По принципу действия система «Пальма» схожа с радаром. При проходе подвижного состава перед напольным считывающим устройством происходит облучение бортового датчика радиосигналом. Датчик отражает радиосигнал, модулируя его в соответствии с закодированной информацией о подвижном составе. Считывающее устройство принимает отраженный сигнал, декодирует его и передает информацию о подвижном составе на концентратор информации, а затем в обрабатывающий компьютер дорожного информационно-вычислительного центра.
Аппаратура системы «Пальма» функционирует при температуре окружающей среды от -50С до +70С при влажности 100% при скоростях движения поездов до 140 км/ч.
Автоматическая идентификация подвижного состава позволяет исключить ручное и визуальное списывание прибывающих на станции поездов, повысить скорости входа поездов на станцию (сейчас она равна 15 км/ч при наличии телетайпных постов списывания в горловинах), сократить контингент станционных технологических центров.
Для развития информационных технологий, по управлению перевозочным процессом не только на нижнем уровне (железнодорожные станции), но и на целых направлениях, в регионах и в целом по стране должна быть развитая и надежная сеть связи. Существующие магистральные и дорожные сети связи построены в основном в 60-80-х годах на основе кабельных и воздушных линий с использованием аналоговых систем передачи. Общая каналоемкость их составляет около 10 млн. канал/км. Между тем для решения задач информационного обеспечения отрасли необходимо около 50 млн. канал/км, распределенных по основным грузонапряженным направлениям.
В настоящее время возможности аналоговой сети полностью исчерпаны, поэтому выбрана стратегия перехода на цифровые сети и использование волоконно-оптических линий связи. Они обладают широкой полосой пропускания при малом затухании светового сигнала в волокне, низком уровне шумов, высокой защищенностью от внешних помех, в том числе от электромагнитного влияния объектов самого железнодорожного транспорта, меньшим весом и объемом по сравнению с кабелями с медными жилами в расчете на одну и ту же пропускную способность.
Предусмотрено доведение общей протяженности магистральных волоконно-оптических линий до 48 тыс. км, и их объединение централизованным управлением во заимноувязанную сеть связи. В основном эти кабели прокладывают, подвешивая на опорах контактной сети и высоковольтных линиях автоблокировки, а также в пластмассовых трубопроводах в теле земляного полотна или в полосе отвода.
На железнодорожном транспорте ведутся работы по созданию системы спутниковой связи. Цифровые каналы спутниковой связи намечено использовать для организации шлюзов между зонами волоконно-оптических линий связи, вставок в магистрали и ответвлений от нее, а также для оперативного резервирования магистральных и междорожных направлений.
Сети связи подразделяются на общетехнологическую телефонную, оперативно-технологическую и передачи данных.
4.3 Развитие информационных технологий
Автоматизированные системы управления (АСУ), которые создавались в прошлом веке на железнодорожном транспорте, хотя и явились результатом большого достижения технического процесса, однако по сути своей представляли лишь информационные системы. Они в основном строились по принципу отдельных локальных систем, не связанных между собой.
В современных условиях начинается переход от информационных к информационно-управляющим системам, которые существенно повышают эффективность функционирования производственных, экономических, финансовых и социальных структур железнодорожного транспорта.
Важное условие успешного создания крупной информационной системы нового поколения - применение имитационного моделирования. Оно позволяет увеличить точность планирования и управления перевозочным процессом. Кроме того реализуется принцип одноразового ввода каждого из первичных показателей с последующим их многократным использованием при решении различных задач функциональной подсистемы.
Для решения задач реорганизации всего комплекса деятельности железнодорожного транспорта на основе массового применения информационных технологий, создания автоматизированных информационно-управляющих систем разработаны и утверждены Концепция и Программа информатизации железнодорожного транспорта. Этими документами предусматривается:
1. создание и внедрение комплекса информационных технологий функционирования отрасли;
2. создание единой сети передачи данных;
3. значительное увеличение мощности сетей связи со строительством волоконно-оптических линий и организацией каналов спутниковой связи.
4. внедрение современных программных средств;
5. создание на всей сети железных дорог современной системы сбора и обработки первичной информации.
Все системы комплексного управления перевозками могут реализовать свои функции только при условии строгого контроля за состоянием и перемещением вагонов на сети ж.д. Для этого необходима достоверная вагонная модель, функционирующая в режиме реального времени. Такая модель создана. На основе этой модели создана автоматизированная система номерного учета, контроля дислокации, анализа использования и регулирования вагонным парком - ДИСПАРК.
В системе ДИСПАРК все состояния вагона (погрузка, выгрузка, сдача в ремонт, запас и пр.) фиксируются в памяти ЭВМ по каждому номеру вагона. Информация о вагоне со станции, вагонного депо, подъездного пути поступает непосредственно в ИВЦ, минуя отделения и управление дороги. Передача сведений о проследовании вагона и его состоянии происходит без ручного вмешательства. ДИСПАРК открыт для диалога любому работнику, имеющему доступ к системе. Благодаря единой динамической повагонной модели отпадает потребность в дублировании данных.
В систему ДИСПАРК введена картотека всего парка вагонов с данными технического паспорта на каждый вагон по 38 показателям. Слежение за каждым вагоном осуществляется в режиме реального времени, а не на 18 ч. В системе ДИСПАРК обеспечивается автоматизированное составление многих документов в сфере перевозочного процесса, в том числе натурного листа поезда, отчетных и учетных форм ДО-1, ДО-2, ГО-1, ГО-2, ГО-3, ГО-4, ГО-6 и других.
Создана и находится в эксплуатации автоматизированная система контроля за использованием и передвижением контейнеров - ДИСКОН. Эта система обеспечивает:
1. Слежение за дислокацией контейнеров на сети железных дорог с выдачей пользователям информации о месте нахождения контейнеров (в поезде, на станции, на иностранных железных дорогах).
2. Учет наличия контейнеров на станциях, отделениях, дорогах, по сети в целом.
3. Суточную отчетность о работе с контейнерным парком.
В оперативном управлении перевозочным процессом на участках и направлениях, в работе дорожных диспетчерских центров применяется автоматизированная система ведения и анализа графика исполненного движения ГИД «Урал-ВНИИЖТ». Система обеспечивает получение компьютерных графиков движения поездов: нормативного, планового, прогнозного, вариантного, исполненного.
Ведется разработка и поэтапное внедрение новой автоматизированной системы текущего планирования эксплуатационной работы на железных дорогах (АСТП) - «Полигон». В этой системе поступление исходной информации происходит в значительной степени в автоматическом режиме, а ввод данных с АРМ сведен к минимуму. АСТП «Полигон» должна войти составной частью в единую вертикально-интегрированную систему оперативного планирования эксплуатационной работы ж.д. транспорта ДИСПЛАН (диалоговая информационно-управляющая система оперативного планирования поездной и грузовой работы). Она призвана для решения широкого круга управленческих задач от прогнозирования работы сети ж.д. на несколько суток до текущего регулирования движения поездов поездным диспетчером и работы станции маневровым диспетчером.
Для повышения эффективности управления пассажирскими перевозками развивается сеть электронных систем «Экспресс». С помощью системы «Экспресс-2» наряду с учетом, распределения и резервирования мест в пассажирских поездах решается широкий круг управленческих и прикладных задач. Налаживается централизованное управление перевозками из автоматизированных центров, которые взаимодействуют между собой через вычислительную сеть.
Вместе с тем возможности ЭВМ, используемых в «Экспресс-2», не позволяют в полной мере охватить все технологические процессы управления пассажирским хозяйством. Планируется переход к новой системе «Экспресс-3», использующей более мощные ЭВМ. Она позволит увеличить период резервирования мест в пассажирских поездах до 63 суток. Оперативно будут выдаваться сведения о посадке и высадке пассажиров по ходу следования поезда. Появляется возможность продажи билетов с номерами мест по ходу следования поезда. Будет реализована гибкая тарификация билетов в зависимости от сроков продажи, от характеристик вагона и места (верхнее, нижнее, боковое). Обеспечивается автоматическая передача информации о проданных и возращенных проездных документах на дорогу - отправителя поезда и на дорогу - владельца состава. Будет осуществляться более гибкое и точное распределение расходов между подразделениями ж.д. транспорта.
Система «Экспресс-3» в отличие от системы «Экспресс-2» позволяет не только в режиме реального времени обслуживать пассажиров, но и управлять пассажирскими перевозками. «Экспресс-3» включает 9 подсистем:
Планирования и управления пассажирскими перевозками;
Продажи и учета проездных документов;
Комплексного справочно-информационного обслуживания пассажиров;
Управления багажной работой;
Управления парком пассажирских вагонов;
Финансового и статистического учета пассажирских перевозок;
Сервисного обслуживания пассажиров;
Расписания (учет в реальном времени прохождения всех поездов, фиксация опозданий);
Взаимодействия с другими АСУ.
«Экспресс-3» может обслуживать до 10000 поездов. Система окупается за 4,3 года. Экономический эффект от внедрения 1,4 млрд. руб. в год. К 2004 г. предусмотрена замена всех «Экспресс-2» на «Экспресс-3».
Осуществляется разработка и внедрение информационно-управляющих систем и в другие звенья управления перевозочным процессом. В их числе могут быть названы система управления эксплуатацией поездных локомотивов и локомотивных бригад (ДИСЛОК), система автоматизированного ведения графика исполненной работы станции (ГИР). Ведутся работы, направленные на изменения электронного документооборота включая безбумажную технологию оформления перевозочных документов.
5. Переход на новую технологию перевозочного процесса
5.1 Основные предпосылки перехода на новую технологию перевозочного процесса
В рыночных условиях произошло резкое усложнение функций управления перевозочным процессом. Если раньше основная задача железных дорог формулировалась как «перевозки», то теперь это «транспортное обслуживание». В экономических категориях это означает, что так называемые «стыковые потери», возникающие при взаимодействии транспорта и производства относятся на разные отрасли. Эти потери обусловлены тем, что в условиях неравномерного поступления грузов на протяжении недель и месяцев предприятия вынуждены были создавать резервы перерабатывающей способности грузовых фронтов, складов, содержать дополнительные пункты, вагоны, локомотивы, персонал. В случаях несвоевременного подвода грузов и порожняка простаивало оборудование. Появление операторских компаний приводит к увеличению степени неравномерности перемещения вагонопотоков, что имеют следствием рост простоев вагонов на станциях погрузки и станциях сгущенного подхода грузов к потребителям.
В прежнее время, когда основной задачей железных дорог были «перевозки», стыковые потери относились на производство. Теперь, когда задача сменилась на «транспортное обслуживание», эти потери относятся на железные дороги.
С переходом к рыночной экономике исчезла жесткая привязка объема предъявляемого отправителем к перевозке груза к месячному периоду. Возможность выбора клиентом альтернативного вида транспорта и неравномерное посуточное предъявление груза к перевозке потребовали от железных дорог перехода к непрерывному приему заявок на перевозку и предоставлению вагонов под погрузку в полном соответствии с заключенными договорами.
В современных условиях грузоотправителю должна быть предоставлена возможность заказа скорости доставки и маршрута пропуска вагона с грузом.
Возросла финансовая ответственность железных дорог за нарушение сроков доставки грузов. Поэтому недостаточно в качестве критерия оптимизации вагонопотоков использовать вагоно-час. Требуются новые критерии, совокупно учитывающие доходы и расходы железных дорог от каждой перевозки. Необходимо иметь маркетинговый адаптивный план формирования, содержащий постоянные назначения поездов, неизменяемые в течение года, сезонную часть назначений (на срок более 10-15 дней) и вариантные назначения, формируемые под конкретные разовые отправки.
Информацию о потребностях грузоотправителей можно получать от маркетинговых подразделений железных дорог через системы фирменного транспортного обслуживания (ФТО). Реально складывающуюся ситуацию с ходом реализации перевозки можно контролировать через систему ДИСПАРК и дорожные диспетчерские центры управления. Новые информационные возможности благодаря разработке и внедрению информационно-управляющих систем позволят перейти на оптимизационное управление перевозочным процессом из управления дороги по направлениям, исходя из критерия получения максимальной прибыли от основной деятельности.
5.2 Сущность новой технологии управления перевозочным процессом
В 2001 г. была принята «Комплексная программа оптимизации эксплуатационной работы сети на период до 2010 года». Она является частью общей программы структурной реформы на железнодорожном транспорте. Комплексная программа базируется на информационных технологиях, которые стали бизнесобразующим фактором. Основой эффективного управления перевозочным процессом стало создание единого информационного пространства.
Чтобы исключить не обусловленные технологией перевозочного процесса задержки в движении поездов на стыковых станциях между дорогами и отделениями, ускорить развоз местного груза в районах погашения вагонопотоков и переработку вагонов в районах зарождения вагонопотоков признано целесообразным в перспективе создать специальные структуры, не входящие в штат дорог и отделений. Эти структуры названы центрами управления перевозками.
Предусматривается трехуровневая вертикаль управления:
Центр управления перевозками МПС (ЦУП);
Центры управления перевозками регионов (ЦУПР);
Опорные центры управления (ОЦУ).
Управление перевозочным процессом строится по принципу сквозных информационно-управляющих технологий, направленных от ЦУП МПС через ЦУПР и ОЦУ непосредственно до рабочих мест линейных районов или устройств ж.д. автоматики, исполняющих те или иные операции перевозочного процесса.
Комплексы сквозных информационно-управляющих и аналитических технологий должны обеспечивать единство управления перевозочным процессом сверху донизу при соблюдении условий заказа на перевозки и минимальных эксплуатационных затратах на их выполнение.
Главный центр управления перевозками (ЦУП МПС) информационно и технологически будет связан с региональными центрами диспетчерского управления перевозками со всеми отраслевыми предприятиями, участвующими в перевозочном процессе, и направляет их работу.
На ЦУП МПС возлагается реализация компьютерных технологий управления перевозочным процессом в целом, управление вагоно- и грузопотоками от их зарождения до погашения во взаимосвязи с ЦУПР и ОЦУ в целом в том числе:
оперативное и текущее планирование сетевых перевозок с экономической оценкой вариантов решений (планирование поездной и грузовой работы, перевозок массовых грузов, рационального использования тяговых, погрузочных и иных ресурсов отрасли);
организация поездной работы, в том числе согласование работы на границах регионов, управление продвижением поездопотоков по стратегически важным направлениям и кольцевых маршрутов, управление контейнерными перевозками, процессом передачи поездов, вагонов, контейнеров и грузов на пограничных станциях и межгосударственных переходах, а также на пунктах обмена с другими видами транспорта;
управление погрузочными ресурсами в сетевом масштабе (вагонными и контейнерными парками) в целях своевременного обеспечения ими пунктов массовой погрузки, контроль за наличием и работой с вагонами, принадлежащими другим государствам, за техническим состоянием парка вагонов и контейнеров;
управление тяговыми ресурсами - локомотивными парками и бригадами на стыках между регионами и участками обращения, охватывающими два и более регионов сети, передислокацией локомотивных ресурсов в интересах обеспечения перевозок и поддержания этих ресурсов в работоспособном состоянии.
В регион управления входят железные дороги или их участки, объединенные между собой технологическими, экономическими и геополитическими связями. Всего планируется 7 регионов управления:
1. Московский, включает Московскую, Юго-Восточную, Куйбышевскую, Северную и Калининградскую дороги;
2. Северо-Западный включает Октябрьскую, Северную и Горьковскую дороги;
3. Южный включает Северо-Кавказскую и Приволжскую дороги;
Уральский (Свердловская, Горьковская и Южно-Уральская дороги);
Западно-Сибирский (Западно-Сибирская, Южно-Уральская, Свердловская дороги);
Восточно-Сибирский (Красноярская, Восточно-Сибирская, Забайкальская дороги);
Дальневосточный (Забайкальская, Дальневосточная и Сахалинская дороги).
ЦУПР должен быть информационно и технологически связан с ЦУП МПС, соседними региональными и опорными центрами своих линейных районов, со всеми отраслевыми предприятиями, обеспечивающими работу инфраструктуры ж.д. транспорта в регионе управления, крупными отправителями и получателями грузов. В нем сосредотачиваются поездные диспетчеры всех участков, входящих в регион с максимально возможным их укрупнением, в том числе за счет комплексной автоматизации.
В ведение ЦУПР входят:
организация движения пассажирских, пригородных и грузовых поездов по графику;
исполнение оперативных плановых заданий диспетчеров ЦУП МПС по общесетевым грузовым перевозкам;
организация грузовых перевозок по заявкам ДЦФТО;
планирование, предоставление и организация «окон» для работы технических служб, разработка вариантных графиков и организация движения поездов в период строительно-монтажных и ремонтно-путевых работ;
соблюдение установленного режима работы локомотивных бригад;
организация развоза местного груза до опорных станций;
выполнение технических нормативов работы дороги.
Опорный центр управления является низовым звеном системы управления перевозками. Их на сети ж.д. планируется 175.Основное его назначение - руководство местной работой в обслуживаемом районе с обеспечением установленных нормативов времени на развоз местных вагонов с опорной станции, порожних под погрузку, сбор на опорной станции погруженных и выгруженных вагонов, а также на выполнение самих грузовых операций. В качестве опорной могут быть сортировочные или крупные участковые станции, если в районе преобладает транзитное движение. В других ситуациях в качестве опорной будет крупная грузовая станция или припортовая.
Диспетчерский аппарат ОЦ обеспечивает оперативное руководство сменно-суточной работой входящих в линейный район станций, которые связаны между собой единой технологией поездной и маневровой работы с общим парком маневровых и вывозных локомотивов. В части пассажирских перевозок на него возлагается обеспечение отправления пассажирских поездов по расписанию, организация подготовки пассажирских поездов в рейс. На ОЦ возлагается подготовка и согласование «окон» для ремонтно-строительных работ и текущего содержания технических средств на всех станциях линейного района.
Дороги и отделения в этих условиях осуществляют административно-хозяйственное управление деятельностью структурных подразделений, входящих в их состав, взаимодействие с субъектами Российской Федерации и органами местного самоуправления обслуживаемого региона, обеспечивают надежную работу технических средств.
При переходе к новой структуре, основанной на системе центров управления перевозками, функции по непосредственному управлению и планированию поездной и грузовой работы, выполняемые сейчас дорожными диспетчерскими центрами, перейдут к ЦУПРам и частично к опорным центрам (местная работа). В переходный период, пока новая структура не будет полностью сформирована и возьмет на себя управление перевозочным процессом в полном объеме, существующие структуры дорожных диспетчерских центров продолжат свою деятельность.
Внедрение новой системы управления перевозками позволит:
снизить потери на стыках между дорогами;
высвободить из эксплуатации ~ 100 тыс. вагонов, 1060 поездных и маневровых локомотивов, емкости путевого развития станций;
сократить расходы на перевозку грузов.
Внедрение перечисленного комплекса мер позволит выйти на новые технические параметры сети:
тяговое плечо работы локомотивов 1000-2000 км (сейчас 300 км);
плечо работы локомотивной бригады до 500 км (сейчас 170 км);
длина диспетчерского участка до 500 км;
длина гарантийного плеча безотказной работы вагонов 1000-1500 км (сейчас 380 км).
Планируется унифицированная длина поездов 71, 100, 140 условных вагонов, а унифицированный вес поезда 6000 т, 9000 т, 12000 т.
