НОВОСТИ И ПУБЛИКАЦИИ

Применение ВКС на основе ГЛОНАСС при создании и эксплуатации высокоскоростной магистрали Москва – Казань, Ежедневная транспортная газета «Гудок», Июнь, 2015 №92


Начало работ по высокоскоростной магистрали (ВСМ) стало реальным технологическим вызовом. Поскольку речь идёт о новом высокотехнологичном железнодорожном объекте, прецедента создания которому в России ещё не было, возникает потребность в принципиально новых инженерно-технических решениях, инновационных подходах к проведению изысканий, проектированию, строительству и эксплуатации нового подвижного состава и инфраструктуры.

Ключевое значение в создании ВСМ приобретает высокая точность при проектировании, строительстве и содержании железнодорожного пути. Проведённый специалистами холдинга «РЖД» тщательный анализ опыта ведущих мировых организаций Китая, Японии и европейских стран, специализирующихся на создании и эксплуатации ВСМ, свидетельствует о том, что наиболее эффективным системно-техническим решением является переход к использованию высокоточных координатных методов проектирования, строительства и управления содержанием инфраструктуры и подвижного состава. 

Именно высокоточные координатные методы открывают путь к переходу на эксплуатацию инфраструктуры в проектном положении. А это, по мнению ведущих мировых экспертов, возможность сокращения затрат на текущее содержание столь дорогостоящей инфраструктуры на 20–30%. 

Техническим решением, обеспечивающим применение координатных методов в «сквозном» технологическом жизненном цикле объектов инфраструктуры, является создание вдоль направлений ВСМ высокоточной координатной системы (ВКС). 

Основными элементами ВКС как составной части инфраструктуры железнодорожного транспорта являются: развёртываемые вдоль железнодорожных направлений сети референцные станции для получения навигационных данных от глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), включая ГЛОНАСС (Россия), GPS (США), а в ближайшей перспективе – BeiDow (Китай) и GALILEO (ЕС); опорные геодезические сети; серверные центры обработки первичных спутниковых измерений и выработки дифференциальных поправок к ним, а также средства связи для доставки полученных данных потребителям (рис. 1). 

ВКС комплексно решает задачи создания единого координатно-временного пространства ВСМ для инженерных изысканий, проектирования, строительства, эксплуатации инфраструктуры и обеспечения безопасности железнодорожного движения. 

Для проведения и развития работ в области построения высокоточных координатных систем в структуре холдинга «РЖД» была создана специализированная организация АО «Транспутьстрой», сконцентрировавшая имеющиеся компетенции и кадры в области создания ВКС и построения на их основе комплексной системы пространственных данных инфраструктуры железнодорожного транспорта (КСПД ИЖТ). 

В период 2011–2013 годов по решению руководства ОАО «РЖД» реализован первый в истории транспортного комплекса России крупномасштабный проект ОАО «РЖД» по созданию ВКС, обеспечивающей скоростное и высокоскоростное (до 250 км/ч) движение электропоездов «Сапсан» на направлении Москва – Санкт-Петербург и скоростное движение электропоездов «Аллегро» на участке Санкт-Петербург – Бусловская. 

Были отработаны технологии построения высокоточных цифровых моделей пути (ЦМП), формирования 3D-моделей с координатной привязкой данных мобильного лазерного сканирования, мониторинга и диагностики состояния пути, а также автоматизированные технологии постановки его в проектное положение с использованием парка путевых машин типа РМ-80, ВПР 3000, «Дуоматик» и др. 

В 2013–2014 годах работы АО «Транспутьстрой» по созданию ВКС на основных направлениях европейской части сети железных дорог проведены на протяжении 13 тыс. км главных путей и продолжаются в настоящее время. 

Порядок применения ВКС на сети железных дорог ОАО «РЖД» определён распоряжением первого вице-президента ОАО «РЖД» В.Н. Морозова от 08.04.2015 года № 905р «О применении ВКС при проектировании, строительстве, реконструкции и ремонте объектов инфраструктуры ОАО «РЖД» и «Регламентом взаимодействия подразделений ОАО «РЖД» и причастных организаций при проектировании, строительстве, реконструкции (модернизации), ремонтах объектов инфраструктуры», утверждённым распоряжением первого вице-президента ОАО «РЖД» В.Н. Морозова от 26.05.2015 года № 1329р. 

Этими распоряжениями на АО «Транспутьстрой» возложены функции хранения, обработки и предоставления информации о месте расположения и координатах пунктов создаваемой ВКС ОАО «РЖД», обеспечения разработки системы, создания и технического сопровождения ВКС на всех этапах жизненного цикла объектов инфраструктуры. 

Полученные результаты послужили основанием для включения норм о необходимости построения и использования ВКС в Специальные технические условия (СТУ) «Проектирование участка Москва – Казань высокоскоростной железнодорожной магистрали Москва – Казань – Екатеринбург со скоростями движения до 400 км/ч», утверждённые Минстроем России. 

Следует подчеркнуть, что проектирование и строительство железных дорог с эксплуатационными характеристиками для указанных скоростей требуют разработки и утверждения совершенно новой нормативно-технической и нормативной правовой базы как основы утверждения любых проектных и технических решений строительства ВСМ. 

В этих целях силами специалистов АО «Транспутьстрой» совместно с ОАО «Росжелдорпроект» и ОАО «НИИАС» разработан и в мае 2015 года согласован с Минтрансом России Свод правил (СП) «Инфраструктура железнодорожного транспорта. Высокоточная координатная система», устанавливающий основные положения по созданию и эксплуатации ВКС в составе инфраструктуры железнодорожного транспорта. 

В соответствии с поручением службы Заказчика (ДКРС) силами АО «Транспутьстрой» в 2014 году были установлены 34 базовые станции ВКС для обеспечения аэрофотосъёмочных работ и воздушного лазерного сканирования при изысканиях для технико-экономического обоснования трассы ВСМ Москва – Казань (рис. 2). 

Принципиально, что развёртывание ВКС для вновь строящейся ВСМ должно начинаться с создания опорной геодезической сети (ОГС) и осуществляться поэтапно, обеспечивая на каждом этапе достижение требуемой точности проведения строительных работ на разных стадиях создания объектов инфраструктуры ВСМ. 

На стадии проектирования требуемая точность, достаточная для строительства земляного полотна, обеспечивается размещением на территории работ мест закрепления временных спутниковых базовых станций через 20–40 км. 

Для выноса в натуру оси пути необходимы более высокие точности, которые достигаются сгущением ОГС до одного пункта на 4–5 км. 

Точности, необходимые для укладки пути в проектное положение после завершения строительства земляного полотна и его осадки, достигаются путём установки промежуточных пунктов ОГС с плотностью один пункт на 0,25–0,75 км. Эти пункты устанавливаются до начала выправочных работ и при необходимости более высоких точностей сгущаются разбивочной сетью, состоящей из вмонтированных в опорах контактной сети мест крепления высокоточных зеркальных отражателей, позволяющих проводить автоматизированное управление рабочими органами путевых машин с точностью «первых миллиметров». 

Завершается развёртывание ВКС установкой постоянных базовых станций на объекты капитального строительства после их возведения (дома связи, посты ЭЦ и т.д.). 

Наряду с высокоточным координатным обеспечением работ по проведению изысканий, проектированию и строительству ВСМ наличие ВКС окажет огромную помощь в решении проблем формирования земельных участков, изымаемых под трассу, межевание их границ, проведение государственного кадастрового учёта. 

Это особенно актуально в свете последних изменений законодательства РФ, устанавливающего требования к точному описанию границ земельных участков, без которых начиная с 1 января 2018 года они не смогут быть задействованы в гражданско-правовом обороте. 

Наличие же ВКС позволит решать эти задачи с необходимыми точностями в заданных государственных системах координат, сокращая затраты на топографо-геодезические работы на 35–40%. 

Резюмируя сказанное, необходимо отметить, что создание ВКС на основе спутниковых технологий является одним из ключевых элементов разрабатываемой в настоящее время в ОАО «РЖД» технологической платформы «Высокоскоростной интеллектуальный железнодорожный транспорт». Рассмотренные инновации позволяют уже в ближайшем будущем осуществить массовое внедрение стандартизованных технологий контроля дислокации, параметров движения и состояния подвижных транспортных средств, а также контроля состояния инфраструктуры высокоскоростного железнодорожного транспорта. 

В.М. Ермаков, Д.А. Вольфсон, Н.В. Сазонов

Предыдущая новость

4 февраля 2015 г. 5:35
Круглый стол – Освоение скорости, Ежедневная транспортная газета «Гудок», Февраль, 2015 №17
Первая высокоскоростная магистраль в нашей стране будет строиться с участием зарубежных партнёров.

Следующая новость

18 октября 2015 г. 2:46
Инженерные изыскания и проектирование в ВКС, Журнал «Железнодорожный транспорт», Ноябрь, 2015 №11
Основой цифрового описания объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта в базе простра...