Содержание к диссертации
Введение
1. Системы телемеханического управления локомотивами
1.1 Обзор принципов построения систем телемеханического управления локомотивами
1.2 Методы анализа и синтеза систем телемеханического управления локомотивами 39
1.3 Постановка задачи исследования
1.4 Выводы по главе .
2. Дополнительные решающие схемы в телемеханических системах с пошаговой синхронизацией
2.1 Принципы построения дополнительных решающих схем в телемеханических системах с пошаговой синхронизацией 48
2.2 Обобщенная дополнительная решающая схема на случай произвольного числа импульсных признаков .
2.3 Постановка задач выбора параметров дополнительных решающих схем и телемеханических сигналов
2.4 Выводы по главе
3. Экспериментальное исследование статистических характеристик искажений элементов телемеханических сигналов
3.1 Анализатор краевых искажений и дроблений элементов кодовой серии
3.2 Результаты экспериментальных исследований ?
3.3 Выводы по главе. ??
4. Оптимизация параметров дополнительных решащих схем и телемеханических сигналов на основе байесовых критериев
4.1 Постановка задачи параметрической оптимизации...2
4.2 Определение условных вероятностей ошибочных решений в дополнительной решающей схеме при временном импульсном признаке
4.3 Определение условных вероятностей ошибочных решений в дополнительной решающей схеме при из частотном импульсном признаке.
4.4 Параметрическая оптимизация по критерию Зигерта Котельникова дополнительных решающих схем и телемеханических сигналов 132
4.5 Выводы по главе
5. Определение вероятностных показателей качества телемеханических систем методом моделирования на ЭВМ ..
5.1 Принципы построения имитационных моделей систем телемеханического управления
5.2 Структура имитационной модели телемеханической системы
5.3 Интерпретация результатов моделирования, определение и ннализ вероятностных показателей качества 159
телемеханических систем
183
5.4 Выводы по главе
6. Эксплуатационные испытания систем телемеханического управления локомотивами
6.1 Принципы организации высокочастотного канала связи по контактной сети 185
6.2 Эксплуатационные испытания систем телемеханического управления локомотивами 188
6.3 Выводы по главе
Заключение .1.9.9
Список использованных источников
- Методы анализа и синтеза систем телемеханического управления локомотивами
- Обобщенная дополнительная решающая схема на случай произвольного числа импульсных признаков
- Результаты экспериментальных исследований
- Параметрическая оптимизация по критерию Зигерта Котельникова дополнительных решающих схем и телемеханических сигналов
Введение к работе
Железные дороги занимают ведущее место в транспортной системе страны.Их удельный вес во внутреннем грузообороте составляет более семидесяти процентов.Железнодорожный транспорт является важной составной частью материально-технической базы экономики и во многом определяет эффект работы всех отраслей народного хозяйства.По удельным энергозатратам этот вид транспорта самый экономичный.
В соответствии с решениями ХХУІ съезда КПСС/1/,последующих пленумов ЦК КПСС, в стране намечены конкретные меры, направленные на повышение эффективности и качества работы всей транспортной системы страны.Для того,чтобы транспортный конвейер действовал надёжно и ритмично,обеспечивая растущие потребности народного хозяйства в перевозках,намечено повысить эффективность использования транспортных средств, увеличить пропускную и провозную способность магистралей,повысить перерабатывающую способность грузовых и сортировочных станций.Важнейшим условием работы транспорта особенно при современной высокой интенсивности движения поездов является обеспечение безопасности движения.
Одним из путей достижения поставленных целей является внедрение на транспорте достижений научно-технического прогресса/2/, Для решения поставленных задач наряду с другими мерами предусматривается расширить внедрение на транспорте систем автоматического и телемеханического управления. Применение такого рода систем позволит автоматизировать и оптимизировать процесс ведения поезда, точнее соблюдать график движения, облегчить труд локомотивных бригад и диспетчерских служб, использовать существующие резервы времени и осуществлять перевозку грузов с минимальными затратами энергии, повысить безопасность движения и в идеальном случае полностью исключить аварийные ситуации, вызывающие сбои графика движения, длительные простои, порчу грузов и транспортных средств.
Учитывая высокую эффективность внедрения отмеченных выше систем, на железных дорогах СССР, а также ряда зарубежных стран, значительное внимание уделяется вопросам создания и эксплуатации систем телемеханического управления (СТУ) локомотивами.
Среди систем, предназначенных для повышения пропускной и провозной способностей железных дорог отметим системы телеуправления дополнительными локомотивами в соединенных поездах. Управление дополнительным локомотивом (или толкачём) осуществляется с головного с помощью посылки команд по каналу телеуправления и подтверждения их исполнения по каналу телесигнализации. Примером разнообразных отечественных систем данного класса являются разработанные в МИИТе системы "Братск-1" и "Братск-1М" /3,4, 5,6/, системы ВНИИЖТа / 7,8/ и УЭМИИТа /9/.Из зарубежных СТУ отметим системы "Марафон" (Франция) и "ІОСОШс" (США) / 11,12/.
Централизованные системы управления движением поездов наземных железных дорог и метрополитенов позволяют повысить реальную пропускную способность линий в условиях возрастающих ин-тенсивностей движения поездов / 13,14,15,16,17/.Строятся централизованные системы, как правило, по иерархическому принципу /13,14,15,16,17/.Системы телемеханического управления при этом выполняют фнукции обмена командной,известительной и вспомогательной информацией между отдельными уровнями иерархии /15,16/. Из отечественных систем подобного типа отметим разрабатываемые МИИТом совместно с ВНИИШТом автоматизированные системы управления движением поездов наземных железных дорог /14,15/ и метрополитенов /16,17/, а также систему передачи информации о показаниях выходных сигналов светофоров с боковых некодированных
- 7 -путей станции на локомотив /18/,разработанную в МИИТе.
Из зарубежных систем необходимо отметить систему В ART (США),предназначенную для управления поездами на пригородных линиях Сан-Франциско /19/,системыMLleHflL StyB-30 (Великобритания) /20,21/ЛШ/ОДШИТ) /22/MS- 800 ( ФРГ) /23/,пред-назначенные для наземных железных дорог, а также централизованные системы информации,связи,контроля и управления на метрополитенах Лондона (Великобритания) /24/ и TOKHOJ (Япония) /25/.
Для повышения перерабатывающей способности сортировочных горок применяются телемеханические системы управления скоростью надвига.В СССР система данного класса ТТЛ ЦНИИ разработана во ВНИИЖТе /26,27/.Опыт эксплуатации подобных систем имеется также на Государственных железных дорогах ФРГ /28/ и Швейцарии /29/. Системы телеуправления маневровыми локомотивами позволяют повысить перерабатывающую способность грузовых и сортировочных станций.Подобные системы широко используются на железных дорогах ФРГ / 28,30/.
СТУ,предназначенные для проведения на транспорте экспериментальных исследований,применяются с целью обеспечения безопасности обслуживающего персонала.Примерами систем этого класса в СССР могут служить система ТЛ-76 /31/, разработанная МИИТом совместно с ВНИИШТом и служащая для проведения испытаний верхнего строения пути и подвижного состава в режимах,отличных от правил технической эксплуатации, многофункциональная система телемеханики для управления экипажем ВСНТ на опытном полигоне, разработанная в МИИТе / 32.33/.Из зарубежных систем подобного класса наибольший интерес представляет разработка консорциумом TRANSRAPID аналогичной системы для испытаний скоростного транспорта на магнитном подвешивании на полигоне в районе.
Специфика и особенности построения всех систем телемеханического управления, отмеченных выше, определяется значительным числом команд и телесигналов, посылаемых в среднем в единицу времени и достигающим тысяч и более в сутки /3/, а также тем, что их работа происходит в условиях высокого уровня электромагнитных помех /37/.В качестве каналов связи, предназначенных для передачи командной, известительной и телеметрической информации, используются радиоканал /8,38/ ,а на электрифицированных участках - высокочастотный канал связи по контактной сети / 39,40/. В связи с тем, что при телемеханическом управлении локомотивами основным условием является соблюдение безопасности движения, к показателям качества СТУ, определяемым рядом вероятностных характеристик, предъявляются повышенные требования. К важнейшим вероятностным характеристикам СТУ, называемым в дальнейшем вероятностными показателями качества (ВПК),согласно установленным в настоящее время стандартам, относятся вероятности трансформации, подавления, неисполнения команды при заданном числе повторений. Повышение ВПК СТУ, таким образом, является актуальной задачей.
Анализ отечественного и зарубежного опыта разработок показал перспективность использования систем с временным разделением элементов сигнала и пошаговой синхронизацией. Исследования показали /3,4,5,6,41,42,43/,что применение данного вида синхронизации наряду с кодами постоянного веса, дополненными проверками по Хэммингу, обеспечивает при телемеханическом управлении локомотивами заданное значение вероятности трансформации команды. Однако, без применения специальных мер, вероятность подавления сообщений в телемеханических системах отмеченного класса достаточно высока и в ряде случаев может привести к значительным задержкам исполнения посылаемой команды, что при управлении подвижными объектами железнодорожного транспорта, особенно в уеловиях роста интенсивностей движения, недопустимо.
На основании вышеизложенного, целью данной работы является разработка методов построения телемеханических систем с пошаговой синхронизацией, обеспечивающих повышение вероятностных показателей качества управления подвижными объектами железнодорожного транспорта. Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:
I. Анализ принципов построения систем телемеханического управления локомотивами и выбор рационального способа построения аппаратуры.
2.Разработка методов учета и использования априорной информации о телемеханическом сигнале,имеющейся в системах телемеханического управления с пошаговой синхронизацией.
3.Создание специальной аппаратуры,разработка методики и экспериментальное исследование статистических характеристик искажений элементов телемеханического сигнала в каналах связи,используемых в системах телемеханического управления локомотивами.
4.Разработка математических моделей искажений элементов телемеханического сигнала и проведение оптимизации телемеханического сигнала и трактов его обработки,обеспечивающей повышение вероятностных показателей качества управления подвижными объектами.
5.Разработка имитационных моделей телемеханических систем, позволяющих определять и прогнозировать их вероятностные показатели качества.
б. Реализация предложенных принципов и использование полученных результатов в системах телеуправления локомотивами и проведение испытаний систем в реальных эксплуатационных условиях железнодорожного транспорта.
Диссертация состоит из шести глав.
В первой главе проводится обзор принципов построения, методов анализа и синтеза систем телемеханического управления локомотивами и на этом основании ставится задача исследования.
Вторая глава посвящена принципам построения дополнительных решающих схем,использующих априорную информацию о сигнале в телемеханических системах с пошаговой синхронизацией при различных видах импульсного признака. Проводится обобщение предложенных принципов на случай произвольного числа импульсных признаков. Ставится задача выбора параметров дополнительных решающих схем и телемеханических сигналов.
В третьей главе даётся описание предложенного анализатора краевых искажений и дроблений элементов кодовой серии,приводятся методика проведения и результаты экспериментальных исследований в высокочастотном канале связи по контактной сети электрифицированных железных дорог.
Четвертая глава посвящена параметрической оптимизации по критерию Зигерта-Котельникова дополнительных решающих схем и телемеханических сигналов. Выводятся аналитические выражения для определения условных вероятностей ошибочных решений в дополнительных решающих схемах при двух видах импульсного признака.
Пятая глава посвящена определению и прогнозированию вероятностных показателей качества телемеханических систем методом моделирования на ЭВМ.Излагаются принципы построения имитационных моделей, даны алгоритмы и моделирующие Фортран-программы для ЭВМ типа ЕС, проанализированы результаты моделирования.
Шестая глава посвящена эксплуатационным испытаниям систем телемеханического управления локомотивами, при разработке которых использованы результаты,полученные в предыдущих главах настоящей работы.Приводятся принципы организации высокочастот - II ного канала связи по контактной сети, используемого в ряде систем,описывается методика проведения и даются результаты испытаний отдельных систем телемеханического управления подвижными объектами железнодорожного и высокоскоростного наземного транспорта.
Методы анализа и синтеза систем телемеханического управления локомотивами
Как уже отмечалось выше,для достижения высоких показателей качества управления локомотивами СТУ должны выполнять заданные функции,обеспечивая вероятностные характеристики согласно установленным в настоящее время стандартам,определяемым ГОСТ 16521-74. Для систем 1-й категории,к которым относятся СТУ подвижными объек тами железнодорожного транспорта,установлены следующие значения вероятностных характеристик при вероятности искажения элементарной посылки телемеханического сигнала,равной 10 : - вероятность трансформации переданной команды телеуправления Р 4 ю-13; - вероятность трансформации или потери переданного телесиг нала при спорадической передаче ( при повторении передачи до трех раз) О ТО""8 - вероятность отказа исполнения посланной команды ( при повторении передачи до трех раз ) - вероятность возникновения одного ложного телесигнала в год при отсутствии передачи Рл 2-Ю"5 І
Назовем эти характеристики вероятностными показателями качества (ВПК) СТУ. За количественную меру ВПК можно взять соответствующие значения вероятностных характеристик.Однако,ввиду малости последних,целесообразно принять меру термина " верность", введенного для обозначения соответствия принятого сообщения переданному А.А.Харкевичем / 60/. При этом мерой ВПК будет убывающая функция соответствующих вероятностей,имеющая вид: M(Pi)=-fyPi,, (i.i) где Уі - значение той или иной вероятностнойхарактеристики. Повышению ВПК СТУ локомотивами в данном случае будет ставиться в соответствие уменьшение вероятностей трансформации,отказа от исполнения посланной команды и т.д.
К дополнительным показателям качества СТУ можно отнести среднее время передачи команды, определяемое следующим выражением/43/: Г - Iff + М(У)] , (1.2) где / - время передачи одной кодовой серии, Мы)" математическое ожидание длин подряд подавленных кодовых серий при условии,что первая серия подавляется, а после X -ой подавленной следует правильно принятая. Вероятность подавления команды позволяет оценивать такой показатель СТУ как r j# . При условии независимости подавлений число повторений передачи команды L распределено по геометрическому закону, а вероятность L повторений определяется следующим образом: PL Рпо$ V глоу/ - ( 1.3 )
Например, при Гпоа = Ю , что имеет место в некоторых случаях , и L = 4 ( команда исполняется с четвертого раза после трех отказов от исполнения из-за подавлений) г он = Ю , что на 2 порядка хуже установленных стандартов.В каналах с памятью / 59,43/ распределение длин подряд расеинхронизированных серий не подчинено геометрическому закону. Поэтому для определения гой в СТУ, использующих указанные каналы, введем показатель - вероятность отказа исполнения посланной команды из-за подавлений при произвольном числе повторений,определяемый следующим выражением: где L - число повторений передачи команды, при котором Pit) происходит отказ исполнения, распределение длин подряд подавленных серий.
По существу Нои (") - это распределение вероятностей числа повторений. Распределение г (с) может быть заменено соответствующим статистическим распределением чаетостейг( ) появления с подряд рассинхронизированных кодовых серий.Следует отметить,что к подавлениям приводят не только рассинхронизации, но и появления серий с обнаруживаемыми ошибками ( если в системе не использован код с исправлением ошибок). Однако, в СТУ с пошаговой синхронизацией вероятность появления серий с ошибками на 2-f3 порядка ниже появления рассинхронизированных, и данное обстоятельство не оказывает существенного влияния на введенный показатель.
Заданные ВПК, с одной стороны, определяются характеристиками выбранного канала связи,помехоустойчивостью каналообразующей аппаратуры, а с другой - аппаратурной надежностью СТУ. Учет обоих этих факторов непомерно сложен, поскольку не одинаково их влияние на СТУ в целом, а осуществить перебор всех состояний элементов СТУ и сгруппировать их по признаку одинакового влияния на ВПК практически не представляется возможным.При этом, учитывая современные тенденции развития высоконадежной интегральной микросхемотехники, в первую очередь требуется решение задач обеспечения высоких ВПК, связанных с процессом передачи команд управления по каналам связи.
Показатель Р имеет отношение к СТУ спорадического действия и характеризует возможность формирования ложных команд при отсутствии передачи из импульсов помех различной длительности.Подобные ситуации практически исключаются при использовании разработанного при участии автора устройства, обнаруживающего сверхдлинную паузу в свободном канале и устанавливающего приемный распределитель системы в исходное состояние /61/.
Обобщенная дополнительная решающая схема на случай произвольного числа импульсных признаков
Широко известными моделями искажений элементов кодовой серии, снимаемых с выхода первой решающей схемы, вне зависимости от причин их вызывающих, являются краевые искажения и дробления /63,64, 65,69/.Краевые искажения определяются как смещения значащих моментов восстановления ( ЗМВ ) элементарной посылки относительно соответствующего ему идеального ЗМВ и при пошаговой синхронизации проявляются в смещении фронтов импульсов и пауз кодовой последовательности.Искажения типа дроблений проявляются в изменении значащей позиции внутри значащего интервала и,как показано в 1.3, являются основным фактором, вызывающим ошибки, приводящие к обнаруживаемой рассинхронизации.Весьма эффективным методом обработки элементов телемеханического сигнала в этом случае будет интегральный прием / 63,65/ элементов кодовой серии в канале постоянного тока СТУ.
Данная глава посвящена описанию принципа работы дополнительных решающих схем (ДРС) ,реализующих указанный метод обработки с учетом априорной информации о телемеханическом сигнале при пошаговом способе синхронизации,заключающейся в жестком чередовании импульсов и пауз, а также в постоянном соотношении длительностей элементарных посылок. На описываемые в данной главе ДРС при частотном и временном импульсных признаках получены авторские свидетельства на изобретения / 54,55/.
В данной главе также проведено обобщение класса ДРС на случай произвольного числа импульсных признаков и поставлена задача выбора параметров ДРС и телемеханических сигналов.
Интегральный метод приема в ДРС может быть реализован двумя способами: непрерывным и дискретным.Дискретный способ обладает рядом преимуществ,определяемых возможностью получения высокой точности и стабильности пороговых величин при использовании типовых логических элементов. Кроме того,при данном способе легко реализуется алгоритм учета априорной информации, имеющейся в телемеханическом сигнале. Дискратно-интегральный способ приема, относящийся к цифровым методам обработки двоичных сигналов,можно рассматривать и как комбинированный метод регистрации элементарных посылок,поскольку при одном отсчете он переходит в метрд строби-рования / 63,64,70/,а при росте числа отсчетов дискретного интегрирования - в непрерывный интегральный метод. Поскольку при пошаговой синхронизации невозможно в чистом виде реализовать регистрацию методом стробирования ( укороченного контакта) , т.к. границы элементарных посылок на приемной стороне неизвестны,то дискретно-интегральный метод по существу исчерпывает все возможные методы регистрации при поэлементном приеме.
Рассмотрим вначале алгоритм приема последовательности элементарных посылок при частотном импульсном признаке (ЧИП).ЧИП организуется использованием в канале связи трехчастотной манипуляции.В этом случае ( рис.2.I) нулевой символ передается частотой fe A# единичный - -д/ , пауза - ,где - несущая частота, д & -девиация частоты.При этом шаговые импульсы и паузы имеют одинаковые длительности, и по отношению к величине обратной телеграфной скорости передачи В , равные I.
Для поцикловой синзронизации в качестве фазирующего импульса может быть использован в /,р раз удлиненный единичный импульс / 62/.Частотный дискриминатор приемного устройства и двух пороговый компаратор образуют первую решающую схему, имеющую три п канала ( рис. 2.1 ) .Первый канал формирует сигнал логическрй "I" при приходе элемента с частотой п0 л »что соответствует нулевому символу кодовой серии.Второй канал формирует сигнал "I" при приходе элементарной посылки с частотой I ,что соответствует паузе.Третий канал формирует сигнал " I " при приходе посылки с частотой -д , что соответствует единичному ( информационному) элементу кодовой серии.При отсутствии ДРС объединением схемой ИЖ первого и третьего каналов формируется последовательность шаговых ( тактовых ) импульсов для переключения распределителя приемного полукомплекта СТУ. Последовательность единичных символов ( третий канал ) является стробирующей при записи кодового слова в блок памяти СТУ.
ДРС и ЧИП,блок-схема которой представлена на рис.2.2., сос-стоит из следующих основных элементов / 54,71/: трех дискретных интеграторов, включающих логические схемы И ( 1,2,3 ), двоичные счетчики ( 4,5,6 ) и генератор эталонных импульсов (7), а также логическую схему ИЖ ( 8),тактовый (9) и информационный (10) триггеры. Для фиксации фазирующего импульса предусмотрен отдельный интегратор,включающий логическую схему И(П) ,двоичный счетчик(12) и триггер поцикловой синхронизации ( 13 ).
ДРС работает следующим образом.С выхода первой решающей схемы по трем параллельным каналам,но последовательно во времени, на первые входы логических схема И 1,2,3 ДРС поступают импульсы одинаковых длительностей,соответствующие нулевым,единичным и паузным посылкам кодовой серии ( рис.2.1).
Результаты экспериментальных исследований
В предыдущем параграфе были описаны принципы построения ДРС для двух видов импульсного признака - частотного и временного .Известный интерес представляет собой задача обобщения этих принципов на случай использования в СТУ с пошаговой синхронизацией различных комбинаций временных, частотных,фазовых,амплитудных и полярных импульсных признаков.При этом важно лишь одно обстоятельство, а именно: первая решающая схема, осуществляющая разбиение множества приходящих сигналов на непересекающиеся подмножества ,должна формировать по нескольким параллельным каналам, но последовательно во времени,серию чередующихся импульсных и паузных посылок.Необходимость в подобных ДРС может возникнуть при использовании в СТУ многопозиционных либо сложных сменно-качественных кодов.
Обобщенная ДРС, структурная схема которой представлена на рис.2.6,построена по принципам,изложенным в 2.1,и состоит из 171 каналов дискретного интегрирования элементов кодовой серии,причем ІЇІ -й интегратор предназначен для паузной последовательности. Число 171 соответствует числу частотных ( либо фазовых , амплитудных, полярных ) импульсных признаков, используемых в системе.
В каждом из /71 каналов может быть зафиксировано К і ,где Kb = 0,1,2,,.., K-I временных импульсных признаков.Для простоты, не отражающейся,впрочем,на общности рассуждений,положим все К» — К= const Выходы двоичных счетчиков дискретных интеграторов, соответствующие порогам фиксации элементарных посылок,обозначены ( рис.2.6) соответственно щ - для нулевой посылки,..., $«. J Для (/7? ""/ )-й. Таким образом, описываемая ДРС пред назначена для поэлементной обработки (/??/ -/ ) - ичных ко дов. При этом,очевидно, элемент -{(їїі-уК (самая короткая паузная посылка) является только разделительным и не соответст вует какой-либо букве в алфавите кода. Это обстоятельство, а так же тот факт, что информационные символы паузной последовательнос ти могут находиться только на четных позициях кодового слова, уменьшают объем кода и снижают эффективность использования кана ла связи.
В некоторых случаях целесообразно использовать в СГУ так называемое кодирование на импульсах и на паузах / 5 /. При этом одинаковые по длительности импульсные и паузные посылки соответствуют одним и тем же символам. Полученный таким образом сменно--качественный код / 75,76/ за счет чередования импульсных признаков, присущих пошаговой синхронизации, допускает любые сочетания символов и не требует увеличения полосы частот, необходимой для передачи. Важное практическое значение имеет вариант СТУ С ГЛ-К=2. В этом, как и в любом другом конкретном случае, структура нужной ДРС при заданных 171 и К однозначно может быть получена из обобщенной.
Для облегчения подобной процедуры подчерки некоторые особенности построения обобщенной ДРС.
Запирание каналов импульсных и паузных последовательностей осуществляется в момент фиксации посылок максимальной длительности {К і\ ,... {(/ТН)/ -Л WK--/} сигналами инверсных выходов, соответствующих информационных триггеров. При этом через элементы ИЛИ производится также обнуление соответствующих двоичных счетчиков дискретных интеграторов. Наряду с этим организован их перекрестный сброс, осуществляющийся всякий раз В МО - 64 мент фиксации любого элемента кодовой серии и позволяющий исклю чить накопление в них ложной информации из-за дроблений. Такто вая последовательность на выходе ДРС формируется при фиксации ко ротких импульсных 4 0 -- -((т-2)КI и паузной//72-///C посы лок. Информационная последовательность, поступающая в блок памя ти СТУ по ІЇІК-Ъ параллельным каналам и включающая элементы \\ у обладает следующей особенностью.При K Z в каждом к -ом канале фиксации 6-ой посылки, очевидно, предшествует фиксация ( U - 1 )-й по порогу . Поэтому запись информа ции в блок памяти СТУ в пределах групп символов каждого канала должна выполняться только для посылок, имеющих наибольшую длительность.
Таким образом, на основании принципов построения обобщенной ДРС аналогичные устройства,реализующие предложенный метод обработки дискретного телемеханического сигнала, могут быть получены для различных классов СТУ с пошаговой синхронизацией.
Параметрическая оптимизация по критерию Зигерта Котельникова дополнительных решающих схем и телемеханических сигналов
Интервал следования дроблений, .определяемых по всему множеству элементов кодовой серии, при обоих видах импульсного признака имеет показательные tyAt) и Щ,[и) распределения (см.рис. 3.8 и 3.12). Этот факт свидетельствует о том, что дробления образуют Пуассоновские потоки случайных событий /82/ с интенсив-ностями %\ и %% (см.табл 3.2). Объяснить это можно тем, что поток дроблений, вызываемый, как правило, действием импульсных помех, количество источников которых при эксплуатации электроподвижного состава(электровозов) достаточно велико, образуется, по-видимому, суммированием большого числа ординарных, стационарных потоков (с практически любым последействием), оказывающих на эту сумму равномерно малое влияние /83/. Высокие уровни и интенсивности импульсных помех с достаточно сложной их структурой /37/ в исследуемом канале связи определяют сравнительно высокие значения /63/ интенсивностей потоков дроблений %j и д (см.табл.3.2).
Таким образом, в результате экспериментальных исследований с помощью АКИД искажений телемеханических сигналов, получены распределения длительностей искажений и определены их параметры, что в дальнейшем позволит методами теории статистических решений и имитационного моделирования оптимизировать параметры ДРС и телемеханического сигнала, а также определять ВПК СТУ локомотивами.
1. Предложены принципы построения, разработан и создан анализатор краевых искажений и дроблений элементов телемеханического сигнала позволяющий автоматизированно, с высокой точностью, в широком диапазоне скоростей передачи проводить исследования указанных искажений в различных каналах связи, используемых при телемеханическом управлении. Отличительной особенностью прибора является удобство его использования на подвижных объектах, возможность обработки значительных объемов экспериментальных данных и универсальность относительно типов измеряемых искажений.
2. G помощью анализатора проведены экспериментальные исследования искажений элементов телемеханических сигналов в высокочастотном канале связи по контактной сети постоянного тока при двух видах импульсного признака - временном и частотном, в результате которых получены распределения длительностей искажений и определены их параметры.
Результаты экспериментальных исследований позволяют проводить параметрическую оптимизацию телемеханических систем и определять вероятностные показатели качества телемеханического управления локомотивами.
Как уже отмечалось выше, в СТУ локомотивами ансамбли сообщений (команд управления, телесигналов) заранее определены и известна структура кодовых последовательностей. Следствием этого являются заданными априорные вероятности передачи элементарных посылок в телемеханическом сигнале. Таким образом, для поиска оптимальных параметров ДРС и телемеханического сигнала целесообразно воспользоваться байесовыми критериями /60,68,71,77,84,85, 86,87,88/. При этом считается заданной структура ДРС и телемеханического сигнала, а допускается лишь возможность изменения их параметров. Такой подход позволяет получать если не теоретически лучшие, то вполне работоспособные СТУ, удовлетворяющие весьма высоким требованиям к вероятностным показателям качества /60,71, 89/. Исследованию этих показателей будет посвящена следующая 5-я глава настоящей работы.
