Дигиталната трансформация в градския транспорт в София

Дигиталната трансформация в транспортните системи и инфраструктури ускорява своите темпове, като най-осезателен напредък в интелигентното предоставяне на услуги се наблюдава в развитието на обществения железопътен транспорт, където задачите по управление на мотрисите и обезпечаване на безопасността в подвижния състав в изключително висока степен се прехвърлят от машиниста към автоматизираната система за управление на движението на влаковете.

Автоматизирана система за управление на влака

Стандартът 62290-1 относно железопътната техника, оперативните и влакови системи за управление на градски железопътен транспорт на Международната електротехническа комисия (IEC) въвежда четири степени на автоматизация (Grades of automation – GoA). Най-високата от които – GoA 4, се отнася до надграждане на системата, при което превозните средства се управляват напълно автоматизирано без присъствието на оперативен персонал на борда. При степен на автоматизация GoA 3 стартирането и спирането са автоматизирани, но персоналът на борда управлява вратите, а при извънредна ситуация поема и управлението на влака.

От 26 август 2020 г. с официалното пускане в експлоатация на третия метродиаметър на софийския метрополитен в страната вече функционира железопътна транспортна система със степен на автоматизация GoA 3. Линията се обслужва от метровлаковете Siemens Inspiro и системите за управление на влаковото движение на Siemens Mobility, съобщават от компанията. Движението на съставите се обезпечава от Trainguard MT, която представлява система за телекомуникационно управление на влаковото движение (Communications-based train control – CBTC) – високоефективен и надежден тип решения за напълно автоматизирано управление на влаковото движение при максимална производителност и капацитет. CBTC системите увеличават капацитета на линията чрез намаляване на интервалите от време между влаковете.

Традиционните системи за сигнализация откриват заетостта от влакове в отделните участъци – релсови вериги, чрез контакта между колоосите и ходовите релси и не позволяват друг влак да заеме “зает блок”. Тъй като всеки блок представлява фиксиран участък от пътя, тези системи се наричат фиксиран блок.

При системите на принципа на подвижен блок, каквито са CBTC, заетостта се генерира от влака и се изпраща към контролната система, като тя се основава на безопасното разстояние за спиране на влака. При тези системи се осигурява непрекъсната комуникация относно точното положение на влака.

Според специалистите внедрената модулна система за автоматично управление на влака осигурява безопасност, комфорт, оптимална надеждност и ефективност на разхода на енергия. Модулната й архитектура дава възможност за лесно мащабиране и надграждане до най-високата степен на автоматизация. Автоматичната система за управление включва функции за наблюдение, изпълнение и контрол на целия оперативен процес, като непрекъснато следи и регулира допустимата скорост на влака. CBTC системите се отличават със значителното редуциране на интервалите между влаковете благодарение на принципа на откриване на заетостта чрез подвижен блок, т.е. в реално време на база реалното им местоположение, скорост и условия на пътя при непрекъсната двупосочна радиовръзка между влака и крайпътните устройства. Това увеличава броя на едновременно движещите се влакове, а съответно и на обслужваните пътници, което повишава нивото на удовлетвореност.

CBTC интегрира редица други системи, които цялостно обезпечават автоматизираното управление на транспортния комплекс. Благодарение на модулната компютърна система за гарови централизации Trackguard Westrace MKII капацитетът допълнително се увеличава. В I/O модулите са използвани програмируеми логически матрици (Field Programmable Gate Array – FPGA), за да позволят по-бърза обработка.

ControlGuide OCS е система за следене на влаковете, която предоставя информация на диспечерите за текущите локации на съставите. Тя използва данните за промяна в статуса за заетостта на участъците, сигналите за спиране и потегляне и др. Въз основа на текущите местоположения и началните планови спецификации, Controlguide OCS използва динамичните параметри на движение, топографски данни и разписания, за да прогнозира надеждно движението.
Комуникационната система Airlink отговаря за радиовръзката и непрекъснатия двупосочен обмен на данни между бордовите системи на влака и съответното крайпътно оборудване.

Системата Power SCADA Sitras RSC осигурява централизиран контрол на тяговото електрозахранване. Предоставя се мониторинг и на цифровата комуникационна мрежа, информационните табла за пътниците на станциите, включително Digital Station Manager (DSM), и системата за управление на автоматичните перонни преградни врати. По този начин оперативният персонал може да разчита на надеждна и изчерпателна информация за цялостното работно състояние на системата.

Висока надеждност и безопасност

Подвижните състави отговарят на изискванията за пожарна безопасност съгласно стандарта EN 45545 и са оборудвани с пожароизвестителна система в пътническата зона и шкафовете за оборудване. Тяговата система на талигата и механичната спирачка осигуряват високо ниво на надеждност, а електродинамичната спирачка безопасно привежда влака в състояние на пълен покой. По този начин е осигурена сервизна спирачка, която не се амортизира, приложима е при нормални работни условия и подобрява прецизността на спиране в станциите.

Енергийна ефективност

Експертите оценяват високата енергийна ефективност, ограниченото въздействие върху околната среда, оптимизирането на поддръжката и комфорта на пътниците като водещи преимущества в концепцията на Inspiro. Вагоните са изработени от олекотени алуминиеви профили, а конструкцията на талигите също е оптимизирана, така че общата маса на вагона е намалена с повече от три тона в сравнение с предишното поколение. Подът е изграден от композитни плоскости от корк и алуминий, които, освен че намаляват теглото, действат като шумозаглушаваща бариера.

Trainguard MT залага енергоефективни алгоритми за управление на движението. Използват се електронни платки, които не изискват поддръжка, а транспондерите по трасето не се нуждаят от външно захранване и поддръжка. Ниските разходи за експлоатация и поддръжка, намалената консумация на енергия и използваните естествени и рециклируеми материали улесняват работата на операторите и минимизират влиянието върху околната среда през целия жизнен цикъл на подвижните състави. Нивото на рециклируемост на влаковете Siemens Inspiro в края на експлоатационния им живот се оценява на до 95% (метод за изчисляване на рециклируемостта на UNIFE за подвижните състави).