Алгоритмические и информационные методы обеспечения безопасности координатной системы интервального регулирования движения поездов

• Автор: Романчиков, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 05.22.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 301 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ КООРДИНАТНОЙ СИСТЕМЫ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
1.1. Принципы построения координатной системы интервального регулирования движения поездов

1.2. Классификация координатных систем интервального регулирования

1.2.1. Централизованная координатная система интервального регулирования.

1.2.2 Децентрализованная координатная система интервального регулирования.

1.2.3 Комбинированная структура координатной системы интервального регулирования

1.3 Состояние вопроса

1.4 Постановка задач исследования

1.5. Выводы
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ БЕЗОПАСНОГО ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ КООРДИНАТНОМ СПОСОБЕ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ.
2.1 Математические модели законов управления движением поездов.
2.2 Непрерывная модель координатной системы интервального регулирования.
2.2.1 Модель тяговых характеристик.
2.2.2 Математическая модель координатной системы управления
с учетом сил демпфирования в автосцепке поезда
2.2.3 Модель тормозных характеристик.
2.2.4 Результаты моделирования по непрерывной модели
2.3 Дискретная модель координатной системы интервального регулирования.
2.3.1 Законы управления для дискретной модели координатной системы интервального регулирования.
2.3.2 Результаты моделирования по дискретной модели.
2.4 Выводы
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КООРДИНАТНОЙ СИСТЕМЫ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
3.1 Оценка безопасности движения и качества управления при координатном способе интервального регулирования движения поездов .
3.2 Численные оценки функций относительной ошибки но координате и скорости при различных способах передачи информации
3.2.1 Оценка влияния шага интегрирования на точность вычисления относительной ошибки по координате и скорости.
3.2.2 Оценка математического ожидания относительной ошибки
по координате
3.2.3 Оценка среднеквадратического отклонения относительной ошибки по координате.
3.2.4 Оценка математического ожидания относительной ошибки
по скорости
3.2.5 Оценка среднеквадратического отклонения относительной ошибки по скорости.
3.2.6 Оценка влияния времени опроса скорости и координаты впереди идущего поезда на значение относительной ошибки по координате и скорости.
3.2.7 Оценка влияния времени опроса скорости, координаты и ускорения впереди идущего поезда на значение относительной ошибки по координате и скорости.
3.3 Статистическая оценка плотности распределения вероятности относительной ошибки по координате и скорости
3.4 Оценка безопасного интервала времени между поездами
3.5 Выводы
4. ТРЕБОВАНИЯ К КАНАЛУ СВЯЗИ И ВАРИАНТЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ КАНАЛА СВЯЗИ С УЧЕТОМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПРИ КООРДИНАТНОМ СПОСОБЕ ИНТЕРВАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ.
4.1 Оценка количества информации, необходимого для организации координатного движения поездов.
4.2 Требования к каналу связи с учетом обеспечения безопасности движения при организации координатного способа интервального регулирования движения поездов.
4.3 Варианты технической реализации канала связи при координатном способе интервального регулирования движения поездов
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


ЯВС динамически рассчитывает для каждого поезда безопасный тормозной путь в зависимости от фактической скорости и тормозных характеристик. Учитывая это расстояние, другие параметры пути и временные ограничения скорости, ЯВС передает на поезд значение максимально допустимой скорости, которое должно контролироваться бортовым устройством . Местоположение поезда рассчитывается бортовыми средствами с помощью модуля одометрии, показания которого калибруются по сообщениям, принимаемым от путевых датчиков ЕигоВаНБе, расположенных в определенных пунктах линии . Система регулирования движения поездов допускает межпоездной интервал 2 мин с при скорости движения 0 кмч . Местоположение поезда определяется бортовыми средствами. Стационарные центры автоблокировки на базе радиосвязи регулируют движение поездов, причем задачи определения местоположения поезда, установки и размыкания маршрутов решаются совместно с системами микропроцессорной централизации . Эти три уровня совместимы друг с другом, как в функциональном, так и в техническом отношении, т. Система уровня 1 или 2 может быть доведена до уровня 3 путем добавления модулей расширения , . Система ЕИТМЭЕТСЗ основана на непрерывной и точечной передаче данных между напольными устройствами и поездом, модульной архитектуре бортового компьютера и интеллектуальных датчиках ЕигоВаПзе, которые позволяют поезду определять свое местоположение на линии с высокой точностью . Обобщенная схема функционирования системы ЕЯТМ8ЕТС8 представлена на рис. Рис. Для реализации уровней 2 и 3 системы необходимо организовать специальные соединения по радиоканалам между поездом и напольным оборудованием. С этой целью разрабатан стандарт цифровой радиосвязи для европейских железных дорог, основанный на стандарте сотовой связи . Сеть обеспечивает не только телефонную связь, но и передачу данных между мобильными и стационарными устройствами , . Среднее расстояние между двумя центрами блокировки на базе радиосвязи составляет км . Основные возможности и функции ключевых функциональных уровней приведены в приложении 1. Помимо в настоящее время существует ряд систем реализующих координатный принцип интервального регулирования, опираясь на различные технические средства и системы радиосвязи. Так на железных дорогах США ведутся разработки систем управления движением поездов, основанных на применении современных технологий связи . При этом ставится задача найти экономичное техническое решение, способное обеспечить повышение безопасности перевозочного процесса и способствовать росту производительности железных дорог . I с года. I I i , разрабатываемая i iii ii i i с года. Системой оборудованы участки , ii i, Iii , ii , Ii i, ii . Iii i с года. СВТМ ii i , разрабатываемая X i , , с года. Iii с года. Системой оборудованы участок i, Iii 5, км , . Для передачи информации о параметрах движения используется радиоканал передачи данных. Основным стандартом радио связи, для всех систем в США, является I 2. Этот стандарт предусматривает использование диапазона частот 2,4 ГГц . В качестве источников первичной информации о параметрах движения поезда используются закрепленные точечные датчики локомотивные устройства измерения параметров движения локомотивные навигационные устройства на базе . В приложении 1 приведены основные функции систем и технические средства, отвечающие за их исполнение, перечислены экономические аспекты. В Японии также разрабатывается ряд систем основанных на координатном принципе интервального регулирования. Крупнейшим проектом является система v i iii ii , разрабатываемая i с года , , , . В качестве стандарта связи в ней используется i 0, который основан на совместном использовании радиочастот, т. Основные функции системы приведены в приложении 1. Помимо систем для магистральных линий разрабатываются системы и для линий городского транспорта, также основанные на координатном принципе интервального регулирования. Наибольшее распространение получило решение французской фирмы системы , которые внедрены более чем в странах.