НОВОСТИ И ПУБЛИКАЦИИ

Опыт октябрьской железной дороги. Журнал «Железнодорожный транспорт», Ноябрь, 2018

Октябрьская дирекция инфраструктуры являет­ся пилотным полигоном по внедрению и использованию Комплексной системы пространс­твенных данных инфраструктуры железнодорожного транспорта (КСПД ИЖТ). В течение 2011— 2012 гг. на магистрали Москва — Санкт-Петербург - Буслове кая были выполнены высокоточные съемочные работы, создана высо­коточная координатная система (ВКС), включающая в себя 2316 главных и промежуточных пунк­тов опорной геодезической сети и 34 референцные (базовые) стан­ции. На всем протяжении магис­трали было проведено мобильное лазерное сканирование и создана цифровая модель пути (ЦМП). 

В хозяйстве службы пути исполь­зуются 12 автоматизированных рабочих мест (АРМ) «Аналитик» и «Администратор» из 42 АРМ, экс­плуатирующихся на полигоне Ок­тябрьской железной дороги.
Совместными усилиями спе­циалистов АО «Ленгипротранс- путь», АО «НИ И АС» и АО «Транспутьстрой», а также Октябрьской дирекции инфраструктуры и Ок­тябрьской дирекции по ремонту пути создана «Инновационная технология производства ремон­тов и реконструкции железнодо­рожного пути с использованием координатных методов на основе спутниковых технологий ГЛО­НАСС/GPS и КСПД ИЖТ». Ее опробовали в 2012 г. на участке ремонтно-путевых работ Калаш­никове — Лихославль. В 2013 г. преимущества этой технологии продемонстрировали на участке Тверь — Редкино во время выезд­ного заседания правления ОАО «РЖД», после чего она была одоб­рена к тиражированию на сети дорог.

С этого времени работы по ре­конструкции (модернизации) пути на высокоскоростной линии начали выполняться исключительно с применением цифровой техноло­гии КСПД ИЖТ с высокоточной постановкой пути в проектное по- южение. Все изыскания и проек­тирование ведутся в едином коор­динатном пространстве. Практика эксплуатации железнодорожного пути, отремонтированного таким образом, подтверждает существен­ное повышение плавности хода и сокращение затрат на техническое обслуживание.

На первом этапе модернизации (реконструкции) пути с применением КСПД ИЖТ подрядная организания разрабатывает проект гемонта или модернизации участ­ка с описанием геометрических характеристик пути и объектов инфраструктуры в формате ЦМП. 

Делается это на основании геоде­зической съемки, выполненной совокупностью размещенных на одной железнодорожной тележке и функционально объединенных средств измерений и мобильного программного комплекса (ПК). 

ПК предназначен для хранения результатов обработки измери­тельных данных и других матери­алов. полученных при проведе­нии изысканий и из базы данных КСПД ИЖТ.

На втором этапе на основании проекта формируются специаль­ные файлы заданий, которые за­тем экспортируются на каждую из путевых машин. После этого зада­ния готовятся к реализации.
Стоит отметить, что для выпол­нения работе применением КСПД ИЖТ необходимы путевые маши­ны, оснащенные оборудованием GPS/ГЛОНАСС геодезического класса, приборами для контроля положения пути после выполне­ния работ и программным комп­лексом для выполнения специа­лизированных расчетов (рис. 1).

 

Рис. 1. Штатный технический комплекс с модернизированным программным обеспечением

Эти расчеты выполняются на ос­нове информации собственной измерительной системы машины, координатных данных местополо­жения ее рабочих органов, а также данных о проектном положении пути и объектов инфраструктуры.

На третьем этапе по результа­там выполненных работ проводит­ся исполнительная геодезическая съемка с привязкой к высокоточ­ной координатной системе с при­менением геодезических прибо­ров, ручных путеизмерительных комплексов и мобильных средств диагностики, оборудованных для работы с использованием коорди­натных методов. 

Результаты исполнительной съемки сравниваются с проектом для принятия решения о вводе в эксплуатацию отремонтирован­ного пути.

Технология текущего содер­жания пути с применением тех­нологии КСПД ИЖТ также реализуется в три этапа выполнения выправочных работ. Принципи­альные отличия имеются толь­ко на первом из них. Задания на выправку пути подготавливают­ся с учетом проектных данных в системе координат высокоточ­ной координатной системы и га­баритных ограничений, данных путеизмерительной тележки в режиме тахеометрической съем­ки и сведений мобильных средств диагностики, оборудованных для работы с использованием коор­динатных методов. Расчет зада­ния на выправку подготавлива­ется с учетом данных проектного и фактического положения пути с привязкой к высокоточной ко­ординатной системе и пикетажу. 

После расчета и проверки задание передается на путевую машину.

Рис. 2. Планово-предупредительный ремонт и модернизация пути по технологии КСПЖ ИЖТ

Впервые на линии Санкт-Пе­тербург — Москва планово-преду­предительный ремонт пути по тех­нологии КСПД ИЖТ был выпол­нен в 2016 г. В результате удалось не только улучшить плавность хо­да подвижного состава на 131,1 км отремонтированного пути, но и обеспечить возможность повыше­ния скорости движения поездов, сократив тем самым время следо­вания высокоскоростного поезда «Сапсан». На рис. 2 приведены объемы планово-предупредитель­ного ремонта и модернизации (ре­конструкции) пути на высокоско­ростной магистрали по цифровой технологии КСПД ИЖТ. Из ука­занных на нем плановых объемов на 2018 г. за 9 месяцев текущего года уже выполнено 138,3 км пла­ново-предупредительного ремон­та пути, в том числе 57 стрелочных переводов, и более 100 км модер­низации (реконструкции) пути.

Рис. 3. Высокоточная постановка пути в проектное положение с использованием современных технологий

Специалисты АО «ВНИИЖТ» проанализировали проекты, их фактическую реализацию и пока­затели геометрии рельсовой колеи в процессе эксплуатации таких участков, в том числе на высоко­скоростной магистрали Санкт- Петербург — Москва. Из заключе­ния № АК-06/250 от 29 мая 2017 г., подготовленного по результатам этой работы, следует, что допус­тимая по критериям плавности хода скорость на них может быть увеличена не менее чем на 10 % по сравнению с участками, реконс­труированными и отремонтиро­ванными по традиционной техно­логии. Такой эффект достигается благодаря комплексному приме­нению системы КСПД ИЖТ при постановке пути и стрелочных пе­реводов в оптимальное положение (рис. 3).

Рис. 4. Практическое применение функционала АПК КСПД ИЖТ

По состоянию на 1 января 2018 г. новые технологии произ­водства работ позволили повы­сить ранее установленные скоро­сти движения поездов до 200 км/ч на 408 км пути, до 220 км/ч — на 553 км пути, до 230 км/ч — на 102 км пути, до 250 км/ч - на 70 км пути.

На основании данных акселе­рометрии и диагностических ком­плексов разработана программа по улучшению плавности хода в гра­ницах высокоскоростной линии Санкт-Петербург — Москва, в том числе в 135 местах с ее нарушением. 

После прохода путеизмерительного вагона установлено, что в текущем году на участках, где проводился планово-предупредительный ре­монт пути по технологии КСПД ИЖТ, оценка состояния рельсовой колеи составила 10 баллов. По результатам измерений акселеромет­ром «Мактрак» средне квадрати­ческие величины ускорений на них находятся в зоне комфорта.

С использованием функцио­нала автоматизированного программного комплекса (АПК) КСПД ИЖТ в рамках Дирекции инфраструктуры решается ряд ак­туальных задач. Среди них мож­но выделить применение базы данных КСПД ИЖТ для форми­рования технического задания на планово-предупредительный ремонт пути и стрелочных пере­водов в целях определения воз­можности увеличения скоростей движения поездов. Важное зна­чение имеет также автоматиза­ция определения параметров пе­реезда, в том числе нормативных расстояний видимости водителю автотранспорта до приближа­ющегося поезда, а машинисту приближающегося поезда — до середины переезда (рис. 4, а).

В результате появляется возмож­ность визуально оценить ситуа­цию вокруг переезда, в том числе с помощью масштабного плана, поперечного профиля переезда и его ЗО-модели, а также сформи­ровать карточку железнодорож­ного переезда.
Кроме того, система позволяет предоставлять каталоги коорди­нат и высот с карточками привяз­ки пунктов опорной геодезичес­кой сети в проектные институты (рис. 4, б), определять негабарит­ные места по всем участкам, обо­рудованным высокоточной коор­динатной системой (рис. 4, в). 

На уровне структурных под­разделений Октябрьской дирек­ции инфраструктуры с помо­щью функционала АПК КСПД ИЖТ можно обнаруживать де­ревья, угрожающие падением на путь или высоковольтные линии (рис. 4, г), на основании паспорт­ных данных по облаку точек ла­зерного отражения оперативно определять границы полосы отво­да (рис. 4, д), измерять расстояния между объектами инфраструкту­ры железнодорожного транспорта и их геометрические параметры, а также строить продольный про­филь пути (рис. 4, е).

Стоит отметить, что функцио­нал АПК КСПД ИЖТ позволяет рассчитывать габарит приближения строений, высоту контактного про­вода и ширину междупутий, конт­ролировать плечо балластной при­змы, отслеживать состояние полосы отвода, а также просматривать дан­ные георадарного обследования.

Подводя итог, можно сделать вывод о том, что за счет примене­ния инновационныхсредств сбора, анализа и обработки информации повысилось качество проведения изыскательских и проектных ра­бот, а также авторского надзора за ходом ремонтных и строительных работ. Результаты проектирования представляются в виде, пригодном для автоматизированной реализа­ции проекта и контроля проведе­ния работ, а также для последую­щего его использования в целях текущего содержания объектов инфраструктуры. Благодаря инно­вационной технологии на основе координатных методов удалось повысить уровень безопасности движения поездов за счет качест­венного выполнения ремонта, мо­дернизации (реконструкции) пути и работ по текущему содержанию инфраструктуры.
Эффективность внедряемой технологии заключается в повыше­нии точности контроля параметров пути на всех этапах работ, частич­ной автоматизации производствен­ного процесса и, как следствие, улучшении условий охраны труда за счет минимизации количества рабочих, находящихся в опасной зоне проведения работ, снижения влияния так называемого челове­ческого фактора. Кроме того, по­является возможность увеличения скоростей движения поездов на от­ремонтированном участке пути за счет его точной постановки в про­ектное положение.

При условии хранения про­ектов в виде ЦМП в базе данных КСПД ИЖТ отпадает необходи­мость повторного проектирования в полном объеме. В результате опимизируется работа путевых ма­шин и сокращаются затраты за счет исключения их вторичных прохо­дов. Кроме того, минимизируются потери из-за задержек поездов за счет сокращения времени техноло­гических «окон».

Учитывая значительный тех­нико-экономический эффект, который дает замещение тради­ционных методов содержания инфраструктуры современными технологиями, Октябрьская же­лезная дорога продолжает активно работать в этом направлении. На данный момент кроме высокоско­ростной линии Москва — Санкт- Петербург - Бусловская высоко­точной координатной системой уже оборудованы такие участки, как Санкт-Петербург — Кошта, Мга — Гатчина — Веймарн — Усть- Лужский узел и Волховстрой - Пай общей протяженностью 845,6 км. Все они способны обес­печить интенсивное грузовое дви­жение. Сейчас данная система ак­тивно внедряется на мурманском направлении.

 

Е.А. Шевцов, А.А.Качанов, Е.К. Терехов

Предыдущая новость

29 мая 2018 г. 23:14
Цифровое проектирование строительства и ремонта инфраструктуры. Журнал «Железнодорожный транспорт», Ноябрь, 2018
Компания АО «Росжел­дорпроект» начиная с 2012 г. разрабатывает про­ектную докум…

Следующая новость

29 мая 2018 г. 23:51
Совместные проекты ОАО «РЖД» и АО «РКС». Журнал «Железнодорожный транспорт», Ноябрь, 2018
Холдинг АО «Российские космические системы» (АО «РКС») входит в Госкор…