Формування методів синтезу станційних систем сигналізації та централізації на основі динамічних функціональних моделей

Abstract

UA: У дисертації розроблено комплексний інноваційний підхід щодо формування методів синтезу станційних систем сигналізації та централізації на основі динамічних функціональних моделей, у яких на відміну від існуючих реалізовано наскрізний динамічний режим функціонування із застосуванням аналітичних залежностей між вхідними та вихідними сигналами. В роботі виявлені умови та доведена можливість виникнення динамічних небезпечних відмов у програмних засобах реалізації станційних систем. Встановлено закономірності формування відповідальних команд, розроблено адитивну й мультиплікативну динамічні моделі перевірки умов безпеки та виконано синтез безпечного функціонального елементу. На основі його застосування розроблено комплекс функціональних моделей: контролю секцій, сигнальних, маршрутних. Виконано синтез наскрізної динамічної станційної системи сигналізації й централізації, що дозволяє покращити експлуатаційні характеристики та підвищити рівень функціональної безпеки. RU: В диссертации разработан комплексный инновационный подход к формированию методов синтеза станционных систем сигнализации и централизации на основе динамических функциональных моделей, при этом реализован сквозной динамический режим функционирования с применением аналитических зависимостей между входными и выходными сигналами. Известно, что основным методом минимизации вероятности возникновения опасных отказов в современных системах является структурная избыточность. Однако применение резервирования связано со значительными материальными затратами и в ряде случаев не обеспечивает соответствие необходимым показателям функциональной безопасности. В основном это связано со сложностью и неоднозначностью методов реализации программных средств. В диссертации, на основе выполненного анализа и рассмотренных условий функционирования, выявлены информационные ограничения синтеза безопасных систем, доказана возможность возникновения динамических опасных отказов в программных средствах их реализации. В работе формализованы и дополнены временными характеристиками критерии опасных отказов рельсовых цепей, устройств управления стрелками и светофорами. Установлены закономерности и разработаны методологические подходы формирования ответственных команд на основе применения аналитических зависимостей между входными и выходными сигналами, представленными как непрерывные функции времени. Выполнен синтез аддитивной и мультипликативной динамических моделей проверки условий безопасности при формировании ответственных команд управления, приведен анализ функционирования их программной реализации, выявлены достоинства, недостатки, ограничения на применение. В работе проведен синтез модели безопасного функционального элемента и на его основе разработаны сквозные динамические модели функционирования путевых приемников тональных рельсовых цепей, узла дешифрации кодов автоматической локомотивной сигнализации, устройств управления стрелками и светофорами по критерию минимума вероятности возникновения опасных отказов. Проведен синтез комплекса функциональных моделей: контроля секций, сигнальных, маршрутных, на основе которых разработана сквозная динамическая станционная система сигнализации и централизации, что позволило улучшить эксплуатационные характеристики и повысить уровень функциональной безопасности. Разработан метод оценки надежности и безопасности станционных систем на основе анализа данных поездопотоков, их аппроксимации и тестирования по критериям опасных отказов, дополненных временными характеристиками, что позволяет обеспечить выполнение нормативных показателей в предложенных программно-аппаратных средствах реализации станционных систем сигнализации и централизации. EN: Here, in His dissertation designed complex new approach to forming the methods of syntheses of signaling and centralizations station systems on the base of dynamic functional models, in which, unlike existing marketed end-to-end dynamic mode of operation with using the analytical dependencies between in and out signals. In work there are revealed condition and proved possibility of arising the dynamic dangerous refusals of software programs of realization station systems. Installed regularities of forming the responsible commands, designed additional and multiplication dynamic models of checking the safety conditions, executed syntheses of safe functional element. On the base of its using complex of functional models is designed: checking the sections, signal, routing. Executed syntheses of end-to-end dynamic station warning systems and centralizations, which allows to perfect field-performance dates and raise’s a function of safety level.