25 октября 2021 13:07

Экономный робот

Автомашинисты «научат» электропоезда беречь энергию



Автоматика позволит машинисту полностью сконцентрироваться на безопасном ведении поезда

Новая система автоведения для электропоездов может в реальном времени рассчитывать оптимальный с точки зрения экономии режим. Однако для того, чтобы полностью реализовать технические возможности системы, требуется ещё многое создать в инфраструктуре.

Развитие бортовых аппаратных средств позволило создать новые системы автоведения как для локомотивов, так и для электропоездов. В департаменте технической политики ОАО «РЖД» «Гудку» рассказали, что это стало возможным прежде всего за счёт применения системного блока с мощным центральным процессором и цветным дисплеем. Теперь значительно улучшен интерфейс системы, в наглядной графической форме можно увидеть не только параметры движения, но и расчётный и исполненный режим проследования в реальном времени. Машинист получил возможность наблюдать, каким именно образом система автоведения ведёт поезд. В режиме же «Советчик» он получит сведения об энергооптимальном движении по всему перегону. Графический дисплей отобразит напряжение в контактной сети и токи по каждому моторному вагону. Ранее этого не хватало машинистам для быстрой оценки работы электропоезда.

Системы автоведения электропоездов впервые стали внедряться на сети отечественных железных дорог ещё в конце прошлого века. Сначала автоматика освободила машиниста от объявления остановок. Потом автомашинисты стали понемногу информировать локомотивную бригаду об ограничениях скорости и др. Как отмечают специалисты, для времени десятилетней давности можно сказать, что аппаратура систем автоведения ещё соответствовала уровню развития электроники и вычислительной техники, здесь применялись современные бортовые процессоры i386ЕХ с тактовой частотой 25 МГц. Ещё не существовали в природе графические дисплеи в бортовом исполнении, и потому все кабины локомотивов оборудовались алфавитно-цифровыми экранами с ограниченным количеством выводимых символов. Очевидно, что как инструмент информирования машиниста они имели ограниченные возможности. Всё потому, что такие системы автоведения проектировались под то оборудование, которое имелось на борту электропоезда. Тогда не было ещё цифровых интерфейсов, по которым можно было бы получить дополнительную информацию, и не существовали современные приборы безопасности, такие как КЛУБ-У.

Новая же система автоведения САВП-Э, в состав которой включён блок CAN-шлюз, без проблем осуществляет приём информации от КЛУБ-У. Это означает, что посредством цифрового канала система автоведения принимает прямо в процессе движения поезда важные значения давления в тормозных магистралях электропоезда, целевой и допустимой скорости. Получив весь этот массив информации, техника сама выбирает самый подходящий алгоритм управления. Кроме того, взаимный и автоматический обмен данными между системами безопасности и автоведения избавил машиниста от необходимости дважды вводить одну и ту же информацию. Всё, что он будет вводить перед поездкой в прибор безопасности, автоматически станет перениматься и системой автоведения.

Приёмочные испытания, проведённые во время опытных поездок с аппаратурой, установленной на электропоезд ЭД4М-259, продемонстрировали соответствие САВП-Э требованиям технического задания, современным системам автоведения. Решение приёмочной комиссии, в которую входили представители Управления пригородными перевозками, планирования и нормирования материально-технических ресурсов, департамента технической политики, Центра технического аудита и Проектно-конструкторского бюро локомотивного хозяйства, Московской железной дороги, оказалось положительным.

Электропоезд приписан к депо Александров, и поэтому здесь же в последующие месяцы производились различные испытания и доводка системы. Неоценимую помощь по улучшению качества автоведения, как рассказали «Гудку» в департаменте, оказали многочисленные замечания и предложения машинистов, машинистов-инструкторов и других специалистов этого депо.

Последующие эксплуатационные испытания показали значительно более высокое качество управления в режиме автоведения по сравнению со старыми системами. В 2012 год система САВП-Э вошла с серьёзным достижением. В сравнении с ручным управлением благодаря режиму автоведения на электропоезде ЭД4М-259 удельный расход электроэнергии удалось снизить на 4,1%. Для достижения этого результата системе автоведения приходилось рассчитывать параметры движения поезда, минимизирующие расход энергии. То есть машина сама определяла, на какой позиции или выбеге ей нужно ехать с учётом расписания, постоянных ограничений скорости и профиля пути. Как отмечают железнодорожники, подобная задача оптимизации требует очень больших вычислительных мощностей и ещё несколько лет назад могла быть решена только на стационарных мощных компьютерах, тративших на решение этой задачи только для одного поезда многие часы рабочего времени.

После многосуточных расчётов специалисты ОАО «РЖД» получали соответствующие режимы ведения поезда и режимы работы тягового и тормозного оборудования, которые и закладывались в память бортового компьютера системы автоведения. Таким образом, качество управления и расход электроэнергии определялись в основном только степенью совпадения реальной ситуации во время движения электропоезда с условиями движения в расчёте.

В реальной жизни всё иначе. Особенно в пригородных зонах крупнейших городов с высокой интенсивностью движения электропоездов. Чтобы здесь экономично водить электропоезда, требуется высокое мастерство машиниста. Другое дело – САВП-Э, которая считывает нужные показатели прямо во время движения, способна реально, а не гипотетически и заранее запрограммированно экономить электроэнергию.

Специалисты убеждены, что развитие систем автоведения электропоездов на энергоэкономичной новинке не заканчивается. Ведь в будущем специалистам компании предстоит решить ряд ещё более сложных задач. Например, нужно реализовать автоматическую прицельную остановку поезда у платформы.

Сегодня у учёных на руках есть решения по точному позиционированию поезда при использовании информации от систем спутниковой навигации GPS и ГЛОНАСС, однако задача создания электронных карт железнодорожных путей, по которым и осуществляется автоведение, в метровой погрешности с привязкой к точным географическим координатам требует своего решения.

Владислав Кукреш

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
        1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31