5.3. Подвижной состав

5.3. Подвижной состав

5.3.1. Требования к подвижному составу

Для удовлетворения потребностей экономики России необходимо продолжить работу, направленную на увеличение пропускной способности железных дорог, весовых норм грузовых поездов, маршрутных скоростей, улучшение тяговых характеристик локомотивов и пополнение парка вагонами нового поколения, что может быть достигнуто только при обеспечении четкой координации действий научно-исследовательских организаций, производителей железнодорожной техники и предприятий железнодорожного транспорта.

Во взаимоотношениях с компаниями – производителями подвижного состава должен быть осуществлен переход на долгосрочные контракты на разработку и производство конкретных партий техники, что позволит всем участникам процесса четко планировать свою хозяйственную деятельность и более эффективно управлять финансовыми потоками.

Необходима консолидация усилий всех заинтересованных сторон и развитие механизмов государственно-частного партнерства при реализации приоритетных программ и проектов. ОАО "РЖД", как стратегический заказчик современных локомотивов, должен представить технические требования на локомотивы нового поколения и задать долгосрочные технологические ориентиры для предприятий промышленности.

Приоритетами развития предприятий транспортного машиностроения является расширение производственных мощностей, освоение инновационных технологий и привлечение необходимых для этих целей инвестиций под гарантии покупки современной техники со стороны ОАО "РЖД". При этом максимальное использование отечественных передовых разработок и технических решений должно сочетаться с привлечением иностранных технологий. Такой подход позволит не тратить ресурсы национальной экономики на то, чтобы "догнать" ведущих мировых производителей по существующему технологическому уровню, а, используя базу локализации передовых решений, сосредоточить усилия российских конструкторов и ученых на создании подвижного состава нового поколения.

Технические параметры подвижного состава на всех этапах реализации стратегии будут определяться из следующих условий:

• непрерывного улучшения потребительских свойств транспортных услуг (производительность, скорость, мощность, комфорт, сохранность грузов, эргономика);
• снижения затрат за жизненный цикл объектов инфраструктуры и подвижного состава;
• повышения безопасности движения с обеспечением требуемых показателей ресурса и риска;
• повышения показателей надежности и коэффициента эксплуатационной готовности;
• снижения экологической нагрузки на окружающую среду.

Предусматриваются следующие основные направления улучшения технических параметров и характеристик подвижного состава.

1. Тяговый подвижной состав.

• Электровозов:
  • разработка в вариантах постоянного тока, переменного тока с идентичными сцепными свойствами, что позволит исключить переформирование грузовых поездов на железнодорожных станциях стыкования;
  • применение бесколлекторного тягового привода;
  • повышение срока службы до 40 лет;
  • улучшение тяговых свойств на 15-20%, в том числе за счет повышения осевых нагрузок до 25-27 тс без увеличения воздействия на путь и его элементы.
  • повышение конструкционной скорости грузовых электровозов до 120 км/ч;
  • повышение конструкционной скорости пассажирских электровозов до 200 км/ч;
  • применение распределенной тяги по длине поезда;
  • управление пассажирскими электровозами одним машинистом без помощника, создание ему комфортных условий работы.
• Тепловозов:
  • улучшение тяговых свойств на 15-20%, в том числе за счет повышения осевых нагрузок до 25-27 тс без увеличения воздействия на путь и его элементы;
  • применение альтернативных видов топлива и силовых установок;
  • применение гибридных и многодизельных локомотивов;
  • применение систем дистанционного управления маневровыми тепловозами;
  • повышение конструкционной скорости грузовых тепловозов до 120 км/ч;
  • обеспечение идентичных с грузовыми электровозами сцепных свойств, что позволит исключить переформирование грузовых поездов на железнодорожных станциях стыкования электрической и автономной тяги;
  • для пассажирских тепловозов обеспечение централизованного электроснабжения пассажирских вагонов;
  • обеспечение возможности работы по системе многих единиц с раздельным регулированием силовых установок тепловозов.

2. Моторвагонный подвижной состав:

• повышение конструкционной скорости до 160 км/ч;
• возможность обеспечения автоматического сцепления двух поездов с автоматическим соединением электрических и пневматических магистралей;
• снижение удельной массы тары до 0,39 т на одно место для пассажира при сохранении показателей прочности кузова и удельной вместимости на один метр длины;
• разработка в вариантах для городских, пригородных и ускоренных пригородных перевозок (например "Аэропорт-экспресс", "Спутник");
• разработка в вариантах постоянного тока, переменного тока и двухсистемном;
• повышение комфорта проезда пассажиров;
• разработка электропоездов с двухэтажными вагонами.

В том числе для дизельного моторвагонного подвижного состава:

• разработка в вариантах для малодеятельных участков и линий с большим объёмом пригородных перевозок с изменяемой составностью;
• разработка варианта исполнения с питанием от контактного провода для работы на линиях, примыкающих к электрифицированным, с унификацией силового и вспомогательного оборудования с пригородными электропоездами.

3. Пассажирские вагоны локомотивной тяги:

• конструкционная скорость 160 и 200 км/ч;
• разработка в одно- и двухэтажном исполнении в 5 вариантах классности;
• снижение удельной массы тары до 0,6 т на одно место для пассажира для одноэтажных вагонов и 0,5 т/пасс. для двухэтажных при сохранении показателей прочности кузова и удельной вместимости на один метр длины;
• коэффициент готовности не менее 0,95;
• герметичный межвагонный переход;
• модульный принцип построения конструкций;
• применение централизованного высоковольтного электроснабжения;
• повышение комфорта проезда пассажиров за счет применения новых систем подвешивания кузова, систем обеспечения микроклимата с регулируемыми по купе параметрами, экологически чистых туалетов.

4. Грузовой подвижной состав:

• снижение коэффициента тары на 25%;
• создание специализированных вагонов для маршрутных поездов с осевой нагрузкой 27 тс;
• создание вагонов сочлененного типа;
• создание вагонов с кузовом из алюминиевых сплавов;
• создание универсального крытого вагона с повышенной осевой нагрузкой;
• применение в тележках грузовых вагонах буксового узла с подшипниками кассетного типа;
• применение в тормозных системах грузовых вагонов элементов с увеличенным ресурсом, повышенной надежности, с расширенным диапазоном давления, повышенной эффективностью тормоза.

Эксплуатационные требования или "модель эксплуатации" будет включать основные требования и расчетные показатели для моделирования жизненного цикла подвижного состава: срок службы, среднегодовой пробег, основные параметры расчетного режима движения, граничные условия использования, включая структуру весов поездов, ограничения скоростей, профиль пути, климатические факторы, особенности инфраструктуры.

Требования к надежности, безотказности, технической готовности и ремонтопригодности будут отражены в расчете стоимости жизненного цикла подвижного состава в части расходов на техническое обслуживание и ремонт (нормы расхода запчастей, трудоемкость каждого вида ремонта и обслуживания). Основные показатели надежности, готовности и ремонтопригодности будут включены в договора на поставку подвижного состава и должны подтверждаться при эксплуатационных и ремонтных испытаниях.

Предусматривается повышение технически обоснованного уровня коэффициента эксплуатационной готовности, снижение трудоемкости текущего и среднего ремонтов до 50%, увеличение межремонтных пробегов в 2-3 раза, пробега между техническими обслуживаниями в 3-10 раз.

Конструкция подвижного состава будет основываться на модульном исполнении. Каждый модуль фактически будет представлять автономную подсистему со встроенной системой управления и диагностики с унифицированными интерфейсными связями с другими подсистемами. Предусматривается применение в конструкции необслуживаемого и малообслуживаемого оборудования и энергосберегающих технических решений во всех подсистемах подвижного состава. Будет обеспечиваться сохранение несущей способности рам тележек и металлоконструкции кузова на протяжении срока службы.

С целью удешевления стоимости и уменьшения сроков создания подвижного состава при формировании технических требований и разработке значительное внимание будет уделяться применению унифицированного оборудования для различных видов подвижного состава на основе базовых платформ, коэффициент унификации для локомотивов будет составлять 80%, грузовых вагонов – 70%, пассажирских вагонов и моторвагонного подвижного состава – 85%.

Повышение эффективности локомотивного парка должно осуществляться по комплексной программе, к которой относится:

• оптимизация схем планирования ремонта для выравнивания пиковых загрузок и увеличения производительности ремонтных мощностей;
• оптимизация процессов выполнения ремонта (изменение схем расстановки бригад, материальных и информационных потоков, рост производительности труда персонала);
• модернизация ремонтного оборудования;
• пересмотр технических стандартов и нормативов для снижения энерго-, материало- и трудозатратности операций;
• масштабирование типовых эффективных процессов по всей сети;
• оптимизация сети депо на базе компьютерного моделирования загрузки и общесетевая программа планирования графиков ремонтов;
• стандартизация деповских операций;
• увеличение межремонтного пробега для локомотивов с уровнем надежности выше среднего;
• сокращение интервалов времени на замену локомотива и локомотивной бригады (отмена повторяющихся операций);
• оптимизация схемы движения поездов для упорядочивания поездных потоков и роста скорости движения;
• снижение/устранение инфраструктурных ограничений и минимизация перерывов и ограничений в движении, снижение числа отказов технических средств.

Повышение эффективности вагонного парка должно осуществляться по комплексной программе, к которой относится:

• внедрение автоматизированной программы планирования и оптимизации ремонтов для снижения среднего времени и затрат на типовые ремонты;
• модернизация парка и ввод в эксплуатацию менее затратных в эксплуатации, ремонте и обслуживании вагонов;
• сокращение времени простоев в ремонте.

5.3.2. Освоение нового подвижного состава

В рамках реализации поставленных перед ОАО "РЖД" задач по транспортному обслуживанию Олимпийских игр 2014 г. в г. Сочи совместно с компанией "Сименс АГ" ведется работа по разработке и поставке 38 современных электропоездов "Ласточка".

Учитывая необходимость использования в регулярных перевозках подвижного состава, отвечающего всем современным требованиям пассажиров, именно высокие требования к олимпийским поездам закладывают основу для организации производства в России современных электропоездов с асинхронным тяговым приводом.

На территории России организуется совместное предприятие по производству электропоездов серии "Ласточка". Его мощность должна обеспечить выпуск до 200 вагонов в год. Доля комплектующих узлов и деталей поезда, произведенных на территории Российской Федерации, к 2017 г. должна достичь 80%.

Данные электропоезда, в отличие от производимых в настоящее время в России, обладают повышенной комфортностью и эргономикой салона вагона, имеют современные прислонно-сдвижные двери вагонов для обеспечения плотности их закрытия. Они оборудованы кондиционером воздуха, 2-мя биотуалетами, предназначенными в том числе для пассажиров с ограниченными физическими возможностями. В салонах вагонов установлены мягкие кресла, информационное табло, предусмотрены места для багажа и зимнего спортинвентаря и др. Кроме того, данные электропоезда имеют более экономичный асинхронный тяговый привод и возможность преодолевать 40‰-ный уклон.

Стоимость жизненного цикла электропоездов серии "Ласточка" значительно меньше аналогичных, находящихся в настоящее время на балансе ОАО "РЖД".

Все это позволит предоставить пассажирам совершенно новое качество услуг и снизить себестоимость перевозки.

В 2010 году ОАО "РЖД" и ЗАО "Трансмашхолдинг" заключили контракт на поставку в 2012-2020 годах 200 двухсистемных пассажирских электровозов нового поколения с асинхронным тяговым приводом ЭП20. Их разработка и производство организовано на базе Новочеркасского электровозостроительного завода совместно с компанией "Альстом".

В основу создания нового пассажирского электровоза заложены принципы максимальной унификации и модульности оборудования. Этот электровоз будет являться базой для создания целой серии перспективных локомотивов (пассажирских и грузовых электровозов постоянного и переменного тока, магистральных тепловозов), ориентированных на решение различных эксплуатационных задач и условия эксплуатации.

Создание электровоза двойного питания позволит увеличить плечи обслуживания поездов, минимизировать количество технических остановок, уменьшить время хода и ускорить доставку пассажиров.

Ведутся работы по созданию совместных инжиниринговых и производственных компаний для локализации производства импортных комплектующих и передовых технологий на территории Российской Федерации. Такое сотрудничество поможет получить для нужд ОАО "РЖД" современные локомотивы на базе электровоза ЭП20, не уступающие лучшим зарубежным образцам, а также получить технологии для организации их производства в России.

В рамках реализации программы обновления парка тягового подвижного состава, с 2008 г. ведется разработка локомотива нового поколения – грузового электровоза постоянного тока 2ЭС10 с асинхронными тяговыми двигателями. По своим тягово-энергетическим характеристикам он не имеет аналогов в Российской Федерации и на пространстве 1520.

Электровоз максимально унифицирован с выпускаемым с 2008 г. грузовым электровозом постоянного тока 2ЭС6 с коллекторными тяговыми двигателями независимого возбуждения.

На электровозе применен асинхронный тяговый привод SIEMENS AG, производство которого будет локализовано на территории России. В конструкции электровоза применены передовые системы управления верхнего уровня российского производства, что позволяет эффективно использовать высокий уровень силы тяги на всех диапазонах характеристик.

Изготовление опытного образца электровоза завершено в ноябре 2010 г.

Для производства электровозов 2ЭС10 создано совместное предпрятие ООО "Уральские локомотивы" на базе завода в г. Верхняя Пышма Свердловской области, где предусматривается практически полная локализация производства на предприятиях Российской Федерации. Подписан контракт на поставку для ОАО "РЖД" в период с 2011 по 2016 годы 221 грузового двухсекционного электровоза 2ЭС10.

Вагоностроение стало одной из наиболее инвестиционно привлекательных отраслей промышленности. При поддержке ОАО "РЖД" к выпуску инновационных грузовых вагонов приступили ОАО "НПК Уралвагонзавод", ЗАО "Тихвинский вагоностроительный завод", ЗАО "Промтрактор-вагон" и другие предприятия.

В г. Тверь построен завод "SKF-Тверь" по производству современных подшипников кассетного типа. В г. Саратов запущено современное предприятие ЕПК-Бренко по производству аналогичных подшипников.

В рамках реализации Меморандума о сотрудничестве между ОАО "РЖД" и АО "Татравагонка", при поддержке правительства Российской Федерации и правительства Словацкой Республики, АО "Татравагонка" начат выпуск установочной серии платформ сочлененного типа для перевозки крупнотоннажных контейнеров в количестве 66 штук. Заказчиком данных вагонов выступает дочернее зависимое общество ОАО "РЖД" - ОАО "Трансконтейнер".

Важнейшим направлением повышения безопасности движения является внедрение современных тормозных систем. В целях локализации производства в России самого современного тормозного оборудования для всех типов подвижного состава создано совместное предприятие с немецким концерном "Кнорр-Бремзе", мировым лидером в этой области. До 2015 года локализация производства тормозного оборудования должна быть доведена до 70%. В настоящее время проводятся испытания разработанных воздухораспределителей с совершенно новыми потребительскими свойствами и полностью взаимозаменяемых с существующими моделями.

5.3.3. Дизелестроение

В ходе реализации программ инновационного развития железнодорожного транспорта, а также автомобилестроения, атомной энергетики и оборонных отраслей промышленности проявилась острая проблема отсутствия перспективного конкурентоспособного отечественного дизеля, не уступающего по своим технико-экономическим параметрам зарубежным образцам. Особенно это актуально для российских железных дорог, потребляющих более 9% дизельного топлива в России.

Целью разработки и внедрения на предприятиях ЗАО "Трансмашхолдинг" дизелей нового поколения (для железнодорожного транспорта) является повышение их эксплуатационной надежности и сокращение эксплуатационных расходов на обслуживание за жизненный цикл.

Решение данного вопроса возможно путем создания на предприятиях ЗАО "Трансмашхолдинг" с участием ведущих мировых дизелестроительных компаний совместного производства дизелей нового поколения, где будут использованы передовые технологии этих компаний, с последующей локализацией производства комплектующего оборудования дизелей.

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

Система управления безопасности железнодорожных перевозок пассажиров и грузов должна учитывать положения закона "О техническом регулировании", особенности реформирования железнодорожного транспорта, а также необходимость обеспечения нормативных значений показателей безопасности перевозок при оптимальном объеме затрат.

В соответствии с законом система управления безопасностью должна выполнять ряд новых функций: нормирование показателей безопасности перевозок в целом, движения поездов и отдельных технологических процессов, влияющих на безопасность перевозок, функционирования технических средств и персонала, оценивание фактических значений показателей безопасности, прогнозирование изменений показателей безопасности функционирования технических систем. Изменение функциональной структуры системы управления безопасностью обусловливает необходимость расширения функций структурных составляющих действующей системы управления.

В связи с этим важнейшей является проблема нормирования показателей безопасности перевозок и гармонизированных с ними показателей безопасности функционирования объектов инфраструктуры и подвижного состава, решение которой позволяет оценить систему безопасности в целом. Без нормативных значений показателей безопасности и показателей рисков принципиально невозможно управление безопасностью перевозок. Государством должны быть установлены нормативные значения рисков наиболее важных видов потерь, к примеру, здоровья пассажиров и экологических потерь.

Основной целью обеспечения безопасности движения поездов является кардинальное сокращение транспортных происшествий и иных, связанных с нарушением правил безопасности движения и эксплуатации железнодорожного транспорта, событий, утвержденных приказом Минтранса России от 25 декабря 2006 г. № 163. При этом должно быть обеспечено повышение скоростей движения поездов, пропускных способностей участков и направлений, а также снижение непроизводительных расходов за счет создания многофункциональной системы управления и обеспечения безопасности движением поездов с использованием новых технических средств и технологий управления, цифровых систем связи и новых методов технической диагностики.

Повышение безопасности, скоростей движения поездов, создание резерва пропускной способности и обеспечение возможности управления движением на укрупненных полигонах планируется за счет реализации следующих мероприятий:

• создание и совершенствование комплексов управления и обеспечения безопасности на локомотивах, включая автоведение, диагностику, регистрацию параметров движения, АЛС, автономное вождение поездов попутного следования;
• создание систем интервального регулирования движения поездов с сокращением количества напольного оборудования и повышением допустимой скорости движения;
• создание систем станционной автоматики для исключения проездов запрещающих сигналов на станции и улучшения технологий поездной и маневровой работы;
• создание комплексов диспетчерского управления и контроля с передачей на локомотивы ответственных команд и информации для оптимального регулирования движением поездов с учетом оперативного изменения поездной ситуации;
• создание системы управления и обеспечения безопасности для крупных станций с маневровой работой и сортировочных горок с автоматизацией процессов управления и непосредственным регулированием работы локомотивов по радиоканалу;
• создание системы технической диагностики с повышенной достоверностью обнаружения дефектов и прогнозирующих диагностических систем на основе принципиально новых способов выявления дефектов подвижного состава на ходу поезда;
• создание единой электронной базы данных для систем безопасности на основе ГИС технологий;
• создание средств мониторинга объектов путевого хозяйства;
• разработка решений по защите устройств АЛС от воздействия помех;
• разработка интеллектуального поезда, включающего в себя:
  • системы управления тяговым приводом и вспомогательными электрическими цепями;
  • системы обеспечения безопасности движения и автоматического управления выполнением графика (автомашинист);
  • системы диагностики и регистрации данных, системы цифровой связи; системы определения продольных динамических усилий, системы распределенного управления тормозным оборудованием и пр.