Пояснительная записка (1225689), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Рисунок 3.2 – ВКС в области управления инфраструктурой

С использованием современных средств мониторинга состояния железнодорожного пути, включая путеобследовательские комплексы, диагностические лаборатории и другие технические средства осуществляется периодическое обновление фактических данных о натурном состоянии объектов железнодорожной инфраструктуры, создавая основу для принятия управленческих решений по проведению ремонтов по фактическому состоянию. В области обеспечения безопасности и управления движением подвижного состава разработанные средства технологической платформы позволяют осуществить:

- контроль местоположения и параметров движения любых объектов подвижного состава на сети железных дорог с их автоматической идентификацией на основе применения спутниковых технологий системы "GPS/ГЛОНАСС", наземных комплексов на основе средств цифровой связи со стандартизованными технологиями идентификации, навигации и позиционирования, телематического мониторинга и видеонаблюдения транспортных средств и грузов;

- сбор объективной информации о текущем состоянии транспортной сети железных дорог и объектах подвижного состава в реальном масштабе времени в едином координатно-временном и информационном пространстве с минимизацией влияния человеческого фактора;

- обработку полученной информации с целью принятия решений по управлению движением железнодорожного транспорта с учетом требований по организации путевого процесса, безопасности движения, содержания и технического обслуживания путевой инфраструктуры;

- реализацию эффективных алгоритмов поддержки принятия решений на основе математического моделирования соответствующих технологических процессов перевозочного процесса и складывающихся ситуаций;

- передачу управляющих сообщений пользователям транспортной сети железных дорог с использованием эффективных средств подвижной цифровой технологической связи.

Наличие предоставляемых технологической платформой возможностей создало условия для перехода к целевым разработкам по интеллектуализации конкретных приложений в следующих прикладных задачах. Создание нового поколения бортовых устройств безопасности для «интеллектуального поезда» со встроенной системой авто-ведения и самодиагностики, как показано на рисунке 3.3.

Имеется в виду создание бортового устройства с мощной вычислительной платформой, средствами надежного автоматического определения, текущего местоположения на основе комплексирования данных спутниковых навигационно-связных устройств, инерциального навигационного модуля, средств идентификации с помощью наземных радиочастотных "RFID-меток" и наземных считывающих устройств, средств диагностики состояния бортовых систем и механизмов.

Рисунок 3.3 – Встроенная система авто-ведения и самодиагностики

В результате работ по данному направлению для скоростных поездов «Сапсан», в частности, были разработаны комплексные навигационно-связные устройства, в которых аппаратура спутниковой навигации была интегрирована с инерциальной навигационной системой, что позволяет избежать потери навигационного решения в любом месте железнодорожного пути и одновременно контролировать динамические параметры движения поезда.

Базовые системно-технические решения по интеллектуализации управления поездами нашли свое практическое воплощение в построении системы управления железнодорожными перевозками «Сочи – 2014» в период Олимпийских игр, где доказали свою эффективность. Дальнейшее развитие схема интеллектуального управления получит при реализации проекта управления движением поездов на Малом кольце Московской железной дороги. Приоритетным направлением внедрения базовых элементов технологической платформы в настоящий период явилось управление станционной работой и обеспечение безопасности движения маневровых локомотивов в составе систем "ИТАУР» (комплексная инновационная система автоматизации станционных процессов на основе спутниковой навигации) и дальнейшего развития системы МАЛС (маневровая автоматическая локомотивная сигнализация), как показано на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 – Работа систем ИТАУР и МАЛС

Ключевыми задачами, которые решались в этих проектах были построение локальной ВКС, создание высокоточной цифровой модели путевого развития станции и высокоточное позиционирование на ней маневровых локомотивов, передача данных с борта средствами РОРС/GSM в центр мониторинга дислокации маневровых локомотивов, планирования и управления маневровыми перемещениями их на станции, как показано на рисунке 3.5.

Эта работа ведется с точностью до маршрутов по стрелочным переводам, при этом разрешается большое количество конфликтов, поскольку все планируемые объекты: поезда, вагоны, локомотивы позиционируются в единой высокоточной координатной системе и привязаны к единой цифровой модели путевого развития станции.

Рисунок 3.5 – Планирования и управления маневровыми перемещениями их на станции

Примером эффективности применения разработанных технологических решений стала интеллектуализация диспетчерских систем управления пассажирскими перевозками и интервального регулирования движения поездов в рамках организации непрерывного технологического процесса перевозки грузов, это видно на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 – Интеллектуализация диспетчерских систем управления

Примером эффективности применения разработанных технологических решений стала интеллектуализация диспетчерских систем управления пассажирскими перевозками и интервального регулирования движения поездов в рамках организации непрерывного технологического процесса перевозки грузов. Поскольку все указанные выше системы являются человеко-машинными и ориентированы на обеспечение бесперебойного и безопасного движения поездов при заданной пропускной способности участков диспетчерского управления, они требуют постоянного контроля местонахождения каждого поезда в едином координатном пространстве в процессе выполнения графика и полной ситуационной осведомленности в части отображения дислокации подвижного состава на единой электронной картографической основе. В комплексе задач по созданию интеллектуальной системы диспетчерского управления основное вниманию в настоящее время уделяется разработке таких функциональных приложений, как:

- своевременное выявление нештатных ситуаций и поддержка принятия решений по их преодолению;

- выявление и предупреждение отклонений от хода технологических процессов;

- реализация интеллектуального планировщика ввода поездов в график с целью повышения показателей выполнения расписания пассажирских, пригородных и грузовых поездов;

- снижение влияния человеческого фактора на качество предоставляемых диспетчерских услуг.

При создании интеллектуальной системы интервального регулирования движением поездов «без светофоров» основное внимание было уделено возможности минимизации напольного оборудования за счет применения средств спутникового позиционирования и радиоканала обмена цифровой и речевой информацией между локомотивом или штабным вагоном пассажирского поезда и диспетчерским или ситуационным центром, пример интеллектуальной системы интервального регулирования видно на рисунке 3.7.

Переход на такую систему интервального регулирования с подвижными блок-участками позволяет снизить величину межпоездного интервала на 15-20% по сравнению с автоблокировкой с фиксированной длиной блок-участков. Дополнительно становится возможным сблизить поезда на минимально возможное по условиям безопасности движения расстояние, путем плавного снижения значения допустимой скорости за счет построения в бортовом устройстве безопасности соответствующей программной кривой торможения, что очень важно для увеличения резервов регулирования времени хода поезда по перегону при сбоях в движении.

Важным шагом в развитии базовых функциональных приложений технологической платформы стала апробация их в первом прототипе комплексной системы с элементами интеллектуального управления на полигоне Москва-Санкт-Петербург-Бусловская.

Рисунок 3.7 – Интеллектуальная система интервального регулирования

Именно здесь была развернута в полном объеме первая высокоточная координатная система на основе "ГЛОНАСС/GPS" с наземной сетью из 34-х базовых станций. Испытания и отработка элементов интеллектуального управления на полигоне Октябрьской дороги проводились в условиях смешанного движения с наличием скоростных, обычных пассажирских, пригородных и грузовых поездов. На базе специализированного центра диспетчерского управления был введен в эксплуатацию центральный управляющий комплекс «Интеллект». Реализована схема принятия решения на основе объектно-ориентированной модели.

Перспективами развития технологической платформы ИСУЖТ на полигонах Октябрьской дороги является: интеграция с системами диспетчерской централизации для автоматической установки маршрутов и с авто-ведением для управления тягой. Дальнейшее тиражирование описанного решения на сеть железных дорог будет основой для перевода движения всех типов поездов по расписанию. Важным фактором интенсификации этих работ в структуре ОАО "РЖД" может стать активизация взаимодействия с комплексом мероприятий по созданию Интеллектуальной транспортной системы (ИТС) России, проводимом под эгидой Минтранса России и Комитета по транспорту Государственной Думы Федерального Собрания РФ. В рамках указанного комплекса мероприятий в 2015-2017 г.г. должны быть рассмотрены базовые положения и ключевые вопросы: концепции построения ИТС в транспортном комплексе Российской Федерации; проекта Федерального закона «Об интеллектуальных транспортных системах»; создания многоуровневой и многомодульной архитектуры построения ИТС, базирующейся на использовании единого координатно-временного пространства и интеграционной телекоммуникационной шины, объединяющей все виды связи и источники информации об объектах и субъектах транспортной деятельности.

Отработка прикладных решений на основе системной интеграции базовых элементов технологической платформы ИСУЖТ и работ в рамках создания ИТС транспортного комплекса России позволит уже в ближайшие годы выйти на качественно новый уровень создания систем с высокой надежностью и эффективностью функционирования, обеспечить приведение уровня качества транспортных услуг и безопасности перевозок в соответствие с требованиями населения и экономики, а также лучшими мировыми стандартами [14].

4 АНАЛИЗ ПРИЧИН СНИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ И СКОРОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

На степень точности вычисления координат влияет ряд факторов, зависящих от процедуры их определения. Эти факторы принято называть факторами снижения точности. Как правило, при вычислении координат применяются следующие стандартные факторы снижения точности:

- геометрический фактор снижения точности (GDOP) – говорит о степени влияния погрешностей псевдодальности показаний часов на точность вычисления координат. Зависит от положения спутника относительно "GPS-приемника" и от смещения показания "GPS-часов". Различие значений псевдодальности и фактической дальности связано со смещением показаний часов спутника "GPS" и потребителя, а также с задержками распространения и другими ошибками;

- горизонтальный фактор снижения точности (HDOP) – показывает степень влияния точности определения горизонтали на погрешность вычисления координат;

- фактор снижения точности определения положения (PDOP) – это безразмерный показатель, который описывает, как влияет на точность определения координат погрешность псевдодальности;

- относительный фактор снижения точности (RDOP) – равен фактору снижения точности, нормализованному на период, составляющий 60 с.;

- временной фактор снижения точности (TDOP) – описывает степень влияния погрешности показаний часов на точность определения координат;

- вертикальный фактор снижения точности (VDOP) – показывает степень влияния погрешности в вертикальной плоскости на точность определения координат;

Характеристики

Список файлов ВКР