В продолжение 353 поста в теме о вагонах НеВа на 143 странице.Пост вышел очень объёмным, если не интересна тема, лучше не читать.
Cypok писал(а):Новая система автоведения вагонов Яуза позволяла с высокой точностью позицировать состав на станции при торможении, позволяя эффективно использовать на линии платформенные двери при парности 45 пар поездов в час.
45 не враки ли? На Нашем транспорте читал, что 40 пар с трудом ввели. Наверно при 45 голова поезда будет смотреть в хвост впереди идущему.
Враки, враки …
Все, кто интересовался историей систем автоведения поездов в метрополитене, могут подтвердить – системы автоведения изначально проектировались под 48 пар поездов в час.
По объективным причинам эксплуатируемые системы автоведения в ПМ отставали по парности. По каким причинам это происходило в ПМ, некоторые форумчане знают лучше меня.
Обратимся к истории:
1980 г. Начинается эксплуатация на Калининской линии в Москве новой системы автоведения (вагоны 81-714/717). КСАУДП разработана МИИТом совместно с ВНИИЖТ и Московским метрополитеном.
Комплексная система автоматического управления движением с автоматическим управлением времени хода по перегону. Безопасность обеспечивалась АЛС-АРС. На центральном посту два управляющих вычислительных комплекса, один из них в горячем резерве. Станционные комплексы тоже дублированы, туннельные комплексы перенесены в помещения станционных систем. Стал возможен ремонт систем не только в ночные окна, но и днём. Появилась возможность горячей замены плат в системах. Прицельное торможение по датчикам индуктивности (напольная система). Введён роботизированный оборот составов со скоростью до 40 км/час. Поездные устройства осуществляют также функциональный контроль за работой оборудования вагонов. При этом диспетчер центрального пункта управления участка следит за посадкой и высадкой пассажиров, за ситуацией в вестибюлях, на эскалаторах, на перронах станций с помощью телевидения. Если это необходимо, вмешивается в процессы движения поездов. Одним словом, было внедрено полное автоведение, позволяющее обеспечить надёжное движение поездов и перестановку составов для обратного движения. Планировалось перейти на движение без машинистов.
Что помешало окончательному претворению этих планов в жизнь? Изначально Калининскую линию в Москве планировали строить со станциями типа «горизонтальный лифт». Ещё на стадии трассировки глубокие станции были конструктивно идентичны Ленинградским «горизонтальным лифтам», позже запроектировали станции Московского типа, но с заграждением и автоматическими дверьми вдоль края платформы, так не создаётся скученности пассажиров в центральном зале станции. Но в рабочей документации станционные двери и заграждения исчезли. Почему? Оказалось, проектировщики не укладывались в пресловутые 48 пар поездов в час. При наличии станционных дверей, прицельное торможение должно осуществляться с точностью +-20 см. Тормозить придётся в два этапа. Основное торможение до скорости 3-5 км/ч, докатка 3-4метра и окончательная остановка состава, одним словом как в Петербурге. После посадки закрытие сначала одних дверей а потом и вторых, одновременно их закрывать было нельзя из за применённых в то время конструктивных решений. И эти дополнительные секунды всё портили. Метрополитен к тому же не горел желанием постоянно возиться с платформенными дверьми. Придумали «изящный» выход. На каждой станции нужно организовать посты видеонаблюдения за перроном. Один оператор обслуживал две станции. На станции при падении пассажира на рельсы диспетчер вмешивается в процесс движения поездов, давая команду на экстренное торможение, предотвращая гибель пассажира. Система сама определяла, какие составы где остановить, или притормозить. До полностью автоматического движения без машиниста оставался один шаг. Хоть и крайне редко, на всей линии раз в несколько месяцев, но система безопасности АЛС-АРС давала сбои. В такой ситуации движение без машиниста не возможно.
1983 г. ВНИИЖТ совместно с Московским метрополитеном разработали дублирующее автономное устройство ДАУ-АРС, использующее в качестве резерва комплект поездной аппаратуры АРС хвостового вагона поезда.
1984 г. В конце года система КСАУДП Калининской линии аттестуется для работы без машинистов. Но пройти все тесты без замечаний не получилось. Системы, собранные на отдельных микросхемах не показали заданного уровня наработки на отказ. В таких условиях руководство Московского метрополитена не пошло на отказ от машинистов. «Сиди и контролируй».
Калининская линия и Таганско-Краснопресненская линия в ММ эксплуатировались с централизованной системой управления в течение нескольких месяцев с проектной парностью – 48 пар в час, и заметите, достаточно нормально эксплуатировались. В вагонах была установлена аппаратура САММ (система автоведения МИИТ – Метро). Потом для уменьшения влияния эффекта пересадок, когда большинство пассажиров идущих на пересадку стараются ехать в ближайших к пересадке вагонах, для увеличения возможностей по нагону на линии, и уменьшения среднего расхода энергии на движение составов, приняли решении перейти на 45 пар поездов в час. При этой парности система автоведения проработала не один год крайне стабильно.
Если бы не стагнация экономики в конце 80 годов, то сейчас машинистов в кабинах бы не было, и мы это воспринимали бы как само собой разумеющееся.
Система автоведения для Яузы была построена с прицелом на высочайшую надёжность и безотказность. Для этого сделали следующее:
- поездная часть системы была многократно дублирована. В головном вагоне устанавливался «бортовой компьютер», в нём работали 4 вычислителя в параллельном режиме, данные расчётов постоянно сравнивались. Если данные одного вычислителя отличались от остальных, этот вычислитель отключался. Отказ системы в головном вагоне происходил в том случае, когда из строя выходило три вычислителя из четырёх. Для отказа поездной системы целиком - в хвостовой кабине, в тоже самое время, должен был произойти отказ ещё трёх вычислителей. Это равносильно тому, что при исправном питании из установленных в комнате 8 компьютеров, 6 одновременно перестанут работать, при этом каждый компьютер по отдельности мог стабильно работать ежедневно в течение 5 лет.
- информация между «бортовым компьютером» и исполнительными устройствами вагонов передавалась по трём параллельным каналам. Эти принципы были заимствован у электро-дистанционной системы управления истребителей семейства Су-27. Самолёт статически неустойчивый в продольном канале, летает исключительно благодаря «бортовому компьютеру». Лётчик отклоняет ручку управления полётом, бортовой вычислитель рассчитывает отклонение аэродинамических поверхностей: цельно-поворотного хвостового стабилизатора, двух секций носка крыла, рулей направления на вертикальном оперении, флаперонов крыла и т. д. Система управления приводами трёхканальная.
Если система управления откажет в полёте, самолёт неминуемо разобьётся.
На этом примере хорошо видно, какова цена надёжности. За всё время строевой эксплуатации этого семейства самолётов, их было выпущено более 1000 самолётов, отказа системы управления не было. Это чудо? Нет, это технически грамотное воплощение.
(Справедливости ради стоит уточнить, было три катастрофы в семействе Су 27 по причине отказа системы дистанционного управления – СДУ. Из них две катастрофы произошли во время испытаний. Одна катастрофа произошла в самом начале лётных испытаний Су 27, отказ в СДУ привёл к гибели лётчика и машины, второй случай произошёл в процессе лётных испытаний по отработке режимов СДУ на Су 37, 711 машина, тогда лётчик сумел катапультироваться. Был ещё случай, когда летчик далёкой страны во время показательного выступления в группе, умудрился выключить СДУ в полёте, невероятно, но факт. Самолёт мгновенно развернуло и он развалился от набегающего потока, лётчик мгновенно погиб.)
- программа управления в «бортовом компьютере» была зашита «намертво», перепрограммирование требовало снятия блока с вагона и специального программатора.
- программа управления зашита с «битом секретности», как мы говорили. Тут сильно помогли товарищи из ФАПСИ (Федеральное агентство правительственной связи и информации). Нельзя полностью исключить возможность считывания программы управления из «бортового компьютера» злоумышленником. Поэтому даже при считывании самой исполнительной программы с вычислителей, она была абсолютно нечитаемая, абракадабра получалась. Внутри самого вычислителя на уровне «железа» исполнительного устройства эта абракадабра превращалась в конкретные операции и вычислитель их выполнял. Это полностью устраняло проблему несанкционированного перехвата управления подвижным составом путём подмены или искажения программы.
- «бортовой компьютер» посылал по шине управления на исполнительные механизмы все команды в зашифрованном виде с динамической системой изменения кода адреса исполнительного устройства и команды. Даже подключившись к каналам управления злоумышленники не смогут узнать адрес исполнительного механизма куда послана команда и что она означает, понять какие команды рабочие а какие «пустышки». Входные тракты исполнительных устройств имели физическое ограничение, не более 40 принимаемых команд в секунду. Теоретически можно подобрать команду методом переборки кода, но на максимальной скорости на это уйдёт более 10000 лет, если вагон поставить в депо. Это полностью устраняло несанкционированный перехват команд управления составом, и позволяло операторам принимать управление составом на себя в случае аварийных ситуаций.
- связь центральных вычислительных устройств с поездными вычислителями осуществлялась многоканально. Два канала осуществляли связь по радио на разных частотах, приёмопередающая аппаратура стояла в головных вагонах и дублировалась, один канал работал по меткам, инфракрасный канал работал по светофорной сигнализации, один канал по рельсовым цепям.
- центральных вычислителей на линии было четыре, они располагались в двух помещениях и в автоматизированном режиме управляли линией. Отказ наступал при выходе трёх вычислителей. Центральные вычислители управляли автоматическим ведением поездов по линии, вентиляцией, , эскалаторами, входными дверьми, блокируя при необходимости.
Последним рубежом были операторы на линии.
Именно эта специфика и требования высочайшей надёжности требовали производства СБИСов (микросхем со сверх большой степенью интеграции), именно по этому для аналогичной системы для вагонов Ока/Ладога планировалось производство нескольких специализированных микросхем. Пока разработка новейшей системы автоведения для 760 вагонов нового покаления приостановлена, должны появиться новые требования со стороны заказчика.
Будем пользоваться имеющейся системой, если её запустят.
). Нам требования на всякие электронные устройства спускались с указанием массо-габаритных характеристик иногда с точностью до десятков грамм(!). С габаритами редко были проблемы, а вот с массой шла постоянная борьба.
