Расчет энергооптимальных кривых движения для поездов метрополитена

Аннотация

Дипломный проект содержит 88 стр., количество иллюстраций – 10 и 8 листов графического материала. В дипломном проекте для выбора оптимальных режимов ведения поезда метрополитена использовался аналитический метод. Этот метод базируется на возможности сведения уравнения движения поезда к табличным интегралам. Применяя теорию динамического программирования, можно рассчитать оптимальные кривые движения поезда. Приведен алгоритм программы тягового расчета. Использование этой методики позволяет снизить потребление электроэнергии на тягу 3±5%.

В экономической части рассмотрен вопрос рентабельности проекта. Определен срок окупаемости, который составляет 1 год.

В разделе безопасности жизнедеятельности рассмотрены вопросы обеспечения комфортных условий в кабине машиниста поезда метрополитена (рассчитана система кондиционировании) и рассмотрена система пожаротушения АСОТП «Игла-М.5к-Т».

Содержание

Ведение……………………………………………………………………….6

1 Классификация систем автоведения поездов……………………………9

1.1 Системы автоведения поездов метрополитена…………….................15

2 Методы выбора режимов ведения поезда………………………………25

3 Аппроксимация тяговых характеристик вагона типа 81-717/714……..37

3.1 Аппроксимация характеристик, входящих в уравнение движения поезда………………………………………………………………………………. 37

4 Разработка программы ведения поезда метрополитена………………...41

5 Решение уравнения движения поезда аналитическим методом………..48

5.1 Уравнение движения поезда для точечной модели…………………...48

5.2 Методы решения уравнения движения поезда………………………...51

5.3 Сведение уравнения движения поезда к табличным интегралам……59

6 Расчет кривых движения поезда метрополитена………………………..65

7Экономическая часть проекта……………………………………………..70

7.1 Технико-экономическая эффективность внедряемой системы автоведения…………………………………………………………………………70

8. Безопасность жизнедеятельности………………………………………..76

8.1 Обеспечение комфортных условий в кабине машиниста электропоезда метрополитена……………………………………………………………………...76

8.2 Система пожаротушения на вагонах метрополитена

81-717/81-714...................................................................................................80

Заключение…………………………………………………………………..87

Список использованных источников………………………………………88

Введение

Развитие микропроцессорной техники открыло новые возможности решения задач автоматизации. Серийно выпускаемые на базе современной технологии микропроцессорные устройства обладают высокой надежностью, имеют, как правило, небольшие массогабаритные показатели и малое энергопотребление, позволяют реализовать достаточно сложные алгоритмы управления, расширяют функциональные возможности автоматических систем.

Использование типовых микропроцессорных средств облегчает разработку различных автоматических систем, упрощает их эксплуатацию.

В этих условиях значительно возрастает роль теории, позволяющей синтезировать законы управления, обеспечивающие оптимизацию показателей качества управляющих систем, адаптацию этих систем при воздействии различных возмущений. Возможность использования достаточно сложных алгоритмов без ранее существовавших ограничений по аппаратурной реализации устройств вызывает необходимость разработки и анализа точных моделей объектов автоматизации на базе современного математического аппарата.

Разработка и внедрение систем автоматического управления на базе микропроцессорной техники ведутся и применительно к задачам, стоящим перед железнодорожным транспортом. Так, требования улучшения использования пропускной и увеличения провозной способности метрополитена привели к необходимости создания микропроцессорных систем автоматического управления движением поездов – систем автоведения. Этому способствует накопленный опыт в разработке технических средств автоматизации и телемеханизации транспортных объектов. Приоритет в разработке систем автоведения принадлежит России.

Наиболее перспективным и комфортабельным видом транспорта города является метрополитен. Непрерывный рост объема пассажирских перевозок сделал актуальным создание систем автоматического управления движением поездов метрополитена. Первая в России автономная система автоведения, разработанная в НИИ УВМ, испытана на Московском метрополитене в 1961г. Сразу же после этого были начаты работы по созданию централизованных систем. В 60-е годы разработаны и внедрены программно-моделирующая система автоматического управления поездами (ПМ САУДПМ) Ленинградского метрополитена (разработчики – Ленинградский метрополитен и проектный институт Гипротранссигналсвязь), система автоведения Московского метрополитена (САММ). В конце 70-х – начале 80-х годов разработаны и внедрены комплексные системы автоматического управления движением поездов на Московском, Ленинградском, Харьковском и Ташкенском метрополитенах, отличительными чертами которых являются наличие управляющего вычислительного комплекса на центральном посту управления и объединение систем автоведения с системами обеспечения безопасности движения поездов.

Разработка централизованных систем автоведения тесно связана с применением средств сбора и передачи дискретной информации, организацией эффективных и помехоустойчивых каналов связи, использованием структур, обеспечивающих возможность наращивания функций системы управления при ее совершенствовании. Поэтому вопросы передачи дискретной информации по каналам связи в микропроцессорных системах управления в случае территориально распределенных объектов играют существенную роль. это находит отражение при анализе и синтезе структуры централизованной системы автоведения. Применение микропроцессорных технических средств ставит по-новому вопросы распределения функций между уровнями централизованных систем автоведения. В частности, увеличение функциональных возможностей поездных устройств позволяет полностью возложить на них управление временем хода, торможением, выполнение скоростных ограничений и т. д. отдельного поезда по оперативно поступающим воздействиям, формируемым верхним уровнем централизованной системы автоведения. Верхний уровень в этом случае управление в зависимости от поездной ситуации. Повышение «интеллектуальных» возможностей поездных устройств делает необходимым решение задач оптимального управления поездом по минимуму расхода энергии в реальном времени, создание алгоритмов, успевающих циклически в процессе движения поезда определять управляющие воздействия (управления), соответствующие изменению возмущающих воздействий (возмущений). Таким образом, микропроцессорные средства в значительной степени повлияли на конфигурацию систем автоведения, аппаратную реализацию, алгоритмы управления.