WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     ||
|
  • Микропроцессорная система автоматического управления маршрутами движения отцепов на сортировочной горке с контролем накопления вагонов в сортировочном парке ГАЦ МН;
  • Система автоматизированного регулирования скорости скатывания отцепов и управления прицельным торможением с накоплением на всю глубину сортировочного парка АРС-УУПТ;
  • Контрольно-диагностический комплекс станционных устройств зоны горки КДК СУ ГАЦ, обеспечивающий протоколирование и метрологически аттестованные измерения основных технологических параметров функционирования горочных устройств;
  • Система поддержки принятия решений оперативно-диспетчерского и эксплуатационного персонала автоматизированной сортировочной горки СППР КДК СУ, обеспечивающая интеллектуальный анализ большого количества протокольной и диагностической информации;
  • Комплексная система автоматизации управления технологическим оборудованием компрессорной станции КСАУКС.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертационной работы докладывались на семинарах кафедры «Информатика» РГУ ПС, конференциях РГУ ПС, на Второй международной научно-практической конференции ТрансЖАТ-2005, г. Сочи, 2005 г., 6-й научно-практической конференции «Безопасность движения поездов». – Москва, 2005 г., Третьей международной научно-практической конференции ТрансЖАТ-2006, г. Санкт-Петербург, 2006 г.

Результаты диссертационного исследования внедрены в системах автоматизации сортировочных процессов на ст. Красноярск-Восточный Красноярской ж.д., ст. Инская Западно-Сибирской ж.д. и в учебном процессе РГУ ПС (приложение 3).

Публикации по теме. Основные положения диссертации опубликованы в 18 печатных работах, общим объемом 1,54 п. л.

Структура и объем работы. Диссертация имеет традиционную структуру и состоит из введения, пяти глав, заключения, трех приложений. Она содержит 182 стр. машинописного текста, 24 рисунка, 5 таблиц, и библиографию, содержащую 102 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируются цели и задачи диссертации, определяются объект и предмет исследования, указываются положения, выносимые на защиту и новизна работы, ее теоретическая и практическая значимость, методологическая и эмпирическая база, результаты апробации и публикаций материалов исследования.

В первой главе «Характеристика сортировочной станции и проблемы автоматизации сортировочных процессов» дан анализ сортировочной станции как базового элемента перевозочного процесса (рис. 1). Описаны основные технологические операции и показано, что достигнутый уровень автоматизации технологических процессов на СС недостаточен и совершенно не развита интеллектуальность функционирования СС.

В первой главе дан также обзор существующих систем автоматизации станционных процессов, важнейшим из которых является горочный комплекс (рис. 2). Проведенный анализ позволил сформулировать структуру целей и задач разрабатываемого комплекса.

Во второй главе «Методологические основы разработки и внедрения комплексной системы автоматизации сортировочных процессов» разработан системный подход к анализу сортировочных процессов и синтезу управляющего комплекса, определяемый схемой рис. 3.

Произведен анализ существующих постановок и выбор подходящего определения системы S. Системой называется совокупность элементов A некоторой природы и связей R между ними, удовлетворяющих принципам системности P.

S = (A, R, P). (1)

Рис 1. Структурная схема СС

Рис. 2. Структурная схема горочного комплекса

Рис. 3. Обобщенная блок-схема системы управления (СУ)

Развиты относительно объекта исследования принципы системности: атомарности, целостности, дифференциации элементов, целеустремленности, согласованности «жизненных пространств» элементов, адаптивности системы и ее самоорганизации.

Методология построения системы предполагает установление требований к программному, математическому, техническому обеспечению. Разработка прикладного программного обеспечения строится в соответствии со следующими принципами: модульность и функциональная законченность; многократное использование написанного кода; модифицируемость; параметрическая настраиваемость модулей. Сформулированы требования к качеству программного обеспечения: пригодность, защищенность, надёжность, безотказность, практичность, эффективность, адаптируемость.

Математическое обеспечение синтезируемого комплекса в соответствии с разрабатываемой идеологией интеллектуальных систем содержит три уровня обработки информации: внесистемный, реализуемый при построении моделей технологических процессов и процедур принятия решений; внутрисистемный, но выполняемый не в реальном времени, а предварительно при расчете оптимального режима скатывания; внутрисистемный, реализуемый в реальном времени работы управляющего оборудования.

Выбор математического аппарата исследования зависит от характера решаемой задачи. Для решения вопросов организационного управления на станции удобно использовать: методы динамического программирования и методы теории оптимального управления. Важным местом приложения математического аппарата в задачах управления станционной работой являются методы логистики. В данном случае они могут быть применены для задачи управления запасами. «Запасы» при этом понимаются в двух аспектах: традиционном (оптимизация наличия запасных частей, оборудования, расходных материалов); технологическом (нетрадиционном): речь идет об оптимальной избыточности путей парка приема (ПП), парка формирования (ПФ), локомотивов, бригад обслуживания, обеспечивающей ритмичность работы комплекса, гарантированное выполнение технологических задач по перевалке грузов через СС в критических условиях функционирования. Аппарат теории вероятностей наиболее адекватен при расчете рисков деятельности, как организационных, так и технико-технологических. Методы математической статистики позволяют строить зависимости между исследуемыми переменными, а также формировать отчетные документы по результатам мониторинга работы системы. Теория нечетких множеств (ТНМ) – удобный аппарат для формализации нечеткой логики оператора - является базой для создания многих интеллектуальных программ, синтезируемых на основе «копирования» интеллекта человека. Прокомментированы также возможности аппарата нейросетевого моделирования и использования сенсорных сетей. Суть теории распознавания образов (ТРО) в данной работе рассмотрена на примере создания автоматов-советчиков, а именно при реализации на ТП заданной скорости выхода отцепа из замедлителя.

Повышение эффективности работы сортировочной станции обеспечивается с помощью КСАУ СС (рис. 4) за счет выявления «узких» мест и скрытых резервов в организации технологического процесса, сокращения до минимума ручного ввода и искажения информации, предоставления оперативных данных о текущей технологической ситуации на станции оперативно-диспетчерскому персоналу в реальном времени для повышения качества и оперативности принимаемых решений, предоставления аналитического материала для принятия руководством мер по изменению технологии работы станции с целью повышения основных технологических показателей.

КСАУ СС должна обеспечить выполнение следующих показателей: ведение единой модели подвижных единиц в пределах сортировочной станции в реальном времени на основании данных «от колеса»; предоставление информации о размещении и перемещениях подвижных единиц для систем автоматического управления техническими средствами станции; сокращение времени простоя вагонов на станции; повышение исполнительской дисциплины в подразделениях и службах станции; упреждение превышения основных нормативных показателей работы станции; повышение оперативности и качества принимаемых решений; повышение квалификации управленческого и оперативного персонала; предоставление аналитической информации о работе станции на основе протокольной информации за заданный период времени; оперативный контроль состава принимаемых и отправляемых поездов и соответствия телеграммы-натурного листа (ТГНЛ) фактическому составу поезда.

В третьей главе «Технологическое и информационное обеспечение системы» рассмотрены существующий подход (разработанный при участии автора) к моделированию динамических процессов скатывания отцепов с горки, микропроцессорная ГАЦ с функциями контроля и накопления вагонов в сортировочном парке ГАЦ МН, система автоматизированного управления скоростями скатывания отцепов и управления прицельным торможением АРС-УУПТ, контрольно-диагностический комплекс в АСУ сортировочным процессом (рис. 5).

Важную роль в информационном обеспечении играет КДК СУ ГАЦ.

Функции, выполняемые КДК СУ ГАЦ: сбор и хранение информации о состоянии постовых и напольных устройств ЖАТ; отображение оперативного состояния контролируемых устройств в виде осциллограмм и диаграмм, эпюр, графиков и других наглядных форм представления информации; отображение в базе данных состояния устройств в режиме реального времени; выдача графиков состояния устройств и уровней аналоговых сигналов; статистическая обработка сохранённой в базе данных информации, для определения работоспособности устройств в заданном периоде времени; отображение в графическом виде информации о состоянии устройств на мнемосхеме горки, а также в виде таблиц уровней напряжений и токов, измеряемых на контролируемых устройствах; выдача результатов самодиагностики компонентов комплекса, состояния внутренних и внешних соединений локальной сети, оценка состояния технических средств управляющего вычислительного комплекса систем автоматизации и напольных устройств СЦБ по совокупности признаков для обеспечения реконфигурации управления на внутрисистемном уровне.

Рис. 4. Структура КСАУ СС (на примере ст. Красноярск-Восточный)

Рис. 5. Структурная схема КДК автоматизированной сортировочной горки

Проблема безопасности движения поездов актуальна для процесса расформирования составов на сортировочных горках, который в полной мере относится к ответственным технологическим процессам. Решение задачи повышения безопасности функционирования горочных устройств разделяется на три основных направления: 1. Разработка нового поколения напольных горочных устройств – стрелочных приводов, замедлителей и аппаратуры управления. 2. Диагностика состояния аппаратуры горочных устройств, в том числе предотказная. 3. Разработка алгоритмических и схемных решений для парирования последствий опасных ситуаций, вызванных опасными отказами.

Четвертая глава «Интеллектуализация сортировочных процессов» посвящена совершенствованию математического описания процессов скатывания отцепов с горки. В частности разработан оптимальный план (табл.1) идентификации полинома, описывающего процесс скатывания отцепов:

Vвых = а0 + а1 Vвх + а2 V2вх +..., (2)

где Vвх, Vвых – соответственно входная и выходная скорости отцепа на участке.

В табл. 1 обозначено j – порядок выделяемого слагаемого полинома, с – коэффициент, определяющий входную скорость Vвхi = сiV. Здесь V – максимально возможная скорость отцепа на исследуемом участке.

Предложено использовать полиномы Вольтерра для описания инерционности процесса. Приведены иллюстративные примеры.

Составлена совокупность интеллектуализируемых функций сортировочного процесса на СС. Она выглядит следующим образом:
1. Управление действиями горочного, станционного (и других) операторов.
2. Выбор состава в ПП для надвига на СГ. 3. Классификация отцепов по ходовым свойствам. 4. Управление надвигом составов на горку. 5. Управление скатыванием отцепов по участкам свободного скатывания. 6. Торможение отцепов на замедлителях ТП. 7. Выбор пути отсева отцепа с нарушенным режимом скатывания. 8. Выбор пути заезда меневрового локомотива для нормализации результатов роспуска.

Таблица 1

Оптимальный план идентификации процесса скатывания отцепов

j+1

c0

c1

c2

c3

c4

c5

c6

1

0,5

2

0,855

0,145

3

0,935

0,5

0,065

4

0,96

0,69

0,31

0,04

5

0,975

0,795

0,5

0,205

0,025

6

0,985

0,855

0,63

0,37

0,145

0,015

7

0,985

0,89

0,715

0,5

0,285

0,11

0,015

Pages:     ||
|



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.