Результат интеллектуальной деятельности: АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ОБЪЕДИНЕННЫМ ПАРКОМ ЛОКОМОТИВОВ ГРУЗОВОГО ДВИЖЕНИЯ НА ПОЛИГОНЕ ОБРАЩЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано на железнодорожном транспорте для управления работой тяговых ресурсов, преимущественно для управления работой объединенного парка локомотивов грузового движения на полигоне обращения.

Известна автоматизированная система управления движением транспортных средств, содержащая блок централизованного формирования управляющих программ, транспортные средства, средства управления транспортными средствами, компоненты инфраструктуры обеспечения движения, сети сотовой связи и сети наземной связи, обеспечивающие передачу информации между элементами системы, и комплекс технических средств, предназначенный для проверки вновь вводимых и восстановленных в процессе ремонта или изменения подвижных объектов управления, компонентов сопутствующей инфраструктуры, а также проверки программ управления (RU 35023 U1, G08G 1/00, 2003.12.20).

Известная система предназначена для контроля готовности транспортных средств к выполнению перевозочного процесса и управления транспортным средством средствами инфраструктуры. Однако управление парком локомотивов в известной системе осуществляется без учета оперативно изменяющейся обстановки на направлении движения.

Наиболее близким аналогом является система для контроля дислокации локомотивного парка, содержащая установленный на автоматизированном рабочем месте локомотивного диспетчера персональный компьютер, блок центрального процессора которого посредством канала связи соединен с сервером, к которому подключен блок памяти, выход блока центрального процессора через блок формирования выходных форм и блок обработки и формирования сигналов соединен с монитором, а его вход соединен с блоком управления и ввода информации, сервер посредством каналов связи соединен с процессорами персональных компьютеров, установленных на автоматизированных рабочих местах поездного диспетчера и дежурного по депо, дополнительный выход блока центрального процессора через блок формирования исходных данных соединен с входами блока моделирования дислокации локомотивов и блока моделирования дислокации локомотивных бригад, выходы которых соединены с входами блока обработки и формирования сигналов, к процессору персонального компьютера, установленного на автоматизированном рабочем месте дежурного по депо, подключены блок фиксации наличия и состояния локомотивов и средство регистрации локомотивных бригад, к процессору персонального компьютера, установленного на автоматизированном рабочем месте поездного диспетчера, подключены блок фиксации состояния объектов и блок моделирования поездной ситуации, вход которого соединен с дополнительным выходом блока фиксации состояния объектов (RU 77239 U1, B61L 27/00, 2008.20.10).

Известная система направлена на обеспечение локомотивов и локомотивных бригад к выполнению сменно-суточного плана перевозок. Однако она не решает задачу автоматизированного управления работой объединенного парка локомотивов грузового движения на полигоне обращения.

Задачей настоящего изобретения является создание системы, обеспечивающей контроль и управление работой объединенного парка локомотивов грузового движения на полигоне обращения, проверку выполнения технического плана содержания локомотивов грузового движения с помощью моделирования потребности содержания локомотивов и оценки фактической выдачи локомотивов по депо, сокращение непроизводительных потерь в работе локомотивного парка, согласование показателей использования в границах направления и выработки оптимальных управляющих решений.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности использования локомотивов на полигоне обращения за счет контроля их состояния и своевременных технических осмотров и ремонта; анализа отклонений в содержании локомотивов, контроля соблюдения установленных норм работы локомотивов, а также за счет своевременного обеспечения локомотивами поездов, моделирования работы локомотивного парка на основе оперативных данных состояния локомотивов на направлении и хода выполнения перевозочного процесса.

Технический результат достигается тем, автоматизированная система для управления работой объединенным парком локомотивов грузового движения на полигоне обращения содержит центральный процессор, первые входы/выходы которого через сервер связи по каналу передачи данных соединены с выходами/входами аппаратно-программных устройств автоматизированных рабочих мест дежурного по станции и дежурного локомотивного депо, блок моделирования, соединенный с центральным процессором, блок памяти, пользовательский интерфейс, посредством которого по IP сети вторые входы/выходы центрального процессора подключены к выходам/входам процессоров аппаратно-программных устройств автоматизированных рабочих мест работника дирекции управления движением и работника центра управления тяговыми ресурсами, блок моделирования включает последовательно соединенные формирователь данных о наличии локомотивов на участках обращения, блок расчета работы локомотивов до следующего технического обслуживания, блок анализа обеспеченности поездов локомотивами и блок поддержки принятия решений, первым выходом соединенный с входом центрального процессора, формирователь данных технического плана содержания локомотивов, третьим входом/выходом подключенный к центральному процессору, формирователи данных о фактической потребности в локомотивах, данных о фактической выдаче локомотивов из депо, данных о наличии локомотивов в пунктах технического обслуживания локомотивов, данных о наличии локомотивов на станции и в депо, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу центрального процессора, блок анализа отклонений в содержании локомотивов, входами соединенный с пятым выходом центрального процессора и выходами формирователей данных о фактической потребности в локомотивах и фактической выдаче локомотивов из депо, а выходом - со вторым входом блока поддержки принятия решений, третий вход которого соединен с выходом формирователя данных технического плана содержания локомотивов, блок контроля соблюдения установленных норм, включенный между шестым выходом центрального процессора и четвертым входом блока поддержки принятия решений, при этом выходы формирователей данных о наличии локомотивов в пунктах технического обслуживания, о наличии локомотивов на станции и в депо, о наличии локомотивов на участках обращения подключены к соответствующим входам блока контроля соблюдения установленных норм, блока анализа обеспеченности поездов локомотивами и блока расчета работы локомотивов до следующего технического обслуживания, выход формирователя данных технического плана содержания локомотивов подключен ко второму входу формирователя данных о фактической потребности в локомотивах, вход/выход блока памяти подключен к четвертому выходу/входу центрального процессора, седьмой выход которого подключен к входу формирователя данных о наличии локомотивов на участках обращения, а первые входы/выходы - через сервер связи по каналам передачи данных подключены к аппаратно-программным устройствам автоматизированных рабочих мест локомотивного диспетчера, поездного диспетчера и системы автоматической идентификации подвижного состава.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема автоматизированной системы для управления работой объединенным парком локомотивов грузового движения на полигоне обращения.

Автоматизированная система для управления работой объединенным парком локомотивов грузового движения на железнодорожном направлении содержит центральный процессор 1, первые входы/выходы которого через сервер 2 связи по каналу передачи данных соединены с выходами/входами аппаратно-программных устройств автоматизированных рабочих мест 3 и 4 дежурного по станции и дежурного локомотивного депо (АРМ 3 ДСП и АРМ 4 ТЧД), блок 5 моделирования, блок 6 памяти, пользовательский интерфейс 7, посредством которого по IP сети второй вход/выход центрального процессора 1 подключен к выходам/входам процессоров 8 и 9 аппаратно-программных устройств автоматизированных рабочих мест 10 и 11 работника дирекции управления движением и работника центра управления тяговыми ресурсами (АРМ 10 ЦД и АРМ 11 ЦУТР).

К входу/выходу процессора 8 АРМ 10 ЦД подключен блок 12 ввода/вывода, а к выходу - блок 13 отображения. К входу/выходу процессора 9 АРМ 11 ЦУТР подключен блок 14 ввода/вывода, а выходу - блок 15 отображения.

Блок 5 моделирования включает последовательно соединенные формирователь 16 данных о наличии локомотивов на участках обращения, блок 17 расчета работы локомотивов до следующего технического обслуживания, блок 18 анализа обеспеченности поездов локомотивами и блок 19 поддержки принятия решений, первым выходом соединенный с входом центрального процессора 1, а также формирователь 20 данных технического плана содержания локомотивов, третьим входом/выходом подключенный к центральному процессору 1, формирователи 21-24 соответственно данных о фактической потребности в локомотивах, о фактической выдаче локомотивов из депо, данных о наличии локомотивов в пунктах технического обслуживания локомотивов, на станции и в депо, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу центрального процессора 1, блок 25 анализа отклонений в содержании локомотивов, входами подключенный к выходам формирователей 21 и 22 данных о фактической потребности в локомотивах и фактической выдаче локомотивов из депо и пятым выходом центрального процессора 1, а выходом - ко второму входу блока 19 поддержки принятия решений, третий вход которого соединен с выходом формирователя 20 данных технического плана содержания локомотивов, блок 26 контроля соблюдения установленных норм, выходом подключенный к четвертому входу блока 19 поддержки принятия решений, а соответствующими входами к шестому выходу центрального процессора 1, к выходам формирователей 23, 24 и 16. Причем соответствующие входы блока 18 и 17 также подключены к выходам формирователей 23, 24 и 16, а выход формирователя 20 - ко второму входу формирователя 21.

Четвертый вход/выход центрального процессора 1 соединен с выходом/входом блока 6 памяти, а первые входы/выходы - через сервер 2 связи по каналам передачи данных соединены с аппаратно-программными устройствами автоматизированных рабочих мест 27, 28, 29 соответственно локомотивного диспетчера, поездного диспетчера и системы автоматической идентификации подвижного состава (АРМ 27 ТНЦ, АРМ 28 ДНЦ, САИ 29 ПС).

Программное обеспечение центрального процессора 1 выполнено с возможностью формирования в автоматизированном режиме графических интерфейсов для отображения состояния локомотивного парка с учетом содержания эксплуатационного и инвентарного парков по депо и полигону в целом, текущей информации по состоянию грузовых локомотивов, находящихся на пунктах технического осмотра полигона, автоматизированное представление количественной информации по отображению локомотивного парка, находящегося на заданный момент времени в простое на станциях и депо полигона, отображение потребного парка локомотивов по участкам и полигону в целом для мероприятий по производству управляющих решений.

Для управления работой объединенным парком локомотивов грузового движения на полигоне обращения предлагаемая система проводит комплексный анализ текущей и предстоящей поездной обстановки; определяет потребность локомотивов на основе прогноза подхода поездов на учетный период; рассчитывает доступное количество локомотивов; осуществляет контроль за своевременным подводом локомотивов на ТР-1 и не допускает постановку локомотивов на ТО-2 с необоснованным «недопробегом», осуществляет также контроль за нормой выполнения ТО-2 при нехватке локомотивов; за отцепкой локомотивов от поездов, поскольку на поиск и подцепку к поезду нового локомотива затрачивается длительное время; за сверхнормативным нахождением локомотивов на станции; за обеспечением поездов тяговыми ресурсами, с учетом которого осуществляет коррекцию модели управления работой парка локомотивов на направлении, а именно, принимает соответствующие меры по дополнительной подсылке локомотивов при их нехватке на прогнозируемый период.

Автоматизированная система для управления работой парком локомотивов грузового движения на полигоне обращения функционирует следующим образом.

На первом этапе система определяет потребное содержание локомотивов для обеспеченности предполагаемых размеров движения на полигоне.

С этой целью с выхода процессора 8 автоматизированного рабочего места 10 работника дирекции управления движением (АРМ 10 ЦД) по IP сети посредством пользовательского интерфейса 7 поступают в центральный процессор 1 данные плана эксплуатационной работы железнодорожного направления на предстоящие сутки, которые являются исходными данными для моделирования технического плана содержания локомотивов.

С выхода процессора 9 автоматизированного рабочего места 11 дежурного центра управления тяговых ресурсов (АРМ 11 ЦУТР) периодически по IP сети через интерфейс 7 поступают в центральный процессор 1 данные на контролируемом направлении и смежных с ним направлениях о составах и дислокации тяговых ресурсов.

С аппаратно-программного устройства автоматизированного рабочего места 28 поездного диспетчера (АРМ 28 ДНЦ) в зависимости от местных условий до заданного времени (до 15.00 часов московского времени) передают по каналам передачи данных через сервер 2 связи в центральный процессор 1 информацию о поездопотоке на предстоящие сутки и о текущей поездной ситуации на выбранном направлении.

Процессор 1 осуществляет обработку полученной информации путем интеграции данных с последующим формированием графических интерфейсов. Результаты обработки процессор 1 направляет в формирователь 20 данных технических планов содержания парка локомотивов.

Формирователь 20 для каждого депо полигона обращения осуществляет расчет плана выдачи локомотивов на сутки с учетом предполагаемого размера движения. Рассчитанные данные о плане выдачи локомотивов для каждого депо полигона обращения формирователь 20 передает в центральный процессор 1, который направляет их в блок 6 памяти, а также через интерфейс 7 в процессоры 8 и 9 соответственно АРМ 10 ЦД и АРМ 11 ЦУТР для последующего визуального отображения плана выдачи локомотивов для каждого депо направления на мониторе блоков 13 и 15 отображения.

В центральной дирекции управления анализируют полученную информацию и, в случае несоответствия расчетных данных плана с данными поездной обстановки сети на предстоящие сутки с помощью блока 12 работник центральной дирекции может внести соответствующие корректировки.

В центре управления тяговыми ресурсами также анализируют полученную информацию и, в случае несоответствия расчетных данных плана с данными поездной обстановки выбранного направления на предстоящие сутки, с помощью блока 14 работник центра управления может внести соответствующие корректировки.

В случае корректировки технического плана содержания локомотивов все внесенные изменения процессоры 8 и 9 направляют по IP сети через интерфейс 7 в центральный процессор 1, который передает их в формирователь 20. Формирователь 20 осуществляет перерасчет технического плана содержания локомотивов на предстоящие сутки, результаты перерасчета плана направляет в блок 19 поддержки принятия решений, а также в процессор 1 для направления в блок 6 памяти и через сервер 2 связи в аппаратно-программные устройства АРМ 3 ДСП, АРМ 27 ТНЦ, АРМ 28 ДНЦ и АРМ 4 ТЧД для оперативного управления работой локомотивов.

На втором этапе система контролирует фактическое содержание локомотивов, соответствующее заданному плану, и принимает меры для его выполнения.

В автоматическом режиме с аппаратно-программных устройств АРМ 4 ТЧД каждого депо в центральный процессор 1 поступают по каналам передачи данных через сервер 2 данные о фактической потребности депо в локомотивах и фактической их выдаче. Центральный процессор 1 осуществляет соответствующую обработку полученных данных и направляет их в формирователи 21 и 22.

Формирователь 21 для каждого депо с учетом плана выдачи локомотивов фактической выдаче локомотивов формирует банк данных о наличии и потребности депо в локомотивах, а формирователь 22 - формирует оперативный банк данных выдачи локомотивов. Формирователи 21 и 22 передают сформированные банки данных в блок 25 для анализа отклонений в содержании локомотивов. Блок 25 по команде центрального процессора 1 периодически или при возникновении нестандартных ситуаций передает результаты анализа в процессор 1 и в блок 19 поддержки принятия решений.

Процессор 1 формирует графические интерфейсы, отображающие информацию по каждому депо об отклонениях в содержании локомотивов.

Информацию о наличии локомотивов в пунктах оборота дежурный по пункту обмена локомотивов сообщает дежурному по депо, который посредством аппаратно-программного устройства АРМ 4 ТЧД по каналам передачи данных через сервер 2 направляет эти данные в процессор 1. Процессор 1 осуществляет соответствующую обработку полученных данных от дежурных всех депо полигона обращения и направляет их в формирователь 23 данных о наличии локомотивов в пунктах оборота. Формирователь 23 определяет число локомотивов в пунктах оборота с указанием особых отметок, например, данных о пробеге локомотивов между ТО, времени очередного TP, необходимости внеочередного ТО и т.д.

Информация о наличии локомотивов на станции и в депо поступает автоматически из аппаратно-программного устройства системы 29 автоматической идентификации подвижного состава (САИ 29 ПС).

Как известно, система автоматической идентификации передает информацию, идентифицирующую локомотив контрольно-бортовым датчиком, которая считывается аппаратурой пунктов считывания (ПСЧ) (А.Ю. Тимченко, Широкий спектр оказываемых услуг, Евразия, Вестник IY, 2009 г.). ПСЧ устанавливаются на входе и выходе локомотивных депо, сортировочных, узловых, стыковых, участковых и других станций, на вокзалах перед контейнерными площадками, а при необходимости на контрольных пунктах, ограничивающих поездные участки, внутри отдельных станций, например между парками формирования и отправления сортировочных станций. ПСЧ обеспечивают считывание подвижного состава при скоростях от 0 до 200 км/ч при движении в любом направлении. Полученная информация о локомотиве обрабатывается концентратором информации и передается по сети передачи данных в центр обработки данных системы автоматической идентификации.

Данные ПСЧ о локомотивах, подходящих к станции и депо, а также находящихся на участках обращения, обрабатываются в центре обработки данных САИ 29 ПС и по каналам передачи данных через сервер 2 связи передаются в центральный процессор 1. Центральный процессор 1 обрабатывает соответствующим образом полученные данные и передает сведения о наличии локомотивов в ПТОЛ в формирователь 23, о наличии локомотивов на станции и в депо - в формирователь 24, о наличии локомотивов на участках обращения - в формирователь 16. Сформированные в формирователях 23, 24 и 16 данные поступают в блок 18, а также в блок 17. Блок 17 рассчитывает время работы каждого локомотивов до следующего ТО и TP и направляет результаты расчета в блок 18, который на основе поступивших данных осуществляет анализ обеспечения поездов локомотивами на каждой станции, в случае необходимости корректирует результаты анализа и направляет их в блок 19.

Кроме того, данные о наличии локомотивов в ПТОЛ, на станции и в депо, а также на участке обращения с выходов соответственно формирователей 23, 24 и 16 поступают в блок 26 контроля, который осуществляет контроль соблюдения установленных норм технического обслуживания, результаты которого направляет в блок 19.

На основе поступившей информации блок 19 поддержки принятия решений формирует комплексные решения по оперативному и эффективному управлению работой объединенным парком локомотивов грузового движения на полигоне обращения и направляет их в процессор 1, который формирует интерфейсы для визуального отображения состояния локомотивного парка с учетом содержания эксплуатационного и инвентарного парков по депо и полигону в целом, текущей информации по состоянию грузовых локомотивов, находящихся на пунктах технического осмотра полигона, автоматизированное представление количественной информации по отображению локомотивного парка, находящегося на заданный момент времени в простое на станциях и депо полигона, отображение потребного парка локомотивов по участкам и полигону в целом, для мероприятий по производству регулировочных решений, автоматическое формирование выходной информации о работе локомотивов.

Таким образом, предлагаемая система обеспечивает автоматизированный расчет плана обеспечения поездов локомотивами на полигоне обращения, автоматизированное оперативное слежение за состоянием всего инвентарного парка локомотивов, сокращение простоя локомотивов в пунктах оборота, своевременного технического обслуживания и технического ремонта.