УДК 656.25-52:656.22.05:656.42
Ковалёв М.В., Сафронов А.И., Сидоренко В.Г.
Московский Государственный Университет Путей Сообщения (МИИТ)
Москва, Россия

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ СПОСОБОВ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ПЛАНОВОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ МЕТРОПОЛИТЕНА

Важную роль при автоматизации процесса составления планового графика движения поездов играет решение задачи отображения информации в принятом формате. Созданный разработчиками системы аппарат позволяет выполнять существующие и учитывать вновь возникающие требования заказчика.

Московский метрополитен - обширное транспортное предприятие, в работу которого вовлечено большое количество человеческих и материальных ресурсов. Это связано со сложностью и неотложностью решаемых на предприятии задач. Автоматизация различных технологических процессов на Московском метрополитене позволяет облегчить работу специалистов различных служб метрополитена. В данной статье систематизированы и обобщены полученные в ходе создания и внедрения на Московском метрополитене автоматизированной системы построения планового графика движения пассажирских поездов метрополитена (далее, система) результаты работы кафедры «Управление и информатика в технических системах» Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ). Одной из задач, стоящих перед разработчиками системы, в решении которой принимают участие авторы статьи, является организация вывода на экран и печать синтезированного графика в формате, принятом на Московском метрополитене. Ее актуальность не ослабевает, т.к. метрополитен развивается, и система обозначений также претерпевает изменения.
Плановый график (ПГ) полностью описывается тремя множествами: ниток графика, элементов расписания и ремонтов. Каждому из этих типов элементов соответствует свой образ в рамках графика движения или графика оборота подвижного состава.
Нитка графика описывает движение маршрута от момента выхода на главный путь до момента ухода с него с указанием маневровых передвижений в начале и конце движения по главному пути и содержит информацию о переходах маршрута с одной нитки графика на другую и порядке следования ниток графика по одному главному пути. Под образом нитки будем понимать объект, описывающий графическое отображение движения маршрута от момента выхода на главный путь до момента ухода с него с указанием маневровых передвижений в начале и конце движения по главному пути.
Рассмотрим решение задачи отображения маневровых передвижений в конце нитки. Классификация маневровых передвижений после окончания движения по главному пути приведена на рисунке 1. Концом нитки, фактически, является момент ухода поезда с линии, ухода на ночную расстановку или начала движения по следующей нитке.

Рисунок 1

С линий поезд может уходить в депо (в осмотр или на ночную расстановку) и на другую линию. Дальнейшая классификация сводится к таким нюансам, как уход поезда со станции или, непосредственно, с перегона. График движения поездов по другой линии, на которую уходят поезда, может отображаться на том же листе, что и основной, или на другом, тогда на текущем графике отображается только станция, которая связывает линии.
Концом нитки также может быть уход поезда на ночную расстановку в конце рабочего дня. Ночью поезд может находиться на том же главном пути; на другом главном пути (подразумевается уход на ночную расстановку после оборота); на станционном пути, связанном с главным путём, по которому происходило его движение; на станционном пути, связанном с главным путём противоположного направления (опять же подразумевается уход на ночную расстановку после оборота).
Существует множество способов отображения перехода маршрута от одной нитки к следующей. Выбор того или иного способа определяется следующими условиями: станция конечная или промежуточная; наличие более одного поезда на станции; организация зонного движения; наличие пункта осмотра на станционных путях линии; маршрут просто оборачивается или уходит на ночную расстановку. В случае кольцевой линии переход с одной нитки на другую на том же пути не сопровождается дополнительными маневровыми передвижениями, однако требуется обозначить место разрыва ниток при отображении графика кольцевого движения на бумаге. После нахождения на станционных путях маршрут может продолжить движение по тому же пути, по которому двигался и раньше, или выйти на другой путь. Перемещения между главными и станционными путями, так же, как и в случае с депо, могут осуществляться на станции или на перегоне.
Очевидно, что условные обозначения, применяемые на ПГ, должны позволять однозначно определять когда, куда и каким образом уходит поезд с линии. В состав возможностей автоматизированной системы входит решение этой задачи.
Для прорисовки того или иного варианта конца нитки графисту, работающему в системе, достаточно всего лишь выделить нитку и в контекстном меню, появляющемся по клику правой кнопкой мыши при нажатой клавише «Ctrl», выбрать необходимый вариант прорисовки. Именно выбор того или иного пункта меню задаёт дальнейшее движение по коду программы. Данный процесс разветвлён по множеству условий, определяемых приведенной выше классификацией. Выполнение операций по той или иной ветви, в целом, незначительно отличается друг от друга, но именно эти отличия и задают особенности отображения конца нитки графика. В некоторых случаях отображение маневровых передвижений требует создания еще одной нитки, например, при ночной расстановке, требующей переход с одного главного пути на другой. Все действия по отображению выбранного варианта маневровых передвижений выполняются автоматически.
Маневровые передвижения в начале движения по нитке симметричны рассмотренным ранее. Все описанные выше особенности распространяются и на начало нитки. В связи с этим, задача отображения начала движения по нитке решается аналогично рассмотренной задаче отображения конца движения по нитке.
Отдельно стоит рассмотреть вопросы прорисовки элементов расписания, т.е. отображения движения по главному пути. Особенностью решения этой задачи является то, что на сетке ПГ расположение горизонтальных линий, соответствующих станциям, определяется расстоянием между станциями в масштабе времени. Время хода между двумя станциями в разных направлениях может не совпадать. Поэтому сетка строится по усредненным данным для режимов ведения в часы с наименьшей нагрузкой (часы-непик). На многих линиях существуют разные режимы вождения для часов с наибольшей (часы-пик) и наименьшей нагрузкой (часы-непик). Особым случаем является ситуация движения первых поездов с увеличенным временем хода и резервных поездов после окончания пассажирского движения без остановок на станциях. В связи с изменением времени хода абсциссы точек пересечения ниток графика с уровнями, соответствующими промежуточным станциям линии, могут не совпадать с реальными временами отправления с этих станций. Движение поезда на сетке графика метрополитена изображается прямой линией (ниткой поезда); проекция этой линии на горизонтальную ось равна времени хода поезда по данному участку. Нитка графика отображается набором наклонных отрезков с одинаковым углом наклона (кроме, первых поездов с увеличенным временем хода) и набором горизонтальных отрезков, отображающих сверхнормативные стоянки; координаты начала и конца нитки определяются начальной и конечной станциями, временами отправления с начальной станции и прибытия на конечную станцию; угол наклона нитки графика определяется временем хода поезда без учета времени сверхнормативных стоянок; длина горизонтальных отрезков определяется длительностью соответствующих сверхнормативных стоянок. На метрополитене принят следующий формат отображения ниток: углы наклона отрезков нитки первых поездов рассчитываются отдельно для участка движения с увеличенным временем хода и для участка движения с графиковым временем хода. Нитки начинаются, заканчиваются и меняют угол наклона в точках, абсциссы которых совпадают с реальными временами отправления (прибытия) на соответствующих станциях. Нитки резервных поездов также начинаются и заканчиваются в точках, абсциссы которых совпадают с реальными временами отправления (прибытия) на соответствующие станции. Все остальные неполные нитки, т.е. те, которые начинаются или заканчиваются не на конечной станции, отображаются параллельно полным ниткам, идущим в том же режиме.
Одной из сервисных функций системы является отображение параметров синтезированного графика и текущего состояния объектов линии метрополитена. Параметрами ПГ являются рассчитанные для каждого размера движения заданная и фактическая парность, число поездов, отправившихся по первому или второму главным путям, число составов, необходимое для реализации заданной парности. В каждый момент времени графист должен знать, сколько составов находится в депо, сколько времени прошло с начала отстоя маршрута. Реализация этих функций требует выполнения дополнительных математических расчетов и реализации дополнительных средств визуализации информации.
К машинисту данные ПГ поступают в форме расписания. Расписание печатается на карточках определённого размера. Размеры эти строго определены для каждой линии и зависят от количества станций, располагающихся на линии. На карточках расписания также указывается информация о времени хода, интервале движения, впереди и сзади идущих поездах, маневровых передвижениях впереди идущего поезда и текущего маршрута. Эта информация получается автоматически на основании анализа множества ниток графика.
Выполненный авторами анализ способов отображения информации о ПГ показал, какую важную роль играет решение задачи отображения информации при создании системы, насколько она трудоемка и многогранна. Созданный разработчиками системы аппарат позволяет наращивать возможности системы и учитывать вновь возникающие требования заказчика.

Библиографическая ссылка:

Ковалёв, М. В. Систематизация способов отображения информации планового графика движения пассажирских поездов метрополитена / М.В. Ковалёв, А.И. Сафронов, В.Г. Сидоренко // «Инновационные технологии в автоматике, информатике и телекоммуникациях». Труды Международной конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки. 9-10 октября. – Хабаровск: ДВГУПС. – 2008. – С. 244-248.