Автоматизация управления высокоскоростным движением поездов

• Автор: Гапанович, Валентин Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с. : ил.

Содержание диссертации
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫМ ДВИЖЕНИЕМ (АСУВСД)
1.1 Особенности современного этапа развития железнодорожного
транспорта
Е2 Автоматизированные системы управления на линиях с ВСД
1.3 Инновационные направления совершенствования АСУ ВСД
на железнодорожном транспорте
1.4 Постановка задач исследования
Выводы по главе
2 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И АРХИТЕКТУРЫ СОВРЕМЕННЫХ АСУ ВСД НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
2.1 Принципы построения и архитектура АСУ высокоскоростным
движением
2.2 Алгоритмы управления движением высокоскоростных поездов
на линии
2.3 Функции и роль ситуационного центра (СЦ) в обеспечении безопасности движения поездов и повышении оперативности управления
2.4 Использование спутниковых технологий (СТ) для повышения надежности и достоверности информации, используемой в АСУ ВСД
2.5 Оценка эффективности использования спутниковых технологий
при ВСД
Выводы по главе
3 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ АСУ ВСД С УЧЕТОМ СКРЫТЫХ ОТКАЗОВ И РИСКОВ
3.1 Модель надежности восстанавливаемых технических средств с учетом скрытых отказов

3.2 Модель функциональной безопасности технических средств с учетом
скрытых отказов
Выводы по главе
4 РАЗВИТИЕ МЕТОДОЛОГИИ RAMS ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ АСУ ПЕРЕВОЗОЧНЫМ ПРОЦЕССОМ
4.1 Основы методологии УРРАН
4.2 Комплексный показатель сохранения эффективности АСУ
на железнодорожном транспорте
4.3 Комплексные показатели готовности инфраструктуры направления
и достаточности предоставления технологических перерывов
Выводы по главе
5 РАЗРАБОТАННЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫМ ДВИЖЕНИЕМ ПОЕЗДОВ
5.1 Автоматизированная система управления движением поездов (АСУ)
для магистрали Санкт-Петербург-Москва
5.2 Автоматизированная система управления движением поездов для железной дороги транспортного комплекса Олимпиады 2014
5.3 Система маневровой автоматической локомотивной
сигнализация (МАЛС)
5.4 Технико-экономическая эффективность разработанных систем
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Эффективное функционирование железнодорожного транспорта Российской Федерации играет исключительную роль в создании условий для перехода на инновационный путь развития и устойчивого роста национальной экономики [17, 19, 20, 24-32].
Одной из стратегических задач, стоящих перед экономикой России, является широкое внедрение высокоскоростного движения поездов (ВСД) и автоматизированных систем управления (АСУ), которые базируются на использовании современных отечественных и зарубежных инновационных информационных и спутниковых технологий (ИТ и СТ) [15-20, 39, 51,75, 78, 83, 100].
Данные технологии относятся к классу критических и вместе с ВСД определяют уровень страны в мировой экономике. Россия с 17 декабря 2009 г. вошла в число стран, обладающих железнодорожными линиями с ВСД. В этот день началась регулярная эксплуатация на участке Санкт-Петербург-Москва Октябрьской ж.д. высокоскоростных поездов «Сапсан». В 2010 г. поезда «Сапсан» стали курсировать на Горьковской ж.д. на участке Москва-Нижний Новгород.
На обоих участках с ВСД одновременно осуществляется и движение обычных поездов (со скоростями менее 160 км/ч), т.е. в настоящее время для Российских железных дорог (РЖД) является характерной организация ВСД при смешанном движении. Вопросы построения АСУ в этом случае представляют особую сложность.
В ближайшие годы будет закончено строительство однопутной железнодорожной линии с двухпутными вставками на Олимпийской трассе в Сочи. Данная линия и все линии с ВСД на РЖД оборудуются АСУ, которые впоследствии найдут также применение и на вновь строящихся двухпутных выделенных линиях ВСД.

Обозначим через *>] астрономический момент времени поступления
команды отправления п-го поезда с j-й станции (верхний индекс «у» определяет управление).
В случае опоздания возможны следующие ситуации:
1) команда отправления п-го поезда с /-Й станции формируется в момент времени м. совпадающий с моментом графикового отправления
о/[и]= tuj[n> если выполнены ограничения, определяемые следующими выражениями:
77"; <21»
(2.2)
Выражение (2.1) определяет ограничение по минимальному времени стоянки Тт" выражение (2.2) - по минимальному по условиям безопас-
Г min
но ’
2) ограничение (2.1) по минимальной длительности стоянки не выполняется. Тогда при выполнении условий безопасности в соответствии с выражением (2.2)
ф] = $[п- ] + Г~"(2.3)
Если условие (2.2) не выполняется, то
(JM = (>-!] +С’ <2-4>
т.е. команда на отправление п-го поезда j-ой станции формируется по
Г min
uoj ’
3) ограничение (2.1) по минимальной длительности стоянки выполняется, но не выполняются условия (2.2) по минимальному интервалу. Тогда команда отправления п-го поезда с /-ой станции формируется по условию (2.2).
Вычисленное изменение времени хода п-го поезда по /-ому перегону во всех рассмотренных случаях определяется из соотношения