На электрифицированных участках железных дорог рельсовые цепи и автоматическая локомотивная сигнализация работают неустойчиво из-за действия помех от тягового тока. Процесс возникновения помех многофакторный, поэтому выявить причины помех с недопустимым уровнем довольно непросто. Измерения в условиях эксплуатации для оценки электромагнитной обстановки в тяговой рельсовой сети и на электровозах относительно сложны и требуют больших затрат времени и средств на их проведение. Электромагнитная обстановка может быстро меняться, а результаты таких измерений затруднительно экстраполировать на другие условия по интенсивности движения и/или на другие веса и скорости движения поездов на этом участке, а также на другие участки железных дорог. Поэтому актуальны теоретические исследования в данной области с разработкой методов расчета уровня помех на рассматриваемые устройства железнодорожной автоматики и телемеханики в различных условиях эксплуатации. Помехи на эти устройства от тягового тока появляются, когда возникает асимметрия продольного и/или поперечного сопротивления рельсовых нитей рельсовой линии. В статье приводятся некоторые результаты разработки расчетных методов, обеспечивающих выявление характера изменения уровня помех от тяговых токов по длине неоднородных рельсовых линий, оборудованных рельсовыми цепями. Длинные рельсовые нити отрезков рельсовой линии при этом представляются как последовательно соединенные трехполюсники. Длина этих отрезков выбирается из условия обеспечения требуемой точности расчетов. Анализ процесса возникновения асимметрии тягового тока в рельсовой линии усложняется из-за взаимной индуктивности между ее рельсовыми нитями. Поэтому для вычисления коэффициента асимметрии тягового тока в рельсовой линии используются найденные взаимозависимости с коэффициентом асимметрии электрических сопротивлений рельсовых нитей. При расчетах учитываются гармоники тягового тока, создающие помехи, и зависимость электрического сопротивления рельсов от их температуры и величины протекающего по ним тягового тока. В результате находится изменение величины асимметрии тягового тока под приемными катушками автоматической локомотивной сигнализации при движении поезда и величины этой асимметрии в местах подключения к рельсам аппаратуры рельсовых цепей. Такие расчеты позволяют определять вклад тяговых токов в уровень помех на аппаратуре рельсовых цепей и автоматической локомотивной сигнализации. Разработанный алгоритм удобен для расчетов на компьютерах. Дополнительный учет взаимных индуктивностей рельсовых нитей с нитями и контактными проводами других рельсовых линий, а также с проводами линий продольного электроснабжения обеспечивает возможность использования методики для проведения расчетов на многопутных перегонах и на станциях. Расчеты могут применяться как при оценке электромагнитной обстановки на конкретном участке пути в текущее время (или в других условиях эксплуатации), так и для прогнозирования ее изменения при увеличении интенсивности движения и/или веса поездов
Автоматика на транспорте
2020. — Выпуск 3
Содержание:
Статья посвящена обзору систем микропроцессорной централизации, внедренных в Московском метрополитене. Внедрение микропроцессорных систем управления и обеспечения безопасности движения поездов в Московском метрополитене обусловлено необходимостью замены морально устаревших систем электрической централизации релейного типа. Такие системы были разработаны и внедрены на метрополитене еще в 60-80 годы прошлого века. Системы на базе микропроцессорной техники выбраны для использования в Московском метрополитене на основании ранее проведенного детального анализа мирового опыта. Было известно, что затраты на приобретение и установку микропроцессорных систем управления окажутся экономически оправданными. К классу микропроцессорных систем управления движением поездов метрополитена относятся системы диспетчерской, релейно-процессорной и микропроцессорной централизации, а также интервального регулирования движения поездов, основанные на применении аппаратуры тональных рельсовых цепей четвертого поколения. Системы микропроцессорной централизации функционируют непрерывно в режиме реального времени. Они обеспечивают автоматический сбор информации о состоянии контролируемых объектов централизации и осуществляют управление ими также в реальном масштабе времени. В статье проведен анализ евроазиатского опыта применения систем управления движением поездов, на базе которого составлена классификационная схема существующих разновидностей подобных систем. Приведено изображение графического пользовательского интерфейса автоматизированного рабочего места диспетчера поста централизации на примере станции «Битцевский парк» Бутовской линии. Приведена структурная схема диспетчерской централизации Московского метрополитена с разбивкой на взаимосвязанные модули и выполнено ее детальное описание. Обозначено место систем микропроцессорной централизации в учебном процессе передовых железнодорожных вузов
Ключевые слова
В статье рассмотрена актуальная для железнодорожного транспорта тема функционирования малодеятельных железнодорожных линий. Функционирование этого вида линий экономически невыгодно, но приостановка их деятельности невозможна с государственной точки зрения. Современные исследования по данной тематике направлены на снижение затрат функционирования таких линий с учетом сохранения надежности работы устройств и их производительности. Малодеятельные линии могут служить полигоном для внедрения новых технических и технологических решений, которые в дальнейшем можно применить и на интенсивных направлениях. Актуален вопрос о потребном количестве оперативного персонала, выполняющего поездную и маневровую работу на направлении. Поездной и маневровой работы здесь мало, что приводит к слабой загруженности оперативного персонала. С этой целью в статье построена модель зависимости потребного количества дежурных по станции от числа транзитных грузовых поездов и местных вагонов на участке. Модель позволяет прогнозировать потребное количество дежурных по станции при изменении объема и характера поездной и местной работы. Приведена оценка сложности алгоритма и полученной модели. Сделан вывод об адекватности модели и дана интерпретация полученных результатов в части количества дежурных по станции и снижения их загруженности с помощью применения малолюдных технологий. Достоинством данной модели является простота расчета и алгоритма
Ключевые слова
В статье рассмотрены вопросы применения промышленных программируемых логических контроллеров для задач построения системы автоматизации процесса технического диагностирования состояния устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Приведены существующие методы технического обслуживания подобных устройств и их недостатки. Перечислены эксплуатируемые системы технического диагностирования и непрерывного мониторинга объектов железнодорожной автоматики на российских железных дорогах. С учетом немалой стоимости существующих систем технического диагностирования и мониторинга предложена разработка подобной системы на основе программируемых логических контроллеров. Для этого приводятся основные принципы получения дискретных и аналоговых данных с объектов железнодорожной автоматики. Даны некоторые примеры, места подключения модулей, датчиков к контрольным точкам диагностируемых объектов. Показано, что некоторые модули отечественных производителей не требуют для измерения параметров объектов отдельных датчиков-преобразователей, что значительно удешевляет стоимость будущей системы. Организационная структура системы строится на основе предлагаемых контроллеров и места их оптимального расположения на объектах железных дорог. Продемонстрирован принцип обмена диагностическими данными напольных объектов автоматики с постом электрической централизации, приведены некоторые характеристики помехозащищенных каналов связи, в которых используются в основном полиномиальные коды. Обозначены пути решения задачи организации питания модулей программируемых логических контроллеров и датчиков. В большинстве случаев это готовые решения существующей системы управления движением. Указаны примерные затраты на реализацию системы на базе программируемых логических контроллеров и влияние реализуемых систем на качественные показатели деятельности железнодорожного транспорта.
Ключевые слова
В статье исследованы особенности электронного документооборота технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики. Рассмотрены задачи синтеза математических моделей электронного документооборота технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики. С этой целью изучены реальные процессы создания, проверки и использования технической документации на примере процесса учета и контроля устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, что позволило выявить структурную схему формализованной модели технической документации. Построена модель электронного документооборота технической документации, созданная с применением математического аппарата конечных автоматов. Разработана структурная схема автоматной модели технической документации. Предлагаемая схема формализованной модели технической документации состоит из матриц внешних микроопераций, внутренних микроопераций, создания кода для следующих микрокомпонентов. Количество внутренних состояний микропрограммного автомата полностью определяется количеством элементов логических схем алгоритмов. Размер матриц зависит от количества операторов и условий в логических схемах алгоритмов. Упрощение схемы микропрограммного автомата достигается за счет одновременного выполнения внешних и внутренних микроопераций. Количество микрокоманд определяется числом групп одновременно выполняемых микроопераций. Сформированы микрокоманды по логическим схемам алгоритмов технической документации. Применение предложенной методики построения модели технической документации позволяет разработать достоверное прикладное программное обеспечение для решения задач оперативного документооборота железнодорожной автоматики и телемеханики.
Ключевые слова
Проведен анализ статистических данных об отказах систем интервального регулирования движения поездов. Выполнены исследования по оценке времени поиска и устранения отказов с учетом требований формализации технологических процессов поиска и устранения отказов сигнальной точки системы числовой кодовой автоблокировки с помощью аппарата иерархических цветных временных сетей Петри. Разработана имитационная модель для оценки времени восстановления системы по результатам поиска отказов сигнальной точки путем анализа состояния технических средств, статистической и нормативной документации. Использованы методы теории сетей Петри, которые базируется на дискретно-событийной парадигме имитационного моделирования, а также информационный метод поиска и устранения неисправностей технических средств в системах железнодорожной автоматики и телемеханики. Разработанная имитационная модель позволяет оценить среднее время восстановления системы после возникновения неисправности в сигнальной точке числовой кодовой автоблокировки. Модель позволяет осуществлять настройки временных параметров технологического процесса поиска отказов (время оповещения, время прибытия к месту, время поиска отказов и время устранения неисправности). Для корректной оценки вышеуказанных параметров с учетом местных особенностей дистанции СЦБ и квалификации обслуживающего персонала в имитационной модели существует возможность задания как детерминированного, так и вероятностного срабатывания переходов сетей Петри.
Ключевые слова
Рассмотрены типовые отказоустойчивые структуры на основе многократного резервирования исходных дискретных устройств с последующим сравнением сигналов и маскировкой ошибок. Описаны основные достоинства и недостатки типовых отказоустойчивых структур. Предложена отказоустойчивая структура с уменьшенной сложностью технической реализации по сравнению с уже известными. Уменьшение сложности достигается за счет отказа от резервирования с целой кратностью и использования более простых устройств в схеме коррекции. В основе метода синтеза схемы коррекции лежит логическое дополнение сигналов. Приводится описание новой структуры, отмечены ее достоинства и недостатки. Предложен способ получения функций логического дополнения и коррекции сигналов. Дан пример синтеза отказоустойчивой структуры для комбинационного устройства автоматики. Обсуждаются результаты экспериментов с системой контрольных комбинационных устройств автоматики MCNC Benchmarks по синтезу отказоустойчивых структур различными методами