Описаны основные аспекты формирования архитектуры комплекса систем управления движением поездов метрополитена. Приведена структура процессов управления движением поездов на примере ГУП «Московский метрополитен». Описаны основные задачи, которые необходимо решать для достижения высоких уровней автоматизации управления движением поездов в метрополитенах. Предлагается функциональная структура комплекса систем управления движением поездов метрополитена, охватывающая уровни организации и планирования движения поездов, оперативного управления движением и непосредственно исполнительных систем. Показаны взаимосвязи между объектами автоматики и телемеханики движения поездов, устройствами операционного уровня и системами организации и планирования движения. Отмечена необходимость дооснащения метрополитена средствами обеспечения транспортной безопасности и увязки их с управляющими движением системами, такими как средства информирования пассажиров, обеспечивающие возможности оперативного информирования пассажиров как при штатной работе транспортной системы, так и в случае нештатных ситуаций, средства связи «пассажир - диспетчерский/ситуационный центр», для обеспечения взаимодействия между пассажирами и оперативным персоналом метрополитена при необходимости, средства видеонаблюдения, обеспечивающие расширенные возможности дистанционного контроля текущей ситуации в салонах вагонов подвижного состава, на платформах. Использование комплексных систем управления движением поездов в метрополитенах повышает эффективность их использования за счет повышения пропускной и провозной способности, точного выполнения графика движения и возможностей его быстрого восстановления в случае сбоев. При этом повышается безопасность движения путем уменьшения вероятности опасного сближения поездов, а также снижаются затраты энергии на тягу поезда за счет выбора энергооптимальных режимов управления поездом и оптимального по критерию минимума энергозатрат распределения времени хода по линии на время хода по перегонам.
Автоматика на транспорте
2021. — Выпуск 3
Содержание:
В статье рассмотрены принципы построения и практическая реализация бесконтактных устройств сопряжения на основе силовых преобразовательных схем для управления стрелочными приводами с трехфазными асинхронными двигателями переменного тока и приводами электромеханических автостопов на железных дорогах и метрополитенах в системе микропроцессорной централизации МПЦ-МПК, разработанной специалистами Петербургского университета путей сообщения. Описаны общие принципы обеспечения безопасности силовых модулей, реализующих непосредственное управление напольными объектами, особенности построения силовой схемотехники, а также узлов, осуществляющих функции контроля текущего состояния управляемых устройств и проверки исправности линейных цепей. Особое внимание уделено вопросам логической обработки управляющих сигналов, формирования управляющих воздействий для силовых ключей преобразовательной схемы, реализации управления двигателями с использованием трех- и пятипроводной рабочей цепи, контроля положения стрелочного перевода и механизма автостопа с применением кодовых сигналов. Затронуты вопросы практической реализации обнаружения обрывов рабочей цепи в периоды времени между переводом стрелок и изменением состояния электромеханических автостопов. Приведены основные технические характеристики силового модуля, сведения об используемой элементной базе и особенностях конструктивной реализации аппаратуры
Ключевые слова
Рассматривается проблема обеспечения устойчивости микропроцессорных систем железнодорожной автоматики к сверхширокополосным импульсам электромагнитного поля. Показана уязвимость современных микропроцессорных систем управления и обеспечения безопасности движения поездов к электромагнитным импульсам преднамеренного воздействия. Выделены особенности критичных к безопасности микропроцессорных систем железнодорожной автоматики, которые определяют отличие проблемы обеспечения устойчивости этих систем от той же проблемы в отношении информационных систем. Электростатические разряды обладают наибольшей шириной частотного спектра. Они воздействуют на те же апертуры в корпусах технических средств микропроцессорных систем железнодорожной автоматики, что и импульсы преднамеренного воздействия. При падении электромагнитной волны импульса преднамеренного воздействия апертура выделяет этот импульс и передает его внутрь корпуса. Поэтому излучаемый внутрь корпуса импульс преднамеренного воздействия и импульс электростатического разряда могут быть сопоставлены по форме и амплитуде с помощью спектрально-энергетического условия эквивалентности. Рассмотрен расчет энергии и активной полосы частот импульсов, наиболее часто используемых в качестве импульсов преднамеренного воздействия. Продемонстрировано, что расчет активной полосы частот в инженерной практике производится путем построения интегральной кривой распределения энергии в спектре. Разработана методика косвенной оценки воздействия электромагнитного импульса преднамеренного воздействия по данным расчетного прогнозирования устойчивости к электростатическим разрядам. В статье получен аналог уравнения силового подавления радиоэлектронных средств, который позволяет найти параметры генератора электромагнитных импульсов, создающего опасные для микропроцессорных систем железнодорожной автоматики импульсы. Приведено также выражение для интенсивности помех, характеризующей вклад электромагнитных импульсов преднамеренного воздействия в электромагнитную обстановку на месте расположения микропроцессорной аппаратуры железнодорожной автоматики.
Ключевые слова
Уровень надежности систем интервального регулирования движения поездов непосредственно влияет на безопасность и бесперебойность их движения, на скорость и сроки доставки грузов и пассажиров, на трудоемкость и себестоимость перевозок, на расходы по эксплуатации этих систем. Если рассматривать участок железной дороги как сложную динамическую систему, то при относительно небольшом весе основных фондов технических средств, предназначенных для интервального регулирования движения поездов, отказы в них заметно влияют на выходной эффект такой системы. На железных дорогах России применяются преимущественно системы интервального регулирования с использованием рельсовых цепей и разделением перегонов на блок-участки. Такие системы широко задействуются и на железных дорогах мира. Поэтому актуальна проблема количественного определения потерь в движении поездов от отказов устройств электрической централизации при сквозном пропуске поездов через станцию и от отказов устройств автоблокировки. Величина потерь зависит от интенсивности отказов технических средств и времени восстановления их работоспособности, от интенсивности движения поездов, длины блок-участков, соотношения грузовых и пассажирских поездов на участке, скорости их движения по графику и степени уменьшения скорости из-за отказов рассматриваемых технических средств. По участкам железных дорог России движутся и грузовые и пассажирские поезда, скорости которых могут заметно различаться, что существенно влияет на потери в движении от таких отказов. При расчетах приходится использовать данные по пропускной способности перегонов и возможностям ускорения поездов. Результаты расчетов обеспечивают возможность объективного выбора типа рассматриваемых систем и требований к ним при новом проектировании или при их реконструкции на участках железных дорог, а также возможность корректного распределения расходов на повышение надежности эксплуатируемых систем.
Ключевые слова
В статье рассмотрен способ автоматизации организации работы службы поддержки пользователей автоматизированных систем управления (АСУ) транспортных предприятий. В условиях цифровизации, постоянного совершенствования, расширения функциональных возможностей таких АСУ, роста числа их пользователей актуальность проблемы не вызывает сомнений. Работа службы поддержки пользователей АСУ транспортных предприятий представлена как система массового обслуживания. Проанализирована возможность применения различных методов для решения поставленной задачи. Дано описание работы службы поддержки, способы формирования ее отделов. Классифицированы инциденты, которыми она занимается. Разработан алгоритм формирования отделов службы поддержки. Решить поставленную задачу предлагается с помощью генетического алгоритма. Алгоритм и понятия, характеризующие его, адаптированы для достижения заявленной в статье цели. Представлены варианты кроссинговера, которые могут использоваться генетическим алгоритмом при решении различных классов задач. С помощью разработанного программного обеспечения проведено моделирование организации работы службы поддержки с применением алгоритма распределения сотрудников. Выполнен сравнительный анализ результатов моделирования работы отделов при различных способах их формирования, в т. ч. полученных с использованием генетического алгоритма. Анализ показал эффективность применения генетического алгоритма при планировании работы соответствующих подразделений. Продемонстрирована возможность адаптации разработанного алгоритма для планирования работы персонала, задействованного в техническом содержании инфраструктуры городских рельсовых транспортных систем. Эта задача аналогична рассмотренной в данной статье, т. к. во многих случаях возникает необходимость или возможность использования сотрудников с различными компетенциями для выполнения только одного вида работ.
Ключевые слова
В статье обоснованы технологические и технические решения, расширяющие применение норм проектирования систем железнодорожной автоматики и телемеханики, регламентирующих разработку и эксплуатацию систем интервального регулирования движения поездов (СИРДП). На основе анализа способов расстановки светофоров автоблокировки и сигнальных знаков автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), применяемой как самостоятельное средство сигнализации и связи при движении поездов (АЛСО), доказано, что определение длин блок-участков по задаваемым межпоездным интервалам снижает пропускную способность перегонов. Установлено, что существенное повышение пропускной способности перегонов достигается при определении длин «фиксированных» блок-участков с помощью расчета максимальных тормозных путей поездов на каждом перегоне, а длин «подвижных» блок-участков - на основе оперативно рассчитываемых тормозных путей каждого поезда, проходящего по данному перегону. Особое внимание уделяется применению когнитивного (исследовательского) метода использования знаний и опыта взаимодействующих специалистов железнодорожного транспорта в области создания, проектирования и эксплуатации СИРДП. Определены направления развития программного обеспечения существующих и создаваемых информационных систем, которые обслуживают графистов-технологов, поездных диспетчеров и машинистов. Показано, что использование метода имитационного моделирования движения поездов увязывает моменты времени прибытия и отправления поездов с началом и окончанием станционных технологических операций, что расширяет возможности учета влияния технических и организационных факторов на оценку пропускной и перерабатывающей способности технических станций. Предложено дополнение программного обеспечения метода набором алгоритмов, которые определяют потребную пропускную способность железнодорожных перегонов, станций, участков, линий и направлений при задаваемых количествах поездов различных скоростных категорий, с учетом перспективы предоставления «окон» для ремонтных работ в зависимости от планируемых объемов перевозок.
Ключевые слова
В статье исследуются способы синтеза систем функционального контроля логических комбинационных схем с полным обнаружением любых одиночных неисправностей с помощью свойств обнаружения ошибок полиномиальных кодов. Предложена классификация специальных образующих полиномов, формирующих коды с небольшим значением длины контрольного вектора и полной идентификацией ошибок определенного вида или кратностей. Предложен метод построения системы функционального контроля с полной идентификацией одиночных неисправностей на основе свойства полного обнаружения трехкратных ошибок полиномиальными кодами. Разработаны алгоритмы поиска и формирования контролепригодных Н1-, Н2-и Н3-групп выходов схем с учетом свойств полиномиальных кодов. Перечислены виды функциональной зависимости рабочих выходов комбинационных схем, при которых могут возникать ошибки разного вида. На основе свойства обнаружения любых симметричных и асимметричных ошибок полиномиальными кодами предложен метод построения систем функционального контроля с полной идентификацией этого вида ошибок. Для примерной схемы приводится разработка системы функционального контроля на основе предлагаемых методов.
Ключевые слова
В статье приведены примеры использования программируемых логических интегральных схем в различных отраслях промышленности. Описываются возможные неисправности в блоках ПЛИС и их отличие от неисправностей в программируемых логических матрицах. Особое внимание уделяется отказам элемента LUT. Описываются особенности организации систем технического диагностирования, функционирующих в рабочем режиме объектов диагностирования, для комбинационных логических устройств, реализованных на основе программируемых логических интегральных схем. На примере модульных кодов с суммированием показано, что известные подходы к организации таких систем для устройств, реализованных на вентильной основе, напрямую могут применяться и для устройств рассматриваемого типа. Поскольку фиксируются проявления неисправностей в виде ошибок, а не сами неисправности, подходы к организации систем диагностирования универсальны. Также приведена сравнительная характеристика модульных кодов с суммированием в зависимости от модуля кода. Предложен код, который будет обнаруживать в исследуемом примере все неисправности.