Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Гапанович Валентин Александрович. Автоматизация управления высокоскоростным движением поездов: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.13.06 / Гапанович Валентин Александрович;[Место защиты: Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)].- Москва, 2012.- 23 с.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Эффективное функционирование железнодорожного транспорта Российской Федерации играет исключительную роль в создании условий для перехода на инновационный путь развития и устойчивого роста национальной экономики.

Одной из стратегических задач, стоящих перед экономикой России, является широкое внедрение высокоскоростного движения поездов (ВСД) и систем управления ВСД, которые базируются на использовании современных отечественных и зарубежных инновационных информационных и спутниковых технологий (ИТ и СТ). Данные технологии относятся к классу критических и вместе с ВСД определяют уровень развития страны в мировой экономике. В России 17 декабря 2009 г. началась регулярная эксплуатация на участке Санкт-Петербург-Москва Октябрьской ж.д. высокоскоростных поездов типа «Сапсан». В 2010 г. поезда «Сапсан» стали курсировать на участке Москва – Нижний Новгород Горьковской ж.д. Одновременно на этих дорогах курсируют обычные поезда (грузовые, пассажирские и пригородные) со скоростями до 160 км/ч. Таким образом, в настоящее время для Российских железных дорог (РЖД) характерным является смешанное движение высокоскоростных и обычных поездов. Особую сложность в этом случае представляют вопросы построения автоматизированной системы управления движением поездов (АСУДП).

Показатели эффективности АСУДП, в первую очередь, по надежности и безопасности движения, должны быть гармонизированы с требованиями международных нормативных документов, учитывать необходимость оперативного контроля состояния подвижного состава и объектов инфраструктуры, риски нарушения безопасности и затраты на поддержание системы в работоспособном состоянии на всех этапах жизненного цикла.

Исследованию проблем разработки и повышения эффективности систем управления на железнодорожном транспорте, в том числе при ВСД, посвящены работы российских ученых Баранова Л.А., Батурина А.П., Бестемьянова П.Ф., Василенко М.Н., Доенина В.В., Ерофеева Е.В., Козлова П.А., Колесникова В.И., Лисенкова В.М., Матвеева С.И., Махутова Н.А., Никитина А.Б., Поплавского А.А., Розенберга Е.Н., Розенберга И.Н., Савоськина А.Н., Сапожникова В.В., Сапожникова Вл.В., Сидоренко В.Г., Сотникова Е.А., Шалягина Д.В., Шубинского И.Б. и других авторов.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка автоматизированной системы управления высокоскоростным движением (АСУ ВСД) поездов на железнодорожном транспорте.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1. Обобщить результаты международного опыта в области разработки и создания АСУ ВСД.

2. Разработать принципы построения АСУ ВСД для Российских железных дорог (РЖД).

3. Разработать архитектуру АСУ для линий со смешанным движением высокоскоростных и обычных поездов (до 160 км/ч), учитывающую особенности РЖД.

4. Разработать математическую модель для оценки надежности восстанавливаемых устройств и систем с учетом вероятности и длительности скрытых отказов.

5. Разработать математическую модель функциональной безопасности АСУ ВСД с учетом вероятности скрытых отказов и рисков.

6. Разработать методики для оценки эффективности АСУ ВСД и производ-ственно-технологических процессов на РЖД с учетом рисков и затрат.

7. Разработать комплекс способов и технических решений для реализации АСУ ВСД, которые базируются на использовании новейших ИТ и СТ и позволяют повысить объем, оперативность и достоверность используемых данных, обеспечить расширение количества и интеллектуализацию выполняемых функций.

Методы исследований. В работе использованы методы теории автоматического управления, теории вероятностей, теории надежности, методы анализа рисков.

Достоверность и обоснованность полученных научных выводов подтверждается корректностью использованного математического аппарата, а также реальным использованием результатов работы в АСУДП на РЖД, системах технического обслуживания пути и в серии отраслевых стандартов УРРАН.

Научная новизна. В работе получены и выносятся на защиту следующие новые научные результаты:

1. Принципы повышения эффективности АСУ ВСД, отличающиеся от известных возможностью реализовать управление смешанным движением высокоскоростных и обычных поездов (до 160 км/ч), оперативное прогнозирование и выявление рисков нарушения безопасности, а также выработку превентивных мер по их предотвращению.

2. АСУ ВСД со смешанным движением высокоскоростных и обычных поездов (до 160 км/ч), отличающаяся от известных структурой прямого управления всеми объектами из единого центра, в которой формирование управляющих воздействий производится в зависимости от состояния технических средств в процессе функционирования и отклонений в движении поездов от графика.

3. Математическая модель для оценки функциональной безопасности восстанавливаемых технических средств АСУ ВСД, отличающаяся от известных учетом приемлемых или недопустимых уровней рисков, а также скрытых отказов и возможностью их обнаружения как штатными, так и нештатными средствами контроля.

4. Методика оценки эффективности функционирования АСУ ВСД, перевозочного и других технологических процессов, отличающаяся от известных учетом рисков и затрат на поддержание жизненного цикла.

5. Комплекс способов и технических решений для реализации АСУ ВСД на Российских железных дорогах, базирующихся на широком использовании современных ИТ и СТ.

Практическая ценность. Практическая ценность работы подтверждается повышением технико-экономической эффективности систем управления в рамках комплексных научных проектов на участках высокоскоростного движения Санкт-Петербург – Москва, на направлении Рыбное – Челябинск и при проектировании транспортной системы Олимпиады 2014 за счет использования полученных в диссертации результатов.

Внедрение результатов работы. Разработанные методы повышения достоверности и точности информации, используемой в АСУ ВСД, и расширения количества функций, выполняемых на основе применения современных ИТ и СТ, нашли применение в проектах, реализованных на Октябрьской, Московской, Северной и ряде других железных дорог.

Предложенные методы построения АСУ ВСД обеспечили комплексное решение задач управления ВСД с учетом состояния инфраструктуры, а также управления проведением ремонтных и восстановительных работ.

Разработанные методики для расчета показателей надежности, безопасности и эффективности автоматизированных систем управления и технологических процессов использованы при организации ремонта пути на Северной железной дороге и в утвержденной для применения в ОАО «РЖД» серии стандартов УРРАН.

Принципы построения систем управления с применением современных ИТ и СТ использованы в разработанной при участии автора «Стратегии инновационного развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 года».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались: на заседаниях научно-технических советов ОАО «РЖД», Москва, 2006-2011гг.; на международных научно-практических конференциях: «Спутниковые технологии и цифровые системы связи», Москва, 2007-2010гг.; на конференции «Интеллектуальный транспорт-2010», Москва, 2010; на заседаниях и научно-практических конференциях Совета по железнодорожному транспорту государств-участников СНГ, 2007-2011; на заседаниях кафедры «Управление и информатика в технических системах (УИТС)» МГУПС (МИИТа), 2011-2012гг.

Публикации. По теме диссертации автором опубликованы 41 печатная работа, в том числе 23 в изданиях, рекомендованных ВАК, и в 3-х монографиях; получено 6 патентов на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения. Содержит 154 страницы машинописного текста, 39 иллюстраций и 5 таблиц. Список использованной литературы включает 104 наименования.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net