Железнодорожный транспорт представляет собой сложную, территориально рассредоточенную систему, состоящую из большого числа технологических подразделений (станции, депо, тяговые подстанции и т.д.) и технических средств (локомотивы и вагоны, системы автоматики, телемеханики и связи, контактная сеть и т.д.).

Главная задача железнодорожного транспорта - осуществление перевозок пассажиров и грузов с максимальной производительностью, минимальной себестоимостью и гарантированной безопасностью движения поездов.

Основой организации движения поездов является график движения, объединяющий работу всех подразделений железных дорог. Движение поездов строго по графику обеспечивается правильной организацией и точным выполнением технологического процесса работы станций, депо, тяговых подстанций, пунктов технического обслуживания и других подразделений, связанных с этим процессом. График определяет последовательность занятия перегонов поездами, время их отправления и прибытия на каждый раздельный пункт, скорости движения, продолжительность стоянок на станциях, весовые нормы и длины поездов. Необходимые условия для обеспечения безопасности движения поездов и своевременного выполнения производственных заданий - четкость действий работников, связанных с движением поездов, конкретная ответственность каждого. В основу организации движения поездов на железнодорожном транспорте положены принципы диспетчерского управления.

Железнодорожные линии в пределах каждого отделения дороги делятся на диспетчерские участки (круги). Протяженность каждого из них зависит от интенсивности движения поездов и объема грузовой работы и составляет 50-200 км. Движением поездов на участке должен руководить только один работник - поездной диспетчер (ДНЦ), отвечающий за выполнение графика движения поездов по обслуживаемому им участку. Приказы поездного диспетчера подлежат безоговорочному выполнению работниками, непосредственно связанными с движением поездов на данном участке. Запрещается давать оперативные указания о движении поездов на участке всем, кроме поездного диспетчера. ДНЦ располагает селекторной связью со всеми станциями своего участка и стыковыми станциями соседних участков. ДНЦ имеет радиосвязь с локомотивными бригадами. Непрерывно получая информацию о движении поездов и положении на участке и учитывая конкретно сложившуюся обстановку, ДНЦ отдает необходимые указания дежурным по станциям (ДСП), локомотивным бригадам и другим работникам.

Задачами ДНЦ являются: выполнение заданных размеров движения поездов на участке; обеспечение приема поездов с соседних участков, своевременного отправления поездов со станций, безопасного пропуска пассажирских и пригородных поездов по расписанию; соблюдение требований правил технической эксплуатации (ПТЭ), инструкции по движению поездов и маневровой работе, инструкции по сигнализации на железных дорогах. Основная задача поездного диспетчера заключается в обеспечении движения поездов по графику в пределах своего участка - диспетчерского круга, состоящего из обгонных пунктов, разъездов и промежуточных станций, лежащих между участковыми или сортировочными станциями. В случае опоздания поездов ДНЦ обязан ввести их в график. С этой целью он уменьшает продолжительность стоянок поездов на раздельных пунктах; изменяет порядок и пункты скрещения и обгона поездов; осуществляет безостановочные скрещения; организует отправление поездов по неправильному пути (на двухпутных участках).

Для правильного планирования и оперативного руководства поездной работой необходимо знать фактическое положение на участке и иметь способность быстро влиять на перевозочный процесс. Для этого диспетчер должен обеспечиваться непрерывной, точной и наглядной информацией о поездной ситуации на участке, управлять стрелками и сигналами на станциях. Знание поездной ситуации позволяет диспетчеру прогнозировать работу участка и намечать оптимальный план - график движения поездов. До 70 % времени ДНЦ уходит на сбор информации. Если у диспетчера в распоряжении только средства телефонной связи с дежурными по станциям и радиосвязи с машинистами локомотивов, то эти устройства не представляют ДНЦ достоверной информации и не могут обеспечить высокое качество руководства движением. Диспетчер вынужден непрерывно вести переговоры со станциями и оценивать поездную ситуацию по вычерчиваемому им графику исполненного движения поездов. Установку маршрутов на станции участка выполняет дежурный по станции по распоряжению ДНЦ.

Аппаратура диспетчерского контроля (ДК) дает ДНЦ точную и непрерывную информацию о передвижениях поездов в пределах участка. В кабинете у диспетчера на экранах монитора отображаются блок-участки автоблокировки, приемоотправочные пути раздельных пунктов, состояние входных и выходных светофоров на станциях. При этом сокращается время на ведение переговоров ДНЦ с дежурными по станциям и локомотивными бригадами. Установку маршрутов на станции участка выполняет дежурный по станции по распоряжению ДНЦ.

Наибольшее использование пропускной способности железнодорожных линий, в особенности однопутных, достигается при диспетчерской централизации (ДЦ), которая концентрирует управление всеми раздельными пунктами, обеспечивая исключительную четкость и оперативность диспетчерского регулирования движения поездов.

Диспетчерская централизация - это средство регулирования движения поездов, позволяющее ДНЦ управлять стрелками и сигналами на промежуточных станциях диспетчерского участка протяженностью 50-200 км. Приборы ДЦ располагаются на центральном посту диспетчерской централизации при отделении (управлении) дороги или в единых диспетчерских центрах управления дороги и связываются с устройствами автоматики на станциях всего участка двухпроводной (четырехпроводной) линией, по которой на большое расстояние (практически не ограниченное) в виде импульсов переменного тока передаются управляющие сообщения, воздействующие на устройства автоматики на станциях, и известительные (контрольные) сообщения со станций участка, осуществляющие включение индикации на экранах мониторов ДНЦ. В техническом отношении ДЦ представляет собой комплекс устройств: автоматическую блокировку на перегонах, электрическую централизацию на станциях и телемеханическую систему телеуправления (ТУ) и телесигнализации (ТС) для передачи команд управления с центрального поста на линейные пункты в виде кодовых сигналов телеуправления и передачи извещений с линейных пунктов на центральный пост в виде кодовых сигналов телесигнализации. Кодовый принцип передачи сигналов телеуправления и телесигнализации позволяет по двум проводам управлять большим числом объектов, расположенных на раздельных пунктах участка и контролировать их состояние.

Телемеханика - отрасль науки и техники, охватывающая теорию и технические средства контроля и управления объектами на расстоянии с применением специальных преобразователей сигналов для эффективного использования каналов связи. Слово "телемеханика" состоит из двух греческих слов "теле" (далеко) и "механика" (орудие, машина).

Оперативное управление является основной функцией управления перевозочным процессом, обеспечивающей разработку оперативных планов, организацию контроля и регулирования. Реализация оперативного управления на железнодорожном транспорте осуществляется через систему диспетчерского руководства, которая выполняет системный контроль над ходом выполнения оперативных планов и реализует ход перевозочного процесса по участкам и станциям. Задача оперативного управления эксплуатационной работой заключается в обеспечении для конкретных условий на каждом участке сети выполнения плана перевозок и наилучшего использования технических средств. Оперативное руководство перевозочным процессом на железных дорогах осуществляет диспетчерский аппарат, представленный на трех уровнях управления: на станциях, в управлениях дорог и в открытом акционерном обществе "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") (г. Москва). Реализация управления на уровне ОАО "РЖД" осуществляется через оперативно-распорядительные отделы по районам сети главного департамента перевозок, на уровне дороги - оперативно-распорядительный отдел службы перевозок, на станции - станционный диспетчер или дежурный по станции. В главном департаменте перевозок оперативное руководство и контроль над эксплуатационной деятельностью осуществляется из автоматизированных диспетчерских центров управления (АДЦУ). Ревизоры-диспетчеры непосредственно и непрерывно контролируют и координируют эксплуатационную работу подразделений дорог, входящих в данное сетевое направление. Общее оперативное руководство работой дорог обеспечивает главный диспетчер ОАО "РЖД". В 1996-1997 гг. по заданию Министерства путей сообщения (МПС) научно-исследовательским институтом железнодорожной автоматизации (НИИЖА) были разработаны и утверждены МПС основополагающие документы по созданию единых диспетчерских центров управления перевозками на сети дорог." Программа автоматизации управления движением поездов на 1997-2005 гг. ” разработана на основе анализа и оценки систем автоматизации управления движением поездов. Определены перспективные системы для внедрения и рассчитаны объемы капиталовложений, а также этапы подготовки технических средств: организация надежных каналов связи между отделениями дороги и центром внедрения устройств диспетчерского контроля и передача управления станциями в диспетчерский центр; внедрение автоматизированных систем диспетчерского контроля. В 2004 г. на Дальневосточной железной дороге введен в эксплуатацию единый диспетчерский центр управления перевозками. ЕДЦУ предназначен для управления поездами на всем полигоне дороги, что позволит снизить эксплуатационные расходы за счет ликвидации межотделенческих стыков и рационального использования локомотивного и вагонного парков, ликвидировать параллельность в управлении движением поездов, сократить численность аппарата управления за счет сокращения числа диспетчерских кругов и обеспечить более качественную и производительную работу. Создание ЕДЦУ дает возможность обеспечить диспетчерский персонал информацией об оперативной обстановке на полигоне управления (дислокация поездов, дислокация и состояние локомотивов, вагонов, действующие предупреждения, состояние устройств СЦБ, связи, электроснабжения и др.); автоматизировать управление поездной работой (оценка и прогноз положения в районах управления и на участках, планирование и организация пропуска поездов на участке); автоматизировать управление локомотивными ресурсами (обеспечение оперативной информацией о подходе локомотивов с поездами, оперативный контроль за состоянием и дислокацией локомотивов и локомотивных бригад на полигоне, планирование поставки локомотивов на все виды технического обслуживания (ТО) и технического ремонта (ТР), контроль наличия и состояния локомотивов в депо и др.).

В ЕДЦУ железной дороги эксплуатационной работой оперативно управляет диспетчерский аппарат оперативно-распорядительного отдела. Его возглавляют: начальник отдела (ДГ-ДЗ) - начальник ЕДЦУ, заместители по оперативной работе, планированию и техническому обслуживанию, а также сменные заместители (ДГПС), которые руководят сменами дорожных диспетчеров (ДГП). Каждый из дорожных диспетчеров отвечает за оперативную работу групп отделений дороги или дорожного направления с примыкающими железнодорожными линиями, которые объединены в его диспетчерский круг. В состав ЕДЦУ входят старший локомотивный диспетчер (ДГЛ), диспетчер по грузовой работе. В состав смен входят поездные участковые (ДНЦ) и узловые диспетчеры (ДНЦУ). При диспетчерском контроле всеми видами эксплуатационной работы на станции руководит дежурный по станции (ДСП). При диспетчерской централизации на малых станциях (до 20 стрелок) всеми видами эксплуатационной работы руководит поездной участковый диспетчер ДНЦ.

Поездные диспетчеры участков и узлов (ДНЦ, ДНЦУ) являются непосредственными организаторами выполнения заданий сменно-суточного плана поездной и грузовой работы на участке или в узле. Основными конечными целями их деятельности являются: обеспечение беспрепятственного пропуска поездов всех категорий по перегонам и станциям; своевременный развоз груженых и порожних вагонов по станциям погрузки - выгрузки и их вывоз с участка, узла; организация погрузки маршрутов и сдачи порожних вагонов в регулировку при эффективном использовании перевозочных средств, пропускной и перерабатывающей способностей участков и станций и безусловном обеспечении безопасности движения. В процессе управления по каждому направлению деятельности диспетчер выполняет операции 20-22 видов. при этом различие в составе операций в первую очередь связано с видом действующих на участке средств СЦБ по управлению движением поездов: автоблокировки, полуавтоматической блокировки, устройств диспетчерской централизации или диспетчерского контроля. Существенную специфику в решаемые ДНЦ задачи управления вносит принадлежность диспетчерского круга к узлу: управление парком передаточных локомотивов в увязке с поездообразованием на сортировочных и грузовых станциях; организация продвижения местного вагонопотока с учетом хода грузовой работы на станциях узла и другие. Для повышения производительности труда поездного диспетчера, качества его регулировочной деятельности, освобождения диспетчера от рутинных операций и перехода к безбумажной технологии автоматизированного диспетчерского управления работой участка целесообразно автоматизировать следующие операции, на выполнение которых в целом затрачивается 50-75 % рабочего времени:

ведение графика исполненного движения поездов;

ведение приложения к графику (получение и запись данных о составах поездов);

выбор вариантов диспетчерской регулировки - оперативной разработки плана-графика движения поездов и его текущих корректировок (разработки прогнозного графика);

составление плана пропуска поездов по участку в начале смены;

составление, передачу и регистрацию диспетчерских приказов;

приготовление маршрутов поездам на станциях участков с ДЦ;

получение и передачу информации о подходах поездов.

При автоматизации ведения графика исполненного движения и приложения к нему, выдачи и регистрации диспетчерских приказов автоматизируется формирование отчетно-учетных документов: с выдачей на графопостроитель графика исполненного движения, с выдачей на печать приложения к графику (данных о составах поездов) и журнала диспетчерских приказов. Основными функциями диспетчера в условиях такого уровня автоматизации становятся: ввод-вывод информации, оценка хода перевозочного процесса на участке, принятие решений по рационализации текущих планов и регулировочных мер в диалоге с ЭВМ, связь с участниками перевозочного процесса. С учетом изложенного с достаточной степенью надежности величину общего снижения загрузки диспетчера за счет автоматизации можно принять равной 30-40 % от продолжительности 12-часовой смены, что примерно равноценно повышению производительности диспетчерского труда в 1,4-1,8 раза на участках с расчетной загрузкой ДНЦ по сравнению с загрузкой до автоматизации его функций.

Работа ДНЦ на АРМ в условиях функционирования АСДК, несомненно, предъявит повышенные требования к профессиональному уровню, увеличит психологическую напряженность его работы. Для таких видов труда эргономика рекомендует устанавливать допустимый уровень общей загрузки работой в течение смены равным 75 % ее продолжительности, что ниже уровня загрузки, рекомендуемого для неавтоматизированной деятельности диспетчера (79-87 %). Автоматизированная система диспетчерского контроля призвана не только автоматизировать выполнение ряда функций управления, но и обеспечить предоставление диспетчеру на АРМ в реальном масштабе времени своевременной, полной и достоверной информации о состоянии каждого объекта управления (поезд, вагон, локомотив, станция, перегон, локомотивная бригада). Информация должна быть детальной или интегрированной, сводной или выборочной, подготовленной к удобному ее использованию при решении той или иной задачи.

Велика потребность диспетчера и в аналитической информации о количественных и качественных показателях работы участка в процессе работы. Информационное обеспечение должно разрабатываться целенаправленно для каждой конкретной задачи управления, решаемой диспетчером. В первую очередь необходимо обеспечить автоматизацию представления наиболее важной, трудоемкой в получении информации. При выполнении функций управления наиболее часто диспетчер имеет дело со следующими блоками информации: поездным положением на перегонах и станциях; нормативным графиком движения поездов; графиком исполненного движения (ГИД); прогнозным графиком пропуска поездов; данными о составах поездов; наличием ограничений в пропуске поездов по перегонам и станциям; диспетчерскими приказами; планами отправления поездов со станций формирования; планом эксплуатационной работы участка (узла); данными о локомотивах и бригадах; опозданиями поездов (отклонения от графика); данными о ходе грузовой работы на станциях участка (узла); наличием и состоянием вагонного парка. Диспетчер систематически использует характеристики станций и перегонов; сопоставляет ГИД с нормативным графиком, особенно это относится к контролю за выполнением графика по отправлению и проследованию поездов каждой категории - грузовых, пассажирских, пригородных, а также вывозных, передаточных и хозяйственных; контролирует прием-сдачу поездов и вагонов по стыковым пунктам; прием, расформирование и отправление поездов техническими станциями и выполнение других плановых заданий. Перспективной и эффективной задачей является автоматизация выбора регулировочных мероприятий диспетчера на основе создания экспертной системы. В настоящее время при всем многообразии систем диспетчерского контроля и диспетчерской централизации задача состоит в основном в выборе оптимального варианта для каждого конкретного участка с учетом его специфики. При этом необходим комплексный подход к решению задач управления перевозочным процессом и диагностики устройств СЦБ. Задачи эти тесно взаимосвязаны и могут быть решены внедрением комплексных систем диспетчерской централизации и диспетчерского контроля.

Контрольные вопросы