Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОЕЗДНОЙ РАБОТОЙ ГРУЗОВЫХ ПОЕЗДОВ ПО РАСПИСАНИЮ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ НАПРАВЛЕНИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано на железнодорожном транспорте, преимущественно для диспетчерского управления поездной работой грузовых поездов по расписанию на железнодорожном направлении.

Известен способ управления движением грузовых поездов, заключающийся в формировании на каждой станции выбранного направления поездов, установлении ниток графика, к которым организуют отправление сформированных поездов, при этом планирование поездообразования на направлении для снижения простоя подвижного состава осуществляют непрерывно (УДК 656.225 С.В. Дорошко, БелГУТ, Гомель, Беларусь, 16.06.2010).

Известный способ позволяет снизить загрузку станций, повысить транзитность маломощных вагонопотоков, снизить срок доставки грузов.

Однако известный способ не позволяет увязать систему организации вагонопотоков в поезда с графиком их движения, предполагает отправление поездов по готовности при накоплении полновесного или полносоставного поезда. Все это приводит к нерациональному использованию поездных локомотивов и нарушению режима труда-отдыха использованию локомотивных бригад.

Наиболее близким аналогом является интегрированная технология управления движением грузовых поездов по расписанию, заключающаяся в том, что для выбранного направления движения осуществляют моделирование поездо- и вагонопотоков, при котором для каждой станции формирования осуществляют моделирование составов грузовых поездов, обеспечивают их локомотивами и локомотивными бригадами, для каждой модели выбирают твердую «нитку» графика движения и прикрепляют к ней поезд, осуществляют контроль за формированием поезда, а также за их проследованием по маршруту следования согласно расписанию (В.А Шаров и др. ст. «Интегрированная технология управления движением грузовых поездов по расписанию», ж. Железнодорожный транспорт, №11, 2010, стр.11-22).

Известный способ предполагает наличие готовых локомотивов и локомотивных бригад для каждого состава на заранее известную нитку графика (за сутки и более), что на практике бывает крайне редко. Также за сутки крайне сложно спрогнозировать формирование состава по сортировочной станции в заданном направлении и назначении.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении эффективности управления поездной работой грузовых поездов по расписанию на направлении за счет сокращения времени на формирование и отправление поездов с сортировочной станции, эффективного использования парка локомотивов и локомотивных бригад на направлении, обеспечения выполнения графиковых времен хода по участкам и стоянок по станциям.

Технический результат достигается тем, что в способе управления поездной работой грузовых поездов по расписанию на железнодорожном направлении управление поездной работой осуществляют на базе единой диспетчерской смены, сначала для каждой сортировочной станции направления моделируют составообразование грузовых поездов по направлениям и по назначениям на сутки, для каждого состава выбирают соответствующую свободную «нитку» актуального графика движения и моделируют варианты обеспечения составов локомотивами и локомотивными бригадами, затем для каждой модели поезда с учетом текущего положения на направлении осуществляют моделирование пропуска поезда по участкам направления, после чего с учетом текущего положения на направлении для каждой модели состава выбирают соответствующие варианты обеспечения локомотивом и локомотивной бригадой и прикрепляют их на выбранную «нитку» актуального графика движения, по результатам моделирования на сортировочной станции формируют состав, осуществляют привязку к составу соответствующего локомотива и локомотивной бригады и отправляют поезд согласно времени отправки, заданной «ниткой» актуального графика, причем в режиме реального времени контролируют процессы формирования состава поезда, привязки к составу соответствующих локомотива и локомотивной бригады, отправления поезда со станции и проследования по участкам направления по утвержденному расписанию.

Формирование моделей составообразования грузовых поездов на направлении осуществляют в автоматизированном режиме на автоматизированном рабочем месте маневрового диспетчера единой диспетчерской смены на основе данных о подходах поездов к сортировочной станции с различных направлений, о вагонах на самой станции и вагонопотоках с подходов к ней, объемов переработки вагонопотоков на самой станции с учетом пропуска транзитных поездов на основе актуального плана графика движения.

Моделирование вариантов обеспечения составов локомотивами осуществляют в автоматизированном режиме на автоматизированном рабочем месте локомотивного диспетчера единой диспетчерской смены на основе данных о наличии локомотивов в депо и на станции, данных о пробеге каждого локомотива и сроках его технического обслуживания, а также длины и веса составов.

На автоматизированном рабочем месте локомотивного диспетчера единой диспетчерской смены на основе данных о подходе каждого локомотива с оборота с учетом его пробега и срока технического обслуживания обеспечивают также подсылку локомотивов резервом на станцию для обеспечения составов локомотивами на выбранную «нитку» актуального графика.

Моделирование вариантов обеспечения локомотивов локомотивными бригадами осуществляют в автоматизированном режиме на автоматизированном рабочем месте дежурного по депо единой диспетчерской смены на основе данных о наличии локомотивных бригад на станции и в доме отдыха, а также с учетом «подсылки» локомотивных бригад пассажирами на сортировочную станцию.

Моделирование пропуска каждого поезда по участкам направления в автоматизированном режиме осуществляют на автоматизированном рабочем месте поездного диспетчера единой диспетчерской смены на основе данных о поступлении поездов по стыковым станциям направления с соседних направлений, отправлении поездов с сортировочной станции и проведении ремонтных работ на железнодорожном направлении.

На автоматизированном рабочем месте диспетчера по району управления единой диспетчерской смены с учетом реальной обстановки на направлении осуществляют выбор для каждой модели состава варианта обеспечения локомотивом и локомотивной бригадой с прикреплением их на выбранную «нитку» актуального графика движения и последующим контролем в режиме реального времени процессов формирования состава поезда, привязки к составу соответствующего локомотива и локомотивной бригады, отправления поезда со станции, его проследование по участкам направления по утвержденному расписанию.

Процессы формирования состава поезда, привязки к составу соответствующего локомотива и локомотивной бригады, отправления поезда со станции, его проследования по участкам направления по утвержденному расписанию отображают в соответствующем виде на графическом дисплее автоматизированного рабочего места каждого участника единой диспетчерской смены диспетчера по району управления.

Предлагаемый способ реализуется при использовании системы для управления поездной работой грузовых поездов по расписанию на железнодорожном направлении.

Структурная схема системы для управления поездной работой грузовых поездов по расписанию на железнодорожном направлении представлена на фиг.1.

Система для управления поездной работой грузовых поездов по расписанию на железнодорожном направлении содержит центральный процессор 1, соответствующие входы/выходы которого подключены к выходам/входам единой базы 2 данных, процессорам 3-7 автоматизированных рабочих мест 8-12 соответственно диспетчера по району управления, локомотивного диспетчера, дежурного по депо, маневрового диспетчера и поездного диспетчера по каждому участку направления единой диспетчерской смены (АРМ 8 ДРУ, АРМ 9 ТНЦ, АРМ 10 ТЧД, АРМ 11 ДСЦ, АРМ 12 ДНЦ).

Кроме того, другие входы/выходы центрального процессора 1 через сеть 13 передачи данных подключены к аппаратно-программным устройствам автоматизированных систем 14 и 15 управления сортировочной станцией и технических станций направления (АСУ 14 СС и АСУ 15 СТ), а также автоматизированной системы 16 оперативного управления перевозочным процессом (АСОУП 16) и автоматизированной системой 17 ведения и анализа графика исполненного движения. В качестве автоматизированной системы 17 ведения и анализа графика исполненного движения используют известную систему ГИД «Урал-ВНИИЖТ» (ГИД «Урал-ВНИИЖТ» 17).

АРМ 8 ДРУ включает блок 18 моделирования работы направления, входом/выходом подключенный к соответствующему выходу/входу процессора 3. АРМ 9 ТНЦ включает блок 19 моделирования работы локомотивов на направлении, входом/выходом подключенный к соответствующему выходу/входу процессора 4. АРМ 10 ТЧД включает блок 20 моделирования работы локомотивных бригад на направлении, входом/выходом подключенный к соответствующему выходу/входу процессора 5. АРМ И ДСЦ включает блок 21 моделирования работы сортировочной станции, входом/выходом подключенный к соответствующему выходу/входу процессора 6. АРМ 12 ДНЦ включает блок 22 моделирования работы движения поездов по участкам, входом/выходом подключенный к соответствующему выходу/входу процессора 7.

Блоки 23, 24, 25, 26, 27 отображения соответственно АРМ 8 ДРУ, АРМ 9 ТНЦ, АРМ 10 ТЧД, АРМ 11 ДСЦ, АРМ 12 ДНЦ выполнены в виде графических дисплеев и подключены к выходам соответственно процессоров 3, 4, 5, 6 и 7.

Система включает также средства контроля реальной поездной обстановки на железнодорожном направлении, к которым относятся устройства 28 микропроцессорной диспетчерской централизации (ДЦ), средства 29-31 определения местоположения поезда, вагона, локомотива, и средства 32 идентификации вагона, выходы каждого из которых подключены к входам АСУ 14 СС, АСУ 15 СТ и АСОУП 16. При этом выходы устройств 28 и средств определения местоположения поезда подключены к соответствующим входам автоматизированной системы 17 ведения и анализа графика исполненного движения.

Система для управления поездной работой грузовых поездов по расписанию на железнодорожном направлении работает следующим образом.

Управление поездной работой грузовых поездов осуществляют единой диспетчерской сменой, включающей диспетчера по району управления, локомотивного диспетчера, дежурного по депо, маневрового диспетчера и поездного диспетчера по каждому участку направления.

В режиме реального времени данные устройства 28 ДЦ, средства 29, 30 и 31 определения местоположения соответственно поезда, вагона и локомотива, а также средства 32 идентификации вагона определяют реальную обстановку на железнодорожном направлении. Данные с их выходов через соответствующие согласующие устройства (не показаны) по каналам связи поступают на соответствующие входы АСУ14СС и АСУ 15 СТ выбранного направления, а также на соответствующие входы АСОУП 16, причем данные с выходов устройств 28 и средств 29 поступают также на вход ГИД «УРАЛ» 17.

Диспетчер по району управления с помощью блока ввода/вывода (на чертеже не показан) АРМ 8 ДРУ формирует соответствующие запросы, которые через центральный процессор 1 по сети 13 передачи данных поступают в аппаратно-программные устройства АСУ 14 СС, АСУ 15 СТ, АСОУП 16, ГИД «Урал» 17.

В ответ на полученный запрос в автоматизированном режиме в центральный процессор 1 из АСУ 14 СС поступает план составообразвания на предстоящие 3-6 ч, включающий количество сформированных составов на с указанием по каждому составу индекса состава (станция формирования, станция назначения, номер с начала суток), времени готовности состава, длины, веса состава, номера поезда, на который сформирован состав. Из системы АСУ 15 СТ поступают данные о наличии локомотивов на полигоне работы на текущий момент времени по станциям с указанием депо приписки, серии, номера, состояния локомотива, последнего события (даты, времени, станции, операции, направления), о наличии локомотивов на участках в движении с указанием номера поезда, его индекса, веса, длины и локомотивной бригады, а также данные о наличии локомотивных бригад на станциях и в доме отдыха, а также на участках в движении дополнительно по каждому локомотиву с указанием фамилии, имени, отчества, табельного номера, дороги приписки, депо приписки, класса машиниста, времени готовности и окончание отдыха. Из автоматизированной системы 17 ведения и анализа графика исполненного движения поступают данные, включающие сведения о дислокации каждого поезда, о его параметрах, локомотиве и локомотивной бригаде, о наличии плановых и текущих окон, занятости путей на станциях и перегонах. Из АСОУП 16 - информация, дублирующая данные, поступающие из автоматизированной системы 17 ведения и анализа графика исполненного движения, АСУ 14 СС, АСУ 15 СТ.

В режиме реального времени центральный процессор 1 осуществляет преобразование поступающих на его входы данных, формирует соответствующие банки данных и направляет их в единую базу 2 данных для хранения.

На первом этапе управления поездной работой грузовых поездов на направлении осуществляют детализированное моделирование составообразования для сортировочной станции направления на сутки. С этой целью процессор 6 АРМ 11 ДСЦ запрашивает из единой базы 2 данные о подходе поездов к сортировочной станции с различных направлений и их составе на предстоящие сутки, о наличии вагонов на станции и их местоположении в настоящий момент времени, а также об объемах переработки вагонопотоков на сортировочной станции с учетом пропуска транзитных поездов на основе актуального плана формирования на предстоящие сутки и данные актуального графика движения. Полученные данные процессор 6 направляет в блок 21, который формирует модели составообразования грузовых поездов по направлениям и по назначениям на сутки, для каждой модели состава выбирает соответствующую свободную «нитку» актуального графика движения, т.е. моделирует выполнение текущего плана подвязки составов на «нитки» актуального графика по отправлению с сортировочной станции на сутки.

Результаты моделирования блок 21 передает через процессор 6, в центральный процессор 1, который соответствующим образом обрабатывает полученную информацию и направляет ее в единую базу данных 2. При этом каждый из участников диспетчерской смены по соответствующему запросу на своем блоке 23(24)(25)(26)(27) отображения, выполненном в виде графического дисплея, может получить результаты составообразования грузовых поездов на сортировочной станции направления в виде соответствующего изображения.

На втором этапе управления поездной работой грузовых поездов на направлении осуществляют детализированное моделирование работы депо.

Процессор 4 АРМ 9 ТНЦ запрашивает у центрального процессора 1 результаты моделирования составообразования грузовых поездов для сортировочной станции и направляет их в блок 19. Блок 19 осуществляет моделирование работы локомотивов на направлении.

При этом процессор 6 из единой базы 2 запрашивает на предстоящие сутки данные о наличии локомотивов в депо, на станции, данные о пробеге каждого локомотива и сроках его технического обслуживания (ТО-2, ТР1-ТР3) и направляет их в блок 19.

Блок 19 в автоматизированном режиме моделирует варианты обеспечения локомотивом каждого состава ко времени отправки, заданной выбранной «ниткой» актуального графика движения. При моделировании блок 19 учитывает длину и вес каждого состава, данные о наличии локомотивов в депо и на станции, о пробеге локомотива и сроках его технического обслуживания, о возможности подсылки локомотивов резервом на сортировочную станцию, определяет готовность локомотива ко времени отправки, заданной выбранной «ниткой» графика. На основе этих данных моделирует варианты обеспечения локомотивом каждого состава.

Результаты моделирования блок 19 направляет через процессор 4 в центральный процессор 1, который соответствующим образом обрабатывает полученную информацию и направляет ее в единую базу 2 данных. Каждый из участников диспетчерской смены по соответствующему запросу на своем блоке 23(24)(25)(26)(27) отображения может получить результаты моделирования вариантов обеспечения локомотивами составов грузовых поездов на сортировочной станции направления в виде соответствующего изображения.

После чего процессор 5 АРМ 10 ТЧД запрашивает из центрального процессора 1 результаты моделирования составообразования для сортировочной станции и варианты обеспечения каждого состава соответствующим локомотивом и их направляет в блок 20. Кроме того, процессор 5 запрашивает из единой базы 2 данные о наличии локомотивных бригад на станциях и в доме отдыха, а также на участках в движении дополнительно по каждому локомотиву с указанием фамилии, имени, отчества, табельного номера, дороги приписки, депо приписки, класса машиниста, времени готовности и окончания отдыха и передает их в блок 20. На основе полученных данных блок 20 осуществляет моделирование работы локомотивных бригад на направлении.

Для каждого локомотива блок 20 моделирует варианты обеспечения локомотивными бригадами ко времени отправки поезда со станции, заданной выбранной «ниткой» актуального графика. Результаты моделирования блок 20 направляет через процессор 5 в центральный процессор 1, который преобразует полученные данные соответствующим образом и направляет их в единую базу 2 данных. Результаты преобразования позволяют каждому участнику диспетчерской смены по соответствующему запросу на своем блоке 23(24)(25)(26)(27) отображения получить результаты моделирования вариантов обеспечения локомотивов локомотивными бригадами в виде соответствующего изображения.

На третьем этапе для каждой модели поезда с учетом текущего положения на направлении осуществляют моделирование пропуска поезда по участкам направления.

Для чего процессор 7 АРМ 12 ДНЦ каждого участка запрашивает у центрального процессора 1 данные на предстоящие сутки о поступлении поездов по стыковым станциям направления с соседних направлений, об отправлении поездов с сортировочной станции, проведении ремонтных работ на направлении, а также результаты моделирования обеспечения составов локомотивами и локомотивными бригадами. Запрашиваемые данные центральный процессор 1 из единой базы 2 направляет в процессор 7, который передает их в блок 22.

Блок 22 осуществляет моделирование пропуска поездов по участкам направления на основе текущего актуального графика движения и детализированного прогноза подхода транзитных поездов к стыковым станциям участка. Результаты моделирования блок 22 направляет в процессор 7, который передает их в центральный процессор 1. Центральный процессор 1 осуществляет соответствующее преобразование полученных данных и направляет их в единую базу 2 данных. Результаты преобразования позволяют каждому участнику диспетчерской смены по соответствующему запросу на своем блоке 23(24)(25)(26)(27) отображения получить результаты моделирования вариантов пропуска каждого поезда по участкам направления.

На четвертом этапе осуществляют комплексное моделирование работы железнодорожного направления.

Сначала по результатам моделирования центральный процессор 1 определяет готовность составов к отправлению с сортировочной станции на основе данных от АРМ 11 ДСЦ, количество готовых локомотивов и локомотивных бригад по сортировочной станции на основе данных от АРМ 10 ТЧД, оценивает ситуацию по пропуску поездов и о ходе ремонтных работ по участкам направления с выявлением нестандартных и чрезвычайных ситуаций и определяет подход поездов к направлению по стыковым станциям на основе данных от АРМ 12 ДНЦ.

В результате анализа реальной обстановки центральный процессор 1 формирует соответствующие выходные формы и передает их в процессор 3 АРМ 8 ДРУ для передачи в блок 18 моделирования работы направления.

На основании представленной комплексной информации о текущем положении на направлении блок 18 формирует варианты графиков движения по отправлению со станции; варианты поступления поездов на направление по стыковым станциям с данными о поездах (категория, вес, длина), варианты тягового обслуживания поездов в границах направления, варианты отправления поездов с сортировочной станции, варианты пропуска поездов по участкам в границах направления с учетом плана проведения «окон».

Результаты моделирования блок 18 направляет в процессор 3. Процессор 3 осуществляет соответствующее преобразование полученных данных для возможности их отображения на графическом дисплее блока 23 отображения АРМ 8ДРУ.

Диспетчер по району управления с помощью блока ввода/вывода (на чертеже не показан) выбирает из указанных вариантов наиболее рациональный и дает команду процессору 3 для принятия его к исполнению.

В соответствии с выбранным вариантом работы направления процессор 3 формирует задания для единой диспетчерской смены по работе направления на текущую смену в следующем виде:

- для маневрового диспетчера - текущий план формирования составов на сортировочной станции;

- для локомотивного диспетчера - текущий план тягового обслуживания поездов в границах направления;

- для дежурного по депо - текущий план прикрепления готовых локомотивов и локомотивных бригад к составам по отправлению со станции;

- для поездного диспетчера - текущий план пропуска поездов по участкам направления, в т.ч. в условиях проведения «окон» на направлении.

Указанные данные процессор 3 через центральный процессор 1 направляет соответственно в АРМ 11ДСЦ, АРМ 9ТНЦ, АРМ 10 ТЧД и АРМ 12 ДНЦ.

В соответствии с заданием на сортировочной станции формируют состав, осуществляют привязку соответствующего локомотива и локомотивной бригады и отправляют поезд согласно времени отправки, заданной «ниткой» графика.

В зависимости от реальной обстановки на направлении варианты тягового обслуживания грузовых поездов в границах направления могут корректироваться локомотивным диспетчером с помощью блока ввода/вывода (на чертеже не показан) АРМ 9 ТНЦ, варианты отправления поездов с сортировочной станции могут корректироваться маневровым диспетчером с помощью блока ввода/вывода (на чертеже не показан) АРМ 11 ДСЦ, а варианты пропуска поездов по участкам в границах направления поездным диспетчером помощью блока ввода/вывода (на чертеже не показан) АРМ 12 ДНЦ.

Любые корректировки в автоматизированном режиме отображаются на графическом дисплее блока отображения каждого участника диспетчерской смены. Это позволяет в режиме реального времени диспетчеру района управления в режиме реального времени контролировать процессы формирования состава поезда, обеспечения его соответствующими локомотивом и локомотивной бригадой ко времени отправки поезда со станции, заданной выбранной «ниткой» актуального графика, отправления поезда со станции и проследования по участкам направления по утвержденному расписанию.

При этом процессор 1, используя данные единой базы 2, на уровне железнодорожного направления в целом в автоматизированном режиме обеспечивает:

- согласование работы сортировочной станции направления с участками на текущий планируемый период;

- оценку текущего плана работы сортировочной станции во взаимодействии с работой железнодорожного направления на текущий планируемый период;

- оценку текущего плана пропуска поездов по участкам (с учетом плана проведения «окон») железнодорожного направления;

- выдачу заданий АРМ 11 ДСЦ на планируемый период (по формированию составов и отправлению поездов со станции);

- выдачу заданий АРМ 9 ТНЦ на планируемый период по прикреплению локомотивов к составам по сортировочной станции;

- выдачу заданий АРМ 10 ТЧД по участкам работы локомотивных бригад и работе локомотивов в районе управления;

- выдачу заданий АРМ 12 ДНЦ участкам по пропуску поездов по направлению на планируемый период с учетом плана проведения «окон».

Таким образом, предлагаемый способ позволяет единой диспетчерской смене в режиме реального времени взаимоувязано управлять поездной работой грузовых поездов по расписанию на железнодорожном направлении, осуществлять проверку выполнения текущего плана переработки вагонопотоков на сортировочной станции, отправления поездов с сортировочной станции с прикреплением к составам локомотивов и локомотивных бригад согласно времени отправки, заданной «ниткой» актуального графика, продвижения поездов по участкам в условиях проведения ремонтных работ.