Автоматизована система залізничного переїзду

Abstract

UA: Об'єктом дослідження є автоматизована система контролю залізничними переїздами із використанням технологій LIDAR для автоматичного визначення інтервалу часу, на який переїзд буде закритий, світлова сигналізація буде включена, а шлагбауми не будуть відкритими. Метою роботи є проєктування автоматизованої системи контролю залізничним переїздом із використанням LIDAR для визначення часу закриття переїзду Б під час pyxy поїзда від переїзду А до моменту повного проходження переїзду Б. На основі отриманих даних система обчислюс тривалість закриття переїзду Б, забезпечуючи керування иілагбаумами, світловою сигналізаціею та передаванням інформації диспетчеру. Методами дослідження е аналіз обробки даних LIDAR-ceнcopiв, моделювання часових параметрів pyxy поїзда між двома переїздами та ухвалення рішень щодо автоматизованого керування переїзною інфраструктурою. Були побудовані UML діаграми концептуальної, логічної та фізичної моделей системи. Апаратний прототип реалізовано на мікроконтролері ЕЅРЗ2 із застосуванням LIDAR-ceнcopiв та засобів бездротового зв'язку. Визначення часу закриття переїзду Б здійснено на основі нечіткої когнітивної карти (Fuzzy Cognitive Мар, FCM), аналіз дав змогу встановити концепти, що визначають тривалість закриття переїзду, i обгрунтувати формування нечітких змінних для моделювання системи за допомогою нечіткого виведення в MATLAB.

EN: The object of the study is an automated railway crossing control system using LIDAR technology to automatically determine the time interval for which the crossing will be closed, the traffic lights will be turned on, and the barriers will not be open. The purpose of the work is to design an automated railway crossing control system using LIDAR to determine the closing time of crossing B during the movement of the train from crossing A to the moment of complete passage of crossing B. Based on the data obtained, the system calculates the duration of closing crossing B, ensuring control of the barriers, traffic lights and transmission of information to the dispatcher. The research methods are the analysis of data processing of LIDAR sensors, modeling of the time parameters of train movement between two crossings and making decisions on automated control of the crossing infrastructure. Had been built UML diagrams of the conceptual, logical, and physical models of the system. The hardware prototype is implemented on an ESP32 microcontroller using LIDAR sensors and wireless communication. The determination of the closing time of the crossing B is carried out on the basis of a fuzzy cognitive map (Fuzzy Cognitive Map, FCM), the analysis made it possible to establish concepts that determine the duration of the crossing closure, and to justify the formation of fuzzy variables for system modeling using fuzzy inference in MATLAB.