологических нормативов, к входу устройства моделирования подключены выходы первого и второго блоков приема данных и блока фиксации времени, входы которых соединены с соответствующими выходами процессора персонального компьютера, причем второй вход первого блока приема данных предназначен для соединения с дорожным сервером, а модуль расчета технологических нормативов и модуль расчета нормативных показателей соединены с процессором персонального компьютера, который через шифратор подключен к передающему устройству (RU 139988, B61L 27/00, 27.04.2014).
Известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности и недостаточный уровень автоматизации, обусловленные тем что основным методом анализа в нем является только отбор и сравнение, а не план, его реализация, и анализ, включающий очистку от шумов и неверных данных, которые берутся в рассмотрение и полностью отрабатываются в контуре автоматического управления.
Технический результат изобретения заключается в повышении качества планирования и сквозной автоматизации работы станции, а также сокращения издержек на содержание персонала и рисков негативных событий в сфере охраны труда.
Технический результат достигается тем, что в системе для автоматического управления функционированием пассажирской станции с элементами местной грузовой работы, содержащей дорожный сервер, в памяти которого записана информация из автоматизированной системы оперативного управления перевозками и автоматизированной системы учета выдачи и отмены предупреждений, и группу компьютеров автоматизированных рабочих мест работников системы, снабженных  программным обеспечением для расчета нормативов на выполнение маневровых передвижений по станции и связанных с ними технологических операций, причем вход/выход сервера и входы/выходы компьютеров соединены между собой посредством локальной вычислительной сети, согласно изобретению введены соединенные между собой два модуля памяти, в один из которых записана нормативная справочная информация, а в другой - цифровая модель станции, которая из этого модуля записана в память компьютеров, и блок центрального планирования, в котором модуль формирования плана очередности приёма и отправления и обработки поездов и модуль формирования плана маневровой работы в парках и на местах соединены между собой и подключены к соответствующим входам модуля автоматизированного формирования анализа эксплуатационной работы станции и выработки предложений по распределению ресурсов, при этом модуль формирования плана очередности приёма и отправления и обработки поездов соединен с модулем памяти, в котором записана нормативная справочная информация, а модуль формирования плана маневровой работы в парках и на местах соединен с модулем памяти, в котором записана цифровая модель станции, первый вход/выход блока центрального планирования соединен с  выходом/входом блока контроля выполнения требований безопасности движения поездов и охраны труда, к которому подключены блок сбора информации от датчиков рельсовых цепей, блок сбора информации от датчиков устройств СЦБ, модуль автоматического управления процессом организации текущего содержания, ремонта железнодорожного пути и его обустройства, выход которого соединен со входом блока центрального планирования, блок диагностики подвижного состава и блок измерения параметров тормозной магистрали поезда, второй вход/выход блока центрального планирования соединен с первым входом/выходом модуля автоматического управления поездными и маневровыми передвижениями, второй вход/выход которого соединен с первым входом/выходом модуля автоматической подготовки поездных и маневровых маршрутов, второй вход/выход которого соединен с первым входом/выходом модуля автоматического формирования сообщений об изменении состояния всех объектов контроля, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом модуля автоматизированного формирования анализа эксплуатационной работы станции и выработки предложений по распределению ресурсов, третий вход/выход - соединен с первым входом/выходом модуля автоматизированной диагностики технического состояния подвижного состава и коммерческих неисправностей по приему груза к перевозке и допуску на инфраструктуру с путей необщего пользования, четвертый вход/выход - соединен с входом/выходом модуля автоматизированной диагностики технического состояния подвижного состава, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом блока диагностики подвижного состава, пятый вход/выход модуля автоматического формирования сообщений об изменении состояния всех объектов контроля соединен с первым входом/выходом модуля автоматического закрепления подвижного состава, а шестой вход/выход соединен с первым входом/выходом модуля автоматического опробования автотормозов, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом блока измерения параметров тормозной магистрали поезда, входы модуля памяти, в котором записана цифровая модель станции, модуля автоматизированной диагностики технического состояния подвижного состава и коммерческих неисправностей по приему груза к перевозке и допуску на инфраструктуру с путей необщего пользования, модуля автоматической подготовки поездных и маневровых маршрутов и модуля автоматического закрепления подвижного состава соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами модуля сбора данных о состоянии вспомогательных элементов путевой инфраструктуры.
На чертеже приведена функциональная схема системы для автоматического управления работой пассажирской станции с элементами грузовой местной работы.
Система для автоматического управления функционированием пассажирской станции с элементами местной грузовой работы содержит дорожный сервер 1, в памяти которого записана информация из автоматизированной системы оперативного управления перевозками и автоматизированной системы учета выдачи и отмены предупреждений, и группу компьютеров 2 автоматизированных рабочих мест работников системы, снабженных  программным обеспечением для расчета нормативов на выполнение маневровых передвижений по станции и связанных с ними технологических операций, причем вход/выход сервера 1 и входы/выходы компьютеров 2 соединены между собой посредством локальной вычислительной сети 3, соединенные между собой два модуля 4 и 5 памяти, в один из которых записана нормативная справочная информация, а в другой -  цифровая модель станции, которая из этого модуля 5 записана в память компьютеров 2, блок 6 центрального планирования, в котором модуль 7 формирования плана очередности приёма и отправления и обработки поездов, с учетом занятости и длины платформенных путей на станции, и модуль 8 формирования плана маневровой работы в парках и на местах соединены между собой и подключены к соответствующим входам модуля 9  автоматизированного формирования анализа эксплуатационной работы станции и выработки предложений по распределению ресурсов, при этом модуль 7 формирования плана очередности приёма и отправления и обработки поездов, с учетом занятости и длины платформенных путей на станции, соединен с модулем 4 памяти, в котором записана нормативная справочная информация, а модуль 8 формирования плана маневровой работы в парках и на местах соединен с модулем 5 памяти, в котором записана цифровая модель станции, первый вход/выход блока 6 центрального планирования соединен с  выходом/входом блока 10 контроля выполнения требований безопасности движения поездов и охраны труда, к которому подключены блок 11 сбора информации от датчиков рельсовых цепей, блок 12 сбора информации от датчиков устройств СЦБ, модуль 13 автоматического управления процессом организации текущего содержания, ремонта железнодорожного пути и его обустройства, выход которого соединен со входом блока 6 центрального планирования, блок 14 диагностики подвижного состава и блок 15 измерения параметров тормозной магистрали поезда, второй вход/выход блока центрального планирования соединен с первым входом/выходом модуля 16 автоматического управления поездными и маневровыми передвижениями, второй вход/выход которого соединен с первым входом/выходом модуля 17 автоматической подготовки поездных и маневровых маршрутов, второй вход/выход которого соединен с первым входом/выходом модуля 18 автоматического формирования сообщений об изменении состояния всех объектов контроля, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом модуля 9 автоматизированного формирования анализа эксплуатационной работы станции и выработки предложений по распределению ресурсов, третий вход/выход - соединен с первым входом/выходом модуля 19 автоматизированной диагностики технического состояния подвижного состава и коммерческих неисправностей по приему груза к перевозке и допуску на инфраструктуру с путей необщего пользования, четвертый вход/выход - соединен с входом/выходом модуля 20 автоматизированной диагностики технического состояния подвижного состава, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом блока 14 диагностики подвижного состава, пятый вход/выход модуля 18 автоматического формирования сообщений об изменении состояния всех объектов контроля соединен с первым входом/выходом модуля 21 автоматического закрепления подвижного состава, а шестой вход/выход соединен с первым входом/выходом модуля 22 автоматического опробования автотормозов, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом блока 15 измерения параметров тормозной магистрали поезда, входы модуля 5 памяти, в котором записана цифровая модель станции, модуля 19 автоматизированной диагностики технического состояния подвижного состава и коммерческих неисправностей по приему груза к перевозке и допуску на инфраструктуру с путей необщего пользования, модуля 17 автоматической подготовки поездных и маневровых маршрутов и модуля 21 автоматического закрепления подвижного состава соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами модуля 23 сбора данных о состоянии вспомогательных элементов путевой инфраструктуры.
Связи между модулями и блоками системы с группой компьютеров 2 обеспечиваются распределенными средствами передачи данных и электронного технологического документооборота (на чертеже не показаны).
Система для автоматического управления работой пассажирской станции с элементами грузовой местной работы функционирует следующим образом.
Система обеспечивает автоматическое управление работой пассажирской станцией без участия персонала на станции и при надзоре удаленным оператором 7-8 станций.
По сравнению с прототипом и известными аналогами система обеспечивает улучшение качества планирования и сквозной автоматизации работы станции, сокращение издержек на содержание персонала и рисков негативных событий в сфере охраны труда.
На пассажирской станции превалируют пассажирские операции, но возможны и грузовые (прием/отправление грузов с пути необщего пользования, примыкающего к станции).
В память группы компьютеров 2 через локальную вычислительную сеть 3 поступает информация из блоков, обеспечивающих выработку управляющих сигналов для основных подсистем и технических средств работы станции, а обратная связь и информация от пользователей, поступившая с компьютеров 2 через локальную вычислительную сеть 3, используется в контуре анализа и контроля исполнения для корректировки управляющих решений.
Модуль 5 памяти, в котором записана цифровая модель станции, содержит полную информацию о топологии станции, всех устройствах, значения координат (всех). Эта информация является копией базы данных инфраструктурных объектов станции и загружается в память компьютеров 2 по запросу сотрудников, а в модуле 4 памяти, в котором записана нормативная справочная информация, находится актуальная нормативная информация (технические нормы, техпроцессы, карты, режимные карты, справочные показатели, инфраструктурная информация и пр.).
Железнодорожные пути оборудованы датчиками рельсовых цепей, информация с которых поступает в блок 11 сбора информации от датчиков рельсовых цепей, датчиками устройств СЦБ, информация с которых поступает в блок 12 сбора информации с датчиков устройств СЦБ, и датчиками информации с прочих инфраструктурных элементов коммуникаций (кабели, стрелочные переводы и.т.д ), информация с которых поступает в модуль 23 сбора данных о состоянии вспомогательных элементов путевой инфраструктуры.
Далее вся собранная информация поступает в модуль 13 автоматического управления процессом организации текущего содержания, ремонта железнодорожного пути и его обустройства, который управляет ремонтом соответствующей путевой инфраструктуры.
Работа с прибывающим или отправляющимся поездом ведется блоком 14 диагностики подвижного состава, блоком 15 измерения параметров тормозной магистрали поезда, модулем 21 автоматического закрепления подвижного состава и модулем 22 автоматического опробования автотормозов.
Блок 15 измерения параметров тормозной магистрали поезда и модуль 22 автоматического опробования автотормозов работают перед отправлением подвижного состава. Вся работа контролируются на соблюдение нормативов охраны труда. Контроль ведется блоком 10 контроля выполнения требований безопасности движения поездов и охраны труда.
Для оперативной корректировки плана работы станции результаты логического контроля блок 10 систематически передает в модуль 8 формирования плана маневровой работы в парках и на местах и в модуль 7 формирования плана очередности приёма и отправления и обработки поездов,  с учетом занятости и длины платформенных путей на станции.
Модуль 8 отвечает за автоматическое планирование работы в парках внутри станции и на путях примыкания. Модуль 7 формирования плана очередности приёма и отправления и обработки поездов, с учетом занятости и длины платформенных путей на станции,  отвечает за поездную работу на перегонах. Они объединены в блок 6 центрального планирования, который взаимодействует с центром нормативной информации на сервере 1 и с модулем 9, в котором информация подвергается анализу. Модуль 9 анализирует выполнение плана маневровой работы и выполнение процессов приема/отправления поездов, результаты анализа поступают в модули 7 и 8 в итерационном режиме.
Любые изменения состояния подвижного состава на станции, поездов, вагонов, локомотивов, локомотивных бригад постоянно обновляются через модуль 18 автоматического формирования сообщений об изменении состояния всех объектов контроля (вагон, поезд, локомотив, локомотивная бригада, работник). В этом модуле так же фиксируются сведения о том, какие стрелки и объекты инфраструктуры заняты маршрутами передвижения и т.п.
Детализированный план работы станции, с учетом всего отмеченного выше, поступает для исполнения в модуль 16 автоматического управления поездными и маневровыми передвижениями и далее в модуль 17 автоматической подготовки поездных и маневровых маршрутов.
По готовому маршруту поезд отправляется при нормальной отработке модулем 19 автоматизированной диагностики технического состояния подвижного состава и коммерческих неисправностей по приему груза к перевозке и допуску на инфраструктуру с путей необщего пользования. Модуль 19 автоматизированной диагностики технического состояния подвижного состава отвечает за диагностику отправляющихся вагонов.
Модуль 18 производит анализ работы станции и при необходимости дает корректирующую обратную связь в центр планирования.
В модуль 18 также записываются сведения о том, какие стрелки и объекты инфраструктуры заняты маршрутами передвижения и т.п.
По готовому маршруту поезд отправляется при нормальной отработке модулем 19 автоматизированной диагностики технического состояния подвижного состава и коммерческих неисправностей по приему груза к перевозке и допуску на инфраструктуру с путей необщего пользования, модулем 20 автоматизированной диагностики технического состояния подвижного состава (отвечают за диагностику отправляющихся вагонов), модулем 22 автоматического опробования автотормозов и блоком 15 измерения параметров тормозной магистрали поезда (зарядка тормозной магистрали и опробование автотормозов).
Модуль 18 автоматического формирования сообщений об изменении состояния всех объектов контроля (вагон, поезд, локомотив, локомотивная бригада, работник) производит анализ работы станции и при необходимости дает корректирующую обратную связь в блок 6 центрального планирования.