Совершенствование теории и практики проектирования, реконструкции и эксплуатации железных дорог.

Межвуз.сб.научн.трудов. – Хабаровск: ДВГАПС, 1994. – С.110-115

В.А. Анисимов, В.П.Швец, В.В. Анисимов (ДВГАПС)

 

ИНФОРМАЦИОННО - АНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ РЕШЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ПРОБЛЕМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ЭКСПЛУАТАЦИИ И СОДЕРЖАНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

 

В статье рассматривается первая очередь диалоговой информационно-аналитической системы (ИСКРА ЖД), созданной в 1993-94 годах.

Система предназначена для вариантных технико-эксплуатационных расчетов, а также накопления, обновления и многоцелевого использования технико-экономической информации с целью решения определенных проблем проектирования, эксплуатации и содержания железных дорог. Примеры использования системы могут быть следующие.

1. Технико-экономические расчеты и сравнение вариантов и подвариантов обхода, тоннельного пересечения или кратной тяги при проектировании или реконструкции перевального участка железной дороги с выбором обоснованного варианта. Исходные данные и результаты расчетов сохраняются в базе данных проекта. Обеспечивается наглядно точное сравнение вариантов по технико-эксплуатационным показателям, корректировка или отбраковка проектных решений, находящихся в базе, а также проработка (добавление в базу) новых вариантов.

2. Тягово-энергетические расчеты поездов и поездопотоков на железнодорожной сети для разработки графиков движения поездов, оперативного управления движением и других целей. Обеспечивается накопление исходной информации и результатов расчетов в базе данных графиков. Далее эта база может обновляться и использоваться для составления и корректировки годовых и оперативных графиков движения поездов, в работе поездных диспетчеров, а также для формирования приказа об участках кратной или усиленной тяги и т.п.

3. Расчет потерь времени хода, топлива (электроэнергии) и увеличения расходов на движение поездов по вариантам предупреждений об ограничении скорости движения поездов, допускаемых скоростей по состоянию железнодорожного пути и других ограничений движения поездов. Получаемая при этом база данных позволяет провести точный анализ влияния допускаемых скоростей движения и предупреждений об ограничении скорости на пропуск поездов, оценить некоторые показатели работы дистанции пути и т.п.

4. Тягово-энергетические и технико-экономические расчеты по вариантам тяги и веса грузовых, пассажирских и других категорий поездов, обращающихся на участках полигона. При этом также автоматически формируется соответствующая база данных. На ее основе можно готовить приказы об установлении унифицированных весов грузовых поездов, участках кратной или усиленной тяги. Использование этой базы целесообразно в работе поездных диспетчеров и решении некоторых проблем тяги поездов.

Система ИСКРА ЖД может применяться в соответствующих проектных институтах, главных управлениях МПС РФ, управлениях и отделениях железных дорог, а также дистанциях пути и путевого хозяйства. На уровне МПС РФ система обеспечивает работу с сетью железных дорог России и СНГ: ведение технико-экономической информации и производство вариантных технико-экономических расчетов для решения сетевых и участковых проблем.

Рассмотрим возможности, состав и использование первой очереди системы применительно к решению сетевых и участковых проблем железнодорожного полигона. Для этих целей система предоставляет следующие основные возможности:

- вариантные расчеты физико-механических, тепло-энергетических и эксплуатационно-экономических показателей и кривых движения поездов и расчетных поездопотоков, в частности, расчет скорости и времен ходе поезда с определением перегрева тяговых электродвигателей, механической работы, расхода топлива или электроэнергии, эксплуатационных расходов на движение поездов и т.д. (с сохранением исходных данных и результатов в базах данных на магнитных носителях);

- формирование ведомостей перегонных времен хода по отдельным участкам;

- расчет и наглядно-точный анализ потерь времени хода, топлива (электроэнергии) и денег по вариантам допускаемых скоростей, постоянных, длительных, временных и других предупреждений об ограничении скорости движения поездов;

- наглядно-точный анализ и сравнение проектных решений или вариантов движения поездов по физико-механическим, тепло-энергетическим и эксплуатационно-экономическим показателям;

- формирование конкретных (проблемных) баз исходных данных и результатов вариантных технико-экономических расчетов по сетевым и участковым проблемам;

- ведение, сопровождение и модификация проблемных баз данных в режиме реальной динамики проблем.

Система ИСКРА ЖД обеспечивает весь цикл работ от подготовки и веления баз данных до корректировки результатов технико-экономических расчетов, составления пояснительных записок и документов.

Структурными частями компьютерной системы являются базы данных (РД), система ведения баз данных (СВБД), система ведения баз заданий (СВБЗ), основное программное обеспечение (ОПО), подсистема подготовки решений и документов (ППР), вспомогательное программное обеспечение (ВПО) и управляющая программа (УП) (рис.1).

ИСКРА ЖД = БД + СВБД + СВБЗ + ОПО + ППР + ВПО + УП

Рис.1.Структура первой очереди системы ИСКРА ЖД

Структура нормативно-справочного банка данных (НСБнД) приведена на рисунке. Данный банк создан в 1993-1994 годах.

Состав НСБнД следующий:

- БД НОРМАТИПЫ: нормативно-справочная информация для проведения технико-экономических расчетов, т.е. нормативы, приведенные в ПТР, ПТЭ, СНиП II-39-76, Приказе 8ЦЗ, нормативах к графику движения поездов и другой нормативно-справочной литературе;

- БЛ ТЯГА; допускаемые скорости движения локомотивов; общие, тяговые, токовые, тепловые и другие характеристики электровозов, электропоездов, тепловозов, дизельпоездов и паровозов, которые используются в России и странах СНГ;

- БД ВАГОНЫ: допускаемые скорости движения вагонов, возможные варианты (композиции) вагонных составов грузовых и пассажирских поездов, а также дизельпоездов и электропоездов.

НСБнД приготовлен на десятилетия, и в дальнейшем будет периодически обновляться в связи с изменением нормативных документов и подвижного состава железных дорог России и СНГ.

Дорожная библиотека участков (БД ДОРОГА) создается один раз и далее обновляется по мере необходимости. Для дорог Восточно-Сибирского региона и ряда дорог Европейской части России такие библиотеки в основном созданы в рамках внедрения интегрированной системы тяговых расчетов ИCTPA ДВ. БД ДОРОГА представляет собой набор участковых баз данных. Соответственно БД по тому или иному участку (обычно - тяговое плечо) содержит следующую информацию:

- описание плана и продольных профилей главных путей участка; положение раздельных пунктов и допускаемые скорости движения по главным и боковым путям;

- положение нейтральных вставок и участков пробы тормозов;

- предупреждения об ограничении скорости движения поездов на участке;

- варианты допускаемых скоростей движения поездов по главным путям участка.

НСБнД и БД ДОРОГА являются той первичной информацией, на основе которой обеспечивается автоматизированное создание (генерация) баз данных по конкретным проблемам участков или полигонов (рис.1).

Проблемные базы данных (ПБД) содержат исходную информацию и результаты вариантных расчетов по конкретным проблемам проектирования, эксплуатации и содержания участков и полигонов: шифры, наименования и описание проблем и вариантов их решений, исходные данные и результаты вариантных физико-механических, тепло-энергетических и эксплуатационно-экономических расчетов.

СВБД обеспечивает простой ввод и обновление таблиц баз данных по мере изменения нормативов, старения или появления новых тяговых и вагонных средств, проектной документации по участкам, установленных скоростей, предупреждений об ограничении скорости движения.

СВБЗ обеспечивает простой ввод и обновление вариантов данных для расчетов по конкретной проблеме, т.е. информации о расчетных участках, климатических и погодных условиях, поездах и поездопотоках, условиях движения, особых нормативах, способах учета факторов и т.д.

ОПО обеспечивает расчеты физико-механических, тепло-энергетических и эксплуатационно-экономических показателей и кривых движения поездов, формирование ведомостей показателей по перегонам и участкам.

ППР обеспечивает подготовку документов и пояснительных записок по конкретным сетевым или участковым проблемам.

ВПО обеспечивает автоматическое решение или поддержку трудоемких вспомогательных задач: проверку и исправление данных, ведение протоколов расчетов, контекстно-зависимую помощь, формирование и выдачу исходных и результирующих таблиц, отображение результатов в виде масштабных кривых, графиков, диаграмм и т. п.

УП обеспечивает интуитивно-понятное и простое управление комплексом путем предоставления пользователю возможных наборов (меню) задач и действий для указания операций, подлежащих исполнению.

Специфика применения рассмотренной системы на уровне МПС РФ состоит в замене БД ДОРОГА на базы данных, содержащих информацию об участках железнодорожной сети России и СНГ. Проблемные базы данных в этом случае могут быть сформированы по проблеме отдельного участка, полигона отдельной железной дороги или всей сети.

Особенность применения рассмотренной системы в проектных институтах состоит в замене БД ДОРОГА на базы данных, соответствующих выполняемым проектам и содержащих информацию о проектных решениях по вариантам плана, продольного профиля, раздельных пунктов и других сооружений и устройств, а также по вариантам технического оснащения вновь проектируемых линий. Применительно к эксплуатируемым железным дорогам данные базы могут содержать соответствующую информацию по вариантам усиления, реконструкции или модернизации участков.