Підвищення безпеки руху поїздів шляхом удосконалення пристроїв підрахунку вісей рухомого складу

МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ УКРАЇНИ

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ ІМЕНІ В. А. ЛАЗАРЯНА

 

ГОНЧАРОВ КОСТЯНТИН ВІКТОРОВИЧ

 

УДК 656. 259. 1

 

 

05. 22. 20 – Експлуатація та ремонт засобів транспорту

 

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

 

Дніпропетровськ – 2002

 

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі автоматики, телемеханіки та зв’язку Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені В. А. Лазаряна (ДІІТ) Міністерства транспорту України.

Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор ГАВРИЛЮК Володимир Ілліч, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені В. А. Лазаряна Міністерства транспорту України, завідувач кафедри автоматики, телемеханіки та зв’язку.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор БАБАЄВ Михайло Михайлович, Українська державна академія залізничного транспорту Міністерства транспорту України, завідувач кафедри електротехніки; кандидат технічних наук, доцент СКАЛОЗУБ Владислав Васильович, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту Міністерства транспорту України, доцент кафедри комп’ютерних та інформаційних технологій.

Провідна установа: Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля Міністерства освіти і науки України, кафедра “Транспортні технології”, м. Луганськ.

Захист відбудеться “10” грудня 2002 р. о 1230 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08. 820. 02 Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені В. А. Лазаряна за адресою 49010, м. Дніпропетровськ, вул. Ак. Лазаряна, 2, ауд. 314.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені В. А. Лазаряна.

 

 

Актуальність теми. Безпека руху поїздів багато в чому залежить від надійності роботи колійних датчиків, що реєструють проходження поїзду. Поряд з неперервними колійними датчиками – рейковими колами, останнім часом в світі поширюється використання точкових колійних датчиків (ТКД) як додаткових джерел інформації в системах інтервального керування рухом поїздів, горочної автоматичної централізації, автоматичної переїзної сигналізації, системах контролю ходових частин рухомого складу та ін.

Точкові колійні датчики є одними з основних елементів пристроїв підрахунку вісей рухомого складу (ППВ РС). На теперішній час перспективним є використання ППВ РС для контролю вільності малодіяльних ділянок, ділянок з низьким опором ізоляції баласту, з металевими шпалами та ін. Разом з тим надійність ТКД, виготовлення яких освоєно промисловими підприємствами України, та достовірність отриманої за їх допомогою інформації недостатні для застосування вітчизняних ТКД в системах контролю вільності колійних ділянок методом підрахунку вісей. Необхідність розвитку вітчизняних ППВ РС відзначена в Концепції розвитку комплексної автоматизованої системи керування і регулювання рухом поїздів (затверджена першим заступником Міністра транспорту України, Генеральним директором Укрзалізниці А. В. Слободяном 24 вересня 1998 р.).

Викладене визначає актуальність дисертаційної роботи, спрямованої на удосконалення пристроїв підрахунку вісей рухомого складу, що дозволить підвищити безпеку руху поїздів.

Зв’язок з науковими програмами, планами, темами. Обраний напрямок досліджень пов’язаний з планом виконання науково-дослідних робіт у Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту (ДІІТ) по темі 46. 02. 01. 02 (номер держреєстрації 0102U005872).

Робота виконана у відповідності з Концепцією реструктуризації на залізничному транспорті України (схвалена Радою Укрзалізниці, протокол №5 від 24 квітня 1997 р., затверджена рішенням Колегії Міністерства транспорту України, протокол №14 від 18 червня 1997 р.) та Концепцією розвитку комплексної автоматизованої системи керування і регулювання рухом поїздів (затверджена першим заступником Міністра транспорту України, Генеральним директором Укрзалізниці А. В. Слободяном 24 вересня 1998 р.).

Мета і задачі дослідження. Метою досліджень є підвищення безпеки руху поїздів при використанні пристроїв підрахунку вісей рухомого складу для контролю вільності колійних ділянок за рахунок удосконалення цих пристроїв та підвищення достовірності підрахунку вісей.

Для досягнення вказаної мети необхідно вирішити наступні задачі:

провести аналіз факторів, що впливають на достовірність підрахунку вісей та розробити методи підвищення достовірності;

на основі аналізу існуючих ТКД та ППВ РС, а також вимог до них обґрунтувати вибір конструкції ТКД та запропонувати структурну схему ППВ РС;

на основі теоретичних та експериментальних досліджень точкового колійного датчика виробити методи щодо вибору його конструкційних та електричних параметрів, що дозволить підвищити достовірність реєстрації проїзду вісі;

запропонувати методи підвищення завадостійкості пристроїв підрахунку вісей;

розробити адаптивний алгоритм роботи пристроїв підрахунку, який дозволить зменшити кількість помилок, обумовлених впливом повільно змінюючихся дестабілізуючих факторів (зміна кліматичних умов, старіння елементів та ін.) ;

розробити метод самотестування працездатності ППВ РС;

на основі аналізу різних видів структурного резервування пристроїв підрахунку вісей розробити рекомендації по підвищенню достовірність підрахунку.

Об’єкт дослідження – процес підрахунку вісей рухомого складу.

Предмет дослідження – достовірність підрахунку вісей рухомого складу.

Методи дослідження. Для вирішення поставлених задач в роботі використані:

методи теорії електричних кіл та електродинаміки для дослідження впливу металевої маси колеса рухомого складу на електромагнітне поле датчика та визначення вихідного сигналу датчика;

методи статистичної радіотехніки для вирішення задачі синтезу завадостійкого приймача сигналів від колійного датчика;

теорію кінцевих автоматів для розробки алгоритмів роботи пристрою підрахунку вісей;

елементи теорії імовірності та надійності.

Наукова новизна одержаних результатів.

Вперше розроблена математична модель трансформаторного диференційного колійного датчика, яка дозволяє дослідити вплив проїзду