Теоретичні основи удосконалення конструкції та технології роботи залізничних станцій 05. 22. 20- експлуатація та ремонт засобів транспорту




НазваниеТеоретичні основи удосконалення конструкції та технології роботи залізничних станцій 05. 22. 20- експлуатація та ремонт засобів транспорту
страница1/6
Дата09.11.2012
Размер0.65 Mb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5   6
Дніпропетровський національний університет

залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

БОБРОВСЬКИЙ ВОЛОДИМИР ІЛЛІЧ

УДК 656.212


ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ УДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ

та ТЕХНОЛОГІЇ РОБОТИ ЗАЛІЗНИЧНИХ СТАНЦІЙ

05.22.20- Експлуатація та ремонт засобів транспорту

Автореферат

дисертації на здобуття ученого ступеня

доктора технічних наук


Дніпропетровськ 2002


Дисертацією є рукопис.


Робота виконана на кафедрах "Станції і вузли" та “Електронні обчислювальні машини” Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна Міністерства транспорту України.


Науковий консультант:

доктор технічних наук, професор Шафіт Євген Миронович,

Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка

В. Лазаряна, професор кафедри ЕОМ.


Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Нагорний Євген Васильович,

Харківський національний автомобільно-дорожній університет,

завідувач кафедри "Транспортні технології";


доктор технічних наук, професор Негрей Віктор Якович,

Білоруський державний університет транспорту, перший проректор;


доктор технічних наук, професор Бутько Тетяна Василівна,

Українська державна академія залізничного транспорту,

завідуюча кафедрою "Управління експлуатаційною роботою і міжнародними перевезеннями".


Провідна установа

Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, кафедра “Транспортні технології”, Міністерство освіти і науки України, м. Луганськ.


Захист відбудеться 24 cічня 2003 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.820.02 при Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна Міністерства транспорту України за адресою: 49010, м. Дніпропетровськ, вул. Акад. Лазаряна, 2, зал засідань, к. 314.


З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна Міністерства транспорту України.


Автореферат розісланий 20 грудня 2002 р.


Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

доктор технічних наук Жуковицький І. В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Залізничні станції є одним з головних елементів транспортної інфраструктури і відіграють важливу роль у забезпеченні потреб держави і населення в перевезеннях.

У сучасних умовах, що характеризуються нестабільністю обсягів перевезень, змінами структури і напрямку транспортних потоків, необхідністю скорочення експлуатаційних витрат залізниць, основною метою удосконалення станцій є приведення їх конструкції і технології у відповідність з обсягами роботи. Для досягнення зазначеної мети у програмі реструктуризації залізниць України намічений ряд заходів: концентрація сортувальної роботи на сітьових станціях з механізованими гірками, зосередження маневрової роботи з підбірки груп місцевих вагонів по вантажних фронтах і вантажах на несітьових сортувальних і дільничних станціях, закриття окремих парків і колій на станціях, скорочення кількості бригад ПТО і маневрових локомотивів, або переведення їх на однозмінний режим роботи та ін.

Раціональний вибір комплексу можливих заходів для кожної станції являє собою досить складну задачу, яку не можна вирішувати методом спроб і помилок. Будь-які зміни конструкції і технології роботи станцій позначаються на їх техніко-експлуатаційних і економічних показниках. У зв'язку з цим при плануванні реконструктивних заходів необхідно попередньо кількісно оцінити їх вартість, а також очікувані зміни пропускної і перероблювальної спроможності станції, часу перебування вагонів на станції і витрат, пов'язаних з їх переробкою. При цьому необхідно врахувати взаємодію окремих підсистем станції, тому що її порушення веде до різкого збільшення міжопераційних простоїв і заповнення станційних колій.

Ефективним засобом вирішення задачі пошуку раціональних шляхів удосконалення конструкції, технічного оснащення і технології роботи залізничних станцій є математичні моделі, методи й алгоритми аналізу і синтезу станцій у поєднанні з використанням сучасних засобів обчислювальної техніки та інформаційних технологій.

Роботи зі створення і дослідження на ЕОМ моделей залізничних станцій і вузлів ведуться з початку 60-х років. За цей час працями багатьох учених створені методологія і моделі станцій різного класу і призначення, розроблені програми для розрахунку планів колійного розвитку. Однак, існуючі моделі, як правило, зорієнтовані на вирішення розрізнених задач або аналізу, або синтезу, оскільки побудовані на різній методологічній основі. Крім того, створені моделі повинні постійно удосконалюватися по мірі розвитку наукових основ експлуатації залізниць, створення нових математичних методів і засобів обчислювальної техніки. Таким чином, розвиток теорії удосконалення конструкції і технології залізничних станцій на основі математичного моделювання з метою підвищення ефективності їх експлуатації є актуальною науковою проблемою і має велике значення для транспорту України.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження, проведені в рамках дисертації, пов'язані з програмами і темами НДР, що виконані Дніпропетровським національним університетом залізничного транспорту:

- Концепція і Програма реструктуризації на залізничному транспорті України.

- План робіт зі створення автоматизованої системи керування розформуванням составів на гірках у рамках теми 1.4 "Розробка комплексної системи автоматичних пристроїв для розформування составів на гірках сортувальних станцій"- накази МШС №38Ц від 22.12.1981р. і №2Ц від 7.01.1984р. (номер державної реєстрації 78043237).

- Тема "Система автоматизованого контролю виконання технологічного процесу і формування повідомлень в АСУСС і АРМи оперативного персоналу сортувальної станції (СКАТ СС)" Робота 92.67.98.98-№123/98-661.98-ЦТех, 92.67.99.00-№55/99-714.99-ЦТех, виконана за договором з Державною адміністрацією залізничного транспорту України (номер державної реєстрації 01000004132).

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є підвищення ефективності експлуатації залізничних станцій за рахунок поліпшення якості управлінських і проектних рішень, що приймаються для удосконалення їх конструкції і технології роботи. Засобом для досягнення зазначеної мети є математичне моделювання станцій, для якого необхідна система взаємозв'язаних структурних і функціональних моделей, побудована на єдиній методологічній основі з використанням системного підходу. У зв'язку з цим в дисертації поставлені і вирішені наступні задачі:

1. Створення системи геометричних моделей станцій для забезпечення графічного введення в ЕОМ їх немасштабних схем, автоматизації параметричного синтезу планів колійного розвитку, побудови креслень і підготовки даних для функціонального моделювання.

2. Розробка теоретичних основ і методики побудови ергатичних функціональних моделей станцій, в яких людина в процесі моделювання виконує функції оперативно-диспетчерського персоналу.

3. Удосконалення теорії моделювання руху об'єктів на станціях і підходах до них та розробка інтегрованої імітаційної моделі руху потоків поїздів на лініях розв'язок залізничних вузлів і їх пропуску через пункти пересічення і злиття ліній.

4. Узагальнення досвіду моделювання сортувального процесу, удосконалення моделей скочування відчепів і розпуску составів на основі неперервної апроксимації профілю гірки; розробка методу оптимізації режимів гальмування відчепів состава.

5. Аналіз і формалізація методів формування багатогрупних составів, побудова імітаційної моделі процесу формування, розробка методу його оптимізації, пошук залежностей часу формування составів від їх параметрів, а також від характеристик пристроїв, що використовуються для формування.

Об'єктом дослідження є процес функціонування залізничних станцій.

Предмет дослідження - взаємозв'язки техніко-технологічних параметрів залізничних станцій з показниками їх призначення і якості, які використовуються для прийняття рішень з метою удосконалення конструкції і технології роботи станцій.

Методи дослідження. Теорія графів, методи аналітичної та обчислювальної геометрії використовувалися для побудови, аналізу і перетворення геометричних моделей колійного розвитку станцій.

Методи математичного аналізу і числові методи вирішення диференціальних рівнянь використані для моделювання процесів руху поїздів на підходах до станцій і скочування відчепів на гірках.

Методи сплайн-апроксимації функцій використані для моделювання поздовжнього профілю колій на перегонах і на сортувальних гірках.

Теорія скінченних автоматів і бульові функції використані для моделювання роботи систем регулювання руху поїздів на станціях і перегонах.

Методи теорії ймовірностей, математичної статистики і статистичного моделювання використовувалися для формування випадкових потоків составів, відчепів, груп вагонів.

Методи сіткового планування використані для формалізації технологічних процесів в окремих підсистемах залізничних станцій, а також для аналізу якості їх функціонування.

Методи планування експериментів, групового обліку аргументів (МГУА) і регресійного аналізу використовувалися для побудови статистичних моделей, а також для дослідження та оцінки ефективності імітаційних моделей скочування відчепів з гірки.

Методи лінійного, нелінійного і динамічного програмування використовувалися для дослідження та оптимізації режимів гальмування відчепів.

Методи комбінаторної математики використовувалися для дослідження процесів формування багатогрупних составів.

Дослідження усіх функціональних моделей у дисертації здійснювалося з використанням методу імітаційного моделювання.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному:

1. Уперше розроблені теоретичні основи геометричного моделювання залізничних станцій, що дозволило автоматизувати параметричний синтез плану колійного розвитку, перетворення немасштабного графічного зображення схеми станції в масштабний план, побудову креслень і підготовку даних для аналізу станції методом імітаційного моделювання.

2. Уперше запропонована концепція і розроблені теоретичні основи ергатичних функціональних моделей залізничних станцій, у яких людина бере безпосередню участь у процесі моделювання, виконуючи функції оперативно-диспетчерського персоналу; розроблені ергатичні моделі окремих підсистем станцій. Ергатичні моделі, на відміну від існуючих, адекватно моделюють діючі системи керування станціями, що дозволяє одержати об'єктивні кількісну і якісну оцінки технічних засобів і технології роботи станцій, а також визначити напрямки їх подальшого удосконалення. Дані моделі також можуть бути основою для створення тренажерів оперативно-диспетчерського персоналу.

3. Уперше розроблена методика сплайн-апроксимації поздовжнього профілю сортувальної гірки, яка дозволила практично виключити помилки апроксимації та удосконалити моделі скочування відчепів і розпуску составів, у результаті чого була забезпечена синхронізація паралельних процесів насування состава, скочування відчепів і роботи всіх гіркових пристроїв, а також підвищена точність і швидкість моделювання.

4. Уперше встановлені закономірності розподілу енергетичної висоти, що погашається, в області припустимих режимів гальмування відчепів на гірках. Доведено, що оптимальні режими гальмування розташовуються на межах цієї області. Вирішено задачу оптимізації режимів гальмування відчепів состава в нелінійній постановці, що дозволило поліпшити якість інтервального регулювання швидкості їх скочування.

5. Запропонований новий (розподільний) метод формування багатогрупних составів, удосконалена математична модель процесу формування, уперше розроблена методика його оптимізації, що дозволяє автоматизувати керування цим процесом та істотно скоротити час формування. Отримано залежності часу формування від параметрів состава а також від характеристик пристроїв, що використовуються для формування.

Практичне значення отриманих результатів. Наукові положення, висновки і рекомендації, а також розроблені методи, моделі й алгоритми можуть бути використані при створенні автоматизованої системи аналізу і синтезу залізничних станцій, при розробці автоматизованих систем керування станціями або окремими технологічними комплексами, при побудові тренажерних систем оперативно-диспетчерського персоналу станцій, а також для розробки технологічних процесів і технічно-розпорядчих актів, для паспортизації станцій. В даний час отримані результати використані:

1. При розробці автоматизованої системи керування розформуванням составів на гірках сортувальних станцій (АСУ РСГ) на станції Ясинувата Донецької залізниці.

2. При розробці тренажерів гіркових операторів станцій Нижньодніпровськ-Вузол та Запоріжжя-Ліве Придніпровської залізниці.

3. При розробці програмного комплексу АРМ диспетчера вантажної станції.

4. При розробці проекту системи автоматизованого контролю виконання технологічного процесу і формування повідомлень в АСУСС і АРМ оперативного персоналу сортувальної станції (СКАТ СС).

Особистий внесок автора. Усі наукові положення, розробки і результати досліджень, що виносяться на захист, отримані особисто автором. У наукових працях, що опубліковані в співавторстві, особистий внесок автора наступний.

У [1] автором написана друга глава. У [9] запропонована концепція використання інформаційних технологій у проектуванні станцій і вузлів, викладені принципи і методика побудови геометричних і функціональних моделей станцій. У [10] розроблені імітаційні моделі руху поїздів і функціонування сортувальної станції. У [12] сформульована постановка задачі і розроблена методика моделювання технології роботи станцій. У [14] розроблена імітаційна модель заповнення сортувальних колій. У [15] запропонована методика статистичного моделювання параметрів відчепів і умов їх скочування з гірки, отримані залежності, що необхідні для використання цієї методики. У [17] запропоновано ітераційний метод і розроблено алгоритм розрахунку додаткових кутів у гіркових горловинах сортувальних парків. У [19] розроблена методика оптимізації інтервалів між відчепами на розділових стрілках і статистичні моделі для керування інтервальними гальмівними позиціями. У [20] розроблена модель регульованого скочування відчепів із сортувальної гірки в умовах автоматизації, а також алгоритм визначення режимів їх гальмування. У [21] запропонована методика ідентифікації процесу скочування відчепів за допомогою методу групового обліку аргументів.

Апробація результатів дисертації. Основні матеріали і результати дисертації доповідалися й одержали схвалення: на 17-й, 20-й і 23-й загальносітьових науково-технічних конференціях (Москва, МІІТ, 1980, 1983, 1985рр.); на міжнародній науковій конференції "Інформаційні технології на транспорті" (Київ, 1998р.); на 9-й, 11-й, 12-й, 13-й, 14-й і 15-й міжнародних школах-семінарах "Перспективні системи керування на залізничному, промисловому і міському транспорті" (м. Алушта, 1996, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002 рр.); на міждержавних науково-методичних конференціях "Комп'ютерне моделювання" (Дніпродзержинськ, 1999, 2000 рр.); на об'єднаному науковому семінарі кафедр станцій і вузлів та електронних обчислювальних машин Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна (1999р.).

Публікації Основний зміст дисертації опублікований у 38 наукових працях, у тому числі у одній монографії, у 13 статтях в наукових журналах, у 12 статтях в збірниках наукових праць і у 12 статтях в матеріалах і тезах конференцій.

  1   2   3   4   5   6

Похожие:

Теоретичні основи удосконалення конструкції та технології роботи залізничних станцій 05. 22. 20- експлуатація та ремонт засобів транспорту icon«Хімічні технології харчових добавок та косметичних засобів» ● Хімія природних органічних сполук ●
Основи товарознавства продуктів харчування та сенсорний та фізико-хімічний аналіз продуктів харчування та косметичних засобів
Теоретичні основи удосконалення конструкції та технології роботи залізничних станцій 05. 22. 20- експлуатація та ремонт засобів транспорту iconІнформаційні технології
Т, інформаційно-комунікаційні технології (Information and Communication Technologies, ict)— cукупність методів, виробничих процесів...
Теоретичні основи удосконалення конструкції та технології роботи залізничних станцій 05. 22. 20- експлуатація та ремонт засобів транспорту iconЛеонов В. П. Атлас науки
Філинюк М. А. Основи негатроніки: Монографія. Т теоретичні І фізичні основи негатроніки. Вінниця: універсум-вінниця, 2006. 456 с
Теоретичні основи удосконалення конструкції та технології роботи залізничних станцій 05. 22. 20- експлуатація та ремонт засобів транспорту iconЗміст вступ 2 Розділ Теоретичні основи управління інвестиційним портфелем комерційного банку 4
Розділ Теоретичні основи управління інвестиційним портфелем комерційного банку 4
Теоретичні основи удосконалення конструкції та технології роботи залізничних станцій 05. 22. 20- експлуатація та ремонт засобів транспорту iconОснови комп’ютерної грамотності. Основи роботи в Інтернеті для бібліотечних працівників
Модуль 1 складається з 2-х розділів які містять 8 тем, зв’язаних між собою змістовими складовими
Теоретичні основи удосконалення конструкції та технології роботи залізничних станцій 05. 22. 20- експлуатація та ремонт засобів транспорту iconРозділ 1 наф україни: теоретичні основи організації документів
Вступ
Теоретичні основи удосконалення конструкції та технології роботи залізничних станцій 05. 22. 20- експлуатація та ремонт засобів транспорту iconАвтореферат розісланий «27»
Теоретичні основи ергономічного забезпечення автотранспортних технологічних процесів
Теоретичні основи удосконалення конструкції та технології роботи залізничних станцій 05. 22. 20- експлуатація та ремонт засобів транспорту iconРозділ Теоретичні І методичні основи розвитку агротуризму та формування ринку агротуристичних послуг

Теоретичні основи удосконалення конструкції та технології роботи залізничних станцій 05. 22. 20- експлуатація та ремонт засобів транспорту iconРозділ Теоретичні основи формування конкурентоспроможності національної економіки в умовах інноваційної конкуренції

Теоретичні основи удосконалення конструкції та технології роботи залізничних станцій 05. 22. 20- експлуатація та ремонт засобів транспорту iconЛюбченко павло миколайович
Розділ Громадянське суспільство: теоретичні основи становлення І розвитку
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница