Удосконалення методів та засобів контролю рухомих одиниць залізничного транспорту

Abstract

UA: Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково – прикладного завдання науково-прикладного завдання підвищення достовірності виявлення рухомих транспортних одиниць на колійних ділянках шляхом формування завадозахищених методів їх контролю й удосконалення шлейфових датчиків. У роботі обґрунтовано й теоретично встановлено можливість удосконалення методів і засобів контролю зайнятості або вільності певної колійної ділянки за допомогою синтезованого індуктивно-дротового датчика. Розроблено та перевірено на адекватність імітаційні нейромережні моделі функціонування датчика, що дає змогу прогнозувати й контролювати ситуацію на певній ділянці колії в різних умовах, зокрема під дією імпульсних та гармонічних завад: від тягового струму, блукаючих струмів, внаслідок зміни кліматичних умов, що дасть змогу врахувати вплив дестабілізуючих факторів на роботу датчика. Розроблено і пристрій контролю проходження відчепа, що дало змогу врахувати експлуатаційні особливості функціонування рухомих одиниць. Після розрахунку економічної ефективності від впровадження цього інвестиційного проекту очікується, що загальна сума чистої приведеної вартості заходу з урахуванням зміни вартості грошей у часі складе 294072,58 грн. RU: Диссертационная работа посвящена решению научно-прикладного задания повышения достоверности обнаружения подвижных транспортных единиц на путевых участках путем формирования помехозащищенных методов их контроля и усовершенствования шлейфовых датчиков. В работе обоснована и теоретически установлена возможность усовершенствования методов и средств контроля занятости или свободности определенного путового участка с помощью синтезироваанного и запатентованного индуктивно-проводного датчика (ИПД), который предназначен для определения свободности или занятости подвижным составом участка пути. Принцип действия ИПД основан на изменении индуктивности катушки при свободности пути и при наличии над ней ферромагнитной массы подвижного средства. Разработанный ИПД контролирует прохождение подвижной единицей стрелки, отцепа и баз длиннобазных вагонов, исключение вреза стрелки при маневрах, а также наличие «окон» в системе контроля заполнения путей подгорочного парка сортировочных горок. По сравнению с другими типами датчиков ИПД обладает рядом преимуществ: преобразователь обеспечивает гарантированную зону контроля подвижного состава независимо от эксплуатационных факторов, исключает перевод стрелки под вагоном, а также не требует частой сезонной регулировки. К тому же разработанный ИПД позволяет определить направление движения подвижной единицы. Применение ИПД на объектах железнодорожного транспорта обусловило разработку метода контроля подвижных единиц, который, в отличие от существующих решений, позволяет с большей достоверностью выявлять транспортные средства на определенных путевых участках, в том числе и на переездах. Разработаны имитационные нейросетевые модели функционирования ИПД, что позволило контролировать ситуацию на определенном участке пути в различных условиях. Описанная имитационная модель процессов работы ИПД позволяет воссоздать реальную картину путевого участка и учесть влияние помех от тягового тока, блуждающих токов, помех вследствие изменения погодных условий, после чего контролировать состояние данного участка пути. В результате исследования нескольких нейросетевых структур выявлено, что для выполнения задания функционирования ИПД при заданных требованиях достаточно применения модели на основе многослойной нейросети. С помощью нейро-нечеткого моделирования решена задача реализации процессов работы ИПД в различных условиях, что позволило оценить техническую эффективность его работы в условиях помех. С целью дальнейшего использования предложенных моделей функционирования ИПД проведена проверка адекватности полученных результатов имитационного моделирования путем применения методов и критериев математической статистики. Разработан метод регистрации отцепа на основе применения запатентованного устройства контроля прохождения отцепа, основной функцией которого является контроль свободности / занятости участков пути подгорочного парка, что позволило увеличить пропускную способность горки за счет информации о направлении движения отцепа, количества в нем вагонов, повысить достоверность и помехозащищенность при регистрации прохождения отцепа или длиннобазных вагонов. После расчета экономической эффективности от внедрения данного инвестиционного проекта ожидается, что общая сумма чистой приведенной стоимости мероприятия с учетом изменения стоимости денег во времени составит 294072,58 грн. EN: The dissertation deals with theoretical and practical problems of developing methods to detect rail vehicles on control track sections due to higher noise immunity of loop sensors. The research grounds and theoretically substantiates possibility to improve methods and means to control occupancy/vacancy of certain track sections by the designed and patented inductive-and-wire sensor (IPD). It also controls passing railway points, batches and centers of long wheelbase cars. In comparison with other types of sensors the IPD has a number of advantages: the converter provides a guaranteed control zone for rolling stock regardless of maintenance factors, prevents point operation under the car, and also does not require frequent seasonal adjustment. Besides, the developed IPD makes it possible to determine the direction of a rail vehicle. The simulation connectionist models to control the track section condition with this sensor have been developed. They allow forecasting and controlling the situation on certain track sections in various conditions. On the base of the offered IPD it has been developed a device to control passing batches, the basic function of which is control of occupancy/vacancy of hump yard sections which leads to higher operational efficiency due to information about the batch movement and the number of its cars, improved accuracy and noise immunity in registration of passing batches or centers of long wheelbase cars. The total net present value including changes in time value of money is expected UAH 294,072.58, as a calculated cost efficiency of the investment project implementation.