Мало хто замислюється, але одним із фундаментальних питань, що визначає стратегію розвитку операційної моделі залізничної галузі...
Про сучасний погляд на точність операційних моделей залізниць
Мало хто замислюється, але одним із фундаментальних питань, що визначає стратегію розвитку операційної моделі залізничної галузі України, є точність операційної моделі — чи правильно ми дотримуємося високого рівня гнучкості операцій у нашій залізничній системі? Відповідь на це питання дозволить визначитися, якої потужності локомотив закуповувати, яким шляхом модернізувати інфраструктуру, куди першочергово направляти інвестиції тощо.
На сьогодні на залізничній системі України діє високий рівень гнучкості операцій, тобто на нашій залізничній мережі вантажні перевезення виконуються без дотримання нормативного розкладу руху – так зване “відправлення поїздів за готовністю”.
Однак специфіка організації вагонопотоків засвідчує, що основні обсяги перевезень у нас спрямовані до морських портів та західних залізничних переходів. У першому напрямку високий демередж за простій суден, що вимагає підвищення плановості руху поїздів до портів. У другому — залізничні системи сусідніх країн працюють за розкладом.
Ці фактори зумовлюють необхідність підвищення рівня передбачуваності руху поїздопотоків й на залізничній мережі України. Не меншої актуальності підвищення точності займає в темі запровадження відкритого доступу до залізничної інфраструктури загального користування України, тобто можливості надання різним перевізникам запланованих у часі маршрутів руху їхніх поїздів – ниток графіка.
Не додає позитиву чинній моделі перевезень і практика потрапляння нашої залізничної системи у високий рівень дезорганізації в пікові сезони навантаження, що багатьма фахівцями пов’язується з відсутністю планового руху поїздопотоків, тобто необхідного рівня точності.
У дискусії щодо зміни операційної моделі переважає думка фахівців, що чинна модель більш прийнятна, дозволяє перевезти більше вантажів, а її зміна призведе до втрати обсягів перевезень.
Детально про точність операційної моделі
Що ми знаємо про точність? Пропоную розібратися в основних поняттях: які наслідки зміни точності, які погляди наукових шкіл на зміну точності, і головне, який вибір роблять залізниці світу й чому.
В основі розуміння рівня точності експлуатації залізничної системи лежать поняття структурованості та гнучкості виконання операцій. За наслідками ці два підходи до технологічного процесу перевезень є протилежними і мають свої переваги й недоліки.
Дотримання структурованості розкладу вимагає використання в системі коротких диференційованих за довжиною і вагою поїздів, що збільшує частоту руху та зменшує ресурси. Однак збільшення частоти може перевищити рівень використання пропускної спроможності мережі, що призведе до втрати швидкості. Модель перевезень за розкладом діє в Німеччині, Польщі тощо.
Традиційно вважається, що збільшення гнучкості операцій з відправлення поїздопотоків у системі дозволяє збільшити обсяг перевезень та потребує меншої кількості локомотивів. Однак на практиці при збільшенні гнучкості операцій з відправлення поїздопотоків у системі зменшується швидкість та збільшується необхідність ресурсів – локомотивів та вагонів. Такі результати ми отримуємо щороку в сезон перевантаження мережі.
Розберімося, чому це так? Система з відправленням “за готовністю” передбачає накопичення составу до заданої норми маси й довжини, лише після цього ухвалюється рішення щодо відправлення поїзда, тобто відправлення є досить гнучким, а в деяких випадках навіть випадковим процесом. За таких умов виникають незаплановані очікування локомотивів, а процес руху поїзда ділянкою покладений на диспетчерів, які виконують його пропуск в оперативному режимі без заданого плану руху, що призводить до зменшення швидкості.
Протилежна їй операційна модель передбачає накопичення составів до заданого часу без дотримання норм маси й довжини. Поїзд відправляється згідно з розкладом та має план пропуску ділянкою, що дозволяє зменшити зупинки в русі. Теорія каже, що це ефективно. Однак чому ж ми не застосовували останні років 100 структурований розклад? Були об’єктивні причини: відсутня можливість спрогнозувати прибуття вагонів для накопичення (знаки питання на рисунку нижче), що призводило до неможливості встановлення розкладу, який на практиці дозволяв синхронізувати процеси.
Обчислювальні засоби у 60-х роках не дозволяли об’єднувати, обробляти, моделювати великий обсяг інформації щодо перевізного процесу. І тому працювала на практиці лише та технологія, яка була можлива на той час. З великим обсягом перевезень ми просто переробляли вагонопотік, а кількість відправлень була досить стабільною. Зараз ситуація змінилася, обсяг зменшився, простої збільшилися, з’явилися нові види вантажів.
Погляд пострадянської наукової школи на проблему
Ознайомившись з деталями технології, пропоную трохи розібрати погляди наукових шкіл на зміну точності. Погляд радянської наукової школи на проблему вибору точності в залізничній системі яскраво може охарактеризувати цитата кандидата технічних наук Соколова П.С. з його монографії 1960 року “Економіка сортувальних станцій”:
“Радянський залізничний транспорт уже давно пройшов той етап розвитку, коли застосування німецької або американської форми графіка могло слугувати прикладом, до якого слід прагнути … відправлення за готовністю дозволяє освоїти обсяги перевезень, що зростають”
Професор Сотніков Ісаак Бенціонович не заперечував можливість використання ниток графіку, але при застосуванні того часу ниток проводив власні розрахунки на основі чого і констатував: “Виділення в графіку руху постійних ліній ходу поїздів викликає збільшення простою составів на технічних станціях в очікуванні відправлення за постійною «ниткою» графіка”.
Професор Олексій Дмитрович Каретніков вдихнув життя у теорію графіка, запропонував автоматизацію графіка руху поїздів (ГРП), впроваджував і головне вважав, що гнучкість операцій може бути присутня, але її слід вкладати у варіаційний графік, — поїзди мають відправлятись все ж відповідно до прив’язаної нитки, що є планом руху поїзда, але таких ниток має бути більше.
На практиці залізничники вже увійшли в іншу культуру організації перевезень, “здачі”, затори й відсутність правди про рух поїзда cтали основою експлуатації.
Якщо раніше теоретичні розрахунки спиралися на аналітичні залежності, то сьогодні є можливість використати спеціальні складні та дорогі програмні комплекси, які дозволяють провести моделювання роботи сортувальної станції та ділянки з деталізацією до вагона.
Науковий погляд на проблему в США
Доктор Тайлер Дік з університету Іллінойс (США) за концепцією циклу ефективності мережі виконав імітаційне моделювання замкненої імітаційної системи “сортувальна станція – ділянка – сортувальна станція”, що надало фундаментальні знання про точність залізничної системи. Його висновок:“Зі збільшенням гнучкості швидко виникає в системі збільшення затримки поїздів на ділянці (падає швидкість), зменшується пропускна спроможність. Наявність гнучкості розкладу руху прибуття поїздів шкідливо для роботи сортувальної системи”.
Такі наукові результати у поєднанні з практикою стали підтверджуватись, і це поклало нову еру операційних моделей залізниць.
Процитую засновника концепції залізниці “on time”, або як її широко назвали в Північній Америці — Precision Scheduled Railroading, PSR Хантера Харрісона: “Що виявили залізниці, це те, що увага до збільшення поїздів насправді загальмувала мережу в цілому і змусила вагони довгий час простоювати у сортувальних системах — і це неефективно як для залізниць, так і для їхніх клієнтів…”
“PSR має на меті забезпечити послідовне, обслуговування, що постійно повторюється, щоб зменшити час перебування в терміналах і час транзиту, але використовує довгі поїзди та зменшує вимоги до виду вантажів і рухомого складу, щоб мінімізувати витрати”.
Такі наукові результати у поєднанні з практикою стали підтверджуватись, і це поклало нову еру операційних моделей залізниць.
Операційна модель Е. Хантера Харрісона має на меті поєднати найкращі елементи двох протилежних стратегій: дотримання “повноваговості” та дотримання графіка. Саме така концепція нової операційної моделі, яка завоювала Північну Америку.
Ключові компоненти операційної моделі точної залізниці:
-мінімізація часу перебування вагонів у сортувальних системах завдяки попередньому групуванню вагонів;
-мінімізація обсягів сортування вагонів – агресивна стратегія маршрутизації;
-використання кількох маршрутів руху для перевезення з пункту А в пункт Б;
-поєднання масових вантажів з іншими відправками для організації поїздів загального призначення;
-збалансування руху за напрямком, навіть якщо в поїздах менше вагонів;
-дислокація локомотивів відповідно до попиту;
-мінімізація потреби паливно-енергетичних ресурсів.
На рисунку нижче наведено порівняльний аналіз швидкості та простою на станціях у залізничних системах США та України. Зліва частота величини швидкості на кожній із залізниць США, червона лінія – додано наш показник, що переведений до миль на км. Як ми бачимо, працювати можна набагато швидше – майже всі залізниці підвищили точність в межах PSR.
Справа простій у годинах, можу попередити — не радійте, що у нас досить прийнятний показник. У залізниць Північної Америки 8-10 тис. тонн маса составів, тому їхній простій більший, але зіставний з нами, а у німців простій у межах 4-6 годин.
Підвищення точності, тобто рух за розкладом – це комплексний підхід до планування від місця навантаження до вивантаження та розподілу вагонів. Вчасне відправлення й нитка потрібні як план руху вагона. Саме в цьому фундаментальна наша помилка, ми чомусь думаємо, що нитка – це швидкість.
Звернемось до СЕО однієї з найбільших залізничних компаній США — UP (англ., Union Pacific Railroad) Ленса Фрица, який у своєму інтерв’ю надав такі висновки та нюанси підвищення точності в системі для зменшення витрат:
“Переміщення тоннажу на меншу кількість, але довших поїздів, поряд із зменшенням обсягу переформувань, зменшило витрати UP, роблячи послуги більш надійними”.
“Ми можемо краще зрозуміти, що надходить, і взяти під контроль речі, які раніше насправді не контролювали”.
Забезпечення точності передбачає зменшення складності в системі. Нижче наведено дві діаграми, що показують як переформовується трафік в межах системи сортувальних станцій. Зліва в класичній системі – hub-and-spoke, тобто існуючий зараз у нас підхід організації вагонопотоків, робота розпилена, неоднорідна, існують високозавантажені сортувальні станції (концентратори).
Справа діаграма – після зміни стратегії організації вагонопотоків у поїзди за моделлю PSR. Формування, підбирання груп за допомогою спеціального програмного забезпечення контролюється на першому рівні входження в мережу. Состави на початковому етапі складаються з великих груп вагонів, що потребує два-три розриви при здійсненні переформування в процесі руху, що може бути реалізовано без сортувальної гірки, а на дільничних станціях осаджуванням тощо.
Здається, незначні зміни в технології, але це колосально зменшує витрати залізничної системи. По суті, розмір та композиція поїзда стає критерієм управління з використанням програмних комплексів, які дозволяють узгодити планування руху відправок на всій мережі.
Практичні результати можна коротко описати наведеними цитатами Fahmy Sameh, що був у витоків PSR з Хантером Харрісоном, а потім був запрошений працювати в Канзас Сіті, допомагав змінити операційну модель компанії:
“Ці вдосконалення [швидкості та часу простою] дозволили нам вивільнити активи… Ми вивільнили 14 % наших локомотивів. Отже, зараз у нас є діючий флот 903 машини, коли ми розпочали впровадження PSR, це було 1046”.
“Там, де залізниці раніше зосереджувалися на русі составів поїздів, PSR переходить до руху вагонів. Отже, замість того, щоб чекати накопичення норми довгого поїзда, поїзди завжди рухаються, і вагони забирають за розкладом, незалежно від довжини поїзда”. “…Коли формуємо намагаємось збільшувати довжину”.
Наочно процеси поїздоутворення можна швидко зрозуміти, аналізучи діаграми, що представлені нижче та взяті зі звіту залізничної компанії Kansas City Southern для аналізу маси составів при підвищенні точності операцій. До впровадження всі поїздопотоки відокремлені – інтермодальні, маніфест та хімічні поїзди. Маніфест поїзд — це наш аналог дільничних поїздів, що призначені для передачі потоку вагонних відправок між сортувальними системами.
Нижче діаграма, на якій наведені показники поїздів після прийнятої стратегії змішування вагонної відправки з великими групами потенційно маршрутних вантажів, що дозволяє поєднати рух вагонних відправок з концепцією маршруту.
На другій діаграмі представлено процес використання ниток графіку за відправленням (Train #), де можна побачити, що за деякими днями розклади не використовуються, та як освоюються коливання обсягів вагонопотоку використанням додаткових ниток графіку. Маса составів (тис. тонн) коливається, що відрізняє цю технологію від нашої – “очікування повносоставності та повноваговості”. Червоним виділені найбільш небажані результати маси відправлених составів. У загальному процесі такий підхід стає набагато вигіднішим, оскільки можна чітко передбачати рух поїзда, планувати роботу локомотивів та локомотивних бригад.
Висновки
Вищеописаний досвід підвищення точності залізничних систем Північної Америки є найбільш наочним прикладом для залізниці України. У США, Канаді та Мексиці функціонують вантажні залізниці з обсягами перевезень, які можна порівняти з українськими, та й ні для кого не секрет, що наша залізнична система багато в чому скопійована з американської.
Отже, за висновками можна стверджувати, що у нас сприймається точність залізниці більше в поняттях пріоритетності руху та швидкості. Усі ми знаємо, що за результатами запровадження у 2019 році перевезень вантажів за договорами на особливих умовах – за розкладом руху маршрутних поїздів (РРМП) Антимонопольний комітет України надав рекомендації для АТ “Укрзалізниця” щодо вжиття заходів, спрямованих на забезпечення рівних умов надання послуг з перевезення вантажів залізничним транспортом під час запровадження перевезень вантажів за РРМП. Ми сприйняли РРМП як виділення нитки з пріоритетом руху поїзда з підвищеною швидкістю.
Але підвищення точності, тобто рух за структурованим розкладом, – це комплексний підхід до планування від місця навантаження до вивантаження та розподілу вагонів для всіх вантажів. Вчасне відправлення і нитка – це план руху вагона. Саме в цьому фундаментальна наша помилка.
Отже, у сучасних умовах цифровізації, аналізу великих даних, підвищення точності в залізничних системах реалізується не встановленою ниткою, яка не відображає реальних умов експлуатації, а комплексним підходом до планування організації вагонопотоків, балансування мережі та резервами, які закладаються у перевізний технологічний процес, що дозволяє підвищити надійність перевезень, зменшити активи та операційні витрати всіх учасників ринку.
В умовах структурного розділення ІТ-рішення для розподілу ниток графіка за заявками перетворить залізничну мережу загального користування у інтерактивну платформу взаємодії між виробником і споживачем транспортної послуги, що зменшить витрати та підвищить передбачуваність перевізного процесу.
Джерело Ukraine Rail Monitoringing. Допис опубліковано на сайті URM 04.12.2021. Автор АНДРІЙ ПРОХОРЧЕНКО
Замовити книгу "Залізничні системи з вертикальним розділенням. Європейська модель" за посиланням
Читати додатково:
Зміна парадигми: PSR або концепція залізниці "на час"
Кому і за що платять великі зарплати на американських залізницях. Ч.1.
В пошуках стратегій розвитку залізничної галузі України ми намагаємось наслідувати сталі організаційні моделі залізничних систем З...
Про LOOP TRACK як революцію зернової логістики в Канаді та розвиток залізниці України
В пошуках стратегій розвитку залізничної галузі України ми намагаємось наслідувати сталі організаційні моделі залізничних систем Західної Європи вважаючи, що просте їх інкорпорування в наші реалії дозволить нам вийти з краху. Але досвід країн, що розвиваються, показує зворотнє. Технології, які запроваджує Німеччина, Франція, тощо відповідають технічним вимогам щодо вирішення проблеми зменшення викидів СО2, або зменшення шуму букс, що призводить до значного здороження вантажних локомотивів та вагонів і є досить смішною проблемою в наших реаліях. Двовісні вагони без автозчепних пристроїв в поїздах середньою масою 400 тонн досі колесять залізничними мережами європейського простору 1435. Для виходу з кризи залізничної системи нам потрібні прагматичні погляди на наш розвиток, і як це не прикро, нам слід нехтувати багатьма цінностями за для прискорення темпів власного розвитку. Хто сказав, що ми повинні наздоганяти? Ні, нам потрібні технологічні революції для можливості випередження, інакше ми приречені бути аутсайдерами.
Саме зараз наша залізнична галузь досягла меж технічного розвитку – 1980-ті вже пройшли, нам зараз необхідні технологічні стрибки підвищення власної продуктивності. Подивіться на залізничні системи Нового світу - їх простота, прагматичність, а головне - відсутність страху щодо змін без обмежень. Вантажні поїзди у 9 тисяч тонн, ведення поїзда одним машиністом, дистанційне управління маневровим локомотивом, радикальне збільшення вантажопідйомності вагонів, тощо. Нас гублять правила, які написані для свого часу і не відповідають реаліям сьогодення. Як приклад, пункт 15.32 Правил технічної експлуатації залізниць України, або обмеження в довжині зернових поїздів, тощо. Навіщо ми самі собі збільшуємо збитки?
В даному дописі буде наведено лише один приклад того, як повинна змінюватись технологія перевезень. Хочу вас перенести до залізничної системи Канади, і коротко розповісти про невеличку технічну революцію в зерновій логістиці канадської приватної залізниці CP.
Для підвищення продуктивності залізничної системи компанія СР інвестувала в новий вид зернових поїздів, що був названий поїздом високої ефективності (HEP) - High Efficiency Product. HEP-поїзд є на 20% довший за традиційні поїзди CP і має довжину 8500 футів (близько 1,6 км). Стрибок в обсязі трохи більше 40% від звичайних поїздів – 147 вагонів, що близько 10500 тонн у поїзді. Так, це за рахунок нових технологій будівництва вагонів-хоперів (high-capacity grain hopper NSC 5431) – вони коротші, але з більшим обсягом навантаження (5,431 кубічних футів – 153,8 метрів кубічних).
Нові хопер-вагони вимагають нових інфраструктурних рішень. Для швидкого завантаження і вивантаження в Канаді на великих елеваторах та в портах будуються спеціальні колії-петлі – a loop-track/power-on setup.
На відміну від звичайного технологічного процесу, що діє і в нас, состав порожніх вагонів не залишається без локомотива на під’їзній колії елеватора, а знаходиться з включеними гальмами для можливості постійного протягування вагонів в межах кільцевої під’їзної колії. Таке конструктивне рішення дозволяє не порушувати експлуатаційну роботу залізничної мережі загального користування (витягувати, осаджувати состав), а користуватись лише під’їзною колією підприємства. СР пропонує спеціальний знижений тариф на користування локомотивом компанії на loop-треках, розуміючи переваги швидкого навантаження, або вивантаження для провізної спроможності власної мережі, особливо в портах. Повне завантаження состава складає до 16 годин. Після заїзду на кільце локомотивна бригада залізниці покидає локомотив і залишає під управління машиніста, що належить елеватору. Середня швидкість завантаження одного вагона чотири-п’ять хвилин. В середньому оборот вагона зменшується на один-два дні.
Інфраструктура портових терміналів
Відео за посиланням
На останок добавлю, що залізнична компанія СР протягом кількох наступних років планує інвестиції у розмірі 500 мільйонів канадських доларів у хопер-вагони нового типу. З 2014 по 2018 рік довжина поїздів зросла на 13 відсотків з 6 682 футів до 7 313 футів, тоді як маса поїзда піднялася на 9 відсотків з 8 076 тон до 9 100 тонн. Аналогічну стратегію прийняла компанія CN, що є конкурентом CP.
Зараз кожен з нас замислиться, як в Канаді можливо спонукати залізничну компанію до інвестицій в інноваційний розвиток, а чому у нас цього не відбувається. Відповідь дуже проста – якісне регулювання залізничної галузі.
Читати додатково:
Сервісні технології візуалізації мап руху поїздів стають важливою необхідністю для залізничних компаній в усьому світі
Постіндустріальна економіка та вантажні перевезення на залізницях Японії
Коли ми плануємо реформування залізничної галузі за моделлю часткового вертикального розділення, завжди слід передбачати, що буде ...
Як на залізницях Німеччини забезпечується прозорий та недискримінаційний рух поїздів
Коли ми плануємо реформування залізничної галузі за моделлю часткового вертикального розділення, завжди слід передбачати, що буде у нас за таких умов. Враховуючи, що залізниці Німеччини є прикладом для майбутньої моделі роботи залізниць України, цікаво ознайомитись з досить незвичними для нас новаціями у організації простору диспетчерських центрів – це надання на платній основі робочих місць для диспетчерів-представників незалежних компаній-перевізників, що користуються послугами з допуску до залізничної інфраструктури.
Отже, DB Netz AG пропонує залізничним компаніям-перевізникам (RU), які замовили маршрути у поточному графіку руху та активно працюють в межах купленої пропускної спроможності, купити послугу з надання робочого місця (нім., Dispositionsarbeitsplätze, DAP) для оперативного планування в національному центрі управління мережею або в регіональних операційних центрах, у межах яких вони здійснюють свої перевезення.
Для можливості використання одного або декількох робочих місць DAP повинен бути укладений контракт, що може бути річним з моменту підписання до етапу введення у дію нового графіку руху згідно до Правил рівноправного доступу до залізничної інфраструктури EIBV. Ціни варіюються в залежності від відповідних просторових умов та обладнання в окремих операційних центрах. У випадку, коли кількість запитів на робочі місця DAP більша, ніж їх є в наявності у відповідному операційному центрі, передбачається пріоритетність надання послуги. Робоче місце DAP надає компаніям-перевізникам можливість швидко вирішувати проблеми під час руху своїх поїзних формувань за купленими маршрутами з диспетчерським апаратом компанії DB Netz AG, яка управляє залізничною мережею.
Робоче місце DAP в стандартному вигляді передбачає наявність виділеного робочого простору для диспетчера з меблями та стільцем, можливість встановлення до чотирьох моніторів, підключенням АРМ до різних видів ІТ-мереж, як власних, так і існуючих у операційному центрі (зокрема Deutsche Telekom AG, DT AG) та надання GSM-R-телефону, як мобільного, так і стаціонарного. За додаткову оплату можливим є підключення преміум-версії LeiDis-NK – це система управління для замовника маршрутів на мережі DB Netz AG, що дозволяє он-лайн відстежувати рух поїздів відповідно до куплених ниток графіку руху. Схема автоматичного контролю руху поїзда в системі LeiDis-NK наведена нижче
Фрагмент інтерфейсу системи на моніторі диспетчера компанії-перевізника нижче
Операційні центри DB Netz AG для представників незалежних компаній-перевізників були відкриті з 1 вересня 2010 року під тиском Федерального залізничного управління (нім., Eisenbahn-Bundesamt, EBA) та Федеральної мережевої агенції (нім., Bundesnetzagentur), яка регулює ринки енергетики, пошти, телекомунікацій та залізниць за численними скаргами компаній-конкурентів групи DB. Перевізники скаржились на відсутність оперативної інформації щодо використання куплених ниток графіку руху, в той час як перевізники, що входять до державного холдингу DB AG, були присутні у операційних центрах на всіх рівнях та отримували швидку і більш детальну інформацію, що дозволяло їм зменшувати витрати та приймати рішення, узгоджені з диспетчерами компанії DB Netz AG. По суті порушувався основний принцип функціонування залізничного ринку в умовах вертикального розділення – це незалежність перевізників від компанії, що управляє залізничною інфраструктурою.
Можу додати, що багато фахівців у статтях, що я читав, досить часто наголошують про проблему надання пріоритетності роботи з дочірніми компаніями холдингу перед іншими учасниками ринку, яка найчастіше виникає при частковому розділенні. Такі проблеми існують у Франції та Німеччині. Але, наприклад, таких проблем не виникає у Великобританії, де залізниці реформовані за повним вертикальним розділенням, коли державною є компанія Network Rail, що управляє залізничною інфраструктурою, яка повністю незалежна від приватних перевізників яким надається доступ до мережі.
Відповідно до написаного вище, можна звернути увагу читача на роль автоматизації диспетчеризації в умовах продажу пропускної спроможності. ІТ-інструменти стають ключовою платформою для взаємодії всіх учасників ринку залізничних перевезень. Відкриття диспетчерських центрів для всіх перевізників із зобов’язаннями DB Netz AG надати всім бажаючим ІТ-інструмент (LeiDis-NK) для відстеження та перепланування руху власних поїзних формувань є забезпеченням прозорого та недискримінаційного руху поїздів на мережі.
Читати додатково:
Система диспетчерських центрів управління рухом поїздів на залізницях Німеччини
Сервісні технології візуалізації мап руху поїздів стають важливою необхідністю для залізничних компаній в усьому світі
На даний час лунає досить багато заяв щодо реорганізації системи диспетчерського управління на українських залізницях, а тому дос...
Система диспетчерських центрів управління рухом поїздів на залізницях Німеччини
На даний час лунає досить багато заяв щодо реорганізації системи диспетчерського управління на українських залізницях, а тому досвід інших залізниць світу для нас є досить цікавим і повчальним. Отже, пропоную до Вашої уваги невелику розповідь про організацію системи диспетчерських центрів в Німеччині.
Залізнична мережа Німеччини, що управляється компанією DB Netz AG, поділена на сім регіональних областей. Кожна з цих регіональних підмереж управляється операційним центром (нім., Betriebszentrale), коротко називається BZ. Як і в багатьох країнах світу, у Німеччині система диспетчерських центрів має ієрархічну структуру. За таким принципом на мережевому (національному) рівні сім регіональних BZ підпорядковуються Центру управління мережею (нім., Netzleitzentrale або NLZ), що розташований у Франкфурті-на-Майні.
Завдання семи операційних центрів полягає в тому, щоб виконувати диспетчеризацію руху поїздів у відповідній підмережі DB Netz AG з єдиного центру та об'єднати виконання та контроль низки операцій на регіональному рівні. На приклад, Операційний центр (BZ) є також контактним пунктом для центрів управління компаній-перевізників (англ., RU) коли вони потребують інформації щодо купівлі маршрутів для свої поїзних формувань, які проходять через зону контролю відповідного регіону.
В основі створення BZ є централізація диспетчеризації з впровадженням диспетчерської централізації (ДЦ) для всіх об’єктів управління мережею (лінії, вузли, станції). Багато уваги приділяється централізації на основі автоматизації контролю технічної справності всіх пристроїв СЦБ у відповідній регіональній зоні. Отже, як у французьких колег, залізничники Німеччини поступово переходять до дворівневої системи диспетчерського управління, роблячи ставку на сучасні системи диспетчерської централізації, які передбачають віддалене управління стрілками і сигналами в усьому регіоні відповідальності BZ.
В своїй роботі Центр управління мережею бере на себе відповідальність за усіма завданнями, що пов’язані з плануванням і координацією руху всіх поїздів на мережі DB Netz AG.Фото будівлі Центру управління мережею та BZ у Франкфурті-на-Майні наведено нижче. Джерело wiki
Нижче наведено фото робочих місць диспетчерського персоналу в будівлі Netzleitzentrale
На додаток до операційного центру в Франкфурті-на-Майні (RB Mitte), розташовано операційний центр у Мюнхені, який відповідає за диспетчерський район (RB) Південь, приблизно рівний державним кордонам Баварії, п'ять інших операційних центрів розташовані в Ганновері (RB Nord), Дуйсбурзі (RB West), Карлсруе (RB Südwest), Берліні (RB East) та Лейпциг (RB Südost). Залізнична мапа з розташування семи Операційних центрів та Центру управління мережею наведена нижче. Слід зазначити, що Центр управління мережею та Операційний центр у Франкфурті-на-Майні розміщені в одній будівлі.
Цікавою є історія створення такої системи диспетчерського управління. Спочатку диспетчерський апарат здійснював управління за класичним принципом – диспетчерам підпорядковувались лінії або вузли, на яких працювали чергові по станції, які безпосередньо через пульти готували маршрути на станціях та здійснювали управління їх роботою в частині руху поїздів. Диспетчери розміщувались у операційних відділах (нім., Betriebsleitungen), можна сказати в перших німецьких прообразах ДЦУ.
Станом на кінець 90-х років на залізницях Німеччини функціонувало загалом 15 регіональних операційних відділів (нім., Betriebsleitungen), що розміщувались у так званих – рейхсбандирекціях (нім., Reichsbahndirektion, RBD). RBD були регіональними адміністративними одиницями в ієрархії державного адміністрування залізницею та мали президента, який був членом Міністерства транспорту. Можна сказати, що залізничні дирекції у Німеччині за всіма своїми функціями утворювали десь подібну структуру до наших територіально-галузевих підприємств - залізниць, що функціонували до 2015 року. Щоб показати всю складність перетворень, можна додати що до 31 грудня 1993 року на території залізничної мережі Німеччини функціонувало дві вертикально інтегровані монополії, які представляли собою майже розділені мережі – це Deutsche Reichsbahn (DR) – радянська зона та Deutsche Bundesbahn (DB) – зона союзників. У 1994 році вони були об’єднані у групу Deutsche Bahn AG (DB AG).
Можна зазначити, що навіть у 1997 році управлінням на мережевому рівні займались два диспетчерських апарати Betriebsleitungen у містах Майнц (DB) та Берлін (DR).
Наприкінці 1997 року Deutsche Bahn створила консорціум BZ 2000, що складався з таких компаній Alcatel SEL, Vosslog та Siemens для будівництва семи операційних центрів та диспетчерського центру для S-Bahn Берлін.
Через два роки був введений в експлуатацію Центр управління мережею з BZ у Франкфурті-на-Майні. Послідовно здійснювалось переведення управління зі станцій до операційного центру. Паралельно у 1999 році були введені в експлуатацію BZ у Лейпцигу, Ганновері, Дуйсбурзі.
Фото будівлі операційного центру у Ганновері наведено нижче. Джерело wiki.
Вже у 2001 було створено BZ у Мюнхені (фото нижче).
Вид всередині приміщення представлений на фото нижче
Для реалізації автоматизації диспетчеризації у мережі диспетчерських центрів було розроблено масштабне програмне забезпечення, що вводилось у кілька етапів під назвою Gesamtsystem BZ 2000. Автоматизація підтримує усі функції диспетчеризації, починаючи з переведення стрілок та відкриття сигналів, до контролю координат руху поїзда, автоматичного ведення виконаного графіку руху поїздів з ув’язкою з автоматизованою системою розробки нормативного графіку руху, тощо.
Досить цікавим є негативний досвід у Deutsche Bahn щодо продажу своєї телекомунікаційної мережі під загальною назвою BASA (нім., Bahnselbstanschlussanlage) в одному з етапів реструктуризації у 1997 році. Мережа BASA є одним із найважливіших елементів обробки та передачі даних для системи операційних центрів. Оплата за передачу сигналів у мережі BASA при дистанційному управлінні рухом поїздів через BZ стала перевищувати витрати, за випадком здійснення диспетчеризації на станціях за класичним варіантом. Враховуючи дану ситуацію, у 2002 році Deutsche Bahn AG викупив мережу у приватних власників і почав нею управляти в межах холдингу, з 2015 року в межах дочірньої компанії DB Systel GmbH - це постачальник інформаційних та телекомунікаційних послуг у Deutsche Bahn (дану компанію можна уявити, об’єднавши наші ІВЦ та ПКТБ АСУ в єдине ціле).
Що стосується висновків, впроваджуючи дворівневу систему диспетчерського управління на основі регіональних операційних центрів, DB Netz AG сподівається зменшити витрати на операційну діяльність, однак деякі фахівці у Німеччині вважають це суперечливим. Як вже неодноразово зазначалось в попередніх аналізах сучасних систем диспетчеризації, концентрація управління, окрім значної економії на кількості персоналу, вимагає великих капіталовкладень, крім того, підтримка автоматизованих систем також коштує грошей.До переваг слід віднести підвищення швидкості прийняття рішень.
Відсутність лінійного рівня призводить до більшої тривалості затримок у випадках збоїв при русі поїздів. Якщо на залізницях Франції надійність технічних систем вища з причини відсутності нічної експлуатації мережі, то у Німеччині збої виникають частіше, бо на мережі у багатьох випадках присутній цілодобовий рух із значним вантажним поїздопотоком. Слід зазначити, на залізничних лініях, де є відсутнім або відбувається значне падіння інтенсивності руху поїздів у нічний час, без проблем можна зменшити значні витрати на персонал.
Згідно вище написаного, можна чітко виділити головний тренд удосконалення диспетчерського управління на залізницях світу - це зменшення рівнів управління та повна автоматизація диспетчеризації.
Читати додатково:
Система диспетчерських центрів управління рухом поїздів на залізницях Франції
Диспетчеризація наживо. Хвилина у Centre Operationnel Escale, Франція
Досвід дублювання системи диспетчеризації на залізницях Японії
Замовити книгу "Залізничні системи з вертикальним розділенням. Європейська модель" тут
Якщо Вам сподобалось - поділіться
Допомогти проекту можна просто скориставшись кнопками шарінга «Поділитися посиланням зі своїми друзями в соціальних мережах», які розміщенні нижче або в кінці кожного допису.
Допасоване
Про мене
D.Sc. Andrii Prokhorchenko
ORCID: 0000-0003-3123-5024
ResearcherID: L-7514-2016
Scopus Author ID: 57190176454
mailto: railwayhub@yahoo.com
Прев'ю публікацій
Рекомендую до читання
У нас йде війна!
Демотиватор для вивчення УЕР
.png)



























