Введение к работе
Актуальность- темы. В пастоящее время непрерывное развитие народного хозяйства Вьетнама вызывает постоянный рост грузооборота всех видов транспорта и требует ускоренного их развития. Повышение качества управления перевозкам на транспорте в значительной мере может быть достигнуто за счет использования средств автоматики и вычислительной техники. Процесс управления движением поезда относится к наиболее распространенным и ответственным технологическим процессам на железнодорожном транспорте.
Управление движением поездов по перегону, представляет собой сложный процесс, в котором приходится учитывать большое число разнообразных факторов (характеристики участки пути и подвижного состава, график движения, случайные возмущения и др.). При этом тяговый расчет имеет существенные особенности. Дело в том, что графиковое время хода, как правило, больше минимально возможного, поскольку для управления движением поездов необходим резерв, позволяющий компенсировать возмущающие воздействия. Поэтому задача построения кривой движения поезда не может быть решена однозначно. На магистральных дорогах, для которых характерны длинные перегоны со сложным профилем и наличие локальных ограничений скорости, приходится выбирать одну из многих возможных кривых движения, удовлетворяющих заданному времени хода. Критерием выбора является величина энергозатрат, необходимых для реализации той или иной кривой движения, т. е. процедура тягового расчета должна предусматривать оптимизацию режимов управления тяговым подвижным составом по энергетическому критерию. Как показал опыт выбора оптимальных траекторий
движения в условиях России и Германии, уменьшение расхода энергии достигает 5-12% , что определяет экономический эффект.
Однако, ряд задач в этой области еще не решен до конца. Кроме того, при решении задачи оптимизации должны быть учтены условия Вьетнама. Поэтому аадача исследования и разработки новой методики оптимизации режимов ведения поезда, обеспечивающей выполнение оптимальных тяговых расчетов на ПЭВМ для железных дорог Вьетнама является актуальной.
Цель работы и задачи исследования. Целью данной работе является разработка и реализация подсистема эцергооптимальных тяговых расчетов для автоматизированных систем управления технологическим процессом ведения поездов в условиях Вьетнама.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
выбор математической модели объекта, адекватной реальному технологическому процессу движения поездов но перегонам;
разработка алгоритма тягового расчета для подвижного состава Вьетнама, позволяющего получать траектории движения с требуемой точностью в реальном масштабе времени;
разработка алгоритма оптимальных тяговых расчетов при модели поезда в виде однородной нерастяжимой нити;
решение задачи оптимального распределения участкового времени хода по перегонам;
- разработка информационного, математического и программного «Леспечения комплекса задач.
' Методы исследования. Предложенные в работе методы расчета оптимальной кривой движения поезда основаны на использовании математической теории оптимального управлении, теории диффе-
ренциалышх уравнений, теории тяш и структурного программирования. Полученные d диссертации теоретические результаты иллюстрируются и анализируются па ряде примеров, решение которых проводится на ПЭВМ для условий железных дорог Вьетнама.
Научная новизна.
исследованы факторы, влияющие па точности результатов при решении дифференциального уравнения двилсения поезда;
разработан метод автоматического изменения величины шага интегрирования по скорости в процессе тяговых расчетов;
разраГготаны новые необходимые условия оптимальности при построении оптимальной траектории движения поезда для модели поезда в виде нерастдакимой нити;
разработана и обоснована методика решения задачи оптимизации распределения участкового времени хода по перегонам для железных дорог Вьетнама.
Практическая ценность и реализация результатов работы. На основе результатов теоретической части диссертационной работы разработан комплекс программ расчета оптимальных режимов движения поездов с ориентированием внедрения для железных дорог
Вьетнама, обеспечивающий снижение расхода энергии на тягу поездов и уменьшение эксплуатационных затрат.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и получили одобрение на конференциях "Неделя пауки-94", посвященная присвоению МИИТу статуса Московского государственного университета путей сообщения и заседаниях кафедры "Автоматика и телемеханика" МИИТа / 1993-1995 гг./.
Публикаиии. Основные результаты диссертации изложены в трех опубликованных работах.
Структура и об-ьем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 108 странницах, из них 127 станиц машинописного текста, 11 рисунка, 10 таблиц, 62 ссылка на литературу, 61 страниц приложений.