Методологическое и алгоритмическое обеспечение автоматизации управления движением поездов метрополитена

• Автор: Сидоренко, Валентина Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 456 с. : ил. + Прил. (с. 388-455: ил.)

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПОЕЗДОВ

МЕТРОПОЛИТЕНА

1.1 Структура системы управления движением поездов линии

метрополитена

1.2 Критерии качества управления движением поездов метрополитена

1.3 Методы планирования и управления движением поездов

метрополитена

1.4 Анализ развития средств автоматизации метрополитена

1.5 Постановка задачи исследований

Основные результаты и выводы по главе
2 СИНТЕЗ СТРУКТУРЫ АСУ ППМ
2.1 Функциональные уровни АСУ ППМ
2.2 Подсистемы АСУ ППМ
Основные результаты и выводы по главе
3 МЕТОДИКА СИНТЕЗА ПЛАНОВОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ
ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ ПО ЛИНИИ МЕТРОПОЛИТЕНА
3.1 Формализация задачи синтеза планового графика
3.2 Множество управлений, используемых при синтезе планового
графика
3.3 Этапы решения задачи синтеза планового графика
3.4 Принципы организации интерактивной процедуры синтеза
планового графика.
3 Основные результаты и выводы по главе
4 РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ АСУ ГШМ
4.1 Модель линии
4.2 Модель управления движением поездов
4.3 Модель поезда
4.4 Модель системы МРЦ
4.5 Модель системы интервального регулирования движения поездов
4.6 Модель управления стрелками
4.7 Модель пассажиропотока
Основные результаты и выводы по главе
5 ФОРМАЛИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПОЕЗДОВ МЕТРОПОЛИТЕНА
5.1 Структура СППР поездного диспетчера
5.2 Автоматизация управления объектами линии метрополитена для выполнения планового графика движения
5.3 Автоматическое построение исполненного графика
5.4 Формализация и методы решения задач диспетчерского управления
5.5 Формализация и методы решения задач диспетчерской диагностики
5.6 Алгоритмы синтеза оптимальных режимов движения поезда
метрополитена с учетом их взаимного влияния через систему энергоснабжения и интервального регулирования движения поездов
Основные результаты и выводы по главе
6 ВНЕДРЕНИЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА АСУ ППМ
6.1 Единый банк данных АСУ ППМ
6.2 Автоматизированная система построения планового графика
движения поездов
6.3 Тренажер поездных диспетчеров линии метрополитена
6.4 Автоматизированная система тяговых расчетов
Основные результаты и выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература


Тесная связь между различными уровнями системы управления движением поездов метрополитена определяет актуальность разработки концепции построения единой АСУ ППМ, которая включает в себя формализацию задач, решаемых системой, синтез структуры системы и образующих ее подсистем, распределение задач между подсистемами. Анализ существующих методов и средств автоматизации управления объектами линии метрополитена, планирования перевозочного процесса и обучения персонала, связанного с управлением движением поездов, показал необходимость создания единой формализации этих задач, учитывающей ограничения, существующие на реальных линиях, и решения этих задач с использованием единых подходов. Необходимо создание новых методов ¦ решения задач автоматизированного синтеза планового графика движения пассажирских поездов с учетом существующих на реальных линиях метрополитена ограничений на взаимное функционирование объектов линии. Как показал опыт внедрения средств автоматизированного решения задач энергооптимального управления движением поезда, в ходе решения этих задач необходимо учесть взаимодействие поездов через систему энергоснабжения. Актуальным является создание новых методов автоматизированного решения задач планирования перевозочного процесса и диспетчерского управления на основе формализации действий лица, принимающего решения (ЛПР). Повышение требований к качеству управления движением поездов требует создания новых средств обучения и поддержки принятия решения для персонала Службы движения метрополитена. В различных средствах автоматизации управления движением поездов широко используются модели объектов линии метрополитена, связанных С движением. В связи с этим актуальным является создание комплекса таких моделей, учитывающих взаимосвязь между различными системами и изменение требований к точности моделирования. Программная реализация разработанных формализаций, алгоритмов и моделей в рамках синтезированных структур и единого информационного пространства должна послужить основой для создания АСУ НИМ. Проведенный анализ позволил определить и классифицировать взаимосвязанные задачи управления движением поездов метрополитена, требующие решения в рамках АСУ ППМ. Службы движения. Актуальной является разработка концепции построения АСУ ППМ, включающей в себя формализацию задач, решаемых системой, синтез структуры системы и образующих ее подсистем и распределение задач между подсистемами. Разнообразие задач определяет выбор различных методов управления на каждом уровне управления. Однако тесная связь между задачами управления движением поездов метрополитена определяет необходимость создания единого инструментария для их решения, включающего в себя модели соответствующих систем, базу данных линии метрополитена и методы решения задач, построенные с использованием единых способов формализации, а также построения единого информационного пространства. Проведенный в п. АСУ ДПМ показал, что они имеют трехуровневую структуру, при которой основные функции управления движением возложены на ЦПУ и ПУ, а СУ выполняет функции информационного обмена и электрической централизации. На ряде метрополитенов России и стран СНГ в настоящее время решается задача создания ИАСУМ. В связи с этим основной тенденцией развития существующих АСУ ДПМ является их дополнение четвертым уровнем, основной функцией которого является интеграция диспетчерского аппарата служб метрополитена и создание единого комплекса автоматизированных средств, планирования перевозочного процесса, управления перевозочным процессом, оценки его качества и подготовки персонала. Как показал опыт внедрения средств автоматизации, существует тесная информационная связь между автоматизированными средствами, внедряемыми в депо и в рамках АСУ ДПМ. В связи с этим на настоящем этапе развития средства автоматизации управления движением поездов метрополитена могут быть объединены в автоматизированную систему управления перевозочным процессом метрополитена (АСУ ППМ) [4, 8]. Автором предложена структура АСУ ППМ, представленная на рис. Рис. АСУ ППМ относится к классу диалоговых систем (ДС) [4, 2], т.