Иван КАРЕВ

В 1989 г. 3-му научно-исследовательскому отделению (НИО-3) были поручены работы по созданию системы автоматизированного управления (САУ), технической диагностики и безопасности движения вагонов метро нового поколения «Витязь». Ставилась задача, привлекая передовые разработки и технологии ОПК, обеспечить производство вагонного оборудования, соответствующего требованиям безопасности перевозки пассажиров, надежности, экономичности и комфортности для машиниста.

Главным конструктором темы «Витязь» в НИИП был назначен Б.И. Cкобцов. С 1995 г. главным конструктором темы «Витязь» был назначен Н.Б. Медуницин (ныне главный инженер НИИП). Комплекс проблем, связанных с оптимизацией структуры управления вагонным оборудованием, построением качественного математического и программного обеспечения микропроцессорной системы, решал коллектив специалистов во главе с О.В. Малининым (с 2014 г. –  главный конструктор).

Наиболее сложной задачей в начальный период работ стало концептуальное осознание специфики назначения и применения системы управления поездом метрополитена. Используемая на отечественном железнодорожном транспорте релейно-контакторная схема управления не отвечала современному уровню развития микропроцессорной техники и информационных технологий. Однако, по выражению одного из уважаемых специалистов в области подвижного состава метро, каждая цепочка этой схемы, каждая блокировка выстраданы длительным опытом эксплуатации, а за некоторые из них заплачено самой высокой ценой – человеческой жизнью. От специалистов НИИП требовалось максимально точно повторить эту схему – но с использованием современной электроники и микропроцессоров, заложить в систему «Витязь» значительный модернизационный потенциал, имея в виду автоматизацию процессов управления и диагностики, улучшение информационного обеспечения и т.д.

Формирование облика системы, технического задания на ее составные части, разработка логики работы и математического обеспечения шли в тесном сотрудничестве с научными и производственными коллективами отрасли: МИИТ, ВНИИ железнодорожного транспорта, службой подвижного состава Московского метрополитена и другими, а также с разработчиками вагона – компанией «Метровагонмаш».

В состав системы вошли: информационно-управляющие блоки пульта и кабины машиниста поезда; система автоматической регулировки скорости; аппаратура поездного управления; блоки управления вагонным оборудованием. Разработка и увязка общей структуры системы, ее математического и программного обеспечения выполнялись комплексной лабораторией НИО-3.

Наиболее сложной задачей при проектировании системы был поиск компромисса между надежностью аппаратуры и высочайшими требованиями к безопасности. Ведь аппаратура должна обеспечивать не только автоматизированное управление и диагностику всего оборудования поезда, но и безопасную перевозку пассажиров в условиях практически непрерывной работы и соблюдения жесткого графика движения поездов метрополитена.

В 1993 г. первый состав вагонов модели 81-720/721 «Яуза» вышел на испытания вначале на опытном кольце ВНИИЖТ в Щербинке, а затем и на линии Московского метрополитена. Для комплексной бригады по испытаниям и доводке системы начались напряженные трудовые будни: днем – анализ результатов испытаний, доработка аппаратуры и программного обеспечения, а ночью – опытные поездки на линиях метро, с тем, чтобы не мешать графику его повседневной работы.

В 1998 г. на Люблинско-Дмитровскую линию Московского метрополитена поступил в эксплуатацию первый семивагонный поезд «Яуза». Началось изготовление опытно-промышленной партии. Наступил «момент истины» для системы «Витязь-1»: шла проверка реальной эксплуатацией. Не обошлось без проблем, которые, казалось, ставили крест на многолетнем труде больших коллективов. Ведь вагоны и все оборудование не имели аналогов в практике отечественного вагоностроения по большинству научно-технических решений.

Система «Витязь» стала первой автоматизированной системой управления, внедренной на железнодорожном транспорте России, которая интегрировала в единую многопроцессорную сеть все локальные системы управления оборудованием поезда. В 2001 г. весь комплекс работ по созданию и освоению производства вагонов метрополитена «Яуза» получил высокую оценку – Государственную премию Российской Федерации в области науки и техники, единственную высокую награду в области вагоностроения, присужденную за последние несколько десятилетий. В числе авторского коллектива этой награды удостоен начальник НИО-3 – главный конструктор Н.Б. Медуницин.

В 2001-2002 гг. была поставлена задача создания вагонов легкого метро, предназначенных для работы на открытых линиях. Усложнялись технические требования к подвижному составу: появилась система обогрева и вентиляции пассажирского салона, бокового видеообзора, а главное, состав должен был обеспечивать прежние нормы длины тормозных путей в условиях зимнего времени. Многие из вновь поставленных задач должны были решаться системой «Витязь», точнее, ее модификацией – «Витязь-1М». В ходе работ по модернизации системы был изменен ряд принципов ее построения, отечественную электронную базу практически полностью заменили на импортную. Внедрили в конструкцию дублированный четырехканальный блок безопасности движения БАРС-М, создали унифицированные контроллеры, на которых строятся все блоки системы.

В 2002-2003 гг. прошли успешные испытания вагонов модели 81-740/741, оборудованных системой «Витязь-1М», и началось их серийное производство. Составы с вагонами этого типа, вскоре получившие наименование «Русич»,  начали курсировать по Бутовской линии Московского метрополитена, открытой в декабре 2003 г.

В конце 2004 г. ОАО «Метровагонмаш» с вагонами модели 81-740/741 выиграло представительный международный тендер по поставке подвижного состава в Болгарию на расширяющийся Софийский метрополитен. В 2010 г. началась поставка вагонов этой модели в метрополитен Казани. Около 300 составов данной серии в различных модификациях, оборудованных системой «Витязь-1М», находятся в эксплуатации.

В середине 2009 г. коллектив НИО-3 приступил к разработке системы управления нового поколения для перспективных вагонов метрополитена модели 81-760/761. Система, получившая шифр «Витязь-М», создавалась с учетом возросших требований к комфорту и безопасности подвижного состава. Опыт, приобретенный коллективом НИО-3 и НИИП в целом при предыдущих разработках и в процессе эксплуатации, позволил создать новую систему в кратчайшие сроки. Впервые состав из трех вагонов, изготовленный по новой конструкторской документации, был представлен в мае 2010 г., в дни празднования 75-летия Московского метрополитена.

Система «Витязь-М» в составе вагонов успешно прошла испытания и поставляется Московскому метрополитену. Параллельно с разворачиванием серийного производства почти сразу началась разработка новых режимов ведения поездов: прицельной остановки, помощи действиям машиниста, комплексного управления на основе радиоканала.

В декабре 2015 г. за плодо­творное сотрудничество НИИП с Московским метрополитеном его руководитель Дмитрий Пегов вручил генеральному директору института Юрию Белому Благодарственное письмо.

В 2016 г. началась эксплуатация составов, в которых САУ «Витязь-М» и новая модернизация САУ «Скиф» дополнены режимом автоматического ведения поезда (АВП). Этот режим позволяет поезду с высокой точностью останавливаться на станции, обеспечивать блокировку открытия дверей на перегоне, разрешать открытие дверей на станции только напротив платформы, соблюдать все ограничения скорости, экономить электроэнергию и главное – очень сильно разгружает машиниста, что позволяет свести к минимуму влияние человеческого фактора. За машинистом остается только функция закрытия дверей и разрешение на отправление поезда со станции.

В настоящее время изготовлен и готов к испытаниям опытный образец САУ «Скиф», обеспечивающий полностью автоматизированное ведение поезда без участия машиниста.

На сегодняшний день более половины составов, курсирующих в московском метро, укомплектованы системами автоматизированного управления серии «Витязь». Разработки НИИ приборостроения им. В.В. Тихомирова для метро также используются в Санкт-Петербургском, Екатеринбургском, Нижегородском и Казанском метрополитенах, а также за рубежом, в городах София, Баку, Будапешт и Ташкент.