Есть еще одна очень интересная область автоматики и телемеханики железнодорожного транспорта. Эта автоматика связана с формированием поездов. Давайте понаблюдаем за поездами, движущимися по магистральным линиям железных дорог. Все пассажирские поезда выглядят примерно одинаково. Они составлены из одинаковых вагонов и выкрашены в яркие цвета. Совсем другую картину представляют собой грузовые поезда. Большинство этих поездов очень длинные и составлены из разнотипных вагонов, загруженных различными грузами. Наблюдая за таким поездом, невольно думаешь - почему в составе так перемешаны вагоны - то короткие, то длинные, то пустые, то груженые? Бросается в глаза и такая картина: в голове поезда несколько вагонов гружены лесом, за ними идут вагоны с другими грузами, потом - опять вагоны с лесом, после них - вагоны с углем и где-то ближе к концу поезда - опять вагоны с лесом.
  Почему перепутаны вагоны с разными грузами? Кто и как составлял такой грузовой поезд? Может быть, это допустили случайно, а может быть, с какой-то целью? И вообще, где составляются, или, формируются грузовые поезда?
  Для формирования грузовых поездов на железнодорожном транспорте строят специальные крупные сортировочные станции и оборудуют их сложной и дорогой техникой. На таких станциях по специальной технологии организуется процесс сортировки и формирования грузовых поездов.
  Сортировочную станцию по объему оборудования, большому числу работников можно приравнять к своеобразной фабрике с поточным способом производства. Как и всякая фабрика, сортировочная станция состоит из разных цехов (парков): приема, в который принимают поезда, прибывающие с разных направлений; сортировочного, где расформировывают, сортируют и формируют по новым направлениям поезда; отправления, из которого вновь сформированные поезда отправляются в разных направлениях.
  Как работает сортировочная станция?
  Работа такой станции протекает примерно следующим образом. В парк приема прибывает много поездов с разных направлений. Каждый принятый поезд состоит из вагонов с разными грузами, предназначенными различным потребителям. Принятые поезда как исходный продукт производства подвергаются расформированию и сортировке с тем, чтобы из каждого поезда были выбраны вагоны, предназначенные для одного из новых направлений.

Рис. 13. Расформирование составов на сортировочной станции

  На рис. 13 поясняется процесс расформирования, сортировки и формирования поездов в сортировочном парке станции. В самом начале сортировочного парка находится сортировочная горка. Для сортировки по разрешающему показанию горочного светофора ГС состав из парка приема надвигается на эту горку сортировочного парка. Перед самым горбом горки специальные расцепщики расцепляют вагоны. При расцепке руководствуются световым указателем числа вагонов УЧВ, установленным на горочном светофоре ГС. Каждый отцепленный вагон или группу вагонов называют отцепом. Отцеп, перевалив через вершину горки, отрывается от состава и под действием собственного веса скатывается с горки. Путем перевода стрелок скатывающиеся отцепы направляются на разные пути сортировочного парка в соответствии с направлением дальнейшего движения. По мере роспуска нескольких составов с горки на каждом пути сортировочного парка накапливается достаточное число вагонов, из которых формируется новый состав. Вновь сформированный состав перегоняют в парк отправления. Из парка отправления сформированный поезд, составленный из вагонов только одного направления, отправляется по этому направлению.
  Теперь вы понимаете, почему в грузовом поезде вагоны сцеплены беспорядочно. Порядок расположения вагонов в грузовом поезде имеет случайный характер и зависит от того, в какой последовательности накапливались вагоны и грузы на каждом пути сортировочного парка при расформировании составов с горки.
  На сортировочной станции перерабатывается очень большое число прибывающих поездов. Непрерывным потоком поезда принимаются и отправляются со станции. Чтобы вагоны с грузами долго не застаивались, на сортировочной станции применяется поточный метод расформирования, сортировки и формирования поездов. Чем быстрее протекают эти процессы, тем выше продуктивность производства, или, говоря на языке железнодорожников, перерабатывающая пропускная способность сортировочной станции.
  Давайте теперь посмотрим, как организуется переработка составов и за счет чего повышается пропускная способность сортировочной станции.

19. Расформирование и сортировка составов

  Наиболее важным парком сортировочной станции является сортировочный парк. От производительности этого парка зависит время, в течение которого вагоны, прибывшие на сортировочную станцию с одного направления, будут отправлены в другом направлении. Вы уже знаете, что в этом парке процесс расформирования составов происходит с использованием сортировочной горки. Сложность процесса расформирования заключается в том, что отцепы скатываются с разными скоростями. Тяжелые вагоны, их называют "хорошие бегуны", скатываются с горки с большими скоростями, легкие вагоны - "плохие бегуны" - с меньшими скоростями. Последовательность скатывания этих бегунов меняется случайно. Если, например, за "плохим бегуном" будет скатываться "хороший бегун", то он может догнать "плохого бегуна" и дальше двигаться вместе с этим бегуном. В результате этого нарушится правильность роспуска.
  Что же нужно сделать, чтобы "хороший бегун" не нагнал "плохого бегуна"?
  Чтобы не нарушалась правильность роспуска, нужно тормозить "хорошие бегуны". Для этого на пути скатывания отцепов применяют мощные тормозные механизмы, которые называются вагонными замедлителями (мощные тормоза, действующие за счет давления сжатого воздуха). С помощью вагонных замедлителей устраивают три тормозные позиции -IТП, IIТП и IIIТП (см. рис. 13). Если через замедлитель первой позиции IТП проходит "хороший бегун", то он тормозится, теряет скорость и уже не сможет нагнать "плохого бегуна". Такое торможение называют интервальным, обеспечивающим минимальный интервал между скатывающимися отцепами.
  При проходе отцепов по распределительной зоне и входе их на подгорочные пути отцепы проходят по второй IIТП и третьей IIIТП тормозным позициям. Их тормозят для того, чтобы не произошло сильного столкновения со стоящими на путях вагонами ("бой вагонов"). Такое торможение называют прицельным.
  А почему не происходили сильные столкновения и разрушения вагонов в то время, когда не было замедлителей?
  До введения механизации на подгорочных путях сортировочного парка работали рабочие, которых называли "башмачники". Они подкладывали металлические башмаки под колеса движущихся вагонов. Работа башмачников очень опасная и малопродуктивная. Поэтому их ручной труд был заменен устройствами механизации и автоматизации.
  Как отцепы направляют на разные пути сортировочного парка?
  Чтобы направлять отцепы на разные пути сортировочного парка, устраивают электрическую централизацию стрелок, сигналов и замедлителей. Управление стрелками, сигналами и замедлителями с помощью устройств электрической централизации ведется с пульта управления ПУ горочного поста. Горочный пост располагают недалеко от вершины горки. За пультом работает оператор. Чтобы направлять отцепы на разные пути, оператор наблюдает за процессом роспуска, манипулирует рукоятками на пульте, переводит стрелки. Зная данные каждого отцепа (скорость, массу, беговые качества), оператор переводом рычажков управляет замедлителями и притормаживает отцепы, и тем самым выполняет интервальное и прицельное торможение. Основная задача оператора - обеспечить быстрый и правильный роспуск составов с горки. Для этого он должен непрерывно наблюдать за скатывающимися с горки отцепами и действовать быстро, чтобы вовремя переводить стрелки и правильно тормозить отцепы. Если оператор замешкается на секунду, не произведет вовремя торможение, не переведет стрелку, то отцепы нагонят друг друга или поедут не на свои пути и роспуск нарушится. Работа оператора в условиях непрерывного и быстрого процесса расформирования и сортировки составов сложная и напряженная. Он должен работать как автомат, чтобы успевать принимать решения, вести управление и не ошибаться. В таких условиях оператор только средствами механизации и централизации, конечно, не в состоянии обеспечить высокие темпы расформирования составов и повысить пропускную способность сортировочной станции. А это значит, что вагоны с грузами будут простаивать на сортировочных станциях.
  Но разве нельзя заменить оператора автоматом? Ведь известно, что автоматы требуются там, где человек вынужден работать сам как автомат. Пусть автоматика следит за движением отцепов, вырабатывает команды управления и быстро их выполняет.
  Так и поступили. Вместе с механизацией стали применять устройства автоматизации, которые облегчают работу оператора, сохраняют за ним только функции наблюдения, контроля и в отдельных случаях, когда не справляется или ошибается автоматика, функции управления.

20. Автоматизация помогает горочному оператору

  Только средствами автоматизации можно ускорить процесс расформирования составов и повысить производительность сортировочной горки. Возникает вопрос "Какие же процессы автоматизировать и какую применять автоматику?"
  Это ясно. Оператор должен быстро управлять стрелками и замедлителями. Поэтому надо, чтобы стрелками и замедлителями управляли автоматически.
  Это правильно. Однако для автоматизации нужна программа, предписывающая порядок действий.
  Какая же требуется программа для управления стрелками?
  Эта программа должна содержать перечень маршрутов скатывания отцепов с горки на разные пути сортировочного парка и номера стрелок, которые должны переводиться в этих маршрутах.
  По каким же данным составляется эта программа?
  На сортировочной станции имеется техническая контора, куда поступают сведения о каждом приближающемся поезде (из каких вагонов по новым направлениям этот поезд состоит). Эти сведения из технической конторы передаются на горочный пост, где записываются и хранятся в памяти горочных программно-задающих устройств ГПЗУ или ГПЗУ-В с применением видеотерминалов. Такие видеотерминалы совмещают в себе память программы, отображение информации на экране и элементы формирования команд для горочной автоматики. Стрелки в сортировочном парке оборудованы электроприводами, включенными в горочную электрическую централизацию. Для автоматического управления стрелками применяют устройства горочной автоматической централизации (ГАЦ). Эти устройства работают по программе ГПЗУ или ГПЗУ-В при роспуске составов с горки. Оператор по контрольной сигнализации на горочном пульте или по экрану видеотерминала наблюдает за работой ГАЦ при роспуске каждого состава. При нарушении программы или в особых случаях, когда программа не действует, оператор сам переводит стрелки по маршруту.
  Значительно сложнее получить программу управления замедлителями. Никаких предварительных сведений для составления этой программы нет. Программа торможения составляется, когда отцеп уже начинает скатываться с горки и приближается к замедлителю первой тормозной позиции.
  Какую же информацию нужно получить, чтобы составить программу торможения отцепов в замедлителе?
  Программа должна содержать данные о ходовых свойствах отцепа, которые характеризуют способность отцепа развивать скорость при скатывании с горки; о маршрутах следования отцепов на подгорочные пути и степени заполнения этих путей стоящими вагонами. Для автоматического регулирования скорости отцепов разработана и применена система АРС. В устройства этой системы входят измерительный участок с датчиками на пути, устраиваемый перед первой тормозной позицией; аппаратура управления замедлителями и контроля фактической скорости движения отцепа в замедлителе; электронная аппаратура формирования программ управления. Программа интервального торможения формируется, когда отцеп проходит измерительный участок, а включается, когда отцеп входит в замедлитель. По команде программы аппаратура управления приводит в рабочее состояние замедлитель, и начинается торможение. В программе указывается, с какой скоростью отцеп должен выйти из замедлителя. Поэтому торможение отцепа продолжается до тех пор, пока его скорость не снизится до скорости заданной программы.
  Чем больше скорость отцепа, входящего в замедлитель, тем сильнее и дольше он тормозится. "Хороший бегун", у которого скорость более высокая, чем у "плохого бегуна", тормозится дольше.
  Как определить скорость отцепа в замедлителе и как узнать, что скорость отцепа снизилась до заданной скорости выхода?
  До автоматизации эту задачу выполнял сам оператор. Он, как говорится, "на глазок" определял скорость отцепа и в соответствии с этим производил торможение. Оператор часто ошибался, недотормаживал, и отцепы нагоняли друг друга; правильность расформирования состава нарушалась. При применении устройств автоматизации вместо оператора действует очень сложная система авторегулирования скорости скатывающихся отцепов. В этой системе для измерения фактической скорости отцепа в замедлителе применили радиолокационный скоростемер PC, установленный около замедлителя (см. рис. 13). Такие скоростемеры имеют работники ГАИ для контроля превышения скорости автомобилистами. Достаточно направить луч скоростемера на движущийся автомобиль, и на шкале прибора видно, с какой скоростью движется этот автомобиль. Так и при движении отцепа в замедлителе радиолокационный скоростемер показывает его фактическую скорость.
  Как определить, что скорость отцепа оказалась равной заданной программной скорости выхода?
  Для этого имеется специальное электронное устройство, которое сравнивает скорость, заданную программой, с фактической скоростью, измеренной скоростемером. Если фактическая скорость отцепа выше заданной, то торможение продолжается. При наступлении равенства этих скоростей торможение прекращается. Если после прекращения торможения скорость отцепа опять повысится и станет выше заданной, то электронное устройство сравнения скоростей вновь включает замедлитель, и торможение повторяется.
  Электронная авторегулирующая.система не позволяет отцепу выйти из замедлителя со скоростью выше заданной программой. При автоматической работе замедлителей между скатывающимися отцепами поддерживается правильный и минимальный интервал. Отцепы, не нагоняя друг друга, чаще скатываются с горки.
  А как исключить "бой вагонов" на подгорочных путях?
  Вы спрашиваете о прицельном торможении, которое осуществляется перед входом отцепов на подгорочные пути. Для выполнения этого торможения в программу вводят данные о заполнении подгорочных путей.
  Как определить заполнение путей? Может быть, нужно считать число вагонов, которые входят на путь?
  Нет, число вагонов считать не нужно. Применяют автоматические устройства контроля заполнения подгорочных путей (КЗП). Эти устройства с точностью до 25 м определяют свободную часть пути до стоящих вагонов. По данным устройств КЗП вырабатывается программа прицельного торможения для каждого отцепа, вступающего на подгорочный путь. С момента входа отцепа в замедлитель позиции IIIТП, установленный в начале подгорочного пути, начинается торможение и продолжается до тех пор, пока скорость не снизится до заданной (программной). При выходе из замедлителя отцеп имеет такую скорость, при которой он проходит свободную часть пути, подходит к стоящим на пути вагонам и соударяется с ними с безопасной скоростью. Вместо "боя вагонов" происходит автоматическая сцепка вагонов.
  Наблюдая за движением отцепов по путям сортировочного парка, кажется, что не автоматика, а где-то сидящий человек тянет каждый отцеп за ниточку, точно и плавно подводит к стоящим вагонам и составляет новые составы. До автоматизации картина была иной. Только в отдельных случаях отцепы, движущиеся по путям, точно доходили до стоящих вагонов. В большинстве же случаев отцепы останавливались на разных расстояниях и не доходили до стоящих вагонов или доходили с такими скоростями, что раздавался грохот и вагоны даже разбивались. Формирование новых поездов затягивалось, так как нужно было сцеплять вагоны и удалять разбитые.

21. Автоматизация процесса надвига составов на горку

  При расформировании поездов автоматизируется еще один процесс - надвиг составов на горку. Для расформирования состав надвигают на горку локомотивом, находящимся в конце состава. Возникает вопрос, с какой же скоростью надвигать состав, чтобы повысить перерабатывающую способность горки? Оказывается, скорость надвига состава нужно менять в зависимости от того, в какой последовательности и какие отцепы будут скатываться с горки. Специальные устройства автоматического задания скорости роспуска (АЗСР) непрерывно вычисляют скорость надвига, и на световом указателе УС, установленном на вершине горки, в цифровом виде указывается скорость надвига каждого отцепа.
  Машинист локомотива по указателю должен менять скорость надвига - то повышать, то понижать ее. При частой смене показаний указателя машинист не успевает изменять скорость надвига. Поэтому возникла необходимость создания автоматических устройств телеуправления горочным локомотивом (ТТЛ) и изменения скорости надвига автоматически.
  Команды изменения скорости надвига, выработанные автоматическими устройствами АЗСР, передаются по специальному индуктивному каналу связи в виде кодовых частотных сигналов на локомотив. На локомотиве после расшифровки эти команды воздействуют на органы управления локомотива, и скорость надвига состава изменяется автоматически без участия машиниста.
  С введением систем АЗСР и ТГЛ скорость надвига составов значительно повышается, отчего увеличивается перерабатывающая способность сортировочной горки.
  На сети железных дорог имеется несколько полностью автоматизированных сортировочных станций с полным комплектом автоматических устройств. На этих станциях все управление станционными процессами сосредоточено на центральном посту. В одном из помещений поста установлены манипуляторы, за которыми работают несколько дежурных, и выносное табло всей станции. Пользуясь манипуляторами, дежурные средствами БМРЦ управляют приемом, отправлением поездов и маневровой работой всей станции. В другом помещении, из которого обеспечена хорошая видимость всей горки и сортировочного парка, установлен пульт управления для перевода стрелок, открытия сигналов и включения торможения замедлителями предгорочной и горочной горловины сортировочного парка. Все процессы расформирования составов выполняются автоматическими устройствами АРС, АЗСР, ГПЗУ и ТГЛ. Операторы наблюдают за автоматическим процессом роспуска составов с горки и только в отдельных случаях поправляют или заменяют автоматику.
  В периоды пиковых нагрузок, сбоев роспуска, отказах автоматики действия операторов значительно усложняются. Они начинают часто ошибаться и производить неправильные действия. Это приводит к снижению перерабатывающей способности горки и уровня безопасности движения.
  Для того чтобы при меньшем числе операторов выполнять больший объем работы без ошибок и задержек, необходимо повышать квалификацию операторов. Возникла задача, как это сделать более быстро и результативно. Было найдено правильное решение - подготавливать операторов на тренажерах. Был создан специальный тренажер, который состоит из пульта рабочего места обучаемого и пульта рабочего места инструктора. Режим обучения происходит в реально действующей обстановке сортировочной горки. Действия обучаемого сравниваются с действиями инструктора. Приоритетом пользуется инструктор, он может вмешиваться, поправлять и отменять действия обучаемого. Обучаемый, как в реальных условиях производства управления стрелками, сигналами и замедлителями, получает индикацию о правильности своих действий. На тренажере обучаемый оператор быстро получает навыки для выполнения той же работы, что и в реальных условиях.

  См. также:
→Г л а в а 1. От оптического телеграфа до микропроцессора.
→Г л а в а 2. От стрелочника до компьютера.
→Г л а в а 3. Движение поездов регулирует диспетчер.
..
→Г л а в а 5. Техническое обслуживание автоматики.

  Источник: А.А.Казаков, Автоматика регулирует движение поездов. - М.: Транспорт, 1986. (Кем быть?)