Обеспечение безопасности движения. Это одна из важнейших задач всех работников железнодорожного транспорта. Состояние безопасности принято оценивать по числу случаев брака в работе.
В локомотивном хозяйстве состояние безопасности также оценивается числом случаев брака, из которых выделяют проезды запрещающих сигналов. Это наиболее грубые нарушения, допускаемые локомотивными бригадами, их последствиями являются крушения и аварии, сопровождающиеся большим материальным ущербом, а порой и человеческими жертвами. Обеспечение безопасности в значительной степени зависит от надежности машиниста в системе человек-машина, где машиной является современный локомотив. Если вспомнить, что надежностью называют свойство системы выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени, то к машинисту как звену в системе человек-машина предъявляются весьма высокие требования. Удовлетворить эти требования непросто, так как локомо-тивная бригада работает очень напряженно: обслуживает мощные силовые установки, непрерывно выбирает и осуществляет режим управления этими установками и ведения поезда, перерабатывает огромное количество зрительной и звуковой информации в ограниченное время и выполняет необходимые управляющие воздействия. И все это происходит при нарушении естественного физиологического ритма организма человека (в любое время суток) в условиях высокого уровня шума, вибрации, недостаточной освещенности и др. Работая в таких сложных условиях, машинист должен в ограниченное время найти и осуществить единственно правильное решение, причем это надо делать многократно на протяжении многих часов. Справиться с этим могут не все, возникают ошибки, приводящие к тяжелым последствиям.
Вероятность ошибок возрастает при непредвиденных, необычных ситуациях, когда надо отойти от стереотипов, выработанных длительной практикой. Например, машинист привык к тому, что на определенной станции каждую поездку изо дня в день его поезд пропускают по главному пути или по другому установленному маршруту. Но иногда обстоятельства складываются так, что поезд пропускают по иному маршруту, а некоторые машинисты в этом случае не могут уйти от выработавшегося стереотипа и своевременно отреагировать на изменение условий, тем более если они не были об этом заранее предупреждены. Такая ситуация может возникнуть, даже если машинист не отвлекался от управления локомотивом и сохранял бдительность. Это объясняется тем, как установлено во ВНИИЖГе, что не каждый человек по своим физиологическим особенностям пригоден для управления локомотивом. Необходим профессиональный отбор среди кандидатов в машинисты, которые при обычных способностях нормального здорового человека должны обладать готовностью к экстренному действию, быстротой реакций, высоким вниманием и скоростью его переключения с объекта на объект, эмоциональной устойчивостью.
Анализ случаев нарушения безопасности, возникших по вине локомотивных бригад, показывает, что, помимо профессиональной пригодности, важен высокий уровень профессиональной подготовки. Большая роль в выработке определенных навыков действий машиниста и его помощника принадлежит специализированным тренажерам, имитирующим ведение поезда.
Значительно облегчить труд локомотивных бригад и уменьшить нагрузку на них можно при автоматизации процесса управления локомотивом и ведения поезда.
Контроль бдительности локомотивной бригады с помощью автоматической локомотивной сигнализации (AJ1CH). Помимо передачи сигналов с пути на локомотивный светофор, AJ1CH обеспечивает и контроль бдительности локомотивной бригады. Контроль проводится однократно и периодически. Однократная проверка бдительности осуществляется звуковым сигналом электропневматического клапана, звучащим при смене сигнала локомотивного светофора на болеезапрещающий. Для подтверждения бдительности машинист должен нажать на рукоятку бдительности при движении на желтый, красный с желтым (КЖ), красный и белый огни локомотивного светофора.
Периодическая проверка бдительности осуществляется через каждые 30- 40 с при движении на желтый, красный с желтым, красный огни локомотивного светофора со скоростью более 10 км/ч. Если поезд движется на желтый огонь локомотивного светофора со скоростью ниже установленной для проследования желтого огня, то периодическая проверка бдительности не производится. При желтом с красным и красном огнях локомотивного светофора периодическая проверка бдительности производится независимо от скорости движения поезда. При неподтверждении бдительности (машинист не нажал на рукоятку бдительности) и превышении установленной скорости срабатывает автостоп и происходит экстренное торможение, которое не может быть остановлено нажатием на рукоятку бдительности.
При движении по некодированным путям на белый огонь локомотивного светофора периодически через каждые 60-90 с проверяется бдительность машиниста путем подачи звукового сигнала электропневматическим клапаном. Если в течение 7 с машинист не подтвердит свою бдительность нажатием на рукоятку бдительности, произойдет торможение автостопом и поезд остановится.
Устройство контроля бдительности машиниста при движении на запрещающий сигнал. Оно разработано проектно-конструкторским бюро ЦТ МПС с целью повышения эффективности контроля бдительности машиниста при движении к запрещающему сигналу. Одно из устройств (Информационное письмо Р1131Ин) выполнено применительно к АЛС двухсекционных локомотивов, каждая секция которых оборудована своим комплектом АЛС, другое (Информационное письмо Р1179) - для односекционных двухкабинных локомотивов, а также для двухсекционных, имеющих один комплект АЛС на две секции. Повышение эффективности контроля бдительности машиниста достигается тем, что в случае вступления на блок-участок перед запрещающим напольным светофором (при движении по красному с желтым огню локомотивного светофора) машинист при периодических проверках бдительности для того, чтобы нажать дополнительно устанавливаемую рукоятку бдительности, должен встать.
Устройство автоматической остановки поезда. Это устройство, также разработанное ПКБ ЦТ МПС, повышает безопасность движения поездов и предотвращает проезды запрещающих сигналов из-за потери машинистом бдительности. Анализ показывает, что у машинистов вырабатываются рефлекторные действия на звуковой сигнал электропневматического клапана АЛСН, позволяющие им в сонном состоянии нажимать на рукоятку бдительности, отменяя действие автостопа. Чтобы исключить подобные случаи, предусматривается периодическая проверка бдительности с помощью световой сигнализации, предваряющей звуковой сигнал.
Сигнальные лампы мигают с частотой 1,5-4 Гц ярким или тусклым
В локомотивном хозяйстве состояние безопасности также оценивается числом случаев брака, из которых выделяют проезды запрещающих сигналов. Это наиболее грубые нарушения, допускаемые локомотивными бригадами, их последствиями являются крушения и аварии, сопровождающиеся большим материальным ущербом, а порой и человеческими жертвами. Обеспечение безопасности в значительной степени зависит от надежности машиниста в системе человек-машина, где машиной является современный локомотив. Если вспомнить, что надежностью называют свойство системы выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени, то к машинисту как звену в системе человек-машина предъявляются весьма высокие требования. Удовлетворить эти требования непросто, так как локомо-тивная бригада работает очень напряженно: обслуживает мощные силовые установки, непрерывно выбирает и осуществляет режим управления этими установками и ведения поезда, перерабатывает огромное количество зрительной и звуковой информации в ограниченное время и выполняет необходимые управляющие воздействия. И все это происходит при нарушении естественного физиологического ритма организма человека (в любое время суток) в условиях высокого уровня шума, вибрации, недостаточной освещенности и др. Работая в таких сложных условиях, машинист должен в ограниченное время найти и осуществить единственно правильное решение, причем это надо делать многократно на протяжении многих часов. Справиться с этим могут не все, возникают ошибки, приводящие к тяжелым последствиям.
Вероятность ошибок возрастает при непредвиденных, необычных ситуациях, когда надо отойти от стереотипов, выработанных длительной практикой. Например, машинист привык к тому, что на определенной станции каждую поездку изо дня в день его поезд пропускают по главному пути или по другому установленному маршруту. Но иногда обстоятельства складываются так, что поезд пропускают по иному маршруту, а некоторые машинисты в этом случае не могут уйти от выработавшегося стереотипа и своевременно отреагировать на изменение условий, тем более если они не были об этом заранее предупреждены. Такая ситуация может возникнуть, даже если машинист не отвлекался от управления локомотивом и сохранял бдительность. Это объясняется тем, как установлено во ВНИИЖГе, что не каждый человек по своим физиологическим особенностям пригоден для управления локомотивом. Необходим профессиональный отбор среди кандидатов в машинисты, которые при обычных способностях нормального здорового человека должны обладать готовностью к экстренному действию, быстротой реакций, высоким вниманием и скоростью его переключения с объекта на объект, эмоциональной устойчивостью.
Анализ случаев нарушения безопасности, возникших по вине локомотивных бригад, показывает, что, помимо профессиональной пригодности, важен высокий уровень профессиональной подготовки. Большая роль в выработке определенных навыков действий машиниста и его помощника принадлежит специализированным тренажерам, имитирующим ведение поезда.
Значительно облегчить труд локомотивных бригад и уменьшить нагрузку на них можно при автоматизации процесса управления локомотивом и ведения поезда.
Контроль бдительности локомотивной бригады с помощью автоматической локомотивной сигнализации (AJ1CH). Помимо передачи сигналов с пути на локомотивный светофор, AJ1CH обеспечивает и контроль бдительности локомотивной бригады. Контроль проводится однократно и периодически. Однократная проверка бдительности осуществляется звуковым сигналом электропневматического клапана, звучащим при смене сигнала локомотивного светофора на болеезапрещающий. Для подтверждения бдительности машинист должен нажать на рукоятку бдительности при движении на желтый, красный с желтым (КЖ), красный и белый огни локомотивного светофора.
Периодическая проверка бдительности осуществляется через каждые 30- 40 с при движении на желтый, красный с желтым, красный огни локомотивного светофора со скоростью более 10 км/ч. Если поезд движется на желтый огонь локомотивного светофора со скоростью ниже установленной для проследования желтого огня, то периодическая проверка бдительности не производится. При желтом с красным и красном огнях локомотивного светофора периодическая проверка бдительности производится независимо от скорости движения поезда. При неподтверждении бдительности (машинист не нажал на рукоятку бдительности) и превышении установленной скорости срабатывает автостоп и происходит экстренное торможение, которое не может быть остановлено нажатием на рукоятку бдительности.
При движении по некодированным путям на белый огонь локомотивного светофора периодически через каждые 60-90 с проверяется бдительность машиниста путем подачи звукового сигнала электропневматическим клапаном. Если в течение 7 с машинист не подтвердит свою бдительность нажатием на рукоятку бдительности, произойдет торможение автостопом и поезд остановится.
Устройство контроля бдительности машиниста при движении на запрещающий сигнал. Оно разработано проектно-конструкторским бюро ЦТ МПС с целью повышения эффективности контроля бдительности машиниста при движении к запрещающему сигналу. Одно из устройств (Информационное письмо Р1131Ин) выполнено применительно к АЛС двухсекционных локомотивов, каждая секция которых оборудована своим комплектом АЛС, другое (Информационное письмо Р1179) - для односекционных двухкабинных локомотивов, а также для двухсекционных, имеющих один комплект АЛС на две секции. Повышение эффективности контроля бдительности машиниста достигается тем, что в случае вступления на блок-участок перед запрещающим напольным светофором (при движении по красному с желтым огню локомотивного светофора) машинист при периодических проверках бдительности для того, чтобы нажать дополнительно устанавливаемую рукоятку бдительности, должен встать.
Устройство автоматической остановки поезда. Это устройство, также разработанное ПКБ ЦТ МПС, повышает безопасность движения поездов и предотвращает проезды запрещающих сигналов из-за потери машинистом бдительности. Анализ показывает, что у машинистов вырабатываются рефлекторные действия на звуковой сигнал электропневматического клапана АЛСН, позволяющие им в сонном состоянии нажимать на рукоятку бдительности, отменяя действие автостопа. Чтобы исключить подобные случаи, предусматривается периодическая проверка бдительности с помощью световой сигнализации, предваряющей звуковой сигнал.
Сигнальные лампы мигают с частотой 1,5-4 Гц ярким или тусклым
светом (в зависимости от положения специального тумблера) до свистка, подаваемого электропневматическим клапаном. Если машинист в течение 5-7 с мигания ламп не нажмет на рукоятку бдительности, сработает автостоп, после свистка электропневматического клапана нажатие рукоятки бдительности уже не предотвратит срабатывания автостопа. Для того чтобы он не сработал, машинист должен встать в течение 6-7 с после свистка и нажать на дополнительную рукоятку бдительности, расположенную так, что ее нельзя нажать, сидя в кресле. Если этого не сделать, произойдет экстренное торможение поезда.
Устройство также обеспечивает периодическую проверку бдительности машиниста через 60-90 с с помощью мигающей световой сигнализации при движении поезда по зеленому огню локомотивного светофора, а также по белому огню на некодированном участке. Если поезд движется по желтому огню или красному с желтым на локомотивном светофоре, то бдительность машиниста контролируется через 30-40 с. При этом отменить очередную проверку бдительности, нажав на рукоятку бдительности до подачи светового сигнала, невозможно.
Несколько позже эта система была дополнена устройством, предназначенным для автоматической экстренной остановки поезда при внезапной потере машинистом способности управлять движением поезда (разработка ПКБ ЦТ МПС). Оборудованные им локомотивы можно обслуживать в одно лицо. Устройство обеспечивает контроль скорости 20 км/ч при красном огне локомотивного светофора, контроль скорости движения при красном с желтым огне, однократную проверку бдительности машиниста при сменах огней на локомотивном светофоре, периодическую проверку бдительности через 30-40 с при огнях локомотивного светофора красном, красном с желтым и белом на кодированных участках, периодическую проверку бдительности через 60-90 с при зеленом, желтом и белом огнях локомотивного светофора на некодированных участках. Подтверждение бдительности при периодических ее проверках с предварительной световой сигнализацией обеспечивается нажатием существующей рукоятки бдительности. Если же этого не сделать и начнет звучать свисток электропневматического клапана, машинист должен встать и нажать дополнительную рукоятку бдительности. Кроме того, устройство обеспечивает непосредственную регистрацию красного, красного с желтым, желтого и белого огней локомотивного светофора, а также прекращение периодической проверки бдительности на стоянке после затормаживания локомотива.
Устройство "Дозор" JI132. Оно является более совершенным и конструктивно состоит из трех блоков: автоматики, индикации и регистрации. Помимо функций, выполняемых устройством автоматической остановки поезда, это устройство обеспечивает контроль снижения скорости с момента вступления поезда на блок-участок перед напольным светофором с красным огнем и загорания красного с желтым на локомотивном светофоре. Максимальная допустимаяскорость движения поезда будет составлять 4-6 км/ч на заданном расстоянии от напольного светофора с красным огнем. Если сигнал не откроется и поезд остановится, то привести его потом в движение можно только при постоянном нажатии специальной кнопки, что регистрируется на скоростемерной ленте. Кроме того, система предотвращает самопроизвольное трогание поезда с места, а с помощью специального переключателя на блоке индикации обеспечивает индикацию ускорения и замедления поезда, объективный контроль работоспособности его тормозов при проверке и др.
Устройство контроля бдительности машиниста (УКБМ). Это устройство имеет еще более обширную программу конроля. В состав локомотивных устройств в этом случае входят: педаль бдительности, предназначенная для дублирования функции рукоятки бдительности; две лампы предварительной световой сигнализации красного цвета, установленные на пульте машиниста; переключатель яркости горения ламп предварительной световой сигнализации; лампа пропуска предварительной световой сигнализации, установленная на пульте машиниста; переключатель яркости горения лампы пропуска; кнопка "Сброс/установ. КЖ" и кнопка бдительности.
Устройство выполняет следующие функции: обеспечивает предварительную световую сигнализацию при периодической проверке бдительности машиниста за 6- 8 с до начала звукового сигнала; исключает возможность постоянного нажатия машинистом педали или рукоятки бдительности в течение 6-8 с и более; обеспечивает однократное и периодическое подтверждение бдительности машиниста нажатием рукоятки или педали бдительности; позволяет произвести однократную проверку бдительности при смене сигналов локомотивного светофора, за исключением смены на зеленый, по звуковому сигналу электропневматического клапана АЛСН при нахождении реверсивной рукоятки контроллера машиниста в рабочем положении. Если же реверсивная рукоятка контроллера переведена в нейтральное положение, а скорость движения превышает минимальную, контролируемую скоростемером, система переходит в режим, предшествующий экстренному торможению, о чем свидетельствует непрекращающийся звуковой сигнал электропневматического клапана АЛСН.
В случае движения поезда по зеленому или белому огню локомотивного светофора бдительность машиниста контролируется предварительной световой сигнализацией с интервалом 70-90 с. Если машинист отвлекся и почему-либо не нажал рукоятку или педаль бдительности, через 6-8 с электропневматический клапан подаст звуковой сигнал. Нажав рукоятку или педаль бдительности, машинист прекратит звуковой сигнал, но увидит, что загорелась лампа пропуска предварительной световой сигнализации. Это означает, что следующая проверка состоится через 20- 25 с; если через 6- 8 с после световой сигнализации машинист вторично не нажмет рукоятку или педаль бдительности, система перейдет в режим, предшествующий экстренному торможе-
нию. Об этом свидетельствует непрерывный звуковой сигнал, подаваемый электропневматическим клапаном.
В случае прекращения поступления кодов желтого огня, что может быть, например, при приеме поезда на боковой некодированный путь, на локомотивном светофоре автоматически появляются белый и красный с желтым огни. В этом случае подтверждение бдительности осуществляется как при одном пропуске предварительной световой сигнализации с загоранием лампы "Пропуск". Если машинист своевременно не отреагирует на очередную проверку бдительности, система перейдет в режим, предшествующий экстренному торможению.
Для предотвращения экстренной остановки поезда в случае нарушения порядка подтверждения бдительности при всех показаниях локомотивного светофора, кроме красного с желтым, машинист должен в течение непрекращающегося звукового сигнала продолжительностью 7- 8 с успеть нажать рукоятку или педаль бдительности, перевести главную рукоятку контроллера и реверсивную рукоятку в нулевое положение, а затем реверсивную рукоятку в рабочее положение и отпустить рукоятку или педаль бдительности. Если движение осуществлялось по сигналу красного с желтым, дополнительно необходимо кратковременно нажать кнопку "Сброс/установ. КЖ".
Общей чертой всех рассмотренных систем безопасности следует считать наличие жесткой программы проверки бдительности машиниста и необходимости периодического ее подтверждения путем совершения осознанных действий.
Индикатор бодрствования машиниста. Он разработан совместно работниками МИИТа, ВНИИЖГа и ПКБ ЦТ и проходит эксплуатационные испытания на Московской и Октябрьской дорогах. В отличие от рассмотренных устройств индикатор непрерывно контролирует состояние машиниста, но начинает действовать и требует ответных реакций только тогда, когда создается угроза потери бдительности. Индикатор контролирует бодрствование машиниста путем измерения электрического сопротивления его кожи, для чего на пальцы машинист надевает электроды в виде колец. Индикатор состоит из передатчика и приемника; между ними имеется проводная связь либо осуществляется связь по инфракрасному каналу. В случае потери бдительности машинистом осуществляется экстренное торможение поезда.
Система автоматического управления тормозами (САУТ). Она обеспечивает высокую точность управления тяговым подвижным составом при остановочных и регулировочных торможениях. Кроме того, система способна контролировать и регулировать скорость движения поезда и обеспечивать его остановку, не допуская проезда запрещающего сигнала, и, следовательно, является эффективной системой обеспечения безопасности движения, обладающей весьма существенными преимуществами по сравнению с ранее рассмотренными устройствами.
Унифицированная система автоматического управления торможе-
нием поездов (САУТ-У) повышает безопасность их движения, предотвращая проезды запрещающих сигналов; одновременно она создает предпосылки для увеличения пропускной способности участков дорог.
Работая совместно с автоматической локомотивной сигнализацией, система САУТ-У выполняет весьма важные функции. При зеленом локомотивного светофора система контролирует максимальную допустимую скорость движения, например 80 км/ч. Если скорость достигает 78 км/ч, автоматически отключаются тяговые двигатели. Если скорость продолжает расти, то при 80 км/ч автоматически включается первая ступень торможения, а при 82 км/ч - вторая. При достижении скорости 84 км/ч производится экстренное торможение.
При желтом огне локомотивного светофора и движении поезда к напольному светофору с одним желтым немигающим огнем в начале блок-участка система контролирует скорость движения, так же как при зеленом огне. Однако на расстоянии до напольного светофора, равном тормозному пути, автоматически отключаются тяговые двигатели и производится служебное торможение, обеспечивающее установленную заданную скорость следования на желтый огонь в конце блок-участка. Заданная скорость формируется в начале блок-участка на основе информации, передаваемой путевыми устройствами, с учетом измеренной фактической эффективности тормозных средств: для грузовых поездов она может составлять 60, 70 или 80 км/ч.
Если при желтом огне локомотивного светофора поезд следует к выходному светофору с двумя желтыми огнями, что свидетельствует о приеме его на боковой путь, то на необходимом тормозном пути до входного светофора автоматически отключаются тяговые двигатедк и производится служебное торможение до заданной скорости проследования входного светофора. Заданная скорость проследования входного светофора при приеме поезда на боковой путь станции передается путевыми устройствами, установленными у предупредительного светофора перед входным, и представляет собой максимальную допустимую скорость движения по стрелочным переводам с учетом допустимых скоростей движения по боковым путям: 25, 40, 50, 80 км/ч.
Если дальнейшее движение поезда происходит по некодированным путям станции при белом огне локомотивного светофора к выходному светофору с запрещающим показанием, система обеспечивает контроль допускаемой скорости движения поезда 50, 40 или 25 км/ч, а на расстоянии до закрытого выходного светофора, равном необходимому тормозному пути, - отключение тяговых двигателей и автоматическое регулирование скорости служебным торможением до полной остановки поезда перед выходным светофором на расстоянии 50 м с точностью ± 40 м.
В случае движения поезда по нбкодированным станционным путям при белом огне локомотивного светофора безостановочно и открытом выходном светофоре САУТ-У разрешает движение и проследование выходного светофора с установленной скоростью 60, 40 или 25 км/ч.
При красном с желтым огне локомотивного светофора система на
расстоянии до напольного светофора с красным огнем, равном необходимому тормозному пути, обеспечивает автоматическое отключение тяговых двигателей и регулирование скорости служебным торможением до полной остановки поезда за 50 м до светофора с точностью ± 40 м. Если поезд остановился у напольного сигнала с красным огнем, разрешается дальнейшее движение со скоростью не свыше 20 км/ч после нажатия машинистом специальной кнопки. Благодаря непрерывному контролю скорости тяговые двигатели отключаются автоматически при скорости 18 км/ч, при скорости 20 км/ч производится первая ступень служебного торможения, при скорости 22 км/ч - вторая, при скорости 24 км/ч - экстренное торможение. При появлении разрешающего показания на локомотивном светофоре обеспечивается контроль скорости 20 км/ч до конца блок-участка. Во всех остальных случаях изменения сигнала локомотивного светофора на более разрешающее автоматически снимается ограничение скорости и осуществляется переход к программе, соответствующей более разрешающему показанию светофора автоматической локомотивной сигнализации.
На участках с полуавтоматической блокировкой САУТ-У контролирует максимальную допустимую скорость движения и выполняет те же функции, что и при движении по зеленому огню локомотивного светофора при автоблокировке, но на расстоянии до входного светофора с запрещающим показанием, равном необходимому тормозному пути; автоматически отключаются тяговые двигатели и производится регулирование скорости служебным торможением до полной остановки поезда на расстоянии 90 м от входного светофора с точностью ± 80 м. В случае разрешающего показания входного светофора станции разрешается движение и проследование входного светофора с максимальной допустимой скоростью.
Важным достоинством САУТ-У является измерение фактической эффективности тормозных средств поезда и формирование программной скорости движения в зависимости от действительного значения тормозного коэффициента, профиля пути, расстояния до сигнала и показания локомотивного светофора.
Одно из наиболее значимых преимуществ системы перед ранее рассмотренными заключается в том, что она не только не увеличивает нагрузку на локомотивную бригаду, но, наоборот, отменяет контроль скорости и периодические проверки бдительности машиниста, предусмотренные типовым устройством автоматической локомотивной сигнализации.
Кроме того, значительно повышается информированность локомотивной бригады об условиях движения, что очень важно не только с позиции обеспечения безопасности движения, но и реализации рациональных режимов вождения поездов. В частности, на пульт машиниста выдается следующая информация: допустимая скорость в каждой точке пути; заданная скорость проследования напольного светофора, к которому приближается поезд; длина блок-участка или маршрут
приема поезда на станцию в момент проследования путевого светофора, а при дальнейшем движении текущее расстояние до путевого светофора; измеренное значение тормозного коэффициента в движущемся поезде; режимы торможения (1, 2 и 3-я ступени) и отпуск тормозов; включение системы.
Комментариев нет:
Отправить комментарий