авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Координатная система интервального регулирования движения поездов с расширенными функциональными возможностями локомотивного устройства

-- [ Страница 2 ] --

Разработан алгоритм работы стационарного устройства, реализуемый в устройстве УВК СИР, обеспечивающий возможность организации координатного интервального регулирования на участках железных дорог, даже если в этих зонах присутствуют поезда, не оборудованные КЛУБ-У с функцией КСИР.

Разработан алгоритм расчета допустимой скорости, обеспечивающий уменьшение межпоездного интервала, применение которого позволит повысить пропускную способность линии железной дороги в условиях проведения ремонтных работ или при сильной загруженности линии.

Для определения координаты «хвоста» поезда на локомотивном устройстве КСИР при известной координате головы поезда необходимо определить длину поезда, поэтому разработана методика определения длины поезда средствами стационарной аппаратуры, оснащённой радиоканалом, для определения координаты «хвоста» поезда. Принцип работы устройства определения длины поезда, реализующий методику, заключается в том, что мо­мент времени пересечения места установки точечного датчика автосцепкой головы поезда () и момент пересечения места установки точечного датчика автосцепкой замыкающего вагона () фиксируется точечным датчиком и определяется УВК СИР. Далее эта информация посредством ра­диосвязи передается на борт локомотива. А на локомотивном устройстве производится расчет длины поезда, с использованием промежуточных значений фактической скорости, измеренной между моментами времени и (рис. 2).

Длина поезда в данном случае вычисляется по формуле:

, (5)

где - поправки при расчете длины поезда, которая рассчитывается по формуле:

. (6)

 рафик функции при проезде поездом-29

Рис. 2 График функции при проезде поездом контрольной точки

L – рассчитанная длина поезда (площадь геометрической фигуры, ограниченной прямыми , , осью t и кривой ); , - погрешности из-за задержки срабатывания путевого приёмника (площади геометрических фигур, ограниченных прямыми , , осью t, кривой и , , осью t, кривой соответственно); , , - времена срабатывания точечного датчика; - период получения данных о значении текущей скорости локомотивов и времени её измерения; - фактическое время проезда точечного датчика автосцепкой локомотива; - фактическое время проезда точечного датчика автосцепкой последнего вагона.

Суммарная теоретическая оценка погрешности вычисления длины поезда (в метрах) с учетом радиуса кривизны и уклона равна:

, (7)

Расчеты показали, что предложенная методика расчета длины поезда позволит уменьшить погрешность расчета с 18-100 м до 4 - 14 м, то есть в 5-8 раз относительно метода, использующего приемник СНС. Расчеты проводились для поездов длиной до 2500м.

Разработана методика определения линейной координаты локомотива на участке с равномерным уклоном и кривой равномерного радиуса. На рис. 3 представлена схема определения линейной координаты.

 хема определения линейной-50

Рис. 3 Схема определения линейной координаты на участке с равномерным уклоном и кривой равномерного радиуса

- линейная координата первой привязанной точки; - линейная координата второй привязанной точки; - географические координаты первой привязанной точки; - географические координаты второй привязанной точки; - географические координаты локомотива.

Для нахождения линейной координаты сначала находится радиус кривой (R) по известной из геометрии формуле:

, (8)

где - длины сторон треугольника, а - его полупериметр.

Длина дуги определяется рекуррентным соотношением:

, (9)

где t - показывает на какое число равных отрезков делится исходная дуга . (Например, при t =3, число отрезков равно 23=8, при t=5, число отрезков равно 25 = 32 и т.д.)

Линейная координата локомотива определяется по формуле:

. (10)

Итоговое значение погрешности методики рассчитывается по формуле:

. (11)

Расчеты показали, что разработанная методика позволяет определить линейную координату локомотива, находящегося на участке равномерного радиуса с равномерным уклоном значительно (более чем на порядок) точнее методики, используемой в КЛУБ-У, при нулевом отклонении географической координаты локомотива () в сторону, перпендикулярную рельсу в горизонтальной плоскости. Погрешность методики составит не более 0,1 м. В случае отклонения на 15 м точки от кривой в сторону, перпендикулярную рельсу в горизонтальной плоскости, при значении радиуса кривой не более 1500 м представленная методика позволяет определить линейную координату точнее в 1,2-2,5 раза. При значении радиуса кривой более 1500 м представленная методика уступает по точности определения линейной координаты не более чем на 1,75 м.

Разработан алгоритм организации обмена данными по радиоканалу между УВК СИР, КЛУБ-У и устройствами АПС. При разработке протокола и алгоритма использовались рекомендации европейского стандарта EN 50159 в части кодирования сообщений циклическим избыточным кодом CRC.

Проведенные исследования показали, что применение разработанного в диссертационной работе алгоритма для автоматической переездной сигнализации позволит улучшить пропускную способность переезда для автотранспорта за счет уменьшения в среднем на 15% времени извещения о приближении поезда.

Разработан алгоритм оповещения работающих на путях. Отличие и преимущество разработанного алгоритма по сравнению с действующими заключается в том, что при реализации алгоритма производится, оповещение машиниста поезда, приближающегося к месту работ, информацией о не восприятии работающей бригадой сигнала оповещения о приближении поезда. Эта информация является требованием для машиниста предпринять действия (снижение скорости, дополнительная подача звукового сигнала, остановка поезда перед местом проведения работ) для предотвращения наезда на людей. Проведенный статистический анализ показал, что перечисленные мероприятия позволят уменьшить количество несчастных случаев при проведении работ на пути в среднем на 19 %.

В четвёртой главе выполнены расчеты технико-экономической эффективности КСИР, которые показали, что инвестиционные затраты на улучшение показателей пропускной способности за счет её внедрения меньше в 2,5-8 раз по сравнению со строительством дополнительного пути.

Сокращение межпоездного интервала при применении КСИР позволяет уменьшить время задержки поездов при предоставлении плановых «окон» для ремонтно-путевых работ и внеплановых перерывах в движении поездов на 25-66 %, тем самым уменьшить расходы, связанные с задержкой поездов.

Приведены результаты внедрения диссертационной работы в рамках систем, введенных в эксплуатацию на полигонах Свердловской и Октябрьской железных дорогах.

В приложениях диссертации приведены акты, протоколы и справки внедрения результатов диссертационной работы.

Заключение

  1. Обоснована актуальность разработки КСИР, построенной на базе локомотивных устройств КЛУБ-У с расширенными функциональными возможностями. Создание такой системы требует разработки методического и алгоритмического обеспечения для реализации дополнительных функциональных возможностей.
  2. Разработаны принципы реализации и архитектура координатной системы интервального регулирования движения поездов с расширенными функциональными возможностями локомотивного устройства, на базе унифицированного вычислительного комплекса системы интервального регулирования.
  3. Разработана математическая модель системы для расчета значения межпоездного интервала на железнодорожных линиях, оборудованных КСИР с расширенными функциональными возможностями локомотивного устройства. Выполненные расчеты на примере участка Решетниково - Завидово Октябрьской железной дороги показали, что КСИР позволит уменьшить межпоездной интервал по сравнению с действующей системой четырехзначной автоблокировки АБТЦ на 33 – 50 % при движении поездов без остановок на станциях и на 19 – 47 % при движении поездов с остановками.
  4. Разработана методика расчета длины поезда, обеспечивающая уменьшение погрешности расчета по сравнению с методикой, использующей приемник СНС, с 18 - 100 м до 4 - 14 м. Расчеты проводились для поездов длиной до 2500 м.
  5. Разработана методика определения линейной координаты. Выполненные расчеты показали, что данная методика позволяет определить линейную координату локомотива, находящегося на участке равномерного радиуса с равномерным уклоном значительно (более чем на порядок) точнее методики, используемой в КЛУБ-У. В случае отклонения на 15 м в сторону, перпендикулярную рельсу в горизонтальной плоскости, при значении радиуса кривой не более 1500 м представленная методика позволяет определить линейную координату точнее в 1,2-2,5 раза. При значении радиуса кривой более 1500 м представленная методика уступает по точности определения линейной координаты не более, чем на 1,75м.
  6. Разработан алгоритм обмена данными по радиоканалу для децентрализованных систем, применение которого позволит организовать обмен данными между компонентами системы без устройства, осуществляющего арбитраж сообщений.
  7. Разработан алгоритм управления автоматической переездной сигнализацией, который обеспечивает возможность улучшения пропускной способности переезда для автотранспорта за счет уменьшения времени извещения о приближении поезда на 15%.
  8. Разработан алгоритм управления устройствами оповещения, который позволит уменьшить количество несчастных случаев при проведении работ на пути не менее, чем на 19 % за счет анализа на бортовом устройстве информации, полученной от работающей бригады.
  9. Выполненные расчеты технико-экономической эффективности КСИР показали, что инвестиционные затраты на улучшение показателей пропускной способности за счет её внедрения меньше в 2,5-8 раз по сравнению со строительством дополнительного пути. Сокращение межпоездного интервала при применении КСИР позволяет уменьшить время задержки поездов при предоставлении плановых «окон» для ремонтно-путевых работ на 25-66 %, тем самым уменьшить расходы, связанные с задержкой поездов.
  10. Результаты диссертационной работы реализованы в конкретных аппаратно-программных средствах, входящих в состав систем информирования, систем управления и обеспечения безопасности движения поездов, использующих спутниковые навигационные системы и цифровой радиоканал передачи данных, введенных в эксплуатацию на полигонах Свердловской и Октябрьской железных дорогах.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

  1. Зорин В.И. Применение измерителей расстояния в устройствах обеспечения безопасности движения поездов. / Зорин В.И., Алабушев А.А., Новиков В.Г. // Автоматика, связь, информатика. – 2007. - №10. – С. 25-26.
  2. Розенберг Е.Н. Исключение проезда запрещающего сигнала. / Розенберг Е.Н., Зорин В.И., Алабушев И.И., Новиков В.Г. // Автоматика, связь, информатика. – 2008. - №2. – С. 10-11.
  3. Новиков В.Г. Координатная система контроля и оповещения. / Новиков В.Г., Алабушев И.И. // Вестник ВНИИЖТ – 2008. – №1. – С. 45-48.
  4. Алабушев И.И. Алгоритм дублирования сигналов АЛС. / Алабушев И.И., Новиков В.Г., Козлов М. В. // Автоматика, связь, информатика – 2008. - №8. – С. 10-11.

Публикации в других изданиях

  1. Новиков В.Г. Координатная система интервального регулирования движения поездов с расширенными интеллектуальными функциями локомотивного устройства. / Новиков В.Г., Астрахан В.И. // Вопросы развития железнодорожного транспорта /под ред. к.т.н. Черкашина Ю.М., д.т.н. Гогричиане Г.В., М.: Интекст, 2007. - С. 216.
  2. Новиков В.Г. Функции координатной системы интервального регулирования движения поездов на базе локомотивного устройства с расширенными интеллектуальными возможностями. // Железнодорожный транспорт на современном этапе. Задачи и пути их решения: Сб. науч. тр. ОАО «ВНИИЖТ» статей ВНИИЖТ /под ред. д.т.н. члена-корреспондента РАН А.Е. Семечкина. М.:Интекст, 2008. - С. 269.
  3. Новиков В.Г.Определение длины поезда средствами стационарной аппаратуры оснащённой радиоканалом. // - М.: Труды Российского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института информатизации, автоматизации и связи. Вып. 6. – М.: ЗАО «Бизнес-проект», 2007. – 82 с.
  4. Новиков В.Г. Определение допустимой скорости движения поезда с использованием уравнения движения. // Железнодорожный транспорт на современном этапе. Задачи и пути их решения: Сб. науч. тр. ОАО «ВНИИЖТ» статей ВНИИЖТ /под ред. д.т.н. члена-корреспондента РАН А.Е. Семечкина. М.:Интекст, 2008. - С. 283.
  5. Новиков В.Г. Сравнительный анализ сетей цифровой радиосвязи GSM-R и TETRA. / Новиков В.Г., Алабушев И.И. // Вопросы развития железнодорожного транспорта /под ред. к.т.н. Черкашина Ю.М., д.т.н. Гогричиане Г.В., М.: Интекст, 2007. - С. 209.
  6. Кашин С.Ф. Повысить безопасность и эффективность работы путевой техники / Кашин С.Ф., Новиков В.Г. // Евразия Вести, август, 2008, с. 32-33.
  7. Астрахан В.И. Система интервального регулирования движения поездов с координатным методом контроля, использованием спутниковых навигационных средств и радиоканала для передачи данных / Астрахан В.И., Новиков В.Г. // Труды 10-й научно-практической конференции «Безопасность движения поездов».- М.: МИИТ, 2009.- 8-9 с.
  8. Патент на полезную модель №93766 Российская федерация, МПК В61L25/04. Система интервального регулирования движения поездов на основе спутниковых навигационных средств цифрового радиоканала с координатным методом контроля./ Розенберг Е. Н., Зорин В. И., Шухина Е. Е., Алабушев И. И., Новиков В. Г., Козлов М. А., Мартынов А.М., Низовский А.В.; заявитель и патентообладатель открытое акционерное общество «Российские железные дороги». - №2009148612/22; заявл.28.12.2009; опубл. 10.05.2010, Бюл. № 13.
  9. Патент на полезную модель №95306 Российская федерация, МПК В61L25/04 Система информирования находящихся на перегонах железнодорожных путей работающих бригад с использованием спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС\GPS / Розенберг Е. Н., Зорин В. И., Шухина Е. Е., Алабушев И. И., Новиков В. Г., Козлов М. А.; заявитель и патентообладатель открытое акционерное общество «Российские железные дороги». - №2010103718/22; заявл.4.02.2010; опубл. 27.06.2010, Бюл. № 18.
  10. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010612108 Российская Федерация. КЛУБ-У. Программа модуля радиоканала. / Розенберг И.Н., Алабушев И.И., Шухина Е. Е., Новиков В.Г.; Правообладатель открытое акционерное общество «Российские железные дороги». - № 2010610373; дата поступления 21.01.2010; дата регистрации 19.03.2010.
  11. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. № 2010612707 Российская Федерация. Комплекс технических средств передачи оперативных данных. Программа блока пакетной связи. / Розенберг И.Н., Новиков В.Г., Шухина Е. Е., Алабушев И.И. Правообладатель открытое акционерное общество «Российские железные дороги». - № 2010611019; дата поступления 25.02.2010; дата регистрации 21.04.2010.
  12. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010612743. Комплекс технических средств передачи оперативных данных. Программа сервера пакетной связи. / Розенберг И.Н., Новиков В.Г., Шухина Е. Е., Алабушев И.И.; Правообладатель открытое акционерное общество «Российские железные дороги». - № 2010610914; дата поступления 25.02.2010; дата регистрации 22.04.2010.
  13. Патент на изобретение №2405702 Российская федерация, МПК В61L25/04, В61L25/06, В61L23/34. Унифицированный вычислительный комплекс системы интервального регулирования. / Розенберг Е. Н., Зорин В. И., Шухина Е. Е., Алабушев И. И., Новиков В. Г., Козлов М. А.; заявитель и патентообладатель открытое акционерное общество «Российские железные дороги». - №2009122566/11; заявл. 15.06.2009; опубл. 10.12.2010, Бюл. № 34.

НОВИКОВ ВЯЧЕСЛАВ ГЕННАДЬЕВИЧ

КООРДИНАТНАЯ СИСТЕМА ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ С РАСШИРЕННЫМИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ ЛОКОМОТИВНОГО УСТРОЙСТВА

05.22.08 – Управление процессами перевозок.

Автореферат диссертации

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подп. к печати _________2011. Формат бумаги 60х84 1/16.

Заказ, Тираж 80 экз. Объем п.л.

УПЦ ГИ МИИТа, 127994 Москва, ГСП-4, ул. Образцова, 9, стр., 9.



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.