Введение к работе
Актуальность темы. Применяемые в настоящее время на железных дорогах Вьетнама системы полуавтоматической блокировки (ПАБ) из-за отсутствия контроля состояний рельсовых линий (КРЛ) на перегонах не обеспечивают необходимый уровень безопасности движения поездов. Спецификой работы рельсовых цепей Вьетнамских железных дорог является их неустойчивое функционирование вследствие влияния внешних климатических факторов. Основным дестабилизирующим параметром, оказывающим мешающее действие на выполнение режимов работы рельсовых цепей, является сопротивление передачи рельсовой линии.
Неустойчивая работа рельсовых цепей в нормальном режиме вызывает задержки поездов. Мешающее действие дестабилизирующих факторов в шунтовом или контрольном режимах снижает уровень безопасности движения поездов.
Эксплуатируемые на железных дорогах Вьетнама системы ПАБ построены на базе морально устаревшей и физически изношенной релейной техники. Поддержание аппаратуры полуавтоматической блокировки в технически исправном состоянии требует значительных эксплуатационных расходов. Отсталость элементной базы систем ПАБ, несовершенство методов расчета режимов работы рельсовых цепей приводят к завышенным оценкам мощности передатчиков, неоправданно высокому расходу электроэнергии и их неустойчивой работе в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.
Дальнейшее совершенствование систем ПАБ связано с переводом технических средств на современную, более надежную микроэлектронную элементную базу, с применением адаптивных алгоритмов обработки сигналов КРЛ.
Актуальность темы диссертации обусловлена потребностью повышения уровня безопасности движения поездов на железных дорогах Вьетнама за счет широкого внедрения систем полуавтоматической блокировки с адаптивными рельсовыми цепями, а также потребностью повышения ус-
тойчивости функционирования систем КРЛ в условиях нестабильности сопротивления передачи рельсовой линии.
Цель работы. Диссертационная работа посвящена исследованиям, направленным на разработку принципов построения и методов технической реализации микропроцессорных систем ПАБ, устойчиво функционирующих в условиях воздействия дестабилизирующих факторов, обусловленных нестабильностью сопротивления передачи рельсовых линий перегонов железных дорог Вьетнама.
Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:
выполнены экспериментальные исследования статистических характеристик сопротивления передачи рельсовых линий для различных по месту и времени условий их проведения;
разработаны статистические модели сопротивления передачи рельсовой линии;
разработаны адаптивные алгоритмы функционирования приемных устройств систем КРЛ, обеспечивающие устойчивое функционирование в условиях нестабильности сопротивления передачи;
получены оценки эффективности разработанных алгоритмов в условиях воздействия комплекса дестабилизирующих факторов, обусловленных нестабильностью сопротивления передачи рельсовой линии;
разработана структурная схема микропроцессорного приемника системы КРЛ;
разработаны принципы построения и определены методы технической реализации приемников систем КРЛ для Вьетнамских железных дорог.
Методы исследования. При изучении статистических характеристик сопротивления передачи рельсовых линий использовались экспериментальные методы исследований. В работе применены методы математического анализа, математической статистики (анализ временных рядов, оценка параметров распределений, проверка статистических гипотез), теории
вероятностей и случайных процессов, марковской теории нелинейной фильтрации и обнаружения разладки стохастических процессов.
Научная новизна диссертации состоит в исследовании стохастических характеристик сопротивления передачи рельсовой линии и в разработке его статистической модели. Предложены усовершенствованные методы обработки полезных сигналов для нового поколения приемников систем КРЛ, обеспечивающих устойчивое функционирование в условиях воздействия комплекса дестабилизирующих факторов.
Практическая ценность состоит в выборе и обосновании путей технической реализации нового поколения приемников КРЛ для систем ПАБ Вьетнамских железных дорог. Предложенные методы и разработанные на их основе алгоритмы и технические средства систем КРЛ, позволили научно обоснованно и эффективно решить практически важную задачу обнаружения стохастических сигналов со случайным моментом появления на фоне действия дестабилизирующих факторов.
Реализация результатов работы. Результаты исследований позволили научно обосновать технические параметры систем КРЛ для Вьетнамских железных дорог. Результаты статистического моделирования алгоритма работы приемника системы КРЛ на ЭВМ подтвердили его высокие эксплуатационно-технические показатели.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на второй научно-практической конференции "Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте", а также на заседаниях кафедры и научно-исследовательской лаборатории "Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте" МГУ ПС в 1998-2000 годах.
Публикации. По теме диссертации опубликованы две печатные работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена
на 121 странице машинописного теста, содержит 31 рисунок и 4 таблицы. Список использованной литературы содержит 50 наименований.