Метро настоящего и будущего: технологии безопасности и комфорта

Системы метрополитена являются основой городского общественного транспорта для крупных агломераций. Качество подвижного состава – один из ключевых факторов конкуренции за пассажира с автомобилем, а для эксплуатантов во главе угла стоит экономическая эффективность. Своим взглядом на текущее состояние поездов метро и перспективы их технического развития с «Техникой железных дорог» поделились представители метрополитенов и поставщиков подвижного состава.

Дмитрий Дощатов,

первый заместитель начальника ГУП «Московский метрополитен» – начальник Дирекции инфраструктуры

В настоящее время эксплуатируемый парк подвижного состава метро Москвы насчитывает 6 224 вагонов. Больше его половины составляют вагоны нового поколения, в том числе 81-765/766/767 «Москва», 81-775/776/777 «Москва-2020» и 81-760/761 «Ока», а также модификации перечисленных серий. Вагоны Е, 81-717/714 «Номерные» и 81-720/721 «Яуза» хоть и находятся в парке, но пассажиров сейчас не перевозят. Все наши поезда произведены на заводах «Метровагонмаш» и «Вагонмаш». Благодаря масштабной программе обновления подвижного состава с 2010 года до конца 2020 года средний возраст вагонов снизился с 22,5 до 15 лет, а к декабрю 2023 года он должен составить 10 лет. При этом доля поездов нового поколения будет находиться на уровне 80%. Это позволит московскому метро стать самым молодым метрополитеном Европы с точки зрения парка вагонов.

С 2010 года метро получило более 3,6 тыс. новых вагонов, до 2024-го на линии выйдет еще около 900 вагонов, то есть всего более 4,5 тыс. При выборе подвижного состава мы ориентируемся на технические требования, составленные с учетом пожеланий пассажиров и машинистов для максимально комфортных и безопасных поездок.

Так, говоря о конструкции салона, удачными решениями можно назвать наличие сквозного прохода между вагонами и широкие дверные проемы входных дверей – шириной не менее 1 600 мм. Среди современных разработок в области тяги, ходовой части и систем управлениям наиболее полезными являются применение асинхронного тягового привода, возможность установки дисковых тормозов, а также организация доступа в кабину управления и инициализация системы управления с помощью карты доступа. Отдельно нужно отметить важность развития направления автономного хода состава, позволяющего вывести поезд с перегона на станцию при отсутствии высокого напряжения на контактном рельсе.

***

Андрей Васильев,

заместитель генерального директора по развитию городского транспорта АО «Трансмашхолдинг» (ТМХ)

С каждым годом требования в России и странах СНГ к выбору подвижного состава, безусловно, становятся жестче. С одной стороны, пассажиры предъявляют все более высокие запросы к комфорту поездов. Появляются новые стандарты и ГОСТы. Так, в 2017 году был принят ФЗ-442 «О внеуличном транспорте», установивший типовые правила технической эксплуатации для всех метрополитенов России. В результате некоторые решения, которые раньше были опциями к отдельным контрактам, становятся повседневной практикой. С другой стороны, современное программное обеспечение, моделирование, технологии обработки больших данных облегчают проектирование новой техники. Современные роботы, автоматизированные линии облегчают производство, позволяют увеличить выпуск продукции и обеспечить стабильно высокое качество техники.

Если говорить о приоритетах заказчиков при выборе подвижного состава, то в целом тренды одинаковые по всему миру – обеспечение безопасности и повышение комфортабельности поездки. Цена также играет немаловажную роль. На практике многое зависит от конкретного метрополитена и его возможностей: иногда желания заказчика ограничены бюджетом, иногда собственными представлениями о том, каким должен быть подвижной состав. Некоторые метрополитены сейчас ориентируются на западные стандарты и требуют соответствия европейским нормам.

Мы постоянно вкладываемся в НИОКРы, изучаем мировой опыт. В России и странах СНГ нам кажется перспективным переход на движение поездов в автоматическом режиме. Данную технологию ТМХ в настоящее время прорабатывает со своими партнерами. Конечно, для массового внедрения автоведения требуется подготовленная инфраструктура и корректировка нормативной базы. Кроме беспилотных технологий, сейчас как никогда актуальны вопросы обеззараживания воздуха. Несмотря на то что мы уделяли внимание этому вопросу и раньше, требования заказчиков резко изменились и предполагают новые подходы. Также вопрос разумного энергопотребления будет с каждым годом все более критичным из-за постоянного роста нагрузок на сети. Поэтому важным направлением также являются технологии энергосбережения и системы, снижающие пиковые нагрузки.

В части перспективных проектов мы сосредоточены на снижении энергопотребления, воздействия на путь, а также стоимости владения на протяжении всего жизненного цикла. Важной областью развития является цифровизация. Для достижения нужного результата мы активно вкладываемся в изучение композитных материалов, разработки в области преобразования энергии. Кроме того, для повышения комфорта развиваем активные и пассивные системы шумоподавления. В ТМХ уверены, что в перспективе эти вложения окупят себя и позволят обеспечить технологическое лидерство отечественного транспортного машиностроения.

***

Евгений Козин,

начальник ГУП «Петербургский метрополитен»

В прошлом году Петербургский метрополитен отметил свой 65-й день рождения. На сегодняшний день он является вторым по протяженности линий, количеству станций и подвижного состава на территории СНГ. Эксплуатационный парк насчитывает 1 927 вагонов, его основу составляют модели серии 81-717/81-714/81-540/81-541 и их модификации, выпускавшиеся на Мытищинском машиностроительном заводе и заводах Ленинграда (Санкт-Петербурга): Вагоностроительном заводе им. И.Е. Егорова и Октябрьском электровагоноремонтном заводе (ОЭВРЗ) в 1977-2014 годах (всего 1 019 ед., 52,9% парка). Вагоны новых серий с асинхронным тяговым приводом (АТП) занимают 30% парка, среди них:

– 444 вагона 81-722/723/724 «Юбилейный» и их модификации, ОЭВРЗ начал их выпуск в 2015 году специально к 60-летию Петербургского метрополитена;

– 144 вагона 81-556/557/558 «НеВа» и их модификации, произведены «Вагонмашем» в 2012-2019 годах.

Мы планомерно занимаемся реализацией программы обновления подвижного состава, в том числе с помощью привлечения кредитных средств. Первоочередная задача – покупка новых поездов с АТП, которые должны заменить вагоны типа ЕМ 1971-1979 годов выпуска на Линии 1. В 2020 году было списано 50 таких вагонов в связи с достижением предельного срока эксплуатации. В настоящее время используются 320 вагонов данной серии. Так, в рамках контракта, заключенного с ОЭВРЗ в 2015 году, в прошлом году мы получили 56 вагонов серий 81-722.1/723.1/724.1 (7 составов 8-вагонно-го формирования) на общую сумму 4,5 млрд руб. для работы на Линии 1. В 2021 году ожидаем от ОЭВРЗ поставку финальной партии из 16 вагонов 81-722.1/723.1/724.1. Отмечу, что подвижной состав на Линии 3 уже полностью обновлен. Но в связи с этим перед нами стоит еще одна задача – реконструкция тяговой сети для новых поездов.

Поставка нового подвижного состава (планируется 12 составов 8-вагонного формирования) предполагается в 2022-2023 годах. Финансировать покупку предполагается за счет субсидии на увеличение нашего уставного фонда, которая в 2022 и 2023 годах составит по 5 млрд руб. ежегодно.

Вместе с производителями подвижного состава мы ведем работу над совершенствованием конструкции поездов метро, отвечающей современным требованиям комфорта и безопасности. Так, в июне 2019 года ГУП «Петербургский метрополитен» и ОЭВРЗ подписали соглашение о сотрудничестве. Оно предполагает предоставление информации о современных достижениях науки и техники, новых технологиях и технических решениях, имеющих действительную или потенциальную возможность быть использованными в метрополитенах в целях повышения эффективности перевозочного процесса и транспортной безопасности. Кроме того, «Трансмашхолдинг» в том же году для Петербургского метрополитена представил концепцию нового поезда «Смарт», который был разработан с учетом наших технических требований.

В перспективных вагонах будет применен ряд решений, которые ранее не использовались в нашем метрополитене. Например, будут установлены системы, обеспечивающие обеззараживание воздуха, расширена информационная среда для пассажиров в салоне вагона, доступны дополнительные сервисы в виде USB-розеток, увеличены дверные проемы для входа-выхода в пассажирский салон с применением прислонно-сдвижных дверей, а также учитываются новые требования вновь вводимых нормативных документов (ГОСТы, правила, технические регламенты и т. п.). Мы надеемся, этот проект будет реализовываться на основе совместного накопленного опыта поставок и эксплуатации подвижного состава.

***

Виктор Леш,

генеральный директор АО «Синара –Транспортные Машины» (СТМ)

Охарактеризовать происходящие в машиностроении изменения можно одним словом – «стремительность». Это актуально для строительства подвижного состава, его эксплуатации, и для развития городского рельсового транспорта в целом. Современные реалии меняются крайне быстро, а вместе с ними и требования к производителю транспортных средств.

Главный упор делается на безопасную и комфортную перевозку пассажиров. Вагоны метро все больше оборудуются системами, отвечающими за активную и пассивную безопасность: элементы первой предупреждают внештатные и аварийные ситуации, второй – снижают потенциальные негативные последствия уже случившихся аварий. Вместе с тем улучшаются характеристики разгона и торможения, рабочее место машиниста становится более продуманным и удобным. При производстве вагонов используются современные материалы и комплектующие, отвечающие за снижение шумов, плавность хода и другие важные характеристики состава. Сам вагон становится более пассажировместительным. С точки зрения потребителя наиболее востребованы новые опции: Wi-Fi-доступ, USB-разъемы, элементы информационной индикации и сопровождения поездок. Особое внимание сегодня уделяется внешним частям состава, осязаемым для пассажиров, в том числе современному дизайну интерьера и экстерьера.

Для производителя эти изменения требований к современному транспорту имеют двойственный характер. Обратная связь по качеству подвижного состава и эксплуатационным показателям приходит очень быстро, что позитивно. Но и наша реакция на них должна быть быстрой и эффективной, что вызывает определенные сложности. На реализацию меняющихся запросов нужны дополнительные ресурсы, и не только временные.

При выборе составов метро у разных заказчиков в приоритете стоят разные ценности. Для региональных метрополитенов это цена, в то время как столичные больше ориентируются на дополнительные опции и сервис. К сожалению, вагоны метро не вошли в программу государственной поддержки, предусматривающую субсидирование проектов обновления подвижного состава городского общественного транспорта. Однако нам известно, что госкорпорация развития «ВЭБ.РФ» продолжает курировать развитие транспортных инфраструктур в регионах. Мы очень надеемся, что данная инициатива распространится и на метро.

Компания видит большой потенциал в развитии и внедрении при производстве вагонов метро таких передовых технологий, как автоматическое управление на уровне GoA4 (СТМ реализует схожий проект на электропоезде «Ласточка»), интеллектуальная система накопления энергии и рекуперации, а также адаптивная система отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC).

 ***

Владимир Семашко,

начальник службы подвижного состава ГП «Минский метрополитен»

В настоящее время в ГП «Минский метрополитен» на трех линиях эксплуатируются 73 электропоезда в пятивагонном формировании и 6 электропоездов в четырехвагонном. Всего эксплуатируемый парк насчитывает 390 вагонов, в том числе 346 вагонов модели 81-717/714 и их модификации производства «Метровагонмаша» и ЛВЗ им. И.Е. Егорова, а также 44 вагона М110 производства «Штадлер Минск». Ближайшее списание техники по истечению срока службы предстоит в 2025 году – будет списано 5 вагонов. При этом основной объем списания придется на 2033-2045 годы, когда потребуют замены 185 вагонов.

В 2019-2020 годах мы обновили парк метрополитена 10 современными поездами, которые завод «Штадлер Минск» построил по нашим техническим требованиям. Это подвижной состав с низким уровнем шума, эргономичной кабиной машиниста и другими техническими решениями, которые позволяют снизить эксплуатационные и энергетические расходы. Для удобства пассажиров в поездах предусмотрены сквозной проход вдоль всего состава, USB-зарядки в пассажирском салоне, а также система кондиционирования.

Ключевыми нашими требованиями к поставленным вагонам являлись их безопасность и эффективность, поэтому новые поезда оборудованы системой автоматизированного ведения. Она обеспечивает:

• полную совместимость с устройствами АЛС-АРС;
• автоматизированное энергооптимальное ведение поезда с выполнением назначенного графика движения;
• минимизацию потери кинетической энергии за счет своевременного выбора момента отключения тяги и требуемой ступени служебного торможения, обеспечивающих реализацию адаптивной программной траектории движения;
• гарантированную точную остановку подвижного состава на платформе с точностью ± 25 см от установленного места остановки;
• предоставление машинисту всей необходимой информации для ведения поезда.

Помимо перечисленных технологий, в свете повышения важности противодействия распространению инфекций, интересным решением является система обеззараживания воздуха на основе безозоновых амальгамных ламп низкого давления с ультрафиолетовым излучением, применяемая в электропоездах Московского метрополитена.

***

Маттиас Штёр,

директор по продажам в Беларуси, России и на Кавказе, Stadler Rail AG

В последнее время мы видим несколько тенденций в части требований заказчиков стран СНГ к подвижному составу. Во-первых, увеличивается значение стоимости жизненного цикла: важна не только цена самого поезда, но и расходы по его техническому обслуживанию. Во-вторых, наблюдается тенденция повышения цифровизации, то есть растет запрос на высокий уровень автоматизации вплоть до уровня GoA4.

Сейчас мы делаем ставку на вагоны, сваренные из алюминиевых профилей. Эта технология оправдалась уже давно для дизель- и электропоездов – она дает экономию веса, что позволяет снизить энергопотребление. Мы предлагаем оснащение подвижного состава различными системами, направленными на облегчение работы машинистов, экономию энергии и ведение поезда в автоматическом режиме.

Мы следим за техническими разработками в отрасли и постоянно проверяем собственные инновации, в частности насколько конструкторские решения для наших электропоездов применимы к поездам метро. Например, по желанию заказчика есть возможность использовать аккумуляторную батарею поезда метро для маневровых поездок в районе депо. Одной из последних запатентованных нами разработок для метро является передняя дверь в сочетании с выдвижной ступенькой, которая может использоваться для эвакуации из вагона или для перехода из одного транспортного средства в другое. Мы разрабатываем технические и конструкторские решения под индивидуальные запросы клиентов, но в то же время стремимся сделать их максимально гибкими для более широкого применения.

 ***

Дмитрий Андреев,

начальник электродепо «Кировское» – начальник службы подвижного состава МП «Самарский метрополитен»

По протяженности линий и парку вагонов Самарский метрополитен – один из самых небольших в России. На 10 станциях сегодня эксплуатируются 50 вагонов. Основная часть парка представлена моделями 81-717/714, выпускавшимися в 1977-1988 годах. Также в его составе находятся модели 81-717.5, 81-714.5, 81-717.6 и 81-714.6. Более половины из них – 30 вагонов – были выпущены на ЛВЗ им. И.Е. Егорова, 16 вагонов – на «Метровагонмаше». Средний уровень износа парка вагонов составляет 92%.

В 2020 году мы приобрели 4-вагонный поезд (два головных и два промежуточных вагона) серии 81-717.6/714.6, произведенный «Метровагонмашем». Сумма инвестиций в новый подвижной состав – 268,7 млн руб. В вагонах используется просторная аэродинамичная кабина машиниста с аварийным трапом в лобовой части и современным пультом управления, оборудованная климатической системой и дополнительной шумоизоляцией. Также в поезде установлено современное электрооборудование и модернизированные тележки с рамой новой конструкции. При приобретении новых вагонов основными критериями выбора данной модели послужили возможность обслуживания и ремонта вагонов на существующей базе электродепо и с имеющейся оснасткой, взаимозаменяемость запасных частей с существующим парком вагонов и оптимальная цена. Кроме того, в прошлом году был проведен капитально-восстановительный ремонт с продлением срока службы 6 вагонов на сумму 152,7 млн руб.

При этом наиболее интересными для нас являются следующие решения:

• снижение трудоемкости ремонта оборудования с повышением межремонтных пробегов;
• блочная система ремонта;
• самодиагностирование состава в пути следования с передачей информации о возникающих неисправностях и действиях по выходу из них на пульт машиниста.

Предполагается, что в дальнейшем данные технологии будут включаться в наши технические требования к подвижному составу.

Подготовлено Алиной Кононцевой и Алексеем Столчневым

Опубликовано в журнале «Техника железных дорог» №2 (54) май 2021

***

Больше новостей железнодорожного машиностроения России и мира на нашем Telegram-канале. Подписывайтесь по ссылке: https://t.me/tzdjournal