Введение к работе
Актуальность темы. Одной из основных задач на транспорте является безаварийная и безопасная перевозка грузов и пассажиров. На основе анализа многочисленных источников, показано, что качество и безопасность транспортных услуг существенным образом влияет на социально экономическое состояние общества, а одним из путей повышения безопасности на транспорте является совершенствование систем контроля ответственных состояний. Большой вклад в развитие теории и практики обеспечения безопасности движения внесли работы К.Б.Кузнецова, Ю.Л.Воробьёва, А.Е.Сазонова, Е.Н.Розенберга; вопросы функционирования спутниковых радионавигационных систем рассмотрены в работах B.C. Шебшаевича, В.Н. Харисова, исследованию вопросов психологии человека на транспорте посвящены исследования Л.С.Нерсесяиа, Ю.К.Стрелкова; большой вклад в теорию обработки информации внесли работы И.Добеши, В.И.Тихонова; структурному синтезу информационно-управляющих систем посвящены многие работы Ю.Ф.Мухопада.
Проведённый анализ современных систем обеспечения безопасности на транспорте показал существование резервов повышения качества перевозок путём контроля ответственных параметров подвижных объектов, а также путём мониторинга и коррекции состояния эргатических (человеко-машишшх) систем во время движения.
Актуальность темы исследования обусловлена ростом масштабов работ по интенсификации и компьютеризации технологического производства и комплексной автоматизации интегрированного управления функционированием как сетью технологических процессов, так и отдельным предприятием и целой отраслью народного хозяйства.
Цель исследований: повышение безопасности транспортных перевозок путём контроля ответственных параметров, разработки управляющих человеко-машинных систем с учётом влияния человеческого фактора и повышения точности обработки сигналов датчиков с применением современных методов фильтрации.
Задачи исследований:
а) анализ безопасности движения поездов;
б) разработка критерия оценки безопасности для эргатической транспортной
системы с учётом применения радионавигации для повышения безопасности дви
жения;
в) сравнительный анализ методов фильтрации сигналов аппаратуры контроля
подвижного состава на ходу поезда с целью повышения точности функционирова
ния информационно-управляющих систем;
г) создание на научной основе автоматических систем контроля ответствен
ных параметров подвижных объектов железнодорожного транспорта.
Методы исследований основаны на применении теории автоматического управления, современных математических методов обработки сигналов, математического моделирования, теории вероятностей.
Научная новизна. В диссертационной работе предмет научной новизны составляют:
алгоритм определения комплексного показателя безопасности работы эрга-тической системы на железнодорожном транспорте моделирующий функционирование системы во время движения;
алгоритм коррекции линейной динамической модели оператора с учётом нестационарности его психофизиологических показателей;
способ обработки сигналов датчиков аппаратуры контроля подвижного состава на ходу поезда с использованием теории вейвлет анализа
Практическая значимость. Внедрение линейной динамической модели оператора позволит производить контроль состояния человека во время движения. Разработанные алгоритмы применения радионавигационных систем могут быть использованы для контроля межпоездного интервала и целостности подвижного состава во время движения. Применение вейвлет фильтрации позволяет повысить точность регистрации прохода колёс железнодорожных подвижных единиц. Результаты работы могут быть использованы при проектировании новых и модернизации существующих систем контроля безопасности движения на различных видах наземного транспорта.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
Способ формирования комплексного показателя безопасности для эргатиче-ской транспортной системы.
Алгоритм адаптивной коррекции действий человека-оператора транспортного средства.
Алгоритм функционирования системы интервального регулирования движения поездов.
Сравнительный анализ способов обработки сигналов датчиков прохода колёс аппаратуры железнодорожной автоматики с использованием вейвлет фильтрации.
Достоверность результатов подтверждается
математически корректной методикой вывода формул и сходимостью алгоритмов;
соответствием результатов компьютерного моделирования с экспериментальными данными.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались в 2007-2009 гг. на «Иркутском семинаре GPS технологий», в 2009 г. на семинарах кафедры «Телекоммуникационные системы» ИрГУПС, на международной научно-практической конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2007», Одесса, 15-25 декабря 2007г, на международной конференции «Innovation & Sustainability of Modern Railway», Нан-чаиг, Китай, 16-18 октября 2008г, на 8-й всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники и связи», Иркутск, 19 мая 2009г.
Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 8 работах из них 2 в журналах, рекомендованных ВАК. Устройства и системы, разработанные в процессе исследований, защищены 4 патентами РФ.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав и заключения. Работа содержит 164 машинописных страниц текста, 50 рисунков и 3 таблицы. Библиографический список включает 106 наименований.
