Система «Движение»

Казань. Станция метро Авиастроительная

Комплексная система обеспечения безопасности и автоматизированного управления движением поездов метрополитена. Система «Движение» вобрала в себя последние достижения отечественной науки и по своим характеристикам не уступает аналогичным западноевропейским решениям, таким как Communication-based train control (CBTC). Система «Движение» охватывает следующие структурные уровни метрополитена: центральный пост, аппаратуру станций и перегонов, поездную аппаратуру. Система работает в автоматизированном режиме с участием поездных диспетчеров линий, дежурных по посту централизации на станциях с путевым развитием и машинистов поездов.

Состав системы:
Центральный пост (ЦП) – это система диспетчерской централизации автоматизированного управления линиями метрополитена с графико-интервальным регулированием движения поездов.

Станционная аппаратура (СА) – это аппаратура микропроцессорной централизации управления стрелками и сигналами. Обеспечивает контроль целостности рельсового пути и формирование допустимой скорости движения по индуктивному рельсовому каналу, цифровой обмен поезд-станция по радиоканалу.

Поездная (бортовая) аппаратура (ПА) – обеспечивает автоматизированное управление и безопасность движения пассажирских поездов метрополитена. Аппаратура предназначена для эксплуатации в составе пассажирских электропоездов, как с приводом постоянного тока, так и с асинхронным тяговым приводом.

Комплексная автоматизированная система диспетчерского управления устройствами жизнеобеспечения (КАСДУ) – решает задачу управления системами вентиляции, освещения и другими системами жизнеобеспечения.



Станция Волковская. Оборотный тупик

Преимущества системы «Движение»:

  • комплексное решение всех задач технологического управления;
  • высокая безопасность и надёжность на всех уровнях систем управления;
  • адаптация к разнообразию проектных решений и требованиям заказчика;
  • ориентированность системы на удобство работы обслуживающего персонала.

 

 

Центр диспетчерского управления (ЦДУ):

Всё оборудование и программное обеспечение центра диспетчерского управления разделено на две взаимосвязанные системы. Одна из них – комплексная система «Движение» (КСД) – осуществляет процесс организации движения поездов метрополитена, а другая – комплексная автоматизированная система диспетчерского управления (КАСДУ) – решает задачу управления устройствами жизнеобеспечения.

Центр диспетчерского управления (ЦДУ)  метрополитена Казань

Информация о движении всех поездов, их техническом состоянии, а также о состоянии оборудования, установленного на станциях и перегонах, передается на ЦДУ по дублированной волоконно-оптической связи и отображается на табло коллективного пользования.

Обработка информации, поступающей в центр диспетчерского управления, производится с помощью двух специализированных вычислительных комплексов, входящих в состав КСД и КАСДУ. Каждый из этих комплексов имеет двукратное резервирование и построен на базе серверов IBM X Series.

В состав КСД центра диспетчерского управления входят автоматизированные рабочие места (АРМы) старшего диспетчера, поездного диспетчера и инженера по автоматике, сигнализации и связи. КАСДУ состоит из АРМов диспетчера энергоснабжения и диспетчера электромеханических устройств. Для контроля программного обеспечения ЦДУ используется АРМ системного программиста. 
Аппаратурой системы «Движение» оснащены Петербургский и Казанский метрополитены.

АРМ дежурного по станции

Станционная аппаратура

Станционная аппаратура (СА) предназначена для обеспечения безопасности движения и автоматизированного управления движением пассажирских и хозяйственных поездов на участках линий метрополитена, входящих в зону ответственности станции.
АРМ дежурного по посту централизации предназначено для автоматизированного управления комплексом СА.

АРМ обеспечивает:

  • трансляцию команд ЦП или местное управление стрелками и сигналами;
  • управление маршрутами;
  • визуальный контроль поездной обстановки;
  • диагностику состояния оборудования, протоколирование работ операторов системы.
Казань. Станция метро Аметьево
АРМ дежурного по посту централизации

Стационарная цифровая вычислительная система (СЦВС), состоящая из трех стационарных ЦВМ, обеспечивает безопасность работы СА в условиях одного отказа или потока перемежающихся отказов (сбоев). Система позволяет восстановить ошибки при сбоях, определить отказавшее устройство и затем его отключить. СЦВС является ядром системы и предназначена для управления исполнительными блоками.

Функции, которые обеспечивает система:

  • контроль состояния рельсовых цепей («цепь свободна», «цепь занята», «контроль целостности»);
  • расчет допустимой скорости Vд с учетом поездной обстановки на перегоне, технического состояния перегона, установленных маршрутов и режимов движения;
  • передачу по каналу с двукратной фазоразностной модуляцией в поездную аппаратуру (ПА) текущих значений Vд для данного и последующего участков пути;
  • выдачу Vд = 0 для торможения поезда до полной остановки перед занятым участком пути или перед участком с нарушенной целостностью рельсовой цепи;
  • задание и отмену маршрута и автоматического режима с полной проверкой условий безопасности, а также выполнение дополнительных функций, выдачу необходимой оперативной информации и т.п.;
  • проверку условий безопасности перевода стрелок и управление их положением;
  • управление огнями светофоров, увязка со смежными системами;
  • прием команд централизованного управления движением поездов по линии, поступающих от центрального поста, а также контроль исполнения данных команд;
  • прием и передачу информации о номере маршрута, номере поезда, типе подвижного состава, информирование машиниста о состоянии ПА и т.д.;
  • прием от центрального поста и информирование оператора о поступающих командах и принятой информации от ПА;
  • обмен информацией по всем видам каналов обмена между ПА и СА, между СА соседних станций, а также между СА и центральным постом;
  • обмен дискретными сигналами с аппаратурой не входящей в состав СА;
  • предотвращение несанкционированного доступа к работе с СА.
  • Стойка расширения           Блок управления стрелками 

Блок управления светофорами – это троированное в цифровой части устройство с резервированием силовых цепей управления огнями. Блок обеспечивает управление 10-ю светофорными огнями.

Блок управления стрелкой. Один блок обеспечивает управление одной стрелкой, включая силовую коммутацию привода. Блок представляет собой в цифровой части троированное устройство с резервированием аппаратуры силовых цепей.

Блок убытия-прибытия предназначен для определения факта остановки поезда на станции с заданной точностью (фиксация остановки поезда) в пределах 30 см относительно расчетной точки прицельного торможения. Блок обеспечивает связь «СА-ПА» по радиоканалу при обмене необходимой информацией для регулирования по графику движения поездов.

Блок фазомодулированного канала (ФМ-канала) представляет собой конструктивно законченный блок, обеспечивающий контроль рельсовых цепей (до 32-х точек подключения) и передачу команд допустимой скорости. Комплектация блока (блоков) определяется количеством рельсовых цепей на станции. Цифровая часть основных плат блока состоит из трёх одинаковых устройств, работающих строго синхронно, и обеспечивающих безопасность и отказоустойчивость при передаче и приеме данных между СЦВС и рельсовыми цепями.

Использование описанной выше аппаратуры рельсового ФМ-канала позволило резко уменьшить массогабаритные характеристики напольного оборудования в тоннеле. Габариты трансформаторных ящиков с согласующими трансформаторами определяются, в основном, клеммными соединителями кабельной сети.

Поездная аппаратура

Поездная аппаратура (ПА) – это система, предназначенная для автоматизированного управления и обеспечения безопасности движения пассажирских электропоездов Петербургского метрополитена, и может быть использована как для установки на новых поездах, так и для замены устаревших устройств сигнализации и регулировании скорости.

Были разработаны следующие системы:

  • поездная аппаратура для Петербургского метрополитена ПА КСД (для комплексной системы «Движение») -1998 г.;
  • поездная аппаратура для Казанского метрополитена – ПА АТП ( с асинхронным тяговым приводом) – 2005 г.;
  • ПА-М – новое поколение ПА для поездов с приводом постоянного тока – 2006 г.

Все системы представляют собой современные программно-аппаратные комплексы, созданные на базе микропроцессорных систем и разработанные с учетом преемственности и опыта внедрения передовых технических решений.

Казань. Дэпо Аметьево

Терминал машиниста Экранная форма на дисплее машиниста Экранная форма на дисплее машиниста

Были получены патенты на изобретение № 2326016 от 31.07.2006 и на полезную модель № 85876 от 07.04.2009


Функции, которые обеспечивает ПА:

  • автоматизированный режим ведения поезда с участием машиниста, при этом ПА обеспечивает 3 режима работы: режим автоведения; режим контроля скорости; режим ограничения скорости;
  • управление поездом при подходе и остановке на станции: прицельное торможение, фиксацию прибытия поезда на станцию, формирование команды открывания дверей;
  • управление поездом на станции: отсчёт и индикацию времени плановой стоянки поезда на станции; формирование команды отключения электрического тормоза, включение зуммера (сигнал разрешения отправления), закрывание дверей и контроль закрывания дверей, включения и выключения тяги; фиксацию отправления поезда со станции, установку и индикацию признаков, определяющих режим управления движением поезда по перегону;
  • регулирование скорости управления торможением поезда на перегоне: формирование команд торможения при превышении заданной разности между допустимой, получаемой по рельсовому каналу, и фактической скоростями поезда; торможение по признаку неисправности ПА до полной остановки поезда; контроль срабатывания пневмотормозов, исключение скатывания поезда более, чем на один оборот колеса;
  • автоматический перевод ПА в режимы, обеспечивающие безопасное состояние;
  • контроль и диагностику ПА с индикацией на дисплее.

Для управления движением поезда микропроцессорная система ПА использует информацию базы данных и информацию, получаемую по последовательному интерфейсу CAN.

Основные блоки ПА размещаются в стойке.

Блок вычислительной системы

Предназначен для обработки информации и реализации функциональной программы системы управления движением электроподвижного состава по обеспечению заданных режимов ведения поезда (управление тягой и торможением).

Блок управления

Предназначен для связи со схемой управления поезда и контроля вычислительной системы.

Блок связи

Предназначен для приёма, обработки и передачи в вычислительную систему информации о фактической скорости движения и местоположении поезда, поступающей от датчиков скорости и пути, и от датчиков коррекции пути. Кроме того, блок связи служит для приёма по индуктивному каналу сигналов допустимой скорости движения поезда, их гальванической развязки, фильтрации, дешифрации и преобразования в цифровую форму. Вся информация формируется в пакеты и передается через CAN-порты.

Блок радиосвязи

Предназначен для обмена данными между станцией и поездом. Блок обеспечивает независимый дополнительный канал получения информации о допустимой скорости и разрешении на открытие/закрытие дверей, что обеспечивает режим автоведения.

Датчики скорости и пути

Каждый датчик осуществляет измерение фактической скорости и пройденного пути, а также определяет направление движения поезда.

Датчики коррекции пути

предназначены для фиксации сигнала от контрольной метки с известными координатами, установленной в тоннеле по пути следования поезда, формирования сигналов, обеспечивающих коррекцию значений координат местоположения поезда на перегоне и уточнение значений диаметра бандажа колёсной пары.

Стойка поездной аппаратуры
Датчик скорости и пути
Датчик коррекции пути
Поезд Русич, Кабина машиниста

Последняя разработка АО «НИИ ТМ» - ПА «Шлем» эксплуатируется в Казанском метрополитене в качестве системы обеспечения безопасности, диагностики и автоведения в составе САУ «Витязь» на поездах серии 81-740.4 «Русич» изготовления «Метровагонмаш».

Сферы применения системы на городском транспорте: оснащение вновь изготавливаемых электропоездов с различным типом тягового привода и с возможностью расширения функций – использование в качестве базовой системы для создания «интеллектуального поезда», модернизация имеющихся составов метрополитенов РФ, оснащение скоростного наземного трамвая.