18
445
2607148

Система управления и обеспечения безопасности движения поездов, снижение рисков чрезвычайных ситуаций

Современные подходы к построению систем безопасности с учетом требований киберзащищенности и импортозамещения

Стратегия развития систем управления и обеспечения безопасности предусматривает создание комплексной системы на основе: 

- микропроцессорной системы управления станций и участком на базе вычислительных средств с открытым кодом, а также микропроцессорных и релейно-процессорных систем с учетом самодиагностики и резервирования;
- взаимоувязанных АРМов диспетчерского, инженерного и руководящего персонала на единой аппаратной платформе;
- вариантов модификаций системы интервального регулирования с использованием цифрового радиоканала как дублирующего канала для передачи ответственной информации, в том числе создание российского аналога системы ERTMS 2-го и 3-го уровней;
- единой геоинформационной базы данных путевых объектов для бортовых устройств безопасности, управления, диагностики и расшифровки результатов поездки;
- технологии автоматической передачи предупреждений на борт локомотива с использованием электронной цифровой подписи;
- интеллектуальной интеграции бортовых систем безопасности и управления (автоведения);
- систем автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры, тональными рельсовыми цепями и дублирующими каналами передачи информации АБТЦ-МШ, предназначенных для интервального регулирования движения поездов на перегонах с обращением грузовых, пассажирских и высокоскоростных поездов;
- контроля технического состояния подвижного состава в процессе движения.
Внедренные компоненты комплексной системы должны обеспечить безопасность движения поездов с учетом режимов автоведения и работы по энергооптимальным графикам в скоростном, пассажирском и грузовом видах движения на основе технологий спутникового позиционирования с использование высокоточной координатной системы (ВКС).

  Для реализации поставленных задач необходимо создать цифровые модели объектов инфраструктуры, развернуть сети цифровой радиосвязи, а также совершенствовать системы интервального регулирования, мониторинга состояния технических средств и автоматизации отдельных технологических операций.

  Отечественная система управления и обеспечения безопасности движения поездов охватывает весь комплекс сопутствующих технологических процессов путевого и энергетического хозяйства, систем телекоммуникаций и связи, проведения ремонтных и восстановительных работ и др. Она включает резервирование функций управления и каналов передачи информации, обеспечивает работу автодиспетчера на всем участке, а также бортовых систем и систему спутниковой навигации. Комплексная система отлично зарекомендовала себя на участке высокоскоростной магистрали Санкт-Петербург – Москва и на Сочинском полигоне и будет внедряться на других направлениях.
   На Московском центральном кольце (МЦК) внедрен комплекс автоматизированного управления движением поездов в условиях высокой интенсивности движения с использованием систем «Автодиспетчер» и «Автомашинист». Он стал логическим продолжением эффективно работающих систем на участке Сочи – Адлер – Роза-Хутор.
Комплекс позволяет в автоматизированном режиме вести управление движением по нормативному графику, контролировать движение поезда в реальном времени с помощью системы позиционирования на основе спутниковой навигации, используемой в бортовой системе безопасности, выявлять конфликтные ситуации, осуществлять автоматизированный расчет и применять вариантный график движения поездов для выхода из конфликтных ситуаций и восстановления планового графика в реальном масштабе времени.
В системе реализованы режим автоведения поездов, использование цифровых систем связи, высокоточной координатной сети и цифровой модели пути, обеспечивающих высокую точность позиционирования электропоезда, внедрение криптозащищенной безбумажной технологии передачи на борт ответственной информации, что позволяет организовать движение электропоездов в режиме «Автомашинист» в соответствии с установленными требованиями безопасности движения.
Ускоренный пропуск пригородных поездов с интервалом попутного следования до 2мин 40с реализован за счет высочайшего уровня разработок применения подвижных блок-участков, расширения информации о состоянии впередилежащего маршрута следования, в том числе на станциях с исключением проездов маневровых сигналов, применения электронных карт маршрутов движения с учетом использования высокоточной координатной системы дифференциальных поправок. Кроме того, передача на подвижные объекты графиков движения поездов с учетом энергоэффективности, управляющих команд на остановку поездов и проследование запрещающих сигналов, сокращения количества сбоев системы передачи информации на локомотивы посредством дублирования каналов, переход к управлению движением потоков поездов путем централизации функции автоведения.
Мы первые в мире в перспективе решили отказаться от путевых датчиков, заменив их на спутниковые системы определения координат.
При разработке алгоритмов приборов безопасности были учтены дополнительные требования к интерфейсу «человек – машина». Для комплексной системы разработан интеллектуальный дисплей, с помощью которого машинист получает большой объем оперативной информации. Поэтому удалось сосредоточить основное внимание машиниста на управлении поездом.
Система обеспечивает два режима работы: светофорной сигнализации для движения грузовых поездов установленной массы и длины, а также бессветофорной сигнализации для ускоренного движения пригородных поездов. Гибкая технология позволяет перевозить 300тыс. пассажиров в сутки. По существу МЦК - это наземное метро.
В целом, внедренная на МЦК комплексная система показала свою высокую эффективность в вопросах организации движения поездов и обеспечения безопасности. На уровне МСЖД данная технология признана и рекомендована как основная. Мы долго шли к технологии многоуровневой системы. Сегодня аналогов такой системы нет, и наши зарубежные коллеги готовы применять в совместных проектах такие технологические решения.
  Для железнодорожного транспорта вопросы импортозамещения во многом имеют ключевое значение. Поскольку в основе деятельности Российских железных дорог лежит обеспечение безопасного перевозочного процесса, использование отечественных технологий и элементной базы является стратегической задачей.  
Необходимо соблюдать важнейший принцип – все системы управления и обеспечения безопасности движения должны быть российскими. Это принципиальная позиция, вызванная необходимостью обеспечить российские железные дороги такими системами, которые позволят организовать безаварийное движение поездов строго по графику. Ни одно бортовое устройство на РЖД сегодня не работает по чужой технологии.  
ОАО «НИИАС», как головное предприятие по разработке информационно-управляющих систем и комплексных систем безопасности для  ОАО «РЖД», с большой ответственностью подходит к изучению вопросов импортозамещения. Особенно это касается областей, связанных с обеспечением перевозочного процесса, управления движением и инфраструктурой. А в последнее время остро встают проблемы обеспечения киберзащищенности.  
Глобальное разделение труда, миграция технологий и ресурсов не должны сказаться на главном – обеспечении национальных интересов и безопасности, в том числе и в транспортной сфере. Поэтому планируется отрабатывать стратегию импортозамещения, рассчитанную на несколько лет. 
Выявленные уязвимости позволят в короткие сроки оценить уровень  рисков и  осуществить разработку программного обеспечения (ПО) и внедрение перспективных комплектующих элементов (на основе данных от отечественных разработчиков и поставщиков стран БРИКС).   
Киберзащищенность играет важную роль в обеспечении экономических интересов при управлении железнодорожным транспортом, в решении проблем безопасности движения поездов. Современные технологии киберзащищенности будут решающими при организации высокоскоростного движения и построении интеллектуальных центров управления, особенно с учетом исходящих угроз и потенциальной подверженности информационной инфраструктуры  компьютерным атакам. 
Следует переходить на полный цикл производства критически важных систем в России с использованием отечественной элементной базы. Нужно внедрять принципы открытого программного продукта и разрабатывать новые альтернативные варианты управления движением поездов при безусловном сохранении существующих ручных режимов управления, которые будут незаменимы в случаях широкого проведения кибератак. 
Сегодня в ОАО «РЖД»  создается комплексная система защиты информационной инфраструктуры железнодорожного транспорта от компьютерных атак и её основного компонента - системы обнаружения и предупреждения компьютерных атак. 
Поэтому требуется создать новую и актуализировать существующую нормативно-техническую и методическую базы в области киберзащищенности. 
Все программно-управляемые микропроцессорные системы железнодорожного транспорта нужно обязательно проверять на функциональную безопасность, отсутствие незадекларованных возможностей и несанкционированного доступа. Схемотехнические решения и программное обеспечение таких систем уже на стадии проектирования должны учитывать возможность проведения различного рода кибератак.
Кроме того, предусмотрена обязательная проверка микропроцессорных технических средств управления процессами движения на стойкость к электромагнитному излучению, что позволит повысить их надежность и минимизировать возможность негативного влияния.
В настоящее время по данной проблеме уже сформулированы первоочередные задачи и выпущены рекомендательные материалы. Это крайне актуально и важно, поскольку понятие защищенности систем находится в одном ряду с понятиями эффективности и безопасности работы железнодорожного транспорта. 

Комплекс автоматизированного управления движением поездов (Сочи – 2014)