Совершенствование методики оценки готовности системы токосъема участка магистральной электрической железной дороги к скоростному движению

• Автор: Жданов, Вячеслав Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ТОКОСЪЕМА

1.1 Анализ показателей качества токосъема.

1.2 Анализ аппаратных средств, применяемых для оценки качества токосъема.

1.3 Выводы
2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ ТОКОСЪЕМА СТ С ПРИМЕНЕНИЕМ РЕГРЕССИОННОГО АНАЛИЗА
2.1 Выбор базисного показателя состояния системы токосъема при оценке функциональной готовности СТ к скоростному движению.
2.2 Анализ факторов, оказывающих влияние на среднеквадратическое отклонение СКО контактного нажатия токоприемника
2.3 Выбор параметрического семейства функций для построения регрессионной модели определения СКО контактного нажатия токоприемника.

2.4 Оценка коэффициентов регрессии и сходимости модели

2.5 Методика настройки регрессионной модели для расчета СКО контактного нажатия токоприемника.
2.6 Выводы
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОНТАКТНОГО НАЖАТИЯ ТОКОПРИЕМНИКА С ПРИМЕНЕНИЕМ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ.
3.1 Выбор архитектуры нейросетевой модели для расчета СКО контактного нажатия токоприемника.
3.1.1 Применение многослойных персептронов в качестве
сетей экспертов.
3.1.2 Выбор архитектуры многослойных персептронов в качестве
сетей экспертов.
3.1.3 Понижение размерности входного сигнала
3.1.4 Поиск оптимальной архитектуры многослойных персептронов
в качестве сетей экспертов
3.1.5 Применение сети на основе радиальных базисных функций в
ка честве сети эксперта.
3.2 Спецификация нейросетевой модели для расчета СКО контактного нажатия токоприемника.
3.3 Выводы
4 ОЦЕНКА ГОТОВНОСТИ СИСТЕМЫ ТОКОСЪЕМА К СКОРОСТНОМУ ДВИЖЕНИЮ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ.
4.1 Рекомендации по выбору максимально допустимой скорости на участке по условиям токосъема.
4.2 Определение износа контактной вставки токоприемника с учетом зигзага контактных проводов по данным измерительных поездок.
4.3 Методика оценки готовности системы токосъема к скоростному движению с применением интегрального показателя.
4.4 Рекомендации по определению допустимых скоростей движения и локализации мест, требующих регулировки контактной подвески по условиям токосъема на линии Москва СанктПетербург Октябрьской железной дороги
4.5 Выводы
5 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ГОТОВНОСТИ СИСТЕМЫ ТОКОСЪЕМА К СКОРОСТНОМУ ДВИЖЕНИЮ.
5.1 Методика оценки экономической эффективности.
5.2 Экономический эффект от внедрения методики.
5.3 Определение стоимостной оценки результатов
5.4 Определение единовременных затрат.
5.5 Определение показателей экономической эффективности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФЧЕСКИЙ СПИСОК.
Приложение 1. Рекомендации по допустимым скоростям движения по условиям экономичного токосъема на 1 пути линии Москва Санкт
Петербург Октябрьской железной дороги
Приложение 2. Акт внедрения результатов диссертационной работы
ВВЕДЕНИЕ


Предложить методику расчета статистических характеристик контактного нажатия с использованием искусственных нейронных сетей. Создать алгоритмы, позволяющие с использованием предложенных методик рассчитывать интегральный показатель состояния системы токосъема, и произвести теоретические исследования, в результате которых дать рекомендации для выбора максимально допустимой скорости движения по участку по условиям токосъема. Оценить техникоэкономическую эффективность использования предложенных методик. Достоверность научных исследований и результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена результатами лабораторных экспериментов и натурных испытаний, проведенных на действующих участках Октябрьской железной дороги. Расхождение результатов теоретических исследований с экспериментальными данными не превышает 8 . Методы проведении исследований. Теоретические исследования проведены на основе математического моделирования на ПЭВМ с использованием пакета универсальных математических программ ii и . Экспериментальные исследования производились на лабораторных установках и действующих участках магистральных электрических железных дорог. Реализация результатов работы. Разработанные методики оценки готовности системы токосъема к скоростному движению, регрессионного и нейросетевого моделирования для расчета среднеквадратического отклонения контактного нажатия внедрены в ЗАО Универсал контактные сети в техническом проекте токоприемника в рамках темы Разработка и организация высокотехнологичного производства нового магистрального токоприемника для применения на линиях с модернизированной инфраструктурой системы токосъема договор . Министерства образования и науки Российской Федерации. Апробация работы. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на VI, VII и X Международных научнопрактических конференциях Моделирование. Хабаровск , на научнотехнических семинарах кафедры Электроснабжение железнодорожного транспорта. Публикации. Основное содержание работы опубликовано в четырнадцати печатных работах, которые включают в себя девять статей и пять тезисов докладов. Две статьи опубликованы в изданиях, определенных перечнем ВАК Минобрнауки России. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка из 5 наименований. Общий объем диссертации составляет 7 страниц, включая таблиц, рисунков и два приложения. Взаимодействие токоприемника и контактной подвески представляет собой сложный механический процесс, так как рассматриваемая динамическая система имеет бесконечное число степеней свободы, и в обоих взаимодействующих устройствах в зависимости от положения точки контакта и условий ее перемещения изменяются жесткость, масса, параметры трения и пр. Изучение этого процесса производится как экспериментальными, так и теоретическими методами. При движении ЭПС высота токоприемника над уровнем головок рельсов не остается стабильной, что объясняется непостоянством высоты контактного провода, различием значений эластичности и массы контактной подвески в пролете. Кроме того, при проходе одной и той же точки контактной подвески разными токоприемниками вертикальное перемещение провода оказывается неодинаковым. Это зависит от статического нажатия токоприемника, его приведенной массы и скорости движения ЭПС, влияющей на аэродинамическую подъемную силу токоприемников, а также от их расположения. Поскольку от характера изменения контактного нажатия зависит износ контактных элементов полоза и контактного провода и, следовательно, срок их службы, расчет либо экспериментальное определение нажатия для различных точек является конечной целью исследования процесса взаимодействия контактной подвески и токоприемника. Обеспечение высокого качества токосъема, определение требуемых параметров контактной подвески и токоприемников и их рациональных конструкций при высоких экономических показателях, является основной целью оптимизации их взаимодействия. Эксплуатационные данные о состоянии системы токосъема, т.