ГОСТ Р 70449-2022 Комплексы тренажерные для обучения локомотивных бригад. Общие технические требования

виртуальная реальность: Высокоразвитая форма виртуальной среды, обладающая высокой степенью достоверности визуализации, имитирующая как воздействие на изучаемый объект, так и реакции на это воздействие.

[ГОСТ Р 57721-2017, пункт 3.9]

виртуальная среда: Форма имитационного моделирования, использующая средства визуализации для формирования наглядных копий моделируемых систем (объектов, процессов, явлений).

[ГОСТ Р 57721-2017, пункт 3.2]

математическая модель: Модель, в которой сведения об объекте моделирования представлены в виде математических символов и выражений.

[ГОСТ Р 57188-2016, статья 2.1.2]

модель: Сущность, воспроизводящая явление, объект или свойство объекта реального мира.

[ГОСТ Р 57188-2016, статья 2.1.1]

поезд: Сформированный и сцепленный состав вагонов с одним или несколькими действующими локомотивами или моторными вагонами, имеющий установленные сигналы, а также отправляемые на перегон и находящиеся на перегоне локомотивы без вагонов и специальный самоходный железнодорожный подвижной состав.

[ГОСТ 34056-2017, статья 3.2.8]

программное обеспечение: Совокупность компьютерных программ и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.

[ГОСТ Р 51904-2002, пункт 3.47]

технологии дополненной реальности: Комплекс технологических решений, позволяющий с использованием специальных средств обработки и отображения информации (например, очки и шлемы дополненной реальности) дополнять объекты реального мира виртуальными элементами различной модальности (изображения, текст, аудио и пр.).

[ГОСТ Р 59278-2020, пункт 3.6]

тяговый железнодорожный подвижной состав: Совокупность видов железнодорожного подвижного состава, обладающего тяговыми свойствами для выполнения перевозочного процесса и включающая в себя локомотивы и моторвагонный подвижной состав.

[Адаптировано из ГОСТ 31539-2012, статья 3]

Обозначение типа

Наименование типа

Область применения

Состав и функциональные возможности

1

Компьютерный тренажер

При отработке отдельных операций или комплекса операций:

- в процессе профессионального обучения;

- при повышении квалификации

Выполнен на основе персонального компьютера.

Может иметь несколько мониторов и звуковую систему.

Позволяет самостоятельно изучать оборудование и системы тягового подвижного состава различных типов и серий.

Может при наличии соответствующего программного обеспечения использоваться также для изучения особенностей путевой обстановки, характерных особенностей участков пути, а также нормативных и/или методических материалов, связанных с этими участками пути, а также иных материалов, регламентируемых программой обучения.

Тренажеры этого типа могут объединяться в учебные классы с рабочим местом инструктора (т.е. в единую взаимосвязанную сеть, управляемую с рабочего места инструктора), использоваться для проведения экзаменов. Могут дополняться средствами виртуальной или дополненной реальности

Отработка отдельных операций или комплекса операций, включающих:

- приведение тягового подвижного состава в рабочее состояние;

- взаимодействие с интерфейсом человек-машина;

- приведение поезда в движение.

Остальные требования формируются в зависимости от решаемой задачи, необходимой для отработки отдельных операций или комплекса операций

2

Процедурный тренажер

В процессе профессионального обучения.

При повышении квалификации

Пульт управления машиниста имитируется с использованием сенсорных мониторов. Могут использоваться также отдельные реальные органы управления. Выполнен на основе одного или нескольких компьютеров. В состав тренажера входит звуковая система.

Позволяет самостоятельно изучать оборудование и системы тягового подвижного состава различных типов и серий.

Тренажеры этого типа могут объединяться в учебные классы с рабочим местом инструктора (т.е. в единую взаимосвязанную сеть, управляемую с рабочего места инструктора), использоваться для проведения экзаменов. Могут дополняться средствами виртуальной или дополненной реальности

Отработка отдельных операций и/или процедур (при наличии реальных органов управления формирование устойчивых навыков по их использованию), включающих:

- приведение тягового подвижного состава в рабочее состояние;

- взаимодействие с интерфейсом человек-машина;

- приведение поезда в движение.

Остальные требования формируются в зависимости от решаемой задачи, необходимой для отработки отдельных операций или комплекса операций (процедур)

3

Тренажерные комплексы

3.1

Тренажерные комплексы с пультом управления машиниста

В процессе профессионального обучения.

При повышении квалификации

Выполнен на основе реального пульта машиниста с использованием реальных органов управления.

В состав тренажера должно входить рабочее место инструктора, которое предназначено для управления работой тренажера и проведения обучения.

Может быть дополнен средствами виртуальной или дополненной реальности.

Позволяет изучать оборудование и системы тягового подвижного состава конкретной серии.

Тренажеры этого типа могут объединяться в учебные классы с рабочим местом инструктора (т.е. в единую взаимосвязанную сеть, управляемую с рабочего места инструктора), использоваться для проведения экзаменов

Формирование устойчивых навыков по управлению поездом, включающих:

- приведение тягового подвижного состава в рабочее состояние;

- взаимодействие с интерфейсом человек-машина;

- приведение поезда в движение.

Остальные требования формируются в зависимости от решаемой задачи, необходимой для отработки отдельных процедур или комплекса процедур по управлению поездом

3.2

Тренажерный комплекс с кабиной

В процессе профессионального обучения.

При проведении периодических проверок.

При повышении квалификации.

В соревнованиях профессионального мастерства

В состав тренажерного комплекса входит макет кабины тягового подвижного состава конкретного типа и серии тягового железнодорожного подвижного состава. В нем расположены рабочие места локомотивной бригады с реальным пультом управления.

В состав тренажерного комплекса должно входить рабочее место инструктора, которое предназначено для управления работой тренажерного комплекса и проведения обучения.

В состав тренажерного комплекса может входить дополнительное рабочее место, оборудованное сенсорным монитором для обучения действиям при приемке перед поездкой на тяговом подвижном составе, прицепке к составу, отцепке от состава и т.п. При этом обеспечивается воздействие на органы управления, отображение сигнальных ламп и приборов, расположенных вне кабины.

В состав тренажерного комплекса может входить оборудование для проведения групповых занятий в учебном классе. Это оборудование позволяет анализировать действия машиниста по управлению поездом в, том числе, в пошаговом режиме

Обучение:

- управлению тормозами тягового подвижного состава и поезда;

- управлению тягой;

- действиям в нештатных ситуациях;

- соблюдению регламента переговоров;

- применению ресурсосберегающих технологий ведения поезда.

Формирование индивидуального учебного задания на основе результатов эксплуатационной работы и предыдущих испытаний на тренажерном комплексе или иных способов проверки знаний

3.3

Тренажерный комплекс с системой подвижности кабины

В процессе профессионального обучения.

При проведении периодических проверок.

При повышении квалификации.

В соревнованиях профессионального мастерства

В состав тренажерного комплекса входит макет кабины тягового подвижного состава конкретного типа и серии тягового железнодорожного подвижного состава. В нем расположены рабочие места локомотивной бригады с реальным пультом управления.

В состав тренажерного комплекса должна входить система подвижности макета кабины тягового подвижного состава, которая обеспечивает моделирование динамических воздействий на машиниста при разгонах, торможениях, прохождении кривых, стрелочных переводов и т.п.

В состав тренажерного комплекса должно входить рабочее место инструктора, которое предназначено для управления работой тренажерного комплекса и проведения обучения.

В состав тренажерного комплекса может входить дополнительное рабочее место, оборудованное сенсорным монитором для обучения действиям при приемке перед поездкой на тяговом подвижном составе, прицепке к составу, отцепке от состава и т.п. При этом обеспечивается воздействие на органы управления, отображение сигнальных ламп и приборов, расположенных вне кабины

В состав тренажерного комплекса может входить оборудование для проведения групповых занятий в учебном классе

Обучение:

- управлению тормозами тягового подвижного состава и поезда;

- управлению тягой;

- действиям в нештатных ситуациях;

- соблюдению регламента переговоров;

- применению ресурсосберегающих технологий ведения поезда.

Формирование индивидуального учебного задания на основе результатов эксплуатационной работы и предыдущих испытаний на тренажерном комплексе или иных способов проверки знаний

Примечание - В таблице указан минимально необходимый набор характеристик, определяющих тип тренажерного комплекса.

Технические требования

Тип тренажерного комплекса в соответствии с таблицей 1

Примечание

1

2

3.1

3.2

3.3

1 Требования к рабочим местам локомотивной бригады

1.1 В состав тренажера должен включаться полномасштабный макет кабины конкретного типа и серии железнодорожного тягового подвижного состава с расположенными в нем рабочими местами локомотивной бригады

Полномасштабный макет кабины конкретного типа, модели и серии железнодорожного тягового подвижного состава.

Обеспечивается функционирование элементов, доступ к которым требуется работникам локомотивной бригады в любом из режимов эксплуатации

1.2 Внешний вид и габариты пульта машиниста тренажерного комплекса должны соответствовать реальному пульту в кабине подвижного состава конкретного типа и серии

1.3 Внешний вид и габариты органов управления и средств отображения информации тренажерного комплекса должны соответствовать реальным органам управления и средствам отображения информации подвижного состава конкретного типа и серии.

В качестве органов управления и средств отображения информации используются реальные органы управления и средства отображения информации

1.4 Рабочие места (расположение пульта управления и кресла, органов управления) машиниста/помощника машиниста должны обеспечивать максимальную приближенность к рабочим местам в кабине реального железнодорожного тягового подвижного состава конкретного типа и серии

1.5 Планировка рабочего места (пульта управления, кресла, органов управления) машиниста/помощника машиниста в макете кабины должна быть выполнена по аналогии с планировкой реальной кабины железнодорожного тягового подвижного состава

В соответствии с требованиями технической документации изготовителя на конкретный тип, серию тягового подвижного состава

1.6 На рабочих местах локомотивной бригады должна быть обеспечена возможность прослушивания речевой информации, поступающей в реальных условиях движения при функционировании штатных систем управления и устройств безопасности

1.7 Рабочие места локомотивной бригады должны содержать устройства, позволяющие имитировать ведение переговоров по поездной радиосвязи между машинистом железнодорожного тягового подвижного состава и поездным диспетчером или дежурным по станции, а также начальником поезда

1.8 Искусственное освещение в макете кабины должно соответствовать (по характеристикам освещения на пульте управления) требованиям санитарно-эпидемиологических требований [1]

Имитация движения в темное время суток

1.9 Общее освещение помещения, в котором располагается тренажерный комплекс, должно соответствовать требованиям гигиенических нормативов [2]

1.10 Тренажерный комплекс должен быть оборудован техническими средствами, обеспечивающими обучение работников локомотивных бригад действиям, выполняемым при исполнении служебных обязанностей, осуществляемых вне кабины машиниста, а также для проверки и оценки знаний и умений локомотивных бригад

2 Требования к системе моделирования

2.1 Система моделирования должна включать в себя программные модели систем железнодорожного тягового подвижного состава и путевых устройств:

2.1.1 систем тяги и собственных нужд тягового подвижного состава;

2.1.2 тормозной системы тягового подвижного состава;

2.1.3 тормозной системы поезда;

2.1.4 системы безопасности и скоростемера;

2.1.5 путевых систем и объектов;

2.1.6 устройств переключения стрелок и светофоров

Только для видеосистемы на основе 3D-графики

2.2 Система моделирования должна включать в себя программные модели движения:

2.2.1 других поездов, как встречных, так и попутных;

Только для видеосистемы на основе 3D-графики

2.2.2 идущего впереди поезда

2.3 При моделировании должны учитываться следующие системы, характеристики и объекты реального участка пути:

2.3.1 километровые столбы и пикеты;

2.3.2 уклоны;

2.3.3 кривые;

2.3.4 стрелки;

2.3.5 боковые пути;

При наличии маршрутов движения по боковым путям станций

2.3.6 станции;

2.3.7 платформы;

2.3.8 системы централизации и блокировки;

2.3.9 светофоры;

2.3.10 переезды;

2.3.11 условия сцепления;

2.3.12 места ограничения скорости;

2.3.13 места проверки тормозов;

2.3.14 энергоснабжение и нейтральные вставки

2.4 Моделирование должно осуществляться в реальном масштабе времени. Допускается задержка реакции системы не более 0,1 с

2.5 Должно быть обеспечено наличие режима остановки времени и режима пошагового моделирования по времени

2.6 Тяговые и пусковые характеристики должны соответствовать характеристикам, приведенным в технической документации на тяговый железнодорожный подвижной состав, с погрешностью не более 10%

Под технической документацией понимаются технические условия, руководство по эксплуатации

2.7 Длина тормозного пути при экстренных и полных служебных торможениях не должна отличаться от номограмм более чем на 5%

При условии отсутствия заданных нестандартных ситуаций и неисправностей оборудования

2.8 Модели тормозных устройств, систем управления, безопасности и т.д. должны соответствовать требованиям технической документации на эти устройства

Под технической документацией понимаются технические условия, руководство по эксплуатации

2.9 Тяговые, тормозные расчеты, а также расчеты движения поезда должны соответствовать правилам [3]

2.10 Должны моделироваться процессы юза, боксования колесных пар, работы песочниц и других противогазных и противобоксовочных средств, а также срабатывание защиты, снятие напряжения контактной сети, нарушения целостности тормозной магистрали поезда, а также снижение эффективности торможения

2.11 В состав системы моделирования должна входить база данных путевых объектов, расположенных на конкретном участке пути. Она должна с необходимой точностью обеспечивать моделирование поездки с учетом продольного профиля пути, работу систем автоблокировки, сигнализации и безопасности, а также быть достаточной для моделирования нестандартных ситуаций и расшифровки параметров движения

2.12 Система моделирования должна обеспечивать расчет продольной динамики поезда

2.13 Система моделирования должна учитывать расположение состава на профиле пути и распределение параметров состава повагонно

2.14 Система моделирования должна позволять задавать исходные данные как для состава в целом, так и по каждому вагону в отдельности

3 Требования к системе визуализации

3.1 Система визуализации должна обеспечивать:

3.1.1 создание максимально приближенной к реальности визуальной обстановки для конкретных участков пути или специального полигона на основе видеофильма или 3D-графики;

В соответствии с требованиями заказчика

3.1.2 управление скоростью показа обстановки на пути следования в зависимости от скорости движения;

3.1.3 управление показаниями путевых светофоров в зависимости от работы системы автоблокировки;

3.1.4 моделирование нестандартных ситуаций;

3.1.6 отсутствие дефектов отображения, создающих нереалистичные эффекты;

3.1.7 видимость огня светофора на прямом участке пути в нормальных погодных условиях (отсутствие осадков, тумана и т.п.) на расстоянии не менее 500 м;

3.1.8 читаемость надписей на километровых столбах, пикетных столбиках, светофорах в нормальных погодных условиях (отсутствие осадков, тумана и т.п.) на расстоянии не менее 50 м;

3.1.9 частота кадров при воспроизведении не менее 25 кадров в секунду

3.2 Система визуализации на основе 3D-графики должна обеспечивать показ:

3.2.1 узнаваемой местности, включающей различимые ландшафтные объекты (городские и сельские строения, реки, озера, горы, леса, поля и др.);

3.2.2 железнодорожных путей и строений;

3.2.3 верхнего строения пути;

3.2.4 железнодорожного тягового подвижного состава;

3.2.5 зданий, сооружений;

3.2.6 километровых, пикетных и предельных столбиков;

3.2.7 столбов и линий контактного провода;

3.2.8 светофоров;

3.2.9 станций с возможностью пропуска поезда по боковым путям и моделированием работы диспетчерской централизации;

3.2.10 времени суток, времени года, погодных условий, условий видимости и т.д.;

3.2.11 объектов, связанных с нестандартными ситуациями, препятствиями на пути, предупреждениями и др.;

3.2.12 состояния путевых объектов, положения всех поездов, включая встречные

4 Требования к акустической системе

4.1 Акустическая система должна моделировать:

4.1.1 звуки и шумы от источников в кабине тягового подвижного состава (свисток электропневматического клапана автостопа, звуки шипения воздуха при срыве электропневматического клапана автостопа, в кранах машиниста при различных положениях ручки крана, при зарядке и разрядке резервуаров и т.п.);

При изучении отдельных процедур в тренажере типа 2 звуки и шумы допускается не воспроизводить

4.1.2 звуки и шумы от источников своего поезда вне кабины тягового подвижного состава (звуки тифона и свистка, шумы работы оборудования на стоянке и во время движения, звук стука колес и т.п.);

При изучении отдельных процедур в тренажере типа 2 звуки и шумы допускается не воспроизводить

4.1.3 шумы и звуки окружающей обстановки с учетом метеоусловий;

4.1.4 звуковую сигнализацию локомотивных устройств

5 Требования к системе динамических воздействий на машиниста

5.1 В тренажерный комплекс должна входить динамическая платформа, которая обеспечивает моделирование динамических воздействий на машиниста при разгонах, торможениях, прохождении кривых, стрелочных переводов, продольно-динамических усилий на автосцепках и т.п.

Допускается применение динамической платформы, позволяющей имитировать динамические воздействия при движении поезда только на кресло машиниста

6 Требования к средствам обучения

6.1 Средства обучения должны обеспечивать возможность формирования навыков:

6.1.1 управления поездом;

Для типа 1 и 2 формируются только знания

6.1.2 взаимодействия с другими работниками железнодорожного транспорта, включая выполнение регламента переговоров;

6.1.3 выполнения маневровой работы (прицепка, отцепка, закрепление, смена направления движения и т.п.)

6.2 Средства обучения должны включать в себя рабочее место инструктора

6.3 Средства обучения должны включать в себя систему:

6.3.1 регистрации и анализа нарушений;

6.3.2 контроля соблюдения локомотивной бригадой регламента переговоров

6.4 Средства обучения должны обеспечивать демонстрацию работы электрических схем, тормозных схем, распределения по длине поезда продольных динамических сил, тормозных процессов, работы внекабинного оборудования и т.п.

6.5 Средства обучения должны обеспечивать возможность объективной оценки знаний и умений локомотивных бригад

7 Требования к рабочему месту инструктора

7.1 Рабочее место инструктора при управлении процессом обучения в тренажерном комплексе должно обеспечивать:

7.1.1 формирование учебного задания;

7.1.2 визуальный контроль за действиями локомотивной бригады;

7.1.3 контроль состояния органов управления, показаний приборов и индикаторов пульта машиниста;

Допускается условное изображение приборов и органов управления

7.1.4 выполнение отдельных функций поездного диспетчера, дежурного по станции и других работников железнодорожного транспорта;

7.1.5 формирование отчета по результатам выполненного задания с перечислением допущенных нарушений и условий выполнения поездки;

7.1.6 управление параметрами системы моделирования обстановки и ситуаций:

7.1.6.1 отображение обстановки на пути следования;

7.1.6.2 отображение условий окружающей обстановки (времени года, суток, осадков, видимости и т.п.);

7.1.6.3 отображение ситуаций возникновения неисправностей и нестандартных ситуаций

7.2 Рабочее место инструктора в учебном классе должно обеспечивать проведение групповых занятий

При комплектовании тренажерного комплекса железнодорожного тягового подвижного состава соответствующими программно-техническими средствами

8 Требования к системе контроля соблюдения локомотивной бригадой регламента переговоров

8.1 Система контроля соблюдения локомотивной бригадой регламента переговоров должна быть автоматизированной и обеспечивать:

8.1.1 двустороннюю связь между членами локомотивной бригады и инструктором;

8.1.2 автоматический анализ соблюдения локомотивной бригадой регламента переговоров при поездной работе;

8.1.3 анализ соблюдения локомотивной бригадой регламента переговоров при выполнении учебных сценариев (уроков);

8.1.4 добавление нарушений регламента переговоров в протокол;

8.1.5 синтез речи работников, связанных сдвижением поездов, и пассажиров;

8.1.6 имитацию сообщений от комплекса технических средств мониторинга нагрева букс вагонов;

8.1.7 имитацию объявления остановок для моторвагонного подвижного состава

8.2 Контроль переговоров должен производиться в соответствии с нормативной документацией владельца инфраструктуры

9 Требования к системе регистрации и анализа параметров поездки

9.1 Система регистрации параметров поездки и анализа ее результатов должна обеспечивать:

9.1.1 регистрацию параметров движения в процессе поездки;

9.1.2 анализ действий на основе контроля соответствия требованиям инструкций и других нормативных документов;

9.1.3 возможность распечатки протокола

10 Требования пожарной безопасности

10.1 Тренажерный комплекс должен быть выполнен в соответствии с требованиями пожарной и электробезопасности, действующими для помещений по месту эксплуатации комплексов и согласованными с заказчиком.

При этом должно обеспечиваться максимальное соответствие макетов эргономическим характеристикам органов управления и средств отображения информации, устанавливаемых в реальном тяговом подвижном составе конкретного типа и серии.

Примечание - Обозначение обязательности реализации требования, присущего каждому типу тренажерного комплекса из таблицы 1:

[1]

СП 2.5.3650-20

Санитарно-эпидемиологические требования к отдельным видам транспорта и объектам транспортной инфраструктуры

[2]

СанПиН 1.2.3685-21

Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания

[3]

Правила тяговых расчетов для поездной работы (утверждены заместителем министра путей сообщения Ф.И.Шулешко 15 августа 1980 г.)

УДК 377.169.3:006.354

ОКС 45.060.10

Ключевые слова: тренажерные комплексы, тренажеры, обучение локомотивных бригад, общие технические требования, классификация, типы тренажерных комплексов, средства обучения, техническое обслуживание