Автоматизация составления нормативного, исполненного и прогнозного графиков

Основой организации перевозочного процесса является график движения поездов, который представляет собой план эксплуатационной деятельности на полигоне железной дороги и объединяет работу всех подразделений: станций, локомотивных депо, пунктов технического обслуживания, тяговых подстанций, экипировочных депо, дистанций пути, сигнализации и связи и др. Правильная организация и точное выполнение технологического процесса каждым подразделением предопределяет движение поездов без отклонения от графика. График движения поездов должен обеспечивать удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках и иметь резервы.

График движения устанавливает время прибытия, отправления или безостановочного проследования поездов по каждому раздельному пункту, время следования поездов по перегонам, продолжительность нахождения локомотивов на конечных станциях. Время следования поездов между станциями (перегонное время) устанавливается на основе тяговых расчетов и уточняется в опытных поездах. Продолжительность стоянок определяется технологическими процессами, выполняемыми с поездом на станциях.

График движения поездов изображается в координатах «время — путь», где по оси абсцисс показывается время, а по оси ординат — раздельные пункты. Следование поездов между станциями условно обозначают прямыми линиями (рис.2), что соответствует равномерному движению, хотя в действительности поезда следуют неравномерно, с ускорением и замедлением. Наклон линий хода поездов на графике характеризует скорость движения, чем круче линия, тем больше скорость поезда. На рис. 2 линия хода пассажирского поезда более крутая, чем грузовых поездов, что соответствует большей скорости движения этого поезда. Одинаковый наклон нитки поезда для различного времени хода на перегоне обеспечивается пропорциональным масштабированием расстояний между осями раздельных пунктов. Горизонтальная площадка на оси ординат между временем прибытия и отправления поезда составляет продолжительность его стоянки.

С учетом данных о размерах движения один раз в год составляется нормативный, «министерский», график, который может корректироваться дорогой на зимний период. Движение основных пассажирских поездов остается в графике неизменным в течение трех лет. Для уменьшения влияния сезонной неравномерности пассажирских перевозок на грузовое движение часть пассажирских поездов указывается на нормативном графике для использования с увеличением пассажиропотока. Линии этих поездов прокладываются на нормативном графике штриховой линией и могут применяться для пропуска грузовых поездов.

При составлении нормативного графика должны обеспечиваться: минимальная продолжительность перевозок грузов и пассажиров, наиболее благоприятные условия проезда пассажиров, рациональное использование локомотивов, вагонов, пропускной способности линий и перерабатывающей способности станций, соблюдение норм работы локомотивных бригад, безопасность движения и экономичность перевозок. С учетом этих требований создание нормативного графика представляет собой сложную оптимизационную задачу, решаемую с применением ЭВМ.

Однако для оперативной работы диспетчера по организации реального перевозочного процесса используется плановый график. Его получают корректировкой нормативного графика с учетом работы хозяйственных поездов, ограничений скоростей движения, выполнения ремонтных работ. При значительных изменениях нормативного графика (например, при закрытии перегона) разрабатывается новый вариантный, график, являющийся плановым для диспетчера.

Плановый график, действующий на диспетчерском участке как часть нормативно-справочной информации вводится в ПЭВМ APМ ДНЦ от АРМа инженера-графиста в режиме межмашинного обмена через вычислительную сеть АДЦУ. Учитывая, что часть поездов по участку может следовать по диспетчерским приказам, программные средства АРМ ДНЦ позволяют внести изменения в плановый график оперативным, ручным вводом диспетчером новых расписаний. Это в значительной степени облегчается при графическом интерфейсе прокладки ниток графика. При наличии «окон» для ремонтных и строительных работ, а также утвержденных предупреждений об ограничениях скоростей движения эта информация также отображается на поле планового графика и может корректироваться диспетчером, например, при задержках производства работ.

Актуальный плановый график отображается на АРМе поездного диспетчера в традиционной графической форме для интересующего интервала с обозначением вертикальной оси текущего времени. Пользователю предоставляется возможность масштабирования и прокрутки (скроллинга) по горизонтальной и вертикальной осям, причем в последнем случае обеспечивается отображение путей станции и плана их использования.

График исполненного движения формируется автоматически при движении поездов по станциям на основе вычислений времени прибытия и отправления поездов по технологическим событиям занятия и освобождения рельсовых цепей. Алгоритм автоматического построения графика предполагает решение двух главных задач: идентификация номера поезда и его трансляция (слежение) при движении поезда по участку.

Номера поездов могут определяться:

вручную диспетчером непосредственным их вводом с алфавитно-цифровой клавиатуры или выбором номера нитки планового графика;

полуавтоматически при совпадении данных подхода поездов с данными АСОУП или планового графика с подтверждением диспетчером правильности присвоения номера нитке на графике;

автоматически при оборудовании поездов техническими средствами идентификации (индивидуальными датчиками на подвижном составе и стационарными устройствами считывания на станциях).

Задача трансляции номера поезда включает в себя индикацию присвоенного номера на путевом плане при движении поезда (занятии и освобождении рельсовых участков подвижной единицей).

Координатная сетка графика исполненного движения аналогична плановому графику. Взаимное перемещение оси текущего времени и графика исполненного движения должно осуществляться в ритме реального времени с дискретизацией не более 1 мин. Собственно левая сторона относительно оси текущего времени и представляет собой состоявшийся технологический процесс движения поездов. Кроме ниток на поле графика отображаются: действующие предупреждения, связанные со снижением скорости, закрытием путей, перегонов, станций и т.п., запрещения следования электроподвижного состава, увязка локомотивов по пунктам оборота, пометки и комментарии ДНЦ. При переходе на безбумажную технологию ведения графика исполненного движения дополнительно разрабатываются программные средства ручной прокладки ниток для случая перерывов функционирования систем ДЦ и организации движения по докладам дежурных. При восстановлении работоспособности системы должен возобновиться автоматический режим ведения графика.

«Окна» и предупреждения должны вводиться в систему либо автоматически от других автоматизированных подсистем, либо вручную поездным диспетчером. Они отображаются на графике с привязкой к станциям и перегонам участка, а также к времени начала и окончания действия, образуя прямоугольник, который заштриховывается линиями различного цвета в зависимости от служб, которым предоставлено «окно».

Пометки представляют собой записи и комментарии диспетчера на графике исполненного движения и содержат сведения: о причинах отклонения поездов от планового графика; об использовании локомотивов; о поездной и маневровой работе; о порядке закрепления составов и др.

Наряду с ведением графика исполненного движения должно обеспечиваться формирование приложения к графику, которое представляет собой сведения о составах.

Основой автоматизации управления маршрутами является прогнозный график, в котором увязываются исполненный и плановый графики. С учетом реального хода перевозочного процесса из исполненного графика и предстоящих передвижений планового графика формируется прогноз, целью которого является сокращение потерь в движении при отклонениях движения поездов от графика. Расписания прогнозного графика создаются, справа от оси реального времени как продолжение исполненного графика корректировкой ниток планового графика с учетом фактических отклонений движения поездов от графика. Результаты машинного прогнозирования, согласованные диспетчером на предстоящий период планирования, могут быть автоматически реализованы в задаче «автодиспетчер» передачей команд установки маршрутов на станции участка в соответствующие интервалы времени.