С.МАРГАРЯН, заместитель генерального директора — главный конструктор ЗАО «НПП «Родник»,
А.КЛИМЕНКО, заместитель директора — технический директор ТОО «ADVANTEK SYSTEMS», г. Алматы
1. Введение Последовательное развитие подвижного состава и железнодорожной инфраструктуры в условиях возросшей интенсивности перевозок железнодорожным транспортом обусловили необходимость коренного пересмотра применяемых в настоящее время способов управления движением поездов с учетом обеспечения необходимого уровня безопасности. В связи с этим за рубежом были разработаны и приняты целевые программы, предусматривающие внедрение современных методов управления движением, использующих последние достижения в области микропроцессорной техники, средств навигации и радиосвязи. В США такая программа получила наименование PTC. Она предусматривает реализацию интегрированной автоматизированной системы управления поездом, обеспечивающую автоматическое снижение скорости или его остановку с целью исключения столкновения, схода по причине превышения допустимой скорости движения, несанкционированного входа в зону проведения путевых работ и взреза стрелки. При этом предполагается оснащение средствами создаваемой системы 22 тыс. локомотивов и 36 тыс. устройств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ). Обеспечивающая функционирование системы радиосеть должна включать в себя 4200 базовых станций (БС) и 55700 радиомодемов для подвижного состава и ЖАТ1). Создание перспективной системы управления движением в Европе ведется в рамках программы CBTC, которая предусматривает автоматизацию технологических процессов в трех основных областях: безопасность, управление и контроль движения поезда. Система должна выполнять непрерывное автоматизированное управление поездом на основе сбора текущих данных о его местоположении и параметрах движения, а также постоянный информационный обмен между пунктом диспетчерского управления, поездами и ЖАТ. Программа предусматривает возможность организации движения поездов в автоматическом режиме без участия машиниста в процессе управления поездом на перегонах или на всем участке движения. Обе вышеупомянутые системы предполагают использование автоматизированного обмена данными между пунктом диспетчерского управления, поездами и устройствами ЖАТ по беспроводным каналам связи.
2. Беспроводная связь для перспективных автоматизированных систем управления движением поездов Перспективные автоматизированные системы управления движением поездов предполагают широкое использованием средств радиосвязи для обеспечения обмена данными по следующим направлениям:
- пункт диспетчерского управления — локомотив;
- депо — локомотив;
- локомотив — ЖАТ.
- сотовая сеть связи (диапазон 900/1800 МГц);
- радиосеть WiFi (диапазон СВЧ — сверхвысоких частот, 2,4 и 5 ГГц);
- спутниковые каналы связи (диапазон СВЧ, 1,6 ГГц);
- технологическая радиосеть УКВ (диапазон УВЧ — ультравысоких частот, 150-220 МГц);
- технологическая радиосеть УКВ (диапазон ОВЧ — очень высоких частот, 380-490 МГц).
- надежность связи в движении и во время стоянки;
- надежность доставки данных;
- дальность связи;
- задержка при получении данных;
- скорость обмена данными/пропускная способность.
Таблица 1 Результаты оценки эффективности использования различных видов связи в интересах перспективных автоматизированных систем управления поездами
Вид связи | Направление передачи данных | ||
ЖАТ — поезд | Депо — поезд | Пункт управления — поезд | |
Сотовая связь | неудовлетворительно | хорошо | неудовлетворительно |
Радиосеть WiFi | удовлетворительно | хорошо | неудовлетворительно |
Спутниковая связь | неудовлетворительно | неудовлетворительно | удовлетворительно |
Технологическая радиосеть УВЧ | удовлетворительно | удовлетворительно | неудовлетворительно |
Технологическая радиосеть ОВЧ | хорошо | хорошо | хорошо |
Таким образом, по заявленным критериям наиболее эффективным средством беспроводной связи для перспективных автоматизированных систем управления поездами следует считать технологическую радиосеть обмена данными, работающую в диапазоне ОВЧ.
3. Специализированная радиотехническая платформа ITC 2203)
Радиотехническая платформа ITC 220 создана в рамках программы PTC для использования на железных дорогах США. В настоящее время она является самой современной (разработка завершена в конце 2011 года) и фактически единственной платформой с техническими характеристиками, полностью удовлетворяющими требованиям АСУ поездами. Она оптимизирована для железнодорожных приложений, связанных с управлением и обеспечением безопасности движения. В состав платформы входят:- бортовой радиомодем для подключения локомотивов;
- стационарный радиомодем для подключения устройств ЖАТ;
- базовый радиомодем (базовая станция).
Таблица 2 Основные технические характеристики бортового радиомодема ITC 220
Общие характеристики | Базовый радиомодем ITC 220 |
Диапазон рабочих частот, МГц | 217,5-222,0 |
Шаг сетки радиочастот, кГц | 25 |
Масса, кг | 20 |
Скорость обмена данными, кбит/с | 16, 32 |
Диапазон рабочих температур, град. С | от -40 до 70 (хранение от -55 до 85) |
Влажность, % | 0-95, без образования конденсата |
Рабочее напряжение, В | 42-54 постоянный ток (60 — максимально допустимое кратковременное); 21-27 постоянный ток (30 — максимально допустимое кратковременное) |
Потребляемый ток, А: | |
– передача | 48 В: 6 (пиковый), 4 (номинальный); 24 В: 11 (пиковый), 7,5 (номинальный) |
– прием | 48 В: 0,6 (максимальный); 24 В: 1,2 А (максимальный) |
Светодиодный индикатор | работоспособность, диагностика состояния (на передней панели) |
Антенна | три N-типа (F), приемопередающая и две приемных |
Антенна GPS | активная или пассивная, 3,3 В, 50 мА, TNC(F) |
Ethernet | два порта 10/100Base-T разъем RJ45, информационный и настроечный |
Модуль интерфейса настройки | карта SD |
Соответствие стандартам | США: FCC часть 2, 15 и 90; Канада: SRSP-512 |
Передатчик | |
Выходная мощность, Вт | 10-75, программно-регулируемая |
Вид модуляции | 4DQPSK |
Тип излучения | 8K90DXW (16 кбит/с), 17K90DXW (32 кбит/с) |
Внеполосные излучения, дБм | -25, максимально |
Занимаемая полоса | Пять объединенных каналов, соответствует 47CFR90.210(f) |
Максимальный рабочий цикл, % | 50 |
Приемник | |
Максимальная чувствительность, статическая BER <10-4, дБм | -111 (16 кбит/с), -108 (32 кбит/с) |
Избирательность по соседнему каналу, дБ | 70 |
Подавление зеркального канала, дБ | 70 |
Подавление эффекта интермодуляции, дБ | 65 |
Количество одновременно принимаемых каналов | 16 (восемь парных, включая семь 16 кбит /с и 16/32 кбит/с, с автоматической настройкой) |

Стационарный радиомодем ITC 220 обеспечивает обмен данными устройств железнодорожной автоматики и телемеханики с системой управления движением, а также передачу данных от устройств ЖАТ на борт локомотива напрямую или через базовую станцию. Внешний вид стационарного радиомодема ITC 220 представлен на рис. 2. Радиомодем базовой станции ITC 220 обеспечивает обмен данными между поездным диспетчером и локомотивной бригадой, а также между устройствами управления, бортовой и железнодорожной автоматики и телемеханики. Подключается к пункту управления по выделенным каналам проводной или беспроводной связи на скоростях от 56 кбит/с до 1 Мбит/с. Внешний вид радиомодема базовой станции ITC 220 представлен на рис. 3. Обмен данными в радиосети, построенной с использованием радиотехнической платформы ITC 220, производится с использованием специализированого протокола ITCnet (Interoperable Train Control network).
Таблица 3 Основные технические характеристики стационарного радиомодема ITC 220
Общие характеристики | Стационарный радиомодем ITC 220 |
Диапазон рабочих частот, МГц | 217,5-222,0 |
Шаг сетки радиочастот, кГц | 25 |
Масса кг | 3,5 |
Скорость обмена данными, кбит/с | 16, 32 |
Диапазон рабочих температур, град. С | от -40 до 70 (хранение от -55 до 85) |
Влажность, % | 0-95, без образования конденсата |
Рабочее напряжение, В | 10,9-15,5, постоянный ток (17 — максимально допустимое кратковременное) |
Потребляемый ток, А: | |
– передача | 10 (пиковый), 7,5 (номинальный) |
– прием | 1 (максимальный) |
Светодиодный индикатор | работоспособность, диагностика состояния (на передней панели) |
Антенна | два N-типа (F), приемопередающая и приемная |
Антенна GPS | активная или пассивная, 3,3 В, 50 мА, TNC(F) |
Ethernet | два порта 10/100Base-T разъем RJ45, информационный и настроечный |
Модуль интерфейса настройки | карта SD |
Соответствие стандартам | США: FCC часть 2, 15 и 90; Канада: SRSP-512 |
Передатчик | |
Выходная мощность, Вт | 7,5-25, программно-регулируемая |
Вид модуляции | 4DQPSK |
Тип излучения | 8K90DXW (16 кбит/с), 17K90DXW (32 кбит/с) |
Внеполосные излучения, дБм | -25, максимально |
Занимаемая полоса | пять объединенных каналов, соответствует 47CFR90.210(f) |
Максимальный рабочий цикл, % | 10 |
Приемник | |
Максимальная чувствительность, статическая BER <10-4, дБм | -111 (16 кбит/с), -108 (32 кбит/с) |
Избирательность по соседнему каналу, дБ | 70 |
Подавление зеркального канала, дБ | 70 |
Подавление эффекта интермодуляции, дБ | 65 |
Количество одновременно принимаемых каналов | два (16 кбит /с и 16/32 кбит /с, с автоматической настройкой) |
Общие характеристики | Бортовой радиомодем ITC 220 |
Диапазон рабочих частот, МГц | 217,5-222,0 |
Шаг сетки радиочастот, кГц | 25 |
Масса, кг | 10 |
Скорость обмена данными, кбит/с | 16, 32 |
Диапазон рабочих температур, град. С | от —40 до 70 (хранение от —55 до 85) |
Влажность, % | 0-95, без образования конденсата |
Рабочее напряжение, В | 45-100, постоянный ток (120 — максимально допустимое кратковременное) |
Потребляемый ток, А: | |
- передача | 4 (пиковый), 1,8 (номинальный) |
- прием | 0,5 (максимальный) |
Светодиодный индикатор | работоспособность, диагностика состояния (на передней панели) |
Антенна | два N-типа (F), приемопередающая и приемная |
Ethernet | два порта 10/100Base-T разъем M12-8(F), информационный и настроечный |
Последовательный | два USB тип А(F) |
Модуль интерфейса настройки | карта SD |
Соответствие стандартам | США: FCC часть 2, 15 и 90; Канада: SRSP-512 |
Передатчик | |
Выходная мощность, Вт | 15-50, программно-регулируемая |
Вид модуляции | 4DQPSK |
Тип излучения | 8K90DXW (16 кбит/с), 17K90DXW (32 кбит/с) |
Внеполосные излучения, дБм | -25, максимально |
Занимаемая полоса | пять объединенных каналов, соответствует 47CFR90.210(f) |
Максимальный рабочий цикл, % | 30 |
Приемник | |
Максимальная чувствительность, статическая BER <10-4, дБм | -111 (16 кбит/с), —108 (32 кбит/с) |
Избирательность по соседнему каналу, дБ | 70 |
Подавление зеркального канала, дБ | 70 |
Подавление эффекта интермодуляции, дБ | 65 |
Количество одновременно принимаемых каналов | 16 (восемь парных, включая семь 16 кбит /с и 16/32 кбит/с, с автоматической настройкой) |
4. Построение технологической радиосети обмена данными для перспективных автоматизированных систем управления поездами

Технологическая радиосеть обмена данными на базе радиотехнической платформы ITC 220 обеспечивает обмен данными между всеми подключенными к ней пользователями, включая:
- локальную вычислительную сеть (ЛВС) пункта диспетчерского управления;
- ЛВС депо;
- терминал локомотивной бригады;
- устройства ЖАТ.
«БНСФ Рэйлвей» (англ. BNSF Railway) — вторая по величине после «Юнион Пасифик» трансконтинентальная железная дорога Северной Америки. Образована в декабре 1996 году как «Берлингтон Нозерн и Санта-Фе» в результате слияния железных дорог «Берлингтон Нозерн» и «Атчисон, Топика и Санта-Фе». В 2005 году переименована в «БНСФ Рэйлвей», по первым буквам прежнего названия. БНСФ имеет железнодорожную сеть общей протяжённостью 52,3 тыс. км, проходящую по территории 28 штатов центра и западного побережья США и частично заходящую в Канаду. В настоящее время компания располагает парком в 7000 локомотивов.
1) Сайт Ассоциации американских железных дорог, https://www.aar.org/safety/Pages/Positive-Train-Control.aspx. 2) Доклад на конференции Национального совета по безопасности на транспорте США, 2 марта 2005 года. 3) Сайт американской компании CalAmp, http://www.calamp.com/products/licensedandunlicensed/mobile-networks/itc-radios. 4) Программно-определяемое радио (англ. Software-definedradio, SDR) — радио-телекоммуникационная система, которая может быть настроена на произвольную полосу частот и принимать различные виды модулированного сигнала, состоящая из программируемого оборудования с программным управлением. 5) Журнал Рrogressive railroading, http://www.progressiverailroading.com/ptc/article/PTC-Railroads-suppliers-still-have-aways-to-go-to-meet-the-2015-positive-train-control-mandate--24053. ТОО «ADVANTEK SYSTEMS»
тел. + 7 7272 777700 внутр. номер 6210 или 6211 или пишите на почту sale@as.kz