Введение к работе
- З -
Актуальность проблемы. Для современного, качественного и полного удовлетворения потребностей народного хозяйства в перевозках необходимо ускорить создание и внедрение передовой техники и технологии, повысить темпы обновления технических средств железнодорожного транспорта. Выполнение этих задач в решающей степени зависит от технического оснащения и технологии сортировчных станций, осуществляющих переработку основной массы вагонопотоков.
Техническая оснащенность и технология работы сортировочных станций во многом определяют такие основополагающие показатели, как время простоя и сохранность вагонного парка. Опыт показывает, что наибольшая эффективность процессов расформирования составов достигается на механизированных и автоматизированных сортировочных горках, обеспечивающих высокий динамизм сортировочной работы.
Работы по созданию новых и совершенствованию существующих систем автоматизации технологического процесса расформирования составов на сортировочных горках, ведутся достаточно активно и продолжительное время в различных научных организациях и производственных объединениях. Однако и до сих пор не сложилось общепризнанной концепции автоматизации, в особенности систем автоматизированного регулирования скорости (АРС) отцепов, реализующих прицельное торможение.
Одним из важнейших направлений в решении задачи автоматизации процесса расформирования составов-на сортировочной горке является реализация АРС отцепов и повышение его эффективности и качества. . ,
''В'настоящее время .актуальность таких исследований существен-
но возрасла. Это связано в первую очередь с расширением возможностей регулирования скорости движения отцепов в создаваемых системах АРС, базирующихся на применении нового поколения информационно-измерительных датчиков и управляющей аппратуры. Увязав первичные датчики съема информации о движущемся отцепе с мощными вычислительными средствами, имеющимися в арсенале, можно поднять вопрос об автоматизации процесса расформирования составов на сортировочной горке на качественно новый уровень.
Показатели- качества работы существующих горочных автоматизированных технологических комплексов, таких как АРС-ГТСС, . АРС-ВНИЖГ, АСУ-РСГ, КГМ-РИИЖТ в значительной степени зависят.от качества информационно-измерительного обеспечения, в частности от устройств контроля заполнения сортировочных путей (КЗП).
Наиболее важным элементом технологии расформирования составов является АРС отцепов на парковых тормозных позициях (ТП). Его качество оказывает существенное влияние на перерабатывающую способность сортировочной горки и определяет сохранность подвижного состава и перевозимых народнохозяйственных грузов при сортировке.
Одним из наиболее распространенных и экономичных способов АРС отцепов на парковых ТП является прицельное торможение (ПТ). В -настоящее время качество ПТ на отечественных автоматизированных и механизированных горках значительно ниже требуемого.
Кажущаяся простота задачи обеспечения ПТ отцепов в автоматизированном режиме к, отсутствие эффективного ее решения до настоящего времени свидетельствует о необходимости детальных исследований динамики скатывания отцепов в свободном режиме и под действием тормозящей силы в замедлителях, детальном изучении действий технологического персонала сортировочной горки и их рё-
зультатов.
Все это определяет актуальность работ, направленных на повышение эффективности ПТ отцепов.
Появление новых информационно-измерительных средств позволяет по-новому подойти к решению задачи ПТ' отцепов на сортировочных путях (СП), используя нетрадиционные методы управления парковыми ТП.
Цель работ. Целью работы является разработка принципов и методов технической реализации системы динамического КЗП для реализации автоматизированного управления парковой ТП.
Для достижения поставленной цели поставлены и решены следующие задачи:
-
На основании экспериментальных исследований определены основные статистические характеристики измеряемых параметров доплеровского сигнала отраженного от отцепов движущихся по СП, включая законы распределения дальности действия горочных измерителей, достоверность обнаружения и измерения параметров движущихся отцепов. "
-
Произведена оценка параметров движущихся отцепов (скорости, ускорения и др.) в условиях изменяющейся дальности, при воздействии коррелированных помех и при замираниях доплеровского сигнала.
-
Уточнен и реализован алгоритм построения системы динамического КЗП без рельсовых цепей на базе радиолокационных измерителей. '
4.-Разработана и внедрена в опытную эксплуатацию система динамического. КЗП без рельсовых цепей. '
*/,5. Проведены экспериментальные исследования функционирования
- 6 -системы динамического КЗП в реальных условиях сортировочной горки.
6. Разработан алгоритм прицельного торможения отцепов на СП с использованием системы динамического КЗП.
Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с использованием теории вероятностей случайных процессов, математической статистики, теории автоматического управления, математического моделирования на персональной ЭВМ. Экспериментальные исследования выполнены методами имитационного моделирования на персональной ЭВМ, а также путем статистической обработки данных,, полученных в реальных условиях сортировочной горки на базе опытной эксплуатации системы динамического КЗП.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следую
щем: '
на основании экспериментальных исследований определены статистические характеристики измеряемых информационных параметров сигналов, отраженных от железнодорожных отцепов, двигающихся по СП;
получены аналитические выражения, позволяющие«определить достоверность обнаружения железнодорожных отцепов на СП и оценок погрешности измерения скорости движения железнодорожных отцепов с учетом законов распределения дальности до отцепа в реальных условиях .эксплуатации;
уточнен математический алгоритм построения системы динамического КЗП без рельсовых цепей и предложен алгоритм прицельного торможения отцепов на СП. -
* Основные положения, выносимые на защиту: 1. Результаты экспериментальных исследований статистических
- 7 -характеристик сигналов, отраженных от железнодорожных отцепов, движущихся по СП.
-
Полученные выражения законов распределения дальности до железнодорожных отцепов, достоверности обнаружения и измерения параметров движущихся по СП отцепов.
-
Уточненый алгоритм, реализация, схемы построения и программное обеспечение системы динамического КЗП на базе радиолокационных измерителей скорости.
-
Алгоритмы управления тормозными средствами для реализации прицельного торможения железнодорожных отцепов на СП с использованием системы динамического КЗП.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
-
Разработаны и реализованы принципы построения системи динамического КЗП без рельсовых цепей и иных датчиков на СП и принципы управления парковыми ТП.
-
Реализован уточненный математический алгоритм функционирования системы динамического КЗП.
-
Разработан технологический алгоритм функционирования, системы динамического КЗП на базе радиолокационных измерителей скорости движения железнодорожных отцепов.
-
Разработаны и реализованы аппаратные и программные решения функционирования системы динамического КЗП, а также- способы представления информации о движущихся железнодорожных отцепах оператору парковой ТП.
Личный вклад. Все основные научные результаты, изложенные в диссертационной работе и выносимые на защиту, получены автором лично.
; Реализация. Результаты диссертационной работы использованы
- 8 -при создании системы динамического КЭП без рельсовых цепей в рамках ОКР на НПП "Исток", при выполнении проекта конструкторско-технологическим бюро Горьковскои железной дороги на строительство системы динамического КЗП на сортировочной горке ст. Горький-Сортировочный, что подтверждается соответствующими актами о внедрении. Результаты работы использованы при разработке комплекса учебно-исследовательских лабораторных работ по курсам "Микропроцессорные ' системы управления движением поездов на станциях" и "Станционные системы железнодорожной автоматики и телемеханики".
Аплробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:
-
На научно-техническом семинаре "Системы ближней радиолокации в народном хозяйстве" Московского городского правления ВНТО РХ им. А.С.Попова (Москва, 1991*г.).
-
На научно-технических конференциях и семинарах молодых ученых и специалистов МИИТа (Москва, 1991-1993 гг.).
-
На международной научно-практической конференции "Пробле--1 мы повышения функциональной и экономической устойчивости работы транспортного комплекса и его кадрового обеспечения 'в условиях рынка" (Гомель, 1993 г.).
-
На кафедре "Станции и узлы" МИИТа (Москва, 1993 г.).
-
На кафедре "Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте" МИИТа (Москва, 1991-1993 гг.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 25 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 115 наименований и отдельного тома приложений. Работа изложена
- 9 -на 237 страницах машинописного текста, содержит 95 рисунков и 4 таблицы. 8 приложений оформлено отдельным томом и изложено на 163 страницах машинописного текста, содержит 51 рисунок и 1 таблицу.
Похожие диссертации на Автоматизация управления парковой тормозной позицией на сортировочной горке
