Управление движением поездов
Новая инфраструктура систем сигнализации на железных дорогах Дании В марте 2016 г. введена в эксплуатацию система управления движением поездов на базе радиоканала (CBTC) на первом участке протяженностью 25 км городской железной дороги Копенгагена. Таким образом, началась практическая реализация программы обновления систем сигнализации на железных дорогах Дании (подробнее об этой программе см. «ЖДМ», 2011, № 11, с. 54 – 57). Подконтрольная эксплуатация системы управления движением поездов компании Siemens, реали‑ зующей функции CBTC, началась на 25‑км участке, который соеди‑ няет пригород Хиллерёд, распо‑ ложенный к северо-западу от дат‑ ской столицы, со станцией Ягерс‑ борг в северной части Копенгагена. Для работы на линии бортовыми устройствами CBTC оснащен 61 по‑ езд (рис. 1). На участке будет про‑ верено функционирование систе‑ мы Trainguard TM, а также постав‑ ленных компанией Siemens системы микропроцессорной централизации Trackguard Sicas ECC и стрелочных приводов. В сентябре 2011 г. компания Banedanmark — оператор инфра‑ структуры железных дорог Дании заключила с компанией Siemens контракт стоимостью 252 млн евро на оснащение новыми системами сигнализации всей сети городской железной дороги Копенгагена об‑ щей протяженностью 170 км. Кон‑ тракт предусматривает также созда‑ ние центра управления и техниче‑ ское обслуживание устройств в те‑ чение 25 лет. Несмотря на задержку с подтверждением безопасности но‑ вой системы, отодвинувшую нача‑ ло подконтрольной эксплуатации на первом участке с октября 2015 на начало 2016 г., сроки завершения
внедрения СВТС на городской же‑ лезной дороге Копенгагена сдвину‑ ты с 2020 г. на конец 2018 г. (рис. 2).
Полное обновление систем сигнализации Активные дискуссии по поводу наиболее эффективной стратегии замены устаревших и разнород‑ ных устройств сигнализации на се‑ ти железных дорог Дании (DSB) на‑ чались в 2005 – 2006 гг., когда бы‑ ло принято принципиальное реше‑ ние заменить всю инфраструктуру
систем сигнализации на железнодо‑ рожной сети. В 2009 г. это решение было подтверждено парламентом Дании, который принял программу обновления средств сигнализации железных дорог страны. Столь ра‑ дикальное решение было весьма не‑ обычным для хозяйства сигнализа‑ ции, поэтому во многих странах Ев‑ ропы внимательно следят за проис‑ ходящим на DSB. Программа предусматривает вне‑ дрение европейской системы управ‑ ления движением поездов ETCS уровня 2 на магистральной сети DSB протяженностью 2132 км (раз‑ вернутая длина 3200 км) при полной стоимости проекта 24,9 млрд дат‑ ских крон (3,75 млрд долл. США) в ценах 2009 г. Проект является од‑ ним из наиболее крупных в мире в сфере систем железнодорожной ав‑ томатики и телемеханики. Поэтому
Рис. 1. Поезда городской железной дороги Копенгагена на станции Хиллерёд
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2016, № 6 53
Управление движением поездов
Хиллерёд
Фредерикссунн
Клампенборг Ягерсборг
Фарум
Сванемёллен
Рюпаркен Фарум Дансхёй
Хёе-Тоструп N 0
Энгхаве Ню-Эллебьерг
10 км
Сюдхавн Копенгаген-Главный Годы внедрения CBTC 2016 2017
Кёге
2018
Рис. 2. Планы поэтапного внедрения системы CBTC на городской железной дороге Копенгагена
большое внимание было уделено ор‑ ганизации тендеров, чтобы обеспе‑ чить наилучшие ценовые предложе‑ ния для железных дорог Дании. Проект предоставляет возмож‑ ность обеспечить масштабную эко‑ номию, поскольку DSB стремились избежать ситуации, при которой в тендере могли участвовать только одна или две компании. Хотя вы‑ игрыш такого большого проекта, как широкомасштабное внедрение системы ETCS, способствует росту престижа и повышает заинтересо‑ ванность претендентов в участии в тендере, вскоре стало ясно, что в реальности только одна-две компа‑ нии смогут обеспечить поставки в рамках железнодорожной сети всей страны. Для обеспечения большей кон‑ куренции часть, относящаяся к ETCS, была разделена на два от‑ дельных контракта, охватываю‑ щих восточный (800 км) и запад‑ ный (1200 км) полигоны сети. Такой подход оказался успеш‑ ным: на поставку системы СВТС и бортового оборудования претендо‑ вали пять участников, на контрак‑ ты ETCS поступили предложения
от шести компаний, четыре из ко‑ торых ранее не работали на дат‑ ском рынке средств сигнализации. В январе 2012 г. с двумя из них бы‑ ли заключены контракты на по‑ ставку системы ETCS, включая тех‑ ническое обслуживание в течение 25 лет. Компания Alstom оборуду‑ ет восточный полигон (стоимость проекта 300 млн евро), совмест‑ ное предприятие компаний Thales и Balfour Beatty Rail выиграло кон‑ тракт стоимостью 400 млн евро на западный полигон. В рамках кон‑ тракта стоимостью 200 млн евро на поставку бортовых систем, заклю‑ ченного в марте 2012 г., компания Alstom также поставит свою систе‑ му Atlas для 789 ед. подвижного со‑ става, эксплуатируемых 41 опера‑ тором. Одновременно ведется раз‑ работка двух центров управления движением — для восточного и за‑ падного полигонов. В результате усиления конку‑ ренции DSB смогли заключить кон‑ тракты на сумму на 5 млрд датских крон меньшую, чем было предусмо‑ трено изначально, причем основная часть экономии пришлась на маги‑ стральные линии. Удалось также оживить рынок, на котором тради‑ ционно доминировали компании Bombardier и Siemens. С технической точки зрения в подходе DSB нет ничего необыч‑ ного. DSB закупают новейшую вер‑ сию ETCS, все остальное оборудо‑ вание — стандартное. Новизна за‑ ключается в организации процесса закупок. Рынок средств железнодо‑ рожной автоматики и телемехани‑ ки является низкоконкурентным, ограниченным нормами и прави‑ лами. Поставщики, действующие на конкретном рынке, традицион‑ но связаны со своими покупателями и навязывают им свои условия. Же‑ лезным дорогам Дании удалось ра‑ зорвать эти связи и сформировать по‑настоящему рыночную среду. Проекты внедрения новых си‑ стем сигнализации на DSB неуклон‑ но реализуются. Однако поскольку
они разрабатывались несколько лет назад, в некоторых аспектах разви‑ тие неизбежно идет не совсем так, как первоначально предполагалось. Кроме того, некоторые поставщи‑ ки сократили временные рамки, в которых они должны были завер‑ шить определенные элементы про‑ екта, и теперь стремятся уложить‑ ся в них, удовлетворив требования новой директивы ЕС «Общие мето‑ ды безопасности и оценки риска» (CSM RA), введенной в 2013 г. Раз‑ вертывание системы CBTC на го‑ родской железной дороге идет по графику, предусматривающему за‑ вершение работ к 2018 г., на 2 го‑ да раньше, чем планировалось на старте проекта. Завершение работ по контрактам на магистральной сети намечено на 2021 г.
Раннее развертывание В настоящее время основной упор в реализации проекта делает‑ ся на оснащение линий раннего раз‑ вертывания. В то время как компа‑ ния Siemens уже вышла на этап под‑ контрольной эксплуатации на го‑ родской железной дороге, Alstom и совместное предприятие компа‑ ний Thales и Balfor Beaty ведут уста‑ новку оборудования в рамках сво‑ их проектов раннего развертыва‑ ния (рис. 3). На восточном полигоне (линия Роскилде — Кёге — Нествед на ост‑ рове Зеландия) ведется подготовка к началу подконтрольной эксплуа‑ тации, которая по графику должна начаться в мае 2016 г. Начало пол‑ номасштабной эксплуатации наме‑ чено на вторую половину 2017 г. На западном полигоне внедрение ETCS на линии Ланго — Фредериксхавн в северной Ютландии будет осущест‑ вляться в два этапа: на однопутном участке Линдхольм — Фредерикс‑ хавн в начале 2018 г., на участке Лан‑ го — Линдхольм — к апрелю 2018 г. Линии раннего развертывания служат испытательным полигоном систем различных поставщиков с
54 ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2016, № 6
Управление движением поездов
последующим постепенным внедре‑ нием на остальной части сети. Эти линии также важны для реализации принятого на железных дорогах Да‑ нии подхода к внедрению ETCS. В отличие от проектов в Швеции и Великобритании, где ETCS снача‑ ла испытывали в рамках пилотно‑ го проекта до проведения конкурс‑ ной процедуры, в Дании пилотные проекты являются полноценной ча‑ стью контракта. Железные дороги Дании требу‑ ют, чтобы компания, выигравшая контракт, внедрила систему на ли‑ нии раннего развертывания и до‑ казала ее работоспособность пре‑ жде, чем приступит к внедрению на остальной части сети. Разделив проект внедрения в масштабах сети на восточный и за‑ падный контракты, DSB смогли из‑ бежать ситуации, при которой про‑ ект застопорился в случае повыше‑ ния цены подрядчиком вскоре по‑ сле заключения контракта. Alstom и совместное предприятие Thales и Balfour Beaty имеют опцион на кор‑ респондирующий контракт, и оба участника внимательно следят друг за другом. По мнению DSB, существова‑ ла вероятность того, что претендент, предложивший меньшую цену по од‑ ному контракту, предложит меньшую цену и по другому. Было решено, что участник, предложивший самую низ‑ кую цену, получит контракт по во‑ сточному полигону, а предложивший следующую минимальную цену — по западному. Компания Alstom, выиг‑ равшая контракт по восточному по‑ лигону, должна была представить це‑ новое предложение по западному по‑ лигону в качестве опциона. И если со‑ вместное предприятие Thales и Balfor Beaty не сможет выполнить свои обя‑ зательства, заказчик имеет возмож‑ ность немедленно призвать Alstom. Такие же условия действуют и в от‑ ношении совместного предприятия Thales и Balfor Beaty. Когда несколько подрядчиков поставляют свои решения для еди‑
ной системы сигнализации, необхо‑ димо гарантировать эксплуатаци‑ онную совместимость этих техниче‑ ских решений. Внесение каких‑ли‑ бо изменений на этапе реализации проектов неизбежно влияет на ре‑ зультат, и именно в этом состоит ос‑ новной вызов для DSB. Так, измене‑ ния, внесенные в систему для одно‑ го из полигонов, могут привести к изменению графика обучения и пе‑ реподготовки всех машинистов Да‑ нии. Еще одним вызовом является поставка бортовых систем. Пер‑ вые образцы оборудования, вы‑ полненные по спецификации ба‑ зовой версии 3 ETCS, в настоящее время проходят испытания в ла‑ боратории железных дорог Дании.
Монтаж аппаратуры на нескольких поездах выявил наличие значитель‑ ных трудностей, поскольку разли‑ чия между поездами разных типов оказались более существенными, чем предполагалось ранее. Кроме того, требования DSB превышают возможности базовой версии 3, по‑ скольку предусматривают, в част‑ ности, возможность использования GPRS и соответствуют в большей степени базовой версии 3.5 ETCS, а компания Alstom согласно контрак‑ ту должна поставить оборудование, отвечающее требованиям базовой версии 3. Дания позже других европей‑ ских стран стала внедрять систе‑ му GSM-R для поездной радиосвя‑ зи. Недавно было завершено со‑
Фредериксхавн
Линдхольм
Тистед
Рандерс Ланго Хернинг
Грено
Орхус
Хельсингёр
Сканнерборг
Калуннборг Колдинг
Роскилле
Фредерисия
Копенгаген Кёге
Оденсе
Эльбьерг
Корсёр Нествед Свенборг Тённер
Сённерборг Падборг
Годы внедрения системы ETCS на железных дорогах Дании Раннее развертывание в 2017 – 2018 гг. Переоборудование в систему трамвай-поезд
Рёдбю
2018 2021
Рис. 3. Внедрение ETCS уровня 2 на магистральной сети DSB
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2016, № 6 55
Управление движением поездов
здание напольной инфраструктуры системы, выполненное компания‑ ми Nokia Siemens Networks и Ram‑ boll на основании контрактов, за‑ ключенных в 2010 г., и в настоящее время ведется развертывание бор‑ товой подсистемы. Однако в отличие от прежних проектов ETCS на высокоскорост‑ ных линиях с небольшим числом станций, где было достаточно тради‑ ционной технологии с коммутацией каналов, на крупных станциях в го‑ родской среде при использовании этой технологии возникают ограни‑ чения по пропускной способности. Приемлемым решением станет при‑ менение GPRS, что предусмотрено новыми спецификациями ETCS.
Преимущества перехода к ETCS уровня 2 Согласно расчетам, применение ETCS уровня 2 в масштабах всей се‑ ти на 80 % повышает надежность технических средств и точность со‑ блюдения расписания по сравне‑ нию с существующей инфраструк‑ турой средств сигнализации. Же‑ лезные дороги Дании не ожидают заметного увеличения пропускной способности в результате внедре‑
ния новой системы. Действующая в стране система АЛС базируется на платформе ZUB 100 компании Sie‑ mens, разработанной в 1990‑е годы, и обеспечивает достаточно высокую пропускную способность на основ‑ ных линиях сети. Основные преимущества ETCS уровня 2 для DSB заключаются в способности новой системы под‑ держивать современную систему диспетчерского управления и опе‑ ративного планирования расписа‑ ний движения поездов. Эта система накладывается на системы ETCS обоих поставщиков, причем у каждого участника тенде‑ ра была возможность предложить свое техническое решание для всей сети DSB. Железные дороги Дании выбрали решение компании Alstom, разработанное совместно с универ‑ ситетом Болоньи на основе похо‑ жих интеллектуальных систем, ис‑ пользуемых на небольших полиго‑ нах в Швейцарии. В Дании системой диспетчерско‑ го управления будут охвачены все поезда и все элементы инфраструк‑ туры, поскольку система сигнализа‑ ции располагает информацией обо всех поездных передвижениях на сети. Железные дороги Дании по‑
Рис. 4. Центр управления движением поездов на городской железной дороге Копенгагена
лучат возможность оперативно пла‑ нировать движение поездов и до‑ биться более высокой эффектив‑ ности перевозок за счет экономии энергии на тягу и повышения точ‑ ности соблюдения расписания. При возникновении сбоя или иной про‑ блемы система может немедленно пересчитать расписание и выдать машинистам точные значения ре‑ комендуемой скорости, постоянно обновляемые по мере поступления новой информации. В результате DSB станут пер‑ вой железнодорожной компани‑ ей в мире, имеющей интеллекту‑ альную связь между всеми своими звеньями. Известно, что человек способен одновременно учитывать четыре или пять факторов. Систе‑ ма может одновременно учитывать тысячи параметров и выдавать оп‑ тимальные рекомендации. Новая система диспетчерского управления будет использоваться только на магистральной сети. На городской железной дороге Копен‑ гагена предусмотрено использова‑ ние системы CBTC с подвижными блок-участками, при которой поез‑ да фактически будут работать в по‑ луавтоматическом режиме (маши‑ нист отвечает только за открытие и закрытие дверей). Возможность полной автоматизации работы го‑ родской железной дороги пока от‑ вергается, поскольку для этого необ‑ ходимы большие инвестиции в ин‑ фраструктуру и новые поезда. В от‑ ношении некоторых функций CBTC компании Siemens в сочетании с си‑ стемой управления Controlguide OCS (рис. 4) похожа на систему дис‑ петчерского управления для маги‑ стральной сети, но она менее сложна, так как рассчитана на сравнительно простые эксплуатационные условия городской железной дороги. Материалы железных дорог Дании (www.uk.bane.dk), компаний Alstom (www.alstom.com), Siemens (www.siemens.com) и Thales (www.thalesgroup.com); International Railway Journal, 2015, № 11, pp. 38 – 41.
56 ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2016, № 6