Новая техника и автоматизация управления
движением поездов метрополитена
Новая техника и технология работы Ленинградского
метрополитена
Длина линий Ленинградского метрополитена в
двухпутном
исчислении составляет 81,5 км, число станций—48.
Удельный вес в общегородских перевозках достиг 25%. Ежесуточные
перевозки в отдельные дни превышают 2,5 млн. человек. Максимальные
размеры движения 38 пар поездов в час. Средняя техническая скорость 46,5
км/ч, участковая скорость 40,8 км/ч. Напряженность перевозок более 10,8
млн. пассажиров на 1 км в год.
Усилиями коллектива метрополитена в тесном содружестве с
проектно-изыскательскими институтами Гипротранссигналсвязь и
Ленметрогипротранс внедрен ряд автоматизированных систем управления
технологическими процессами.
Применение системы автоуправления поездами дало значительный эффект.
Производительность труда локомотивных бригад повысилась почти в два раза
за счет высвобождения помощников машинистов. На 2,5% сократилось время
следования поездов по участкам.
Расчеты показывают, что это снизило затраты времени для поездки
пассажиров и дало экономию общественно полезного времени, равного 0,53
условных рабочих дня на 1000 пассажиров. За счет более стабильного
выполнения оптимальных по тяге режимов движения поездов уменьшился
расход электроэнергии на 2,5%. Снижена также себестоимость перевозок на
2—3%. Повышена на 2—3% степень использования подвижного состава в
эксплуатации.
Система автоуправления обеспечивает высокую точность проследования
поездов по графику в пределах ±5 с на всем пути следования поездов,
сокращение времени хода и, следовательно, увеличение пропускной
способности (по сравнению с ручным управлением) на станциях на 2,5% и в
оборотных тупиках на 7,5%. Внедрение этой системы только на
Ленинградском метрополитене позволило высвободить 600 помощников
машинистов.
Устройствами автоматического управления движением поездов оборудованы в
1971 г. Московско-Петроградская, Невско-Васи-леостровская линии.
Комплексная система автоматического управления движением поездов (КСАУП)
введена также на Кировско-Выборгской линии. Эта система включает
средства автоведения и устройства АЛС-АРС.
В последние годы на Невско-Василеостровской и Московско-Петроградской
линиях выполнены работы по реконструкции устройств СЦБ с оборудованием
этих линий системой автоматического регулирования скорости (АРС) и
усилением энергоснабжения, что дало возможность довести пропускную
способность этих участков до 44 пар поездов в час. Повышенная надежность
и, следовательно, бесперебойность движения поездов обеспечивается
благодаря применению на подвижном составе специальной схемы резервного
управления.
В целях повышения оперативности руководства
движением поездов и для создания лучших условий управления поездами
одним машинистом на метрополитене разработана и внедрена на всех
участках система поездной радиосвязи с применением двухпроводного
волновода и типовых радиостанций ЖР-ЗМ и 43 РСТ 2А ЧМ. Такая система
радиосвязи позволяет обеспечить надежную постоянную связь поездных
диспетчеров с машинистами при следовании в тоннелях.
Новая система поездной радиосвязи позволяет также при необходимости
устанавливать связь машиниста-инструктора, находящегося на станции, с
машинистами поездов.
Установка двухпрограммных автома/гических поездных радиоинформаторов
позволяет без участия машинистов осуществлять оповещение пассажиров в
пути следования о маршруте и порядке следования поезда.
Все линии метрополитена оснащены также диспетчерской централизацией.
Станции с путевым развитием оборудованы средствами маршрутно-релейной
централизации, которая позволяет осуществлять автоматический оборот
составов. Для слежения за управляемыми объектами и участками пути на
перегонах система диспетчерской централизации дополнена устройствами
диспетчерского контроля.
На станциях для повышенной точности выполнения графика движения поездов
разработана и внедрена автоматизированная система информации,
оповещающая машинистов об отклонении от графика.
На ряде линий установлены устройства автоматического обнаружения нагрева
роликовых букс подвижного состава ПОНАБ-3 с устройством, передающим
информацию о состоянии вагонов в поезде непосредственно поездному
диспетчеру.
Для улучшения организации пассажироперевозок широко внедряется
промышленное телевидение. Установками промтелеви-дения уже оборудованы
станции Московско-Петроградской линии, крупный пересадочный узел Невский
проспект — Гостиный двор и ряд других линий. Телевидение позволяет
поездному и эскалаторному диспетчерам вести наблюдение за пассажирами на
эскалаторах, в вестибюлях и на платформах.
В настоящее время на метрополитене наряду с централизованной
диспетчерской системой теленаблюдения (ЦДП-линия) внедряется станционная
система теленаблюдения с организацией на станции командного пункта, на
который возложены функции управления работой всей станции (СУРСТ).
Оператор командного пункта имеет возможность управлять пассажиропотоками
на станции, осуществлять остановку и пуск эскалаторов, контролировать
вход поезда на станцию, снимать напряжение с контактного рельса на
станционных путях, использовать громкоговорящее оповещение, выполнять
ряд других управленческих операций. Системой СУРСТ уже оборудован ряд
станций метрополитена.
Важным этапом в развитии устройств автоматики по
движению поездов явилось внедрение на Ленинградском метрополитене по
опыту Московского метрополитена централизованного размещения аппаратуры
на станциях. Вынос аппаратуры из тоннеля, имеющего ограниченные
габариты, и размещение ее на станциях в релейном помещении на стативах
значительно улучшает условия обслуживания устройств. Создается
качественно новая прогрессивная технология эксплуатационного содержания
устройств, повышается оперативность при устранении возникающих
неисправностей, сокращаются до минимума работы, проводимые
непосредственно в тоннеле.
На всех эскалаторных станциях эксплуатируется система автоматического и
дистанционного управления группами эскалаторов (рис. 34). Она дала
возможность автоматизировать процессы пуска, остановки и реверсирования
эскалаторов, повысить культуру обслуживания пассажиров за счет более
оперативного переключения эскалаторов при изменении пассажиропотоков и
пуска их при вынужденных остановках, улучшить условия работы дежурного
персонала в машинных залах эскалаторных станций (сократив ночные смены и
предоставив общевыходные и праздничные дни отдыха), обеспечить переход
на новую технологию текущего обслуживания эскалаторов
специализированными бригадами. Экономический эффект от внедрения системы
из расчета на одну станцию 4,5 тыс. рублей. С внедрением автоматического
и дистанционного управления эскалаторами появилась
возможность ликвидировать постоянное дежурство
обслуживающего персонала в машинных залах. Успешная эксплуатация
эскалаторных станций, переведенных на автоматическое и дистанционное
управление, облегчила условия перехода к централизованной системе
телеуправления эскалаторами с применением промышленного телевидения.
С целью повышения устойчивости в работе устройств электроснабжения все
тяговые подстанции переведены на телеуправление с применением системы
телемеханики типа ВРТФ. Это дало возможность высвободить более 100 чел.
обслуживающего персонала и получить экономию 150 тыс. рублей в год.
На тяговых подстанциях внедрены кремниево-выпрямительные агрегаты, что
также значительно повысило надежность работы устройств электроснабжения.
За счет сокращения потерь энергии, модернизации охлаждения оборудования
и увеличения межремонтных сроков работы оборудования получен годовой
экономический эффект около 50 тыс. рублей.
Выполнены работы по телемеханизации короткозамыкателей контактной сети,
что позволило увеличить ночное «окно» для ремонтных работ и повысить
уровень производительности труда работников, занятых профилактическим
ремонтом.
Для централизованного управления санитарно-техническим оборудованием и
контроля за его работой на Ленинградском метрополитене осуществлена
телемеханизация устройств сантехники. Применение устройств автоматики и
телемеханики для управления и контроля за работой сантехустройств дало
возможность повысить оперативность переключения агрегатов тоннельной
вентиляции, улучшить контроль за их работой, а также улучшить условия
работы дежурного персонала при переключении режимов работы установок,
высвободить значительное количество ремонтников.
Осуществляется разработка и внедрение приборных средств системы
автоматического контроля и регулирования микроклимата. Приборы контроля
за микроклиматом дают возможность передавать на центральный пост данные
об относительной влажности, скорости движения воздуха и его
запыленности, а также
о ряде других микроклиматических параметров после установки необходимых
датчиков. В дальнейшем средства автоматического контроля, в сочетании с
системой телемеханики, составят основу автоматизированной системы
управления санитарно-техническими устройствами метрополитена.
На всех линиях метрополитена внедрена информационно-измерительная
система учета и контроля электроэнергии (ИИСЭ-2), которая обеспечивает
непрерывное круглосуточное автоматическое снятие показателей со
счетчиков подстанций и суммирование полученных данных. Годовые
трудозатраты за счет этого сокращены на 50 тыс. рублей. Эти данные
обрабатываются на управляющем вычислительном комплексе АСВТ М-6000,
который
фиксирует показатели расхода электроэнергии на тягу
поездов и другие производственные нужды на каждой линии и по каждому
предприятию метрополитена.
В 1981 г. на Ленинградском метрополитене создан вычислительный центр, в
задачу которого входят разработка и внедрение автоматизированных систем
управления технологическими процессами и производством.
Вычислительный центр осуществляет выбор оптимальных режимов вождения
поездов на основе тяговых расчетов и оптимизации распределения времени
хода по расходу электроэнергии, выполняет комплекс задач по
бухгалтерскому учету (учет труда и зарплаты, учет основных средств,
ежегодный кассовый отчет метрополитенов, учет материальных ценностей) и
решает комплекс задач, связанных с материально-техническим снабжением
(обеспечивает прием, отпуск и распределение грузов, учет наличия,
хранение материальных ценностей на центральном складе метрополитена,
оформление бухгалтерских и учетных документов).
В вычислительном центре метрополитена освоена обработка данных,
поступающих от линейных информационно-телеметри-ческих станций (ЛИТС),
установленных на Московско-Петроградской линии, что дает возможность
автоматически получать достоверные данные о температурном режиме за
любой период.
Для влажной уборки (промывки) тоннеля, стен станций и путевого бетона
сконструированы промывочные агрегаты. За время ночного «окна» такой
агрегат промывает 5 км тоннеля. Он также используется для уничтожения
растительности на парковых путях.
Для ликвидации течей грунтовых вод через обделку тоннелей создана
специализированная бригада, которой придан хозяйственный поезд,
состоящий из платформ, оснащенных разновысокими подмостками,
компрессором К-75, растворонасосами С-251, емкостями для цемента и
приготовления растворов, а также другим необходимым оборудованием и
инструментом. Бригада осуществляет работы по нагнетанию цементных
растворов за обделку с различными добавками.
Для промывки путевых стен создан специальный самоходный агрегат на базе
автодрезины. Промывка осуществляется эмульсией и водой с помощью
вращающихся цилиндрических щеток. Производительность агрегата — две
боковые станционные стены за ночное «окно».
Для полировки вертикальных мраморных поверхностей облицовки станций и
вестибюлей сконструирован станок, обеспечивающий значительное повышение
производительности труда рабочих.
Для механизации вывозки мусора из тоннелей применена автодрезина с
краном, с помощью которого контейнеры с мусором, находящиеся на станциях
и перегонах, разгружаются в емкость, установленную на площадке дрезины.
В целях механизации трудоемких работ по проверке
пути сконструированы специальные вагоны: скоростной
вагон-путеиз-меритель и вагон-дефектоскоп. Вагон-путеизмеритель
оборудован устройствами для измерения и автоматической записи путевых
параметров: ширины рельсовой колеи, взаимного положения головок рельсов,
положения правой и левой рельсовых нитей в плане, их местных просадок.
Максимальная скорость движения вагона—75 км/ч. Использование
вагона-путеизмерителя устраняет ручной труд по проверке путей, повышает
условия безопасности движения поездов.
Вагон-дефектоскоп предназначен для диагностики путевых рельсов
ультразвуковым методом. Результаты контроля на специальной ленте
регистрируются быстродействующим самопишущим прибором. Скорость движения
вагона по участку — до 60 км/ч.
Обработка данных ультразвукового контроля рельсов вагоном-дефектоскопом
осуществляется с помощью ЭВМ. Это повышает достоверность результатов
контроля, сокращает сроки выдачи решений, создает возможность
использовать данные проверки рельсов в АСУ.
Для перевозки хозяйственных грузов и материалов на линиях с уклонами до
60%о, а также для выполнения маневровых передвижений в депо и на
парковых путях на метрополитене на базе вагонов типа Д созданы и успешно
эксплуатируются контактно-аккумуляторные электровозы (вместо дизельных),
что улучшает микроклимат в тоннеле.
На Ленинградском метрополитене внедрен комплексный метод замены
аппаратуры СЦБ и автоведения по поточному циклу, начиная от ремонта
аппаратуры в мастерских и кончая ее доставкой и установкой. Такая
технология позволила повысить производительность труда обслуживающего
персонала на 10% и получить значительную экономию средств.
Все участки, обслуживающие устройства СЦБ, переведены на гарантийный
метод содержания приборов, который предусматривает выполнение всего
комплекса ремонтно-ревизионных работ устройств автоблокировки. Затем они
передаются на обслуживание старшему электромеханику с гарантией
безотказной работы в течение шести месяцев. По окончании гарантийного
срока цикл ревизионных и ремонтных работ повторяется. Годовой
экономический эффект от внедрения гарантийного метода обслуживания в
хозяйстве сигнализации и связи оценивается снижением затрат труда на
1000 чел-ч.
Значительная работа по внедрению передовых приемов труда проводится в
путевом хозяйстве. Усовершенствован технологический процесс обслуживания
устройств пути, контактного рельса, стрелочных переводов. Проведено
совмещение труда обходчика пути, стрелочников и тоннельных рабочих по
уборке пути на станциях, внедрены новейшие механизмы, облегчающие их
работу.
Внедрение этих мер повысило производительность
труда стрелочников и тоннельных рабочих более чем на 30%.
В целях повышения роли диспетчерского аппарата, операторов и других
эксплуатационных работников в улучшении качества перевозочного процесса,
организованы линейные единые диспетчерские смены, куда входят: поездной
диспетчер, дежурный по станции, дежурный по блокпосту, диспетчеры служб
— электромеханической и сетей и эскалаторной, а также сменные инженеры
вычислительного центра по автоведению. Оперативным руководителем единой
диспетчерской смены каждой линии является старший поездной диспетчер.
Это позволяет эксплуатационным работникам служб и подразделений,
входящих в единую смену, более четко взаимодействовать в вопросах
выполнения графика движения поездов, улучшения культуры обслуживания
пассажиров и повышения надежности работы технических средств.
Положительно сказалось на улучшении содержания вагонов применение
службой подвижного состава нестандартизированных средств технической
диагностики. Лабораторией автоматического управления поездами
разработано и внедрено свыше 20 различных диагностических устройств.
Важнейшими из них являются:
унифицированный контрольно-измерительный прибор для комплексной проверки
и настройки поездной аппаратуры автоведения, КСАУП, АРС;
автоматизированный стенд по проверке блоков формирования команд,
значительно сокративший время проверки и отыскания неисправностей;
стенды для проверки и настройки аппаратуры АРС, позволившие проводить
профилактический ремонт аппаратуры меньшим числом специалистов;
автоматизированные стенды для проверки правильности монтажа межвагонных
проводок и состояния их изоляции.
Разработаны конструкции серии стендов для диагностирования поездной
унифицированной аппаратуры автоведения на основе микропроцессорной
техники.
Основным мероприятием по дальнейшему совершенствованию средств
диагностики подвижного состава и технического состояния путевых
устройств АРС и автоведения явилось создание диагностического
вагона-лаборатории. Это позволило систематически проводить измерения
электрических параметров и контролировать работу напольных устройств
автоведения, АРС и радиосвязи, исследовать взаимосвязь в работе этих
устройств и причины помех, возникающих от внешних условий.
Широкое внедрение достижений науки и техники, передового
производственного опыта, комплексное развитие социалистического
соревнования, укрепление трудовой, технологической и исполнительской
дисциплины способствовали повышению эффективности и качества труда
тружеников метрополитена.
Несмотря на рост объема перевозок и увеличение
размеров движения поездов численность эксплуатационного персонала на
1 км трассы постоянно снижается.
Так, за 15 лет объем перевозок возрос с 418 млн. в 1970 г. до 821 млн.
пассажиров в 1985 г., а численность эксплуатационного персонала,
приходящегося на 1 км линии, снизилась за этот период со 122 до 95
человек.