Совершенствование процесса эксплуатации тепловоза на основе последовательного анализа исполненных машинистом режимов дизель-генераторной установки

• Автор: Асабин, Виталий Викторович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. ПРОБЛЕМА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАИЯ СИСТЕМЫ МАШИИСТЛокомотив

1.1 Укрупненные источники снижения энергетической эффективности тепловоза как тяговой тепловой машины

1.2 Исследование топливной эффективности тепловозов на конкретном полигоне тяги

1.3 Анализ выполненных исследований в области повышения и поддержания энергетической эффективности тепловозной тяги Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБО ГЫ ДИЗЕЛЬГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОВОЗА В ИСПОЛНЕННЫХ ПОЕЗДКАХ

2.1 Лингвистическое описание процесса функционирования системы маш и и стте л о воз

2.2 Экспериментальные исследования статистических характеристик реализованных режимов ДГУ в исполненных поездках
2.2.1 Обоснование допустимости идентификации установившихся режимов ДГУ моментами переключения позиций контроллера машиниста
2.2.2 Оценка статистической значимости устойчивости распределения времени нахождения ДГУ на фиксированном режиме
2.2.3 Формирование показателя последовательного контроля процесса эксплуатации тепловоза на полигоне тяги по данным реализованных режимов ДГУ
2.3 Статистическая оценка энергетической эффективности поездки на основе дискретного вейвлетпреобразования последовательности
2.3.1 Исходные предпосылки
2.3.2 Теоретические основы вейвлетанализа
2.3.3 Вейвлетанализ последовательности реализованных за поездку режимов ДГУ тепловоза
3. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬ 1ЫЙ СТАТИСТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕПЛОВОЗА
3.1 Последовательный статистический контроль технологических процессов
3.1.1 Контрольные карты анализа процессов
3.1.2 Обоснование выбора СШИМкарты для контроля процесса эксплуатации тепловоза
3.2 Формирование текущих значений показателей и построение СиБиМкарты контроля энергетической эффективности тепловоза
3.2.1 Влияющие на расход топлива за поездку факторы и их учет при определении опорного значения
3.2.2 Коэффициент загрузки дизеля как показатель энергетической эффективности тепловоза
3.3 Последовательный статистический контроль эффективности управляющей деятельности машиниста тепловоза по фактическим данным о расходе топлива за поездку
3.4 Критерий предельного состояния машиниста при последовательном статистическом контроле
3.4.1 Обзор методов моделирования деятельности операторов человекомашинных систем
3.4.2 Имитационный подход к формированию феноменологической модели управляющей деятельности машиниста в виде СМО
3.4.3 Основы имитационного моделирования систем массового обслуживания
3.4.4 Классификация сетевых СМО
3.4.5 Формирование и исследование концептуальной схемы имитационной модели управляющей деятельности машиниста
3.5 Расчет экономической эффек тивности применения последовательного статистического анализа исполненных поездок Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Предложена имитационная модель управляющей деятельности машиниста, которая представляет собой одноканальную систему массового обслуживания с двумя потоками заявок, отличающихся приоритетом обработки. ДГУ в течение поездки. Модель позволяет исследовать влияние времени обслуживания на вероятность отказов в обслуживании бесприоритетных заявок. Достоверность научных положений и выводов. Достоверность разработанных статистических и имитационной моделей подтверждена достоверностью предпосылок и исходных данных, строгостью теоретического обоснования и сравнением полученных результатов моделирования с опытными данными и опубликованными результатами аналогичных исследований. Практ ическая ценность работы. Полученные научные результаты позволили сформировать доступные для практического использования объективные опорные показатели для последовательного статистического контроля соответственно энергетической эффективности отдельного тепловоза и надежности управляющей деятельности конкретного машиниста, применение которого на полигоне тяги, например, в виде индивидуальных контрольных карт, решает ряд задач, заложенных в АСУТ. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлялись, обсуждались и были одобрены на I Всесоюзном научнопрактическом семинаре по автоматизации инженерного труда Жизнь и компьютер, Харьков, г. III Всесоюзной научнотехнической конференции Автоматизированные системы испытаний объектов железнодорожного транспорта, ОмИИТа, г. II Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта и IV Актуальные проблемы транспортного комплекса международных научнопрактических конференциях Самара, , г. Куйбышевской железной дороги, Самара, г. Публикации. По теме диссертации опубликовано научных работ, в том числе статей, из них 2 в изданиях из перечня, рекомендованного ВАК, тезисы к двум докладам на конференциях. Обеспечение безопасности движения и минимизация эксплуатационных затрат в локомотивном хозяйстве основные задачи, которые должны решаться с помощью АСУ Г, в том числе с привлечением функций контроля соответствующих этим задачам и меняющихся в процессе эксплуатации свойств системы машинисттепловоз. В то же время, реализация в полной мере эффективных контрольных функций возможна только при имеющихся информативных показателях важных для решения указанных задач свойств объекта контроля. Кроме того, для целенаправленных исследований в этом направлении, очевидно, необходимо знать источники ухудшения эффективности тепловозной тяги, учитывая при этом и человеческое звено в системе машинисттепловоз. Известно, что функционирование человекомашинной системы СЧМ, содержащей в своем составе как сложную в техническом отношении машину, так и звено с высокой степенью неопределенности человека, априори является сложным для прогнозирования, а, значит, и управления процессом. В полной мере это относится и к СЧМ машинисттепловоз. В связи с этим постоянно ведутся работы, направленные на снижение имеющей место неопределенности в данной системе путем исследования процесса эксплуатации тепловоза, выявления его характеристик и закономерностей. Укрупненные источники снижения энергетической эффективности тепловоза как тяговой тепловой машины Тепловоз, являясь транспортной машиной, предназначен для тяги поездов путем выработки механической энергии. Эффективность тепловоза, как тепловой машины, можно оценить суммой затрат на топливо, поддержание и восстановление надежности тепловоза, амортизацию и т. С,, идущих на выработку им единицы механической энергии Л
ЭФ 1Л
В этом случае в качестве критерия эффективности конкретного типа тепловоза может служить достижимый минимум указанной стоимости производимой им механической энергии. Однако величина эффективной механической работы, произведенной тепловозом в процессе его эксплуатации, не отражает качественную сторону ее получения. Что касается знаменателя в правой части выражения 1. Известно , что величина ресурса тепловоза является зависимой от режима его нагружения в процессе эксплуатации. Примем в качестве учетного периода времени фактический ресурс тепловоза 7, т.