Введение к работе
Актуальность темы. Метрополитен является видом транспорта, к которому предъявляются высокие требования безопасности движения Постоянный рост объема пассажироперевозок требует совершенствования работы метрополитена Одним из направлений повышения эффективности работы метрополитена является создание системы централизованного автоматизированного управления движением поездов, предназначенной для выполнения заданного объема перевозок при безусловном выполнении требований безопасности и комфорта пассажиров
В нашей стране и за рубежом накоплен значительный опыт автоматизации управления движением поездов Большой вклад в разработку систем автоведения и интервального регулирования на метрополитенах внесли коллективы ученых МИИТа, ПГУПС, ВНИИЖТа, ГТСС, ВНИИАСа, НИИ Точной механики, «Транс-ИТ», сотрудники Московского, С -Петербургского, Харьковского, Казанского метрополитенов
Применение современных микропроцессорных средств в системах управления движением поездов метрополитена позволяет реализовать алгоритмы управления, учитывающие особенности конкретных линий, использовать имеющиеся ресурсы линий В условиях роста пассажиропотока актуальной является задача создания системы автоматизированного управления движением поездов метрополитена (АСУ ДПМ), эффективно реализующей алгоритмы централизованного управления движением, позволяющие при безусловном обеспечении безопасности движения парировать возмущения, приводящие к уменьшению провозной способности линии, к ухудшению комфорта пассажиров Данная работа посвящена разработке алгоритмов централизованного управления движением поездов метрополитена, позволяющих улучшить показатели качества систем управления
Целью диссертации является совершенствование алгоритмов централизованного управления движением поездов линии метрополитена с учетом зависимости ограничений на управление от состояния системы
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи
выбрать показатели качества управления в АСУ ДПМ,
разработать имитационную модель, позволяющую проводить моделирование работы линии при выбранных алгоритмах управления,
выбрать алгоритм централизованного управления линией метрополитена при возмущениях, действие которых не изменяет ограничения на управление,
разработать характеристики перегонов линии, позволяющие учитывать зависимость ограничений на управление от состояний системы,
разработать и исследовать централизованный алгоритм управления с учетом зависимости ограничений на управление от состояния системы
Методы исследований. Результаты диссертационной работы получены на основе использования теории управления, теории электрической тяги, системного анализа, методов имитационного моделирования
Достоверность основных научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, обусловлена корректностью постановок задач, обоснованностью принятых допущений, допустимым различием результатов имитационного моделирования с данными, полученными в реальных условиях эксплуатации
Научная новизна работы состоит в том, что
разработаны алгоритмы управления движением поездов, позволяющие учитывать ограничение на управление в зависимости от состояния системы,
создана имитационная модель линии метрополитена, позволяющая выбирать алгоритмы централизованного управления движением поездов на линиях метрополитена,
предложены новые характеристики перегонов линии метрополитена, позволяющие учитывать ограничение на управление в зависимости от состояния системы, разработан метод их получения,
разработан способ нахождения «лимитирующего» перегона линии для уменьшения числа имитационных экспериментов
Практическая значимость работы заключается в
разработке алгоритмов централизованного управления движением поездов на линии метрополитена, обеспечивающих компенсацию возникающих возмущений при уменьшении интервала времени от момента начала сбоя до момента выравнивания интервалов движения. По сравнению с известными, использование новых алгоритмов значительно уменьшает число остановок поездов по сигналам системы интервального регулирования, в частности с 16-ти до 4-х снижается количество остановок для Калининской линии метрополитена, с 38-ми до 4-х — для Сокольнической линии метрополитена, с 26-ти до 7-ми - для Таганско - Краснопресненской линии метрополитена,
получении для всех перегонов Таганско-Краснопресненской, Сокольнической и Калининской линий Московского метрополитена «временных» и «регулировочных» характеристик, которые являются паспортными данными, необходимыми при разработке программного обеспечения алгоритмов централизованного управления движением поездов на данных линиях,
разработке программно-аппаратного комплекса, позволяющего проводить анализ и выбор алгоритмов централизованного управления движением поездов для конкретных линий метрополитена
Апробация работы Основные результаты работы докладывались на 3-й международной конференции «Система безопасности на транспорте» Чехия, г Пшибрам (2007г), научно-практических конференциях "Безопасность движения поездов»" МИИТа (2005г, 2006г), научных конференциях "Неделя
науки" МИИТ'а (2004-2007гг), заседаниях кафедры "Управление и информатика в технических системах" МИИТа (2005 - 2007гг)
Реализация результатов работы. Результаты исследований, полученные в диссертации, используются в разрабатываемой системе поддержки принятия решений поездного диспетчера Алгоритмы централизованного управления движением поездов является составной частью программного обеспечения тренажера поездного диспетчера Московского метрополитена
Результаты диссертации используются в учебном процессе кафедры «Управления и информатика в технических системах» Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами
Публикации По теме диссертации опубликованы 8 работ Две работы опубликованы в ведущих изданиях из перечня, определенного ВАК России для опубликования основных результатов диссертаций
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, 4-х приложений, списка литературы, включающего 72 наименований, изложена на 202 страницах и поясняется 36 рисунками, 8 таблицами и 16 диаграммами
