Адаптивная система автоматического управления прицельным электропневматическим торможением поезда

• Автор: Капустин, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
1.1. Анализ технологии прицельного торможения перед тупиковой призмой и у пассажирской платформы
1.2. Анализ локомотивных систем автоматического управления тормозами поезда
1.3. Выводы
2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИЦЕЛЬНЫМ
ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИМ ТОРМОЖЕНИЕМ ПОЕЗДА
2.1. Требования, предъявляемые к адаптивной системе
автоматического управления прицельным электропневматнческим торможением поезда, выбор критериев качества управления
2.2. Функциональная схема адаптивной системы автоматического управления прицельным электропневматнческим торможением поезда
2.3. Система торможения и прицельной остановки МВПС перед тупиковой призмой и у платформы
2.4. Выводы
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ПОЕЗДА
3.1. Математическая модель объекта управления
3.2. Алгоритм управления прицельным электропневматнческим
торможением электропоезда
3.3. Имитационная модель системы автоматического управления электропневматическими тормозами поезда
3.4. Выводы
4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
4.1. Организация беспроводного капала передачи данных с пути на

подвижной состав
4.2. Оценка погрешности позиционирования поезда при применении технологии радиочастотной идентификации
4.3. Обеспечение функциональной безопасности адаптивной системы автоматического управления прицельным электропневматнческим торможением поезда
4.4. Выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМЫ ТОРМОЖЕНИЯ И ПРИЦЕЛЬНОЙ ОСТАНОВКИ МВПС ПЕРЕД ТУПИКОВОЙ ПРИЗМОЙ И У ПЛАТФОРМЫ
5.1. Экспериментальные исследования качества управления прицельным торможением МВПС в эксплуатационных условиях
5.2. Результаты приёмочных испытаний системы торможения и прицельной остановки МВПС перед тупиковой призмой и у платформы
5.3. Эффективность внедрения адаптивной системы автоматического управления прицельным электропневматнческим торможением поезда, перспективы её развития
5.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА
ПРИЛОЖЕНИЕ А Результаты проведения моделирования на имитационной
модели
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Копия протокола приёмочных испытаний СТОП-Э
ПРИЛОЖЕНИЕ В Копия акта приёмочных испытаний СТОП-Э
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Копия акта контрольной поездки

ВВЕДЕНИЕ
Железнодорожный транспорт в России всегда был и остается мощным локомотивом развития ее экономики и обеспечения обороноспособности, определяющим фактором в укреплении единства ее территорий и повышении уровня мобильности населения [93]. Современные условия динамичного экономического роста страны открывают качественно новые возможности для инновационного развития железнодорожной отрасли и соответствующей инфраструктуры, наращивания объемов перевозок, повышения надежности и качества работы всей системы [92]. Однако, данное развитие невозможно без обеспечения безопасности движения поездов на высоком уровне. Новый импульс этой деятельности придала Функциональная стратегия обеспечения гарантированной безопасности и надежности перевозочного процесса, принятая на заседании правления ОАО «РЖД» в марте 2007 г. Наряду с ней действует Программа повышения безопасности [25, 59]. Таким образом, задача повышения безопасности движения является приоритетной на железнодорожном транспорте.
Особенно актуальна проблема обеспечения безопасности движения поездов на тупиковых приемоотправочных путях пассажирских станций, которые составляют существенную часть на сети Российских железных дорог. К примеру, на участке Москва - Санкт Петербург такие станции, как Клин, Подсолнечная, Тверь, Конаково, Васильевский мох, Боровичи и ряд других, имеют тупиковые приемоотправочные пути. Также, необходимо подчеркнуть, что тупиковые станции расположены в крупнейших городах России - Москва, Санкт-Петербург и др., что придает большую значимость обозначенной выше проблеме, так как интенсивность движения на этих станциях, и особенно в пригородном сообщении, очень высока. Поэтому, любой сбой в работе железнодорожного транспорта в крупных мегаполисах неизбежно повлечет за собой цепную реакцию сбоев в графике движения поездов, т.е. проблема быстро приобретает глобальные масштабы, что отрицательно сказывается на общем состоянии дел по обеспечению безопасности движения поездов. Ситуация осложняется тем, что прибытие поезда на тупиковый

Указанная информация на борту ПС может быть получена аппаратными средствами, с применением программных.
При выборе критериев качества управления автоматическим прицельным электропневматическим торможением необходимо учитывать результаты проведенного в первой главе исследования процесса прицельного торможения при управлении машинистами электропневматическими тормозами поезда.
Процесс прицельного торможения определяется как управляемое сопротивление движению, имеющее своей целью регулирование скорости до остановки поезда в заданной прицельной точке пути. Естественно принять, что количественная характеристика этого регулирования может определять погрешность остановки поезда в заданной точке. Выше приведено обоснование требуемой погрешности остановки при управлении прицельным торможением у платформы ±3 м.
Учитывая специфику САУЭПТ, эта система относится к локомотивным средствам обеспечения безопасности. Необходимо принять следующие качественные критерии управления:
У Исключение случаев столкновения МВПС с тупиковой призмой,
гарантируя принудительную остановку непосредственно перед тупиковой призмой.
У Автоматическое управление ЭПТ должно выполняться, не допуская
нарушений действующих инструкций.
2.2. Функциональная схема адаптивной системы автоматического
управления прицельным электропневматическим торможением поезда
В процессе торможения управляемая тормозная сила зависит от множества параметров (нажатие тормозных колодок, коэффициент трения колодки о колесо, масса поезда, время срабатывания воздухораспределителей и наполнения тормозных цилиндров и др.), большая часть которых недоступны для прямого измерения их величин. Кроме того на торможение влияет большое количество внутренних и внешних факторов (состояние тормозных средств поезда, погодные