The object of research, development or design (in Russian) : Объектами исследования являются cистемы железнодорожной автоматики и телемеханики, эксплуатируемые на сети железных дорог Казахстана и мира. Процесс функционирования и алгоритм работы микропроцессорных систем централизаций стрелок и сигналов. Принцип построения и алгоритм работы программного обеспечения микропроцессорных систем электрической централизации. Экспериментальная установка по управлению станционными объектами с соблюдением их взаимозависимости, таких как светофоры и стрелки.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектілері Қазақстан мен әлемдегі теміржол желілерінде пайдаланылатын теміржол автоматикасы мен телемеханика жүйелері болып табылады. Бұрмалар мен сигналдардың микропроцессорлық орталықтандыру жүйелерінің жұмыс істеу процесі мен алгоритмі. Микропроцессорлық электрлік орталықтандыру жүйелерінің бағдарламалық қамтамасыз ету құрылымының принципі мен жұмыс алгоритмі. Бағдаршамдар мен бұрмалар сияқты бекеттік объектілердің өзара тәуелділігін сақтай отырып, басқаруға арналған тәжірибелік қондырғы.

Aim of work (in Russian) : Развитие отечественной доли микропроцессорных систем на железнодорожном транспорте страны; исследование и разработка алгоритмов работы опытного образца национальной микропроцессорной системы централизации стрелок и сигналов для внедрения на магистральной железнодорожной сети АО «НК «Қазақстан темір жолы»; повышение транзитного потенциала Республики Казахстан.

Aim of work (in Kazakh) : Еліміздің теміржол көлігінде микропроцессорлық жүйелердің отандық үлесін дамыту; «Қазақстан темір жолы» ҰК» АҚ магистральдық теміржол желісіне енгізу үшін ұлттық микропроцессорлық бұрмалар мен сигналдарды орталықтандыру жүйесінің тәжірибелік үлгісінің жұмыс алгоритмдерін зерттеу және әзірлеу; Қазақстан Республикасының транзиттік әлеуетін арттыру.

Методы исследования (на русском) : В ходе проекта были использованы теоретические и эмпирические методы научного исследования, что обеспечило детальное изучение темы. Литературный обзор и рекомендации по исследованию современного состояния проблемы архитектуры микропроцессорных систем централизации стрелок и сигналов выполнены с применением теоретического анализа, сравнения и обобщения. Математическое моделирование использовано для создания мнемосхемы национальной микропроцессорной системы управления стрелками и сигналами. Проведен сравнительный анализ языков программирования для написания кода и его тестирования. Современные методы информационного поиска способствовали подаче заявки на патент. Для создания новой установки микропроцессорной системы применялись системный и экспертный анализ, а также методы работы с большими данными.

Методы исследования (на казахском) : Жоба барысында тақырыпты терең зерттеуді қамтамасыз еткен теориялық және эмпирикалық ғылыми-зерттеу әдістері қолданылды. Микропроцессорлық орталықтандыру жүйелерінің архитектурасын зерттеу мәселесінің қазіргі жағдайын талдау және ұсыныстар әзірлеу үшін теориялық талдау, салыстыру және жинақтау әдістері қолданылды. Ұлттық микропроцессорлық жүйенің бұрмалар мен сигналдарды басқару мнемосызбасын құруда математикалық модельдеу пайдаланылды. Бағдарламалық код жазу және оны тестілеу үшін бағдарламалау тілдерінің салыстырмалы талдауы жүргізілді. Ақпараттық іздеу бойынша заманауи әдістер патентке өтінім беруге ықпал етті. Жаңа микропроцессорлық жүйені құру үшін жүйелік және сараптамалық талдау, сондай-ақ үлкен деректермен жұмыс істеу әдістері қолданылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Новизна работы заключается в создании опытного образца национальной микропроцессорной системы управления напольными объектами на станциях, программный код которого является полностью интеллектуальной собственностью членов исследовательской группы. Для достижения поставленных целей исследовательской группой: - был осуществлен качественный эксплуатационный анализ и патентный поиск систем электрической централизации на железных дорогах страны, дальнего и ближнего зарубежья, на основе которого выявлены ключевые проблемы существующих отечественных систем и определены основные критерий создания микропроцессорных систем согласно стандартам CENELEC и ТР/ТС; - были построены принципиальная электрическая схема станции с двумя путями ІП и ІІП; архитектура, состоящий из верхнего, среднего и нижнего уровней; разработана алгоритм функционирования и программный код на языке FBD и ST с использованием среды разработки SILworX (HIMA, Германия); - для валидации и верификации написанного программного кода было проведено тестирование на предмет управления и контроля реальными объектами с соблюдением всех 29 условий безопасности движения и произведен расчет удельных количественных показателей уровня полноты безопасности SIL; - был сделан FMECA анализ одиночных отказов схемы включения стрелочного привода для оценки соответствия требованиям RAMS.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жұмыстың жаңашылдығы – бекеттік алаңдық объектілерді басқаруға арналған ұлттық микропроцессорлық жүйенің тәжірибелік үлгісін құруда, оның бағдарламалық коды зерттеу тобының толық зияткерлік меншігі болып табылады. Қойылған мақсаттарға жету үшін зерттеу тобымен: - алыс және жақын шетелдегі электрлік орталықтандыру жүйелерінің сапалы пайдалану талдауын және патенттік іздеуді жүзеге асырылды. Нәтижесінде, қолданыстағы отандық жүйелердің негізгі мәселелері анықталып, CENELEC және ТР/КО стандарттарына сәйкес микропроцессорлық жүйелерді құрудың негізгі критерийлері белгіленді; - екі жолы бар бекеттің принципті электрлік сызбасы құрылды; жоғары, орта және төменгі деңгейлерден тұратын архитектура жасалды; SILworX (HIMA, Германия) әзірлеу ортасын пайдаланып, FBD және ST тілдерінде жұмыс алгоритмі мен бағдарламалық коды әзірленді; - жазылған бағдарламалық кодты валидациялау және верификациялау үшін бағдаршам мен бұрма сияқты нақты объектілерді басқару және бақылау бойынша барлық 29 қозғалыс қауіпсіздігі шарттарын сақтай отырып тестілеу жүргізілді, сондай-ақ SIL қауіпсіздік деңгейінің нақтыланған сандық көрсеткіштері есептелді; - RAMS талаптарына сәйкестігін бағалау мақсатында жебе жетегінің іске қосу сызбасының жеке ақауларына FMECA талдауы жүргізілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Реализация проекта по исследованию и разработке алгоритмов работы микропроцессорной централизаций стрелок и сигналов позволит решить задачи, связанные с развитием эффективной транзитной, экспертной и логистической инфраструктуры, поспособствует повышению научно-методической обеспеченности инфраструктурного комплекса, повышению экономической эффективности и конкурентоспособности субъектов транспортной инфраструктуры и перевозчиков. К основным показателям полученного продукта в виде опытного образца системы KZ-МПЦ-МА относится: - наличие сервера СУБД (основной и резервный) и как минимум одного АРМ дежурного по станции и/или диспетчера на верхнем уровне KZ-МПЦ-МА; - использование универсальных объектовых контроллеров (УОК) и центрального управляющего контроллера (ЦУК) на среднем уровне; - наличие отказоустойчивого защищённого протокола safeethernet, имеющего сертификаты SIL3 и SIL4 (CENELEC), построенные на базе TCP/IP; - возможность использование как реальных натурных физических напольных объектов (светофоры и стрелочные электроприводы), так и макета на нижнем уровне.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Бұрмалар мен сигналдарды микропроцессорлық орталықтандырудың жұмыс алгоритмдерін зерттеу және әзірлеу жобасын іске асыру тиімді транзиттік, сараптамалық және логистикалық инфрақұрылымның дамуына, инфрақұрылымдық кешеннің ғылыми-әдістемелік қамтамасыз етілуін жақсартуға, сондай-ақ көлік инфрақұрылымы субъектілері мен тасымалдаушылардың экономикалық тиімділігі мен бәсекеге қабілеттілігін арттыруға ықпал етеді. KZ-МПО-МА жүйесінің тәжірибелік үлгісінің негізгі көрсеткіштері мыналарды қамтиды: - KZ-МПО-МА жоғарғы деңгейінде негізгі және резервтік ДҚБЖ сервері, сондай-ақ станция кезекшісі және/немесе диспетчер үшін кемінде бір АЖО болуы; - орта деңгейде әмбебап объектілік контроллерлерді (ӘОК) және орталық басқарушы контроллерді (ОБК) пайдалану; - TCP/IP негізінде салынған SIL3 және SIL4 (CENELEC) сертификаттарына ие, істен шығуға төзімді safeethernet қорғалған протоколының болуы; - төменгі деңгейде нақты физикалық алаңдық объектілерін (бағдаршамдар мен бұрмалы электржетектері) немесе макетті қолдану мүмкіндігі.

Level of implementation (in Russian) : Разработанный опытный образец внедрен в процесс обучения студентов образовательной программы «Автоматизация и управление», «Кибербезопасность цифровых систем». Обучающиеся, привлеченные к работе научно-исследовательской группы в части разработки алгоритма работы национальной микропроцессорной системы централизации с модульной архитектурой KZ-МПЦ-МА на базе управляющего контроллера HIMA, приняв участие в Республиканском конкурсе научно-исследовательских работ студентов в высших учебных заведениях Республики Казахстан по направлению «Автоматизация и управление», заняли призовое место и были награждены ДИПЛОМАМИ II степени. Научно-исследовательской группой были проведены поездки по железным дорогам, лабораториям и производственным мощностям Австрии, Германии и Белоруссии. По результатам данных поездок был получен ценный опыт в рассмотрении подобных решений и выработан план дальнейшего развития системы KZ-МПЦ-МА. В перспективе, по результатам проводимых работ исследовательской группой, планируется подача заявки на грантовое финансирование с целью коммерциализации разработанного продукта, что даст возможность внедрить разработанную систему KZ-МПЦ-МА на сети железных дорог АО «НК «ҚТЖ».

Level of implementation (in Kazakh) : Әзірленген тәжірибелік үлгі «Автоматтандыру және басқару», «Сандық жүйелердің киберқауіпсіздігі» білім беру бағдарламалары студенттерінің оқу процесіне енгізілді. Ұлттық микропроцессорлық орталықтандыру жүйесінің KZ-МПО-МА модульдік архитектурасын HIMA басқарушы контроллері негізінде әзірлеу бойынша ғылыми-зерттеу тобының жұмысына тартылған студенттер «Автоматизация және басқару» бағыты бойынша Қазақстан Республикасының жоғары оқу орындары арасында өткізілген республикалық ғылыми-зерттеу жұмыстары байқауында жүлделі орын алып, II дәрежелі дипломдармен марапатталды. Ғылыми-зерттеу тобы Австрия, Германия және Беларусь темір жолдарына, зертханаларына және өндірістік қуаттарына сапарлар ұйымдастырды. Бұл сапарлардың нәтижесінде ұқсас шешімдерді қарастыруда бағалы тәжірибе алынды және KZ-МПО-МА жүйесін одан әрі дамыту жоспары әзірленді. Келешекте зерттеу тобының жүргізген жұмыстарының нәтижесінде әзірленген өнімді коммерцияландыру мақсатында гранттық қаржыландыруға өтінім беру жоспарлануда. Бұл АҚ «ҰК «ҚТЖ» темір жол желісіне KZ-МПО-МА жүйесін енгізуге мүмкіндік береді.

Efficiency (in Russian) : Значимость работы состоит в разработке опытного образца микропроцессорной системы KZ-МПЦ-МА, направленного на решение существующих проблем одного из стратегически важных объектов страны – железнодорожного сектора: способствовать созданию отечественных специализированных организации по разработке СЖАТ и обучению штата, способного обслуживать данные системы (подготовка высококвалифицированных специалистов), тем самым снизить зависимость от зарубежных производителей. Остальные преимущества в виде эксплуатационной экономии, повышения надежности, снижения капитальных вложений, диагностика, увязка с другими системами и уменьшения объемов проектирования исходят из специфики разработанной системы KZ-МПЦ-МА. В перспективе, по результатам проводимых работ исследовательской группой, есть возможность внедрения разработанной системы KZ-МПЦ-МА на сети железных дорог АО «НК «ҚТЖ». Внедрение данной технологии улучшит эффективность работы железнодорожной сети и повысит уровень безопасности перевозок. Кроме того, успешная реализация позволит не только улучшить работу сети, но и создать дополнительные рабочие места, повысить квалификацию специалистов и наладить сотрудничество с другими организациями в сфере проекта железнодорожного транспорта.

Efficiency (in Kazakh) : Жұмыстың маңыздылығы KZ-МПО-МА микропроцессорлық жүйесінің тәжірибелік үлгісін әзірлеуде, бұл еліміздің стратегиялық маңызды объектілерінің бірі – теміржол секторындағы мәселелерді шешуге бағытталған. Бұл отандық ТЖАТ әзірлеу бойынша мамандандырылған ұйымдарды құруға және осы жүйелерді қызмет көрсетуге қабілетті жоғары білікті мамандарды даярлауға ықпал етеді, осылайша шетелдік өндірушілерге тәуелділікті азайтады. KZ-МПО-МА жүйесінің эксплуатациялық экономия, сенімділікті арттыру, капиталдық шығындарды төмендету, диагностика, басқа жүйелермен байланыстыру және жобалауды қысқарту сияқты басқа да артықшылықтар бар. Келешекте зерттеу тобының жүргізген жұмыстарының нәтижесінде әзірленген KZ-МПО-МА жүйесін АҚ «ҰК «ҚТЖ» темір жол желісіне енгізу мүмкіндігі бар. Бұл технологияны енгізу теміржол желісінің жұмысын тиімділігін арттырып, жүк тасымалдау қауіпсіздігін жоғарылатады. Сонымен қатар, жобаның сәтті іске асырылуы желінің жұмысын жақсартумен қатар, қосымша жұмыс орындарын ашуға, мамандардың біліктілігін арттыруға және теміржол транспортында басқа ұйымдармен ынтымақтастық орнатуға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Потенциальными потребителями могут выступать предприятия, обеспечивающие жизнедеятельность железнодорожной отрасли: АО «НК «ҚТЖ» и его дочерние организации; вузы, как ответственное звено в подготовке будущих кадров; научно-проектные центры и др.

Field of application (in Kazakh) : Потенциалды тұтынушылар ретінде теміржол саласының өміршеңдігін қамтамасыз ететін кәсіпорындар қарастырылады: «ҚТЖ» ҰК» АҚ және оның еншілес ұйымдары; болашақ кадрларды даярлауда жауапты буын болып табылатын жоғары оқу орындары; ғылыми-зерттеу жобалау орталықтары және т.б.