Дипломный проект

"Информационная технология для работы маневрового диспетчера наливной станции"

Введение

Железнодорожный транспорт является основным видом транспорта в нашей стране, на его долю приходится 2/3 объёма всех перевозок. В сравнении с другими видами транспорта он имеет такие преимущества, как регулярность работы независимо от времени года, времени суток и погодных условий, неограниченная дальность и до статочная скорость перевозки, способность перевозить самые различные грузы. Основной задачей железнодорожного транспорта является удовлетворение потребностей в перевозках контейнеров и грузов.

В основу работы всей отрасли положена реализация программы - ускорение социально-экономического развития предприятия, перевод производства на интенсивный путь развития. Главным средством интенсификации является широкое внедрение новых систем управления, прогрессивной техники и технологии на базе использования научно-технических достижений. Так же за счет совершенствования оперативного управления перевозочным процессом на основе внедрения современных средств передачи, обработки информации с использованием электронных вычислительных машин.

Научно-техническим советом, на основе анализа структурного построения системы диспетчерского управления и ее технологического обеспечения, были определены наиболее эффективные пути совершенствования системы оперативного управления перевозками.

Предусматривается создание автоматизированных центров управления дорожными полигонами, центров управления узлами и центра диспетчерского управления, как основы принципиально новой структуры управления эксплуатационной работой железных дорог.

В настоящее время в связи со значительным ростом объемов перевозок грузов и пассажиров, одной из основных задач на железнодорожном транспорте является сокращение эксплуатационных расходов, улучшение всех основных эксплуатационных показателей работы при безусловном обеспечении безопасности движения. Наиболее оптимальным решением поставленных задач служит внедрение автоматизированных систем диспетчерского управления.

Одним из возможных способов снижения затрат является оптимизация грузовых перевозок, причём по рыночным критериям и в конкурентной среде, на стадии оперативного управления ими. В связи с этим в научных и проектных организациях железнодорожного транспорта в последние годы велись разработки оптимизационных задач оперативного управления перевозочным процессом применительно к новым экономическим условиям. Для обеспечения возможности решения этих задач в масштабе реального времени разработаны новые информационные технологии.

Основным производственным подразделением хозяйства перевозок ОАО «РЖД» является железнодорожная станция. На сети железных дорог России насчитывается более 6 тысяч железнодорожных станций, различающихся по назначению, размеру, характеру и степени вооружённости и оснащённости. От чёткости работы каждой станции зависит качество работы всех уровней хозяйства. В связи с этим на основании распоряжения №118 р президента ОАО «РЖД» от 31.01.05 специалистами хозяйства перевозок и ВНИИАС разработан проект документа «Положение о железнодорожной станции», в котором нашли отражение изменения, произошедшие в отрасли после 2001 года.

В проекте документа установлена необходимость:

приведения показателей работы станций различной специализации в соответствие со статьями бюджетов производства и затрат;

разработки технологии реализации бюджета производства и бюджета затрат;

составления нового перечня планируемых на сутки и смену показателей работы станции;

регламентирования процесса внутрисменного планирования работы станции;

организации взаимодействия станции с отделением и управлением дороги в масштабе реального времени в условиях автоматизированного управления работой станции;

установления перечня и форм внутрисменных планов, составляющих задание отделения или управления дороги;

установления состава и порядка автоматизированного расчёта внутристанционных внутрисменных планов.

В проекте Положения установлено, что по характеру своей работы станции подразделяются на пассажирские, грузовые и технические. В составе технических станций выделен тип грузовой станции, подразделяемый на подтипы погрузочных и выгрузочных станций. Грузовые станции играют важнейшую роль в осуществлении перевозок. Именно здесь производятся начальные и конечные операции перевозок, погрузка и выгрузка грузов, приём грузов к перевозке и выдача, заключение договоров на перевозку грузов, оформление перевозочных документов, транспортно - экспедиционные операции и многое - многое другое.

Грузовые станции - основное место контакта железных дорог с предприятиями и организациями, пользующихся услугами железнодорожного транспорта, и поэтому от организации работы грузовых станций зависит и объём перевозок, и объём оказываемых услуг, и в конечном результате прибыль.

Из числа грузовых станций выделены станции наливные, осуществляющие главным образом погрузку нефтеналивных грузов. Наливная станция предназначена для:

подготовки вагонов к погрузке;

погрузки;

взвешивания груза;

приёма груза к перевозке;

коммерческого осмотра вагонов;

пломбирования вагонов;

оформления перевозочных документов.

Наливная станция может иметь сортировочную горку или полугорку. Система оперативного управления имеет три уровня: маневровый диспетчер (ДСЦ), дежурный по станции (ДСП) какого либо парка, исполнители (дежурный по горке, горочный составитель, регулировщик скорости, машинист локомотива, приёмосдатчик груза и т.д.)

Работа каждой станции была организована во времена плановой экономики и централизованного финансирования на основе установления нормативов, и контроля за ходом их выполнения. В настоящее время такая организация входит в противоречие с требованиями рыночных отношений.

Так, например, для выполнения норматива на среднее время простоя вагона станция вынуждена отправлять вагоны после разгрузки в соответствии с планом формирования поездов. А этот план не учитывает наличие груза, который может быть загружен в вагоны на той станции, куда они направляются. В результате мы имеем ничем не оправданный порожний пробег, который, естественно, обходится дороже, чем порожний простой. Поэтому при выполнении таких нормативов затраты не снижаются, а растут.

Существует также норматив на остановку вагонов в резерв ОАО «РЖД» и изъятие из резерва. Это - ничто иное, как искусственная маскировка неоправданной передачи вагонов на станцию, где они не нужны. В результате этого система учёта получает ложную информацию, по которой рассчитывается среднее время простоя вагона. При этом отчётные данные показывают, что норматив выполнен, что не соответствует действительности.

План формирования поездов предписывает направлять вагоны на строго определённые станции. Нарушения плана формирования контролируются, и за них персонал получает взыскания. Но в условиях рынка необходимо иметь возможность изменения адреса назначения груза в целях поддержания конкуренции между грузополучателями. Получается, что в ряде случаев план формирования выступает в качестве тормоза рыночной экономики.

Есть и другие примеры, показывающие, что сложившаяся система управления перевозками не соответствует требованиям рынка. Но эти примеры касаются более высоких уровней организационной структуры (отделения дороги и выше).

В проекте Положения о железнодорожной станции сказано, что деятельность станции должна оцениваться по её конечному продукту. В качестве конечного продукта считается вклад в транспортную услугу, которую оказывает отделение дороги, управление дороги или ОАО «РЖД» в целом. Поэтому реформирование системы управления ведётся, начиная с высших уровней, где должны приниматься стратегические решения и выдаваться станциям в качестве заданий. Станция должна выполнять эти задания наилучшим образом.

Поскольку решения должны приниматься заблаговременно (от 0,5 до 4 часов до начала исполнения), то при наступлении времени начала исполнения последних элементов задания, ситуация на станции может значительно измениться. В силу этого точное выполнение задания не всегда возможно. В этих случаях целесообразно минимизировать отклонения от полученных заданий. Сделать это традиционными методами невозможно. В связи с этим представляется целесообразным применение автоматизированного оперативного планирования работы станции.

1. Формулирование исходных данных применительно к теме проекта

1.1 Статус станции

Железнодорожная станция Ветласян входит в состав Сосногоского отделения Северной железной дороги, являясь его структурным подразделением. Код сетевой разметки - 285706.

Станция Ветласян - является сквозной грузовой станцией с параллельным расположением специализированных парков. По характеру выполняемой работы считается грузовой (наливной), по объёму работы отнесена к 1 классу. Станция Ветласян работает с опасными грузами кроме класса 1 (ВМ). Имеется полугорка - малой мощности. Прилегающие к станции перегоны, Ветласян - Ухта, Ветласян - Сосногорск.

К станции примыкает парк НПЗ связанный с ним однопутный перегон, оборудованный полуавтоблокировкой.

Внутриузловые соединения: Соединительный путь ПЧ-30 от парка НПЗ до станции Ухта оборудован устройствами однопутной двусторонней автоблокировкой без проходных светофоров для движения грузовых поездов четного и нечетного направления на автономной тяге. Грузовое движение на обслуживается тепловозами 2ТЭ-116, депо приписки станции Сосногорск.

На станции в маневровой работе постоянно находятся 3 одиночных маневровых локомотива обслуживаемые одним машинистом в одно лицо и спаренный маневровый локомотив обслуживаемый локомотивной бригадой (машинист, помошник машиниста) предназначенный для вывода групп гружённых вагонов с подъездных путей не общего пользования ООО «Лукойл-нефтепродукт» (Ухтинский НПЗ) Газоконденсатная эстакада Сосногорского ГПЗ, на приёмо-отправочные пути станции, для формирования поездов. Серии ЧМЭ-3 депо приписки станции Сосногорск. Маневровые локомотивы и составительские бригады за маневровыми районами не закреплены и используются по указанию маневрового диспетчера.

На станции Ветласян - имеются подъездные пути не общего пользования:

Аэропорт Ухта,

ОАО «ВЕСТР»

ООО «Северкомплектстрой (далее в тексте ООО «СКС»)

ООО «УЗКБИ»

ООО «Ухтажелезобетон»

Учреждение ОС-34/8 УИН МВД РФ

ООО «Газпромтранс»

Газоконденсатная эстакада Сосногорского ГПЗ

прикреплённая промывочно-пропарочная эстокада (ППС), которая расположена в парке станции НПЗ.

1.2 Вооруженность наливной станции

Схема расположения путей и парков сортировочной системы в рыбках приведена на рис. 1.1.

Рисунок 1.1. Схема заданной станции

Условные обозначения:

ПОП - четный приёмо-отправочный парк; ПОП - нечетный приёмо-отправочный парк; СП - сортировочный парк;

Парк НПЗ;

ПЗ - пассажирское здание; ПТО - пункт технического осмотра;

МВ-1 - маневровая вышка, пост сигналистов; Пост ЭЦ - административное здание, помещение дежурного по станции, маневрового диспетчера, 1 - помещение составителей; помещение регулировщика скорости.

Как следует из рисунка, станция имеет:

приёмо-отправочный четный парк (2 путей);

нечетный сортирочно-отправочный парк (5 путей и одна вытяжка);

сортировочная парк (12 путей),

Прилегающие к станции перегоны, Ветласян - Ухта, Ветласян - Сосногорск.

В нечетном направлении: Ветласян - Ухта - двухпутный.

По I главному пути - односторонняя автоблокировка без проходных светофоров для движения пассажирских и грузовых поездов нечетного направления на автономной тяге.

По II главному пути - односторонняя автоблокировка без проходных светофоров для движения пассажирских и грузовых поездов четного направления на автономной тяге.

В четном направлении:

Ветласян - Сосногорск - двухпутный.

По I главному пути - односторонняя автоблокировка для движения пассажирских и грузовых поездов нечетного направления на автономной тяге.

По II главному пути - односторонняя автоблокировка для движения пассажирских и грузовых поездов четного направления на автономной тяге.

Примыкания путей станции, переданных в ведение других служб и организаций железных дорог ОАО «РЖД»:

Пути (18,20) вагонного депо ВЧДЭ-14. Место примыкания - стрелка №72.

Граница пути - поворотный брус за стрелкой №72.

Путь ПЧ-30. Место примыкания - стрелка №3 к пути №3 парка НПЗ.

Граница пути - Изостык светофора Ну, включенный в ЭЦ станции.

Данный путь является соединительным путем.

Путь ПЧ-30. Место примыкания - стрелка №27 к пути №3 парка НПЗ.

Граница пути - Изостык светофора Ч-2з, включенный в ЭЦ станции.

Пути сортировочного парка объединены в 2 пучка: 1-й пучок - пути 13,15,17,19,21,23,; 2-й пучок - пути 25,27,29,31,33,35.

-13 путь - для вагонов назначением Ухта

-15 путь - для вагонов из под темных нефтепродуктов

-17 путь - для вагонов из под светлых нефтепродуктов

-19 путь - для вагонов из под конденсата

-21 путь - для вагонов следующих под выгрузку

-23 путь - для вагонов битумных пв и цистерн

-25 путь - для вагонов задержанных

-27 путь - для вагонов назначением Микунь Сыктывкар

-29 путь - для вагонов назначением Печера Сосногорск

-31 путь - для вагонов из под темных нефтепродуктов

-33 путь - для вагонов из под светлых нефтепродуктов

-35 путь - для вагонов порожних газовых цистерн

1.3 Оснащенность сортировочной системы

Сортировочная система оснащена системой электрической централизации в 1973 году.

В электрическую централизацию включено 59 стрелки. Управление стрелками осуществляется с 2 пультов, размещенных в сортировочном и приемо-отправочном парках.

Парки и главные пути I, II оборудованы электрической централизацией стрелок и сигналов (ЭЦ), горка и парк формирования - электрической централизацией стрелок и сигналов. Для переработки вагонопотока прибывающего разборочными поездами имеется сортировочная горка с одним путями надвига.

На сортировочной горке имеется один пост управления, с пульта которых производится управление централизованными стрелками, сигналами.

Распорядительный пост (МВ-1) расположен с правой стороны по ходу движения, оборудован 2-х сторонней радиосвязью с маневровыми локомотивами горки и парка формирования, 2-х сторонней парковой связью и управляет 12 стрелками, и всеми сигналами горки.

Все стрелки оборудованы фотоэлементами.

Пути сортировочного парка объединены в 2 пучка: 1-й пучок - пути 13,15,17,19,21,23,; 2-й пучок - пути 25,27,29,31,33,35.

Для регулирования скорости идущих с горки отцепов установлено на тормозной позиции для интервального торможения Для прицельного торможения вагонов в голове сортировочного парка на каждом пути на расстоянии 50 метров от предельного столбика уложены башмакосбрасыватели полуперекрестного типа-6 левых 6 правых. Торможение вагонов в глубине сортировочного парка не производится.

На горке работают один маневровых тепловоза серии ЧМЭ-3, оборудованные радиостанциями ЖРУ - СС и ЖРУ-ЛС для переговоров с дежурным по горке МВ-1 и поста.

Все парки станции оборудованы 2-х сторонней парковой связью. ДСП парка имеют двустороннюю поездную радиосвязью с поездными локомотивами. Все служебные переговоры регистрируются. На горочном посту имеется регистратор служебных переговоров также и в помещении ДСП. В качестве дублирующего устройства в помещении составителей поездов, регулировщиков скорости движения вагонов, операторов поста установлены дублирующие системы, с помощью которых производится передача сортировочных листков от информационного центра обработки грузовых документов. Для пересылки сортировочных листков от дежурного по горке к составителям горки, и в помещение регулировщиков скорости движения имеется малая пневмопочта пересылка сортировочных листков осуществляется без патронов под давлением воздуха 3,8 атм.

Для автоматизации информационного обслуживания персонала, участвующего в перевозках, автоматизированного ведения модели станции, модели местонахождения вагонов станции, для обмена информацией с другими АСУ, для оперативности и обоснованности принятия решений по управлению перевозочным процессом и т.д., на станции действует АСУ.

Система АСУ включает в себя центральную ЭВМ (сервер), резервный сервер, два концентратора информации (ТКИ), 1-й для связи с АСОУП, 2-й обеспечивает взаимодействие системы с абонентами участка по коммутируемым телеграфным каналам связи, набор АРМ оперативного персонала станции, подключаемых к центральной ЭВМ по локальной вычислительной сети, набор удаленных АРМ оперативного персонала станции, подключенных к серверу через модемы физической линии, терминальные устройства, подключенные к серверу через ТКИ.

Локомотивные бригады прибывшие с разборочными поездами в приемо - отправочный парк оставляют документы в бункере, установленном в северной стороне ПО и ПП на каждом пути.

С 2003 года функционирует АСУ СТ разработки ОАО НТЦ Транссистемотехника. Модель ЭВМ - Pentium 4 с операционной системой Windows XP. Программы написаны на языке Си ++. В оперативном режиме решаются следующие задачи:

обработка информации на прибывающие поезда и выдача сортировочных листков;

учет накопления вагонов на путях сортировочного парка;

обработка информации о формируемых составах;

выявление нарушений плана формирования

слежение за специальным подвижным составом;

выдачу оптимальных вариантов текущего планирования работой станции.

1.4 Эксплуатационная характеристика станции

Из общего объёма погрузки станции Ветласян доля нефтеналивных грузов составляет более 90%. Порожние цистерны под налив нефтепродуктов на станцию поступают в основном организованными маршрутами со станций выгрузки, отдельно цистерны из-под тёмного налива и цистерн из-под светлого налива.

В порожнем вагонопотоке доля цистерн из-под светлого налива составляет: в зимний период 40% в летний период 80% из-под темного налива в зимний период 60% в летний период 20% ряду. Наряду с цистернами парка ОАО «РЖД» грузоотправитель использует собственные цистерны, парк которых постоянно увеличивается. Собственные цистерны прибывающие в основном маршрутами или укрупнёнными группами. По заявке грузоотправителя собственные цистерны могут подаваться «прямым» вариантом, из-под продукта под продукт, после технического и коммерческого осмотра на эстакады налива. Все остальные цистерны перед подачей на эстакады налива также проходят технического и коммерческий осмотр после чего рассортировываются по роду груза.

Вагоны признанные негодными под налив, отправляются в зависимости от брака в, деповской и текущий ремонт или на промывочно-пропарочную станцию. Данные вагоны накапливаются в сортировочном парке и подаются на ремонтные пути или отправляются промывочно-пропарочную станцию (Новоярославская) или на ст. НПЗ.

В среднем за сутки по станции погрузка наливных грузов составляет: светлых нефтепродуктов - 85 вагона; темных нефтепродуктов - 132 вагона.

Перечень перевозимых грузов приведены в таб. 1.2

Таблица 1.2 Перевозимые грузы

Вид груза	Код груза	Код прикрытия	Аварийная карточка
Фракция пропанбутановая	226267	5	206
Газовый кондинсат	226106	6	301
Бензин моторный	211056	6	301
Бензин стабильный газовый	226021	6	301
Топливо дизельное	214039	8	901
Мазут топочный	221066	8	901
Газоль	215031	6	301
Битум	222054
Топливо реактивное	212052	6	305

2. Характеристика наливной станции, как объекта автоматизации

Количественные характеристики, используемые при проектировании информационного обеспечения задач

Автоматизированное управление работой сортировочной системы требует соответствующего внутримашинного информационного обеспечения. В состав любого информационного обеспечения входят массивы информации, выступающие в качестве хранилищ данных, используемых в ходе решения и для вывода результатов на экран пользователя. Каждый массив можно представить себе как отображение некоторого шкафа (таблицы), в котором имеются полки (строки), на которых лежат книги (столбцы) и т.д. Структура массива описывается, как структура такого шкафа, что позволяет алгоритму (программе) адресно обращаться к каждому элементу структуры. Для соблюдения точности обращений необходимо знать размеры всех элементов.

При организации массивов стараются отобразить объект автоматизации. Так, например, состав можно представить таблицей, в которой строка отображает один вагон (номер вагона), а столбец - признак вагона (род, тип, состояние, последняя операция, время её свершения и т.д.). В этом случае размер массива будет определяться числом строк (вагонов), размер строки - числом столбцов (признаков вагона). Поэтому необходимо представить в качестве исходных данных для проектирования некоторые количественные данные станции.

Такие данные получены из техническо-распорядительного акта станции, технологического процесса и другой технической и технологической документации. Они приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1 Перечень информационных параметров станции, которые необходимо использовать при проектировании информационной технологии и поддерживающих её задач

Имя массива	Обозначение реквизита	Значение	Название реквизита
1.pasp	NST	285706	ЕСР станции
	KSSIS	1	Количество сортировочных систем
	KMSSP	12	Кол-во путей в сортировочном парке
	KMSPP	2	То же, в парке прибытия
	KMSPO	5	То же, в парке отправления
	KPERO	2	Кол-во перегонов по отправлению в одной системе
	KPER	2	Кол-во перегонов в одной системе всего
	KLMS	7	Кол-во путей, лимитирующих прием поездов с заданного перегона
		2	Кол-во перегонов по отправлению всего
	KSTPL	11	Кол-во строк в именном графике работы локомотивных бригад одной системы
	KNIT	20	Кол-во ниток графика
	KP15	2	Кол-во ниток графика на трех часовом отрезке времени
	KPMXO	2	Кол-во поездов, находящихся на стан-ции и ожидаемых с прибытием за 1,5 часа
	KNP	15	Кол-во назначений в поезде
	KNAZ	6	Кол-во формируемых назначений в одной системе
	KNPER	6	Кол-во назначений, закреплённых за перегоном
	KTRAN	12	Кол-во сортировочных путей по ТРА
	KNO	6	Кол-во направлений по отправлению
	KNCHN	5	То же, наоборот
	KGF	6	Количество грузовых фронтов
	KVGF	30	Количество вагонов на грузовом фронте
	TPR	60	Длительность операции прибытия поезда
	TDR	54	То же, роспуска составов с горки
	KTWP	7	Количество типов порожних вагонов в поезде
	KGP	9	Количество видов груза в поезде
	KGH	3	Количество групп вагонов в поезде, отличающихся характеристиками
	KG	8	Видов наливных грузов
	KMAROT	4	Маршрутов, планируемых для одной отправки
Продолжение таблицы 2.1
1	2	3	4
	KGNTV	6	Видов груза, для которых планируется использование одного типа цистерн
	KNOT	8	Отправок наливных грузов, которые могут планироваться
			совместно
	KOPST	3	Видов подготовительных операций, выполняемых на станции
	KOTPV	11	Разных отправок, следующих по одному и тому же маршруту
	KTP	7	Типов вагона в поезде
	KTVG	3	Взаимозаменяемых типов вагонов для одного груза
	KTVGS	261	Рабочий парк типов гружёных цистерн
	KTVD	261/260	Рабочий парк типов цистерн всего
	KTVOT	5	Типов цистерн, которые могут быть выделены для одной заявки
	KTVSTD	11	Типов цистерн, планируемых в пункт промывки
	KTVRD	8	Типов цистерн, на которых специиализируется одно депо
	KVV	8	Цистерн, подлежащих выводу из эксплуатации
	KZP	80	Заявок на перевозки
	KZV	7	Грузов, после которых запрещён налив данного груза
2.MGS	NPF	2060,2070	Код назначения станции по
			плану формирования
3.MZNP	NPER	2060,2070	Коды направления, на которые отправляются поезда
	NPER	2858-2856	Коды перегонов по отправлению
	NPF	2060,2070	Назначения по плану формирования
4.MNVD	P	4800,5200	Вес поезда на данном направлении по отправлению
	L	057,060	Длина поезда
	DP	1	Допустимые отклонения по весу
	DL	6	То же, по длине
6.MPLP	NPER	2858-2856	Коды перегонов по прибытию
	NMS	2,4.	Номера путей парка прибытия
7.MKPER	NPPOD	2858-2824	Код выделенной станции, с которой поступает последнее сообщение о приближении поезда
	NPER	1	Имя перегона

2.1 Управляемость процессов

Из научной литературы известно, что управлять - это значит выбирать. Для получения возможности выбора необходимо иметь какие-то сравнимые варианты. Для правильности выбора нужно иметь обоснованные критерии. Варианты можно формировать только при наличии управляющих воздействий.

Применительно к наливной станции можно сказать, что:

критерием должна быть минимальная сумма отклонений от оперативного плана отправления по количеству гружёных вагонов заданной номенклатуры грузов и порожних вагонов заданных типов за текущий период планирования;

в качестве управляющего воздействия может выступать изменение очерёдности расформирования разборочных составов на горке;

в качестве вариантов в этом случае будут разные последовательности подачи составов на горку с учётом возможности освоения прибывающих в разборку составов.

Условиями управляемости станции будут:

своевременное поступление из ЦУМРа, ДЦУ и ЦУПа планов отправления поездов своего формирования, а также перспективы по подходу составов в разборку для обеспечения внутри отделенческих, дорожных и сетевых перевозок;

наличие текущей информации о дислокации порожних и гружёных вагонах на станции и путях подхода;

наличие заблаговременной информации о возможностях депо обеспечивать локомотивами нитки графика.

В настоящее время на станции Ветласян эти условия не выполняются. Поэтому станцию можно считать неуправляемой по названному критерию. Необходимо провести организационную работу и поставку соответствующего программного обеспечения.

Как следует из сказанного, управляющее воздействие должно формироваться в АРМе ДСЦ при наличии соответствующей информации и программ. В состав указанной информации должны входить данные о разборочных поездах, которые следует расформировывать в данной сортировочной системе. Эти данные находится в базах данных существующей АСУ и скомплектованы таким образом, что непосредственное использование их оптимизационной задачей невозможно. Необходима предварительная подготовка информации в АРМе ДСЦ.

Таким образом предлагается разделение функций между ДСЦ и ДСЦО на основе выделения для ДСЦО технологий подготовки информации для решения оптимизационной задачи, а для ДСЦ - информационные технологии решения этих задач и доведение конкретных заданий до исполнителей.

3. Технологический процесс станции, как объект информационного обслуживания

3.1 Основные положения, определяющие технологический процесс работы станции, как объект информационного обслуживания

Результатом решения задачи выбора очерёдности расформирования составов на горке (ВОРС) должен быть набор планов, определяющих ведение технологических процессов сортировочной системы:

приёма разборочных поездов;

роспуска составов с горки;

отправления поездов своего формирования.

Технологический процесс работы станции представляет собой документ, определяющий способы и приёмы эффективного использования подвижного состава, технических устройств и элементов инфраструктуры в целях осуществления вкладов в перевозки. Для осуществления технологического процесса необходимы информационные технологии планирования технологических операций и контроля за ходом исполнения планов. Чтобы составить такие технологии необходимо располагать чёткими описаниями самих технологических операций.

В этом случае основным критерием должна быть оптимальность роспуска. При наличии в парке прибытия ограниченного числа путей, на которые может быть принят поезд с одного из путей подвода, необходимо организовывать работу парка таким образом, чтобы не занимать эти пути поездами, принять которые можно и на другие пути. В этом случае может возникать ситуация, когда необходимо планировать работу сортировочной системы по критерию оптимальности приёма поездов.

Независимо от того, по какому критерию ведётся оптимизация в текущем периоде планирования, остаётся необходимость формирования и сравнения вариантов. Для каждого технологического процесса имеют место свои варианты, как по числу, так и по информационному содержанию. Каждый вариант должен быть построен, оценён и сравнён с текущим оптимумом. Наиболее трудоёмкой (как для человека, так и для ЭВМ) процедурой является построение варианта. Она сводится к имитации всех элементов технологического процесса, от которых зависит критерии выбора. Так, например, чтобы оценить вариант очерёдности роспуска по критерию оптимальности отправления нужно установить сколько и какие назначения будут полностью завершать накопления вагонов, соответствуют ли эти назначения по количеству и типу вагонов, а также по виду груза тому, что задано в планах ЦУМРа, ДЦУ и ЦУПа и т.д. Но для этого нужно имитировать поступление отцепов на сортировочные пути в порядке, определяемом последовательностью роспуска составов, и размещением в них отцепов. Чтобы правильно запрограммировать имитацию, нужно иметь точное представление о технологии роспуска. Точно также можно сказать и о любой другой технологии.

3.2 Поступление порожних цистерн на станцию Ветласян

Порожние цистерны под налив нефтепродуктов на станцию поступают организованными маршрутами со станций выгрузки, а так же в составе передаточных поездов сформированных на станции Сольвычегодск, Микунь, отдельно цистерны из-под темного налива и цистерн из-под светлого налива. Для обеспечения диспетчерского руководства работы станции, путей предприятий, ДСЦ получает два вида информации: предварительную и точную. Предварительная информация передаётся по телефону диспетчером из отделения дороги, вместе с заданием на смену и содержит следующие данные: количество поездов, которые должны прибыть в предстоящие 12 часов с каждого направления; общее количество цистерн следующих под налив (для порожних цистерн указывается род ранее перевозимого груза); предполагаемое время отправления поезда со стыковой станции. Точная информация передаётся по 3 часовым периодам поездным диспетчером по системе АСУ ЛР содержащей данные: 1) номер поезда, 2) время отправления, 3) индекс поезда (код станции формирования, номер состава, код станции назначения), 4) вес поезда, 5) наименование груза (код), 6) получатель груза (код). Регулирование прибытия порожних цистерн согласуются между ДНЦО, ДНЦ и ДСЦ. В состав передаточных поездов сформированных на станции Микунь входят, как гружённые, так порожние вагоны. В среднем в сутки на станцию Ветласян прибывают 7 поездов: - 475 вагонов, из них: - порожних 445 вагонов - груженных 30 вагонов.

3.3 Коммерческий осмотр цистерн

Коммерческий осмотр прибывших порожних цистерн производится на путях станции, приёмо-сдатчики осматривают наличие и состояние запорных пломбировочных устройств, а также наличие остатка нефтепродуктов. При наличии остатка, его замеряют шток - метром и составляют акт общей формы ГУ-23, который подписывается приёмо-сдатчиком, мастером ППС. Прибывающие собственные порожние цистерны, после технического и коммерческого осмотра, подающиеся на пути налива. За предварительный коммерческий осмотр, на станционных путях, несёт ответственность грузоотправитель. После налива ПС проверяет закрытие люков и крышек сливных приборов, правильность и соответствие ЗПУ, чистоту поверхности котла, наличие опасных знаков соответствующего груза и т. к. д.

После выгрузки коммерческий осмотр приёмо-сдатчик производит на эстакадах грузовых фронтов, он осматривает состояние запорных, пломбировочных устройств и наличие остатка. По результатам осмотра вводится сообщение о коммерческой пригодности цистерн. В сообщении содержится так же признак наличия цистерн с остатками слитого груза. Информация сообщения записывается в вагонную модель и используются при формировании справок.

3.4 Технический осмотр цистерн

Технический осмотр цистерн производится на приёмо-отправочных путях станции осмотрщиками вагонов под погрузку и выгрузку. Контроль технического состояния цистерн на пути прибытия выполняется с целью выявления всех неисправностей, требующих отцепочного и без отцепочного ремонта. При осмотре цистерн осмотрщики вагонов тщательно проверяют состояние ходовых частей, тормозного оборудования, ударно - сцепных приборов, крепление котлов к рамам, визуальный осмотр сливных приборов и заглушек. Контроль технического состояния цистерн проводится в соответствии с требованиями технологического процесса работы пункта технического обслуживания вагонов. При наличии не годных вагонов, осмотрщики сообщают оператору ПТО номер вагона и категорию ремонта (текущий или ВЧД). На вагоны требующие ремонта заполняются уведомления формы ВУ-23, в 2-х экземплярах. Первый экземпляр немедленно после окончания технического осмотра передаётся в СТЦ путём введения оператором ПТО сообщения в систему АСУ ЛР макета 1353. А при выводе из нерабочего парка оператор ПТО вводит в систему АСУ ЛР макет 1354. По результатам технического осмотра вводится сообщение 8380, в состав которого входит реквизит «Категория годности». Значение этого реквизита записывается в вагонную модель и используется при формировании справок.

Время на обработку составов порожних цистерн установлено технологическими нормами времени на техническое обслуживание составляет -60 мин.

3.5 Подготовка составов для подачи в промывочно-пропарочный цех

Прибывшие порожние цистерны, после технического и коммерческого осмотра с остатками нефтегруза приемосдатчик совместно с представителем грузоперевозчика составляют акт формы ГУ-7а в 3-х экземплярах, затем он заполняет в пересылочной обратную сторону и передает ее вместе с актом в товарную контору. После окончания оформления документов и накопления данных вагонов в нужном количестве, берется приказ на отправление данного состава на промывку на станцию (Новоярославская) или ст. НПЗ.

3.6 Формирование составов для подачи на фронт погрузки

В сортировочном парке, после роспуска составов на горке, накапливаются цистерны подготовленные под налив нефтепродуктов. Подача цистерн под налив производится укрупнёнными группами. Количество цистерн одновременно подаваемых на пути налива, порядок подачи и уборки указаны в договарах на эксплуатицию путей не общего пользования, между железной дорогой и грузоотправителем.

Расчёт длительности роспуска состава производится по формуле:

(3.1)

(2)

(3)

(4)

= (5)

(6)

(7)

Где -время заезда в парк приёма за очередным составом, мин;

- время надвига до вершины горки, мин;

-время роспуска с горки, мин; -время осаживания, мин;

-время на перемену направления движения локомотива, мин;

-расстояние полурейса от вершины горки за горловину парка прибытия и обратно в хвост состава, м;

-расстояние от границы предельных столбиков парка до вершины горки, м;

-длинна вагона, м;

-число вагонов в составе;

-количество отцепов;

-скорость заезда, км/ч;

-скорость надвига, км/ч;

-скорость роспуска, км/ч;

Данный расчёт применён в макете план роспуска составов (ПР)

3.7 Подготовка гружёных составов к отправлению

Станция Ветласян формирует вывозные поезда назначением станция Сольвычегодск, Микунь. Подготовка и формирование составов к отправлению, на отправочных путях станции, в основном производится путем уборки из-под эстакады налива (нефтебаза) гружённых групп вагонов, составителем поездов по указанию маневрового диспетчера. Данные группы выводятся маневровым локомативом на приёмо-отправочные пути станции, после взвешивания состава. Таким же порядком выводятся наливные маршруты назначением на станции Автово, Новороссийск, Грушевая. Высоцк, при наличии одновременной отгрузки грузоотправителем вагонов в адрес одной станции назначения не менее весовой нормы на участке. После вывода на пути отправления дежурный по станции по парковой или телефонной связи предъявляет состав осмотрщикам вагонов с указанием номера пути, количества вагонов в составе, времени отправления поезда. Оператор ПТО совместно с ДСП ограждают данный путь, после этого осмотрщики вагонов приступают к осмотру состава. Время на обработку гружённых вагонов установлено технологическим процессом работы ПТО -120 минут. В среднем за сутки станция Ветласян отправляет 8 поездов, из которых 6 - это наливные маршруты. Сквозные поезда назначением на станции Сольвычегодск и Микунь в размере- 2 поездов.

3.8 Парк цистерн, как объект управления

Одним из источников эффективности перевозок наливных грузов является качество управления работой парка цистерн. Как объект управления парк цистерн обладает тремя признаками: собственность, специализация и готовность к погрузке на периоде планирования.

В РФ признак собственности отображал принадлежность вагона парку РЖД или какому-то промышленному предприятию. Доля цистерн, принадлежавших промышленным предприятиям, составляла 70%. Сегодня на территории России находятся как российские, так и зарубежные цистерны, за нахождение которых начисляется плата. Российские цистерны подразделяются на цистерны парка ОАО «РЖД» и собственные, т.е. - находящиеся в собственности государственных и частных предприятий или частных лиц. Часть цистерн парка ОАО РЖД» отдана в аренду и относится к парку арендованных вагонов.

Независимо от собственности каждая цистерна конструкционно специализирована на перевозку определённых грузов, что отражено в обозначении её заводской модели. Первоначально различали три специализации: для тёмных, светлых и вязких нефтепродуктов. В последствии была введена более гибкая специализация, которая отражалась в типе вагона, входящего по предложению профессора Тулупова А.М. в состав его инвентарного номера. Первые три цифры номера обозначали тип. С увеличением ассортимента выпускаемых промышленностью цистерн число их типов выросло до 26. Возможности отображать тип цистерны в номере вагона были исчерпаны. Для отображения специализации стали использовать компьютерную базу данных. Сегодня число типов цистерн превышает сотню и назрела необходимость замены в базе данных кодов типов вагона кодами их моделей.

Независимо от собственности и грузовой специализации цистерна может быть готовой к погрузке или неготовой. Для того, чтобы считаться готовой, цистерна должна быть полностью выгруженной, очищенной от остатков прошлого груза и гарантированно исправной. Чтобы определять состояние цистерны, определён порядок проведения осмотра силами операторов пунктов технического и коммерческого осмотра. Пункты технического осмотра размещены таким образом, чтобы гарантийное плечо безремонтного пробега вагона составляло не более 700 километров.

Качественный осмотр внутренней поверхности котла возможен в том случае, когда цистерна очищена от груза. Поэтому техническому осмотру предшествует коммерческий осмотр, позволяющий определить наличие остатков слитого груза и решить вопрос о их судьбе, а следовательно, и месте слива. Остатки слитого груза могут быть возвращены грузополучателю или реализованы на месте дислокации цистерны, как товар, (т.е. проданы).

Технология коммерческого осмотра котла - несовершенна, т. к. основывается на методах субъективного контроля: простукивания поверхности и опускания внутрь мерного шеста. Такие методы нередко приводят к ошибочным выводам. Поэтому в РФ был разработан ГОСТ на подготовку цистерн к погрузке, предусматривающий периодическую промывку и пропарку - независимо от результатов контроля. Все типы цистерн разделены на две группы: одна промывается каждые 30 дней, другая - после пяти операций погрузки. Для поддержания парка вагонов в исправном состоянии действует система технического обслуживания и ремонта. Она предусматривает периодическое проведение деповского и капитального ремонта, а также списания на металлолом. В связи с этим осуществляется пономерное слежение за сроками, прошедшими после постройки цистерны и после прохождения последнего планового ремонта. Истекший срок сравнивается с нормативным, зависящим от типа цистерны, и на основании этого принимается решение о направлении цистерны в депо.

В связи с тем, что парк цистерн требует к себе повышенного внимания, разработаны и действуют технологические процессы обработки цистерн во всех состояниях. Вместе с тем, на практике систематически возникают ситуации, требующие вмешательства, или, как принято говорить в кибернетике, возмущения процесса.

К возмущениям относятся:

неполный слив груза;

нарушение грузовой специализации;

нарушение сроков промывки-пропарки;

нарушение сроков передачи в плановый ремонт или в списание;

нарушение целостности маршрутной отправки;

разукомплектование цистерн.

Возмущения снижают эффективность перевозок наливных грузов и требуют оперативного принятия решений по ликвидации последствий, т.е. оперативного управления по возмущениям.

4. Информационная структура информационно-планирующей системы станции

В работе ВНИИЖТа отмечено, что для автоматизации оперативного планирования должна применяться так называемая подсистема управления работой наливной станции - УНС. В состав комплекса задач УНС входят задачи:

СИ - сбора информации;

КВП - контроля выполнения выданных оперативных заданий;

ППО - планирования приема и отправления поездов;

УКО - управление коммерческим осмотром;

УТО - управление техническим осмотром;

УВЭ - управление выводом цистерн из эксплуатации;

УДВ - управление доставкой цистерн, выведенных из эксплуатации

УОП - управление организацией очистки и промывки цистерн

УДП - управление организацией досрочной промывки цистерн;

ЗЛ - расчета заявок на поездные локомотивы;

УОГ - управление отправлением гружёных цистерн;

ВОРС - выбор очерёдности расформирования составов на горке

Эти задачи должны решаться в определённой последовательности по мере готовности соответствующей информации. Для задания такой последовательности необходимо соблюдать определённый регламент работы, воплощаемый в новых информационных технологиях ДСЦ.

Информационная взаимосвязь задач, реализуемая в процессе их решения в масштабе реального времени отображается схемой информационной структуры УНС в составе информационно-планирующей системы (рис. 4.1). Содержание информационных связей раскрыто в табл. 4.1, где каждая связь.



Рисунок 4.1. Схема информационной структуры подсистемы УНС

Условные обозначения к рис. 4.1:

УНС - подсистема управления работой наливной станции в целом;

УПМР - подсистема управления поездной и маневровой работой в парках;

Задачи:

К - контроль выполнения плана работы парков;

ЗСП - прием и обработка заданий ДСЦ для парков прибытия;

ЗСО - прием и обработка заданий ДСЦ для парков отправления;

представлена в виде набора имён массивов информации, представляемых по макетам, описанным ниже.

Таблица 4.1 Информационное обеспечение задач

Задачи УНС	Вход	Выход
	Переменная информация	Источник	Информация	Приемник
СИ	Содержание файла «mo»	База данных АСУ	ПРП	ЗЛ, ЗСП, УКО, УДВ
	Содержание файла «рр»	То же	ХГН	КВП, ЗЛ
			ТСЗД	УКО
	Содержание файла «mm»	- «-	ТСПП	ЗЛ, УКО, УТО
			ТССП	ЗЛ
	Содержание файлов 0530, 0531	- «-	СПС	ЗЛ
	Сообщение о прибытии	ЛИУК - ПП	СПП	КВП
	Сообщения о прибытии и отправлении	ЛИУК - ПП ЛИУК - ПО	СПТ	КВП
	Сообщение об отправлении	ЛИУК - ПО	СПО	КВП
	Сообщения о погрузке и выгрузке	АРМы ТВК	ГИ	КВП
Продолжение таблицы 4.1
1	2	3	4	5
КВП	СПП, СПО, ГИ, ХГН	СИ	ВЗД, СОП 1, ВП 1	ДСЦ
	ЗД	ДСЦО
	Аналогично	Аналогично	ТСЗД	ДСЦ
ППО	ППП	ДЦУ	ПРП	ЗСП
	ПМУ	ДНЦВ
	ППП	ДЦУ	ПО	УВЭ, ЗЛ, УДВ
ЗЛ	ПО	ППО	ЗЛ	ДНЦО, ТЧД
	ПЛ	ТЧД
	ОГР	ДНЦ
	ХГН	СИ
	ТССП	То же
	ТСПП
	ПРП
	ЗЛ	ЗЛ	ПОЛ	УОГ
	ПОГ	ТЧД
УДП	ПОП	ДСЦ	ПДП	ВОРС
	ТСЗД	КВП
	ТСПП	СИ
	ТССП
	ПО	ППО
УОГ	ТСПП	СИ	ПО
	ТСПО
	ХГН
	ПО	ППО
	ПОЛ	ЗЛ
			ПН	УОП, УДП
	РКО	УКО
	РТО	УТО
	РДВ	УДВ
УОП	РКО	УКО	ПОП	ВОРС, УДП
	ТСПП	СИ
			ПГП	ЗСО
	РТО	УТО
УТО	РКО	УКО	РТО	УОП, УОГ, УВЭ
	ТСПП	СИ
Продолжение таблицы 4.1
1	2	3	4	5
УКО	ПРП	СИ	РКО	УОП, УТО, УОГ
	ТСПП
	ТСЗД
УВЭ	РТО	УТО	ПВЭ	УДВ
	ПО	ППО
УДВ	ПВЭ	УВЭ	ПДВ	УОГ
	ПО	ППО
	Депо	ДНЦО
ВОРС	ПОП	УОП	ПН, ПО	ЗСО
	ПДП	УДП
			ПР	ЗСП
	ПО	УОГ

5. Организационная структура подсистемы

5.1 Персонал, участвующий в процессе оперативного управления

Типовой перечень штатных единиц оперативного персонала станции определён нормативно-технологическими документами ОАО «РЖД». В дипломной работе рассматривается грузовая станция Ветласян с её штатным расписанием. В перечень единиц оперативного персонала (табл. 5.1) включены также представители других хозяйств, участвующих в работе сортировочной системы.

Таблица 5.1 Перечень единиц оперативного персонала

Административная принадлежность	Должность (профессия)	Обозначение
ДЦУП	Поездной диспетчер	ДНЦ
ЦУМР	Дежурный по отделению дороги	ДНЦО
	Диспетчер по работе с вагонами	ДНЦВ
РАФТО	Агент
ТЧ	Дежурный по локомотивному депо	ТЧД
ДС	Заместитель начальника станции по грузовой работе	ДСЗГ
	Заместитель начальника станции по оперативной работе	ДСЗО
	Маневровый диспетчер	ДСЦ
	Дежурный по станции данного парка	ДСП

Рабочее место ДНЦ размещено у пункте нахождения управления железной дороги - в Сосногорске, рабочие места ДНЦО, ДНЦВ - в пункте размещения отделения дороги - в Сосногорске, остальные рабочие места размещены на территории станции. Для обслуживания и поддержания средств и самой информационной технологии на станции в здании диспетчерского центра организуется группа отдела АСУ станций дорожного ИВЦ. В состав сектора включается дежурный инженер, программист, технолог АСУ.

5.2 Оперативное подчинение

Организационная структура оперативного подчинения штатных единицами персонала представлена на рис. 5.2. Связи между единицами персонала отображают отношения оперативного соподчинения, определяемые функциями каждой единицы в условиях автоматизированного управления.

Старшим оперативным работником в смене является ДНЦО. Однако ДСЗГ и ДСЗО определяют его работу, т. к. планирует на и более дальнюю перспективу.

Начальник станции и его заместители отвечают за рентабельность станции, как ведущего хозяйства отделения дороги. В качестве управляющих воздействий они используют возможности участия в установлении на длительный срок (декаду, месяц) показателей технического плана работы станции, а ежесуточно - участвовать в принятии плана работы на предстоящие сутки. В течение суток он контролируют ход выполнения суточного плана по данным оперативного контроля. Кроме того, он занимается оперативным анализом работы станции по окончанию смены, определяет меры, необходимые для предупреждения или ликвидации, возникших в работе затруднений

ДНЦО отвечает за выполнение установленных показателей суточного плана работы отделения дороги и конкретных станций в том числе. Для организации работы каждой сменной бригады отделения дороги ДНЦО первой смены формирует сменный план работы станций своего отделения дороги на основании суточного плана. В качестве управляющих воздействий он использует выбор наиболее выгодных в его смену работ с последующей выдачей заданий. Помимо этого он устанавливает специальные задания по тяжеловесным поездам и поездам более дальних назначений, ограничения по отправлению поездов, планирует использование локомотивов. ДНЦО второй смены составляет сменный план, исходя из текущего состояния выполнения суточного плана.

ДНЦВ отвечает за организацию местной работы на отделении дороги. Он участвует в составлении суточного и сменного плана работ и контролирует их исполнение. Вводит информацию о зародившихся в границах отделения местных поездах, отправляемых на сортировочную станцию.

ДСЦ отвечает за выполнение показателей суточного плана работы своей станции и оперативных планов, поступающих от ДНЦО. В качестве управляющих воздействий он использует возможности оперативного планирования процессов приема поездов, организации подготоки цистерн к погрузке, подаче их на фронт погрузки и отправления гружёных поездов, маневровых передвижений на трёхчасовом периоде., доведения планов до ДСП, ДСПГ, ТЧД, оператора горки, составителя поездов, контроля за ходом их выполнения. В непосредственном подчинении ДСЦ находятся ДСП, ДСПГ, ТЧД

ТЧД отвечает за выполнение плана обеспечения локомотивами ниток графика. Для этого он пользуется именным графиком работы бригад и получает каждые 1,5 ч. заявки на локомотивы, неохваченные именным графиком.

5.3 Права и обязанности персонала, участвующего в планировании

Профессии, имеющие отношение к планированию, с точки зрения новой информационной технологии подразделяются на три категории:

исполняющие полученные планы путем планирования работы своих подчиненных (ДСЦ);

исполняющие полученные планы путем выполнения рабочих операций (ДСП);

обеспечивающие функционирование задач планирования (ДНЦО, ДНЦВ, ТЧД);

Лица профессий первой категория обязаны:

исполнить планы, полученные от вышестоящих (по структуре) командиров, независимо от того, каким способом они получены (с помощью ЭВМ или без нее);

составлять планы работы подчиненных лиц;

доводить составленные планы до исполнителей;

контролировать выполнение выданных планов;

Имеют право:

планировать работы подчиненных лиц с помощью ЭВМ;

в случае несогласия с планами работы подчиненных, полученных от ЭВМ, отменять их либо корректировать, либо пересчитывать по новым данным;

контролировать выполнение полученных или выданных планов с помощью ЭВМ;

определять необходимость пересчета планов;

требовать от подчиненных форсирования выполнения выданных им планов;

обращаться к вышестоящему командиру с запросом на изменение полученного плана (в случае невозможности его выполнения);

запрашивать в ЭВМ любую информацию по кругу своих обязанностей.

Лица профессий второй категории обязаны:

исполнять планы, полученные от вышестоящих командиров, независимо от того, каким способом они получены (с помощью ЭВМ или без нее)

Имеют право:

обращаться к вышестоящему командиру с запросом на изменение полученного плана (в случае невозможности его выполнения);

запрашивать в ЭВМ любую информацию по кругу своих обязанностей.

Лица профессий третьей категории обязаны:

своевременно и качественно готовить и вводить в ЭВМ входную ин формацию в соответствии с инструкцией;

анализировать причины не использования ЭВМ для оперативного планирования и случаи несогласия персонала с рекомендациями ЭВМ;

организовывать и контролировать технологический процесс обслуживания и совершенствования задач планирования.

Имеют право:

использовать ЭВМ для анализа причин не использования ее в оперативном планировании и случаев несогласия персонала с рекомендациями;

согласовывать (утверждать) изменение формы входной и выходной информации.

6. Ритм оперативного управления

6.1 Сбор информации для планирования в сортировочной системе