Цель статьи - определение мер, позволяющих эффективно применять перспективную технологию виртуальной сцепки для решения задачи повышения пропускной способности участка железной дороги. Для этого рассмотрена актуальность вопроса развития пропускной способности с помощью организационно-технических мер - совершенствования систем интервального регулирования движения поездов (ИРДП). Приводятся основные виды систем ИРДП, изучается технология ведения соединенного поезда, при которой происходит физическое объединение поездов, а синхронизация движения осуществляется благодаря интеллектуальной системе автоматизированного вождения поездов повышенной массы и длины с распределенными по длине локомотивами (ИСАВП-РТ), даются преимущества и недостатки данной технологии. Более подробно рассматривается технология движения в виртуальной сцепке, при которой два поезда двигаются на минимально возможном друг от друга расстоянии благодаря обмену информацией по радиоканалу. Сравниваются возможные способы организации виртуальной сцепки: применение радиоблок-центров - технических средств, обрабатывающих информацию с локомотивов и выдающих сигналы управления, а также использование «виртуальной сцепки» при непосредственном обмене информацией между локомотивами. Приводятся ссылки на работы зарубежных авторов по организации CBTC ( Communication Based Train Control ). Рассматриваются технические (отсутствие контрольного режима, необходимость оснащения сети железных дорог радиосвязью) и технологические проблемы, возникающие при реализации данной технологии (сложность обработки возросшего числа прибывающих на станцию поездов). В заключении строится схема эффективного применения технологии виртуальной сцепки для решения задачи повышения пропускной способности участков железных дорог. Сделан вывод о том, что задача повышения пропускной способности требует комплексного подхода к решению с учетом всех технических и технологических особенностей участка.
Автоматика на транспорте
2021. — Выпуск 1
Содержание:
Интерес к проблеме разграничения потоков автомобильного и железнодорожного транспорта на переездах обусловлен повышенным риском транспортных происшествий и необходимостью ждать открытия переезда для автомобилей при проследовании поезда и связанных с этим ожиданием потерями. Со временем острота проблемы только нарастает - машин становится все больше, интенсивность и скорость движения увеличиваются, как и вес поездов. Наиболее эффективное средство для разграничения транспортных потоков на переездах - их разделение на разных уровнях за счет строительства эстакад. Существенным недостатком строительства эстакад, не позволяющим полностью решить задачу в приемлемые сроки, являются высокие капитальные затраты на строительство. Поэтому для большинства переездов, расположенных в одном уровне, основным средством управления транспортными потоками остается автоматическая переездная сигнализация (АПС), принципы действия которой остались практически без изменений с середины прошлого века, а условия ее работы существенно ухудшились. По существующей методике расчета И-276-00 время извещения о приближении поезда определяется в зависимости от максимальной скорости движения поездов по переезду и количества железнодорожных путей, через которые проходит автомобильная дорога, а характеристики поезда и длина пути его торможения не учитываются. Ранее проведенные исследования показали, что при минимальной ширине переезда, установленной существующей методикой, остановка грузовых поездов перед переездом после его закрытия гарантируется только для скоростей движения не более 30 км/ч, остановка пассажирских поездов - не более 60 км/ч. При более высоких скоростях движения тормозного пути может не хватить, что приведет к столкновению в случае вынужденной остановки автотранспорта на переезде. Поезда, следующие через переезд, имеют различные характеристики: скорость движения и тормозной коэффициент. Поэтому требуется выполнить оценку вероятности столкновения при вынужденной остановке автотранспорта на переезде. В работе исследована ситуация возникновения поломки автомобиля на железнодорожном переезде. По данным, полученным от бортовых комплексов локомотива, построены гистограммы распределений скорости и действительного тормозного коэффициента поездов, приближающихся к переезду. На основе статистических данных подтверждена гипотеза подчинения действительного тормозного коэффициента поездов теоретическому распределению Коши. Предложена статистическая модель распределения скорости поездов при приближении к переезду. Дан метод оценки вероятности столкновения с поездом при поломке автомобиля на переезде. Получено численное значение оценки вероятности столкновения по методу, изложенному в работе. Обоснована необходимость разработки системы управления АПС по характеристикам приближающегося поезда.
Ключевые слова
Вот уже многие годы Москва - один из наиболее развитых в сфере транспорта мегаполисов не только России, но и мира. Благодаря реализации самой масштабной в Европе программы строительства метро в Москве за последние 10 лет появилось 83 км линий, 42 станции и 10 депо. Ключевой проект столичного метростроения сегодня - Большая кольцевая линия (БКЛ) подземки. Протяженность БКЛ составит 70 км, на ней расположится 31 станция. Тем не менее, в отдельных районах по-прежнему сохраняется проблема транспортной доступности. Передвигаясь на нескольких видах наземного городского транспорта и совершая множество пересадок, пассажиры массово стекаются к единственной ближайшей станции метро, которая и без того переполнена людьми. Поэтому жители ставят перед местными властями задачу - организовать новый удобный способ передвижения, подходящий для данного места. К таким районам относится прежде всего Бирюлёво Восточное, где в настоящее время проживает 146 тысяч жителей, ежедневно на маршрутных такси и автобусах добирающихся до ближайшей станции метро «Царицыно». При этом в районе довольно развитая железнодорожная инфраструктура, которая не в полной мере используется для городских перевозок пассажиров. Запуск городского железнодорожного маршрута с дизельпоездом станет главным решением проблемы повышения провозной способности пассажирского транспорта общего пользования в указанном коридоре и значительного улучшения транспортной доступности Бирюлёва Восточного.
Ключевые слова
Рассматривается создание матрицы базы данных (МБД) как инструмента, направленного на прогнозирование нерегламентированных действий летного экипажа, выявление резервных психофизиологических возможностей пилотов гражданской авиации в известной или прогнозируемой особой ситуации. Под МБД понимается совокупность данных исследуемых объектов с определенным множеством характеристик, сгруппированных по их функциональному назначению в многомерные множества. Они предназначены для диагностики функциональных состояний данных объектов в рамках шаблонов известных систем и являются источником или основой для создания документа с заданными архитектурой, структурой и параметрами. В статье приведены схема матрицы базы данных и мониторинга психофизиологического и функционального состояния пилотов гражданской авиации в особой ситуации при выполнении полетного задания. Структура МБД состоит из пяти основных блоков: - блока регистрации основных данных пилотов (информация первого порядка); - блока текущей информация о пилотах (информация второго порядка); - блока формирования списков необходимых аппаратных диагностик; - блока формирования заключений и рекомендаций по результатам исследований деятельности летного экипажа в известной особой ситуации; - блока общего промежуточного/итогового заключения по прогнозированию поведения пилотов в особой ситуации при выполнении полетного задания. Даны основные расчеты для анализа информации, поступающей в МБД, перечислены основные методики психофизиологических и психолингвистических исследований. Определен перечень основных характеристик для формирования общих промежуточных или итоговых заключений по прогнозу поведения пилота в известной или прогнозируемой особой ситуации, включающий в себя характеристики надежности, временные и антропометрические характеристики пилотов. В качестве основных психолингвистических единиц принимаются индикаторы и маркеры, составляющие определенный список, характерный для каждого пилота. Описаны психомоторные реакции и реакция отрицания на события, происходящие в период известной или прогнозируемой особой ситуации. Показано, что раннее выявление неблагоприятных психофизиологических состояний с помощью матрицы базы данных у пилотов гражданской авиации позволяет своевременно - как психофизиологически, так и технологически - скорректировать поведение пилота и повысить эффективность выполнения полетных заданий в условиях агрессивной профессиональной среды и возникновения особых ситуаций.
Ключевые слова
Известно оптимальное в смысле заполнения квантование информации, предполагающее для заданного распределения вероятностей нахождение оптимального временного кванта информации и минимальной величины математического ожидания времени для него - при условии, что кванты между собой разделяются постоянными заданными пробелами. В статье предлагается обратное квантование к данному, называемому нами прямым. В нем кванты фиксированы, известны заранее, а величины пробелов между квантами случайны, характеризуются распределением вероятностей. Сами кванты могут носить любой объектовый вид, не только информационный. Для формализации предложенного замысла исследуется пример обратного квантования для «тяжелого» распределения вероятностей - равномерного распределения. Рассмотрены парциальные составляющие квантования: информация, пробелы и количество циклов. Изучаются два варианта: при отсутствии и при наличии ошибок элементов квантов. Сделано заключение в пользу обратного квантования. Оно может найти более широкое применение на практике.
Ключевые слова
Рассматривается задача построения дискретных устройств, предназначенных для синтеза заданной выходной последовательности. Такая задача возникает при решении проблемы повышения надежности сложных дискретных систем. Облегчить решение этой проблемы возможно, например, путем применения схем встроенного контроля. В их роли могут быть использованы схемы, генерирующие на своих выходах последовательности, которые являются тестами для контроля или диагностирования особо критичных модулей сложных систем. Генерацию теста можно реализовать как комбинационными схемами, так и схемами с памятью. Предложены методы разработки таких генераторов тестов. Эти методы базируются на использовании их математических моделей в виде систем булевых функций и конечных автоматов. Показано, что задача синтеза заданного теста всегда может быть решена с использованием комбинационной схемы. Для ее упрощения предложен способ поиска несущественных переменных в ее математической модели с последующим их удалением. Для случая генератора теста в виде устройства с памятью используется модель конечного автомата, представляемого в виде таблицы соответствия между входными и выходными его словами. Такая таблица называется автоматным оператором, и он обладает специальными свойствами. Описан метод синтеза реализующего оператор автомата, который называется автоматом многократного действия. Метод проиллюстрирован на примере. Рассмотрены этапы абстрактного и структурного синтеза генераторов тестов, обсуждаются вопросы их схемной реализации.
Ключевые слова
Рассмотрены особенности систем поддержки принятия решений применительно к области железнодорожного транспорта. Выделены наиболее уязвимые звенья технологического процесса перевозок и обсуждаются пути совершенствования верхнего уровня анализа, организации и управления движением с учетом ограничений на время принятия решения в условиях конфликтных и нештатных ситуаций. Предложено использовать методы теории вопросников при разработке и совершенствовании программных средств систем поддержки принятия решений, интегрированных в программные средства действующих и разрабатываемых систем технического диагностирования и мониторинга. Приводятся подробные примеры в сфере железнодорожной автоматики и телемеханики. Отмечена необходимость построения вопросников с динамическими параметрами весов событий, цен и весов вопросов, а также их количества. Динамические вопросники являются математической основой алгоритмов диагностирования, описываются на программном уровне систем поддержки принятия решений и используют при автоматической оптимизации исторические и статистические параметры, а также данные, получаемые оперативно в режиме реального времени. Использование методов теории вопросников - обоснованный шаг при совершенствовании программных средств систем поддержки принятия решений. Автоматизация обработки диагностической информации позволяет перейти от систем накопления данных (которыми фактически являются современные системы мониторинга в области транспорта и, непосредственно, железнодорожной автоматики) к системам технического диагностирования и мониторинга, помогающим производить процедуры диагностирования и прогнозирования. Это, в свою очередь, становится основой для установления остаточного ресурса работы объектов диагностирования.
Ключевые слова
Проанализированы широко известные наукометрические показатели, основанные на учете числа цитирований работ ученого. Предложены некоторые способы формирования нового наукометрического показателя, учитывающие полное множество цитирований работ ученого. Эти способы имеют простую и понятную геометрическую интерпретацию и дают значения показателей в виде единственного числа, что удобно с позиции сравнения показателей различных ученых и формирования рейтингов. Продемонстрирована эффективность использования итерационного принципа формирования индекса цитируемости, при котором выделяется некоторое количество первых работ в ранжированном в порядке невозрастания числа цитирований перечне работ ученого, усреднение числа цитирований, исключение из рассмотрения этих работ и повторение всех процедур с заданным способом выделения первых работ на каждом шаге итерации. Способ выделения первых работ из списка позволяет выделить основание цепи промежуточных показателей. В работе авторов предлагается в качестве основания брать индекс Хирша на каждом шаге итерации (выделять основание Хирша) и строить цепь убывающих индексов с усреднением числа цитирований на каждой итерации. Такой подход позволяет более полно учесть вклад ученого в развитие соответствующей предметной области. В качестве основания может выбираться и другое число, например, осуществляться определение индекса Эгге или Михайлова. Основание может быть и переменным - в статье рассмотрены такие случаи. Расчеты, приведенные в ней, дополняются экспериментальными результатами, полученными при использовании статистической информации из базы данных российского индекса научного цитирования. Предложенный итерационный способ формирования индекса цитирования позволяет осуществлять «настройку» индекса и, при необходимости, не учитывать малоцитируемые работы или учитывать только определенный процент цитирований от общего их количества. Это может быть актуальным для конкретных предметных областей науки и научных или образовательных организаций.