Preview

Надежность

Расширенный поиск

Интеллектуальное централизованное управление движением внеуличного городского железнодорожного транспорта в условиях интенсивного движения

https://doi.org/10.21683/1729-2646-2021-21-2-17-23

Полный текст:

Аннотация

Цель. В условиях современных мегаполисов обеспечение повышения использования пропускной способности, увеличение провозной способности линий внеуличного транспорта (метрополитен, скоростной трамвай, пригородные электропоезда, имеющие остановки внутри мегаполиса) при безусловном обеспечении безопасности движения реализуются интеллектуальными системами автоматического управления движением поездов. Целью данной статьи является выбор и обоснование принципов построения и структуры такой системы.

Методы. Используя методы системного анализа, обоснованы принципы построения и структура системы. Применение генетических алгоритмов позволяет решать задачи автоматизации планирования движения поездов. Методы теории оптимального управления дают возможность выбирать энергоэффективные режимы управления движением поезда по перегону, распределять время хода по линии на времена хода по перегонам по критерию минимума энергозатрат, разрабатывать энергоэффективные плановые графики движения. Методы теории автоматического управления используются при выборе и обосновании алгоритмов управления движением поездов на различных функциональных уровнях, при построении экстраполяторов случайных возмущений, обеспечивающих минимизацию числа остановок поездов на перегонах.

Результаты. Разработаны и обоснованы принципы построения и структура централизованной интеллектуальной иерархической системы автоматического управления движением поездов внеуличного городского транспорта. Описано распределение функции между уровнями иерархии, приведена совокупность подсистем, реализующих цель управления – обеспечение безопасности движения и комфорта пассажиров. Сформулированы и обоснованы критерии качества управления при компенсируемых и некомпенсируемых возмущениях. Рассмотрены алгоритмы управления движением и автоматизация построения планового графика движения. Показано место алгоритмов принятия решений в условиях неопределенности при использовании прогноза возмущений, генетических алгоритмов при автоматизации планирования движением поездов. Приведено описание принципов построения алгоритмов управления и планирования движения транспортных средств, обеспечивающих уменьшение расхода энергии на тягу поездов. Показана эффективность реализации централизованной интеллектуальной системы управления движением городского внеуличного транспорта, отмечена фундаментальная роль системы для цифровизации транспортного комплекса.

Заключение. Рассмотренные принципы построения и алгоритмы функционирования системы интеллектуального централизованного управления движением внеуличного городского транспорта показали эффективность этих систем, определяемую следующим: повышение использования пропускной и увеличения провозной способности внеуличного городского транспорта; повышение энергоэффективности планирования и управления движением поездов; повышение безопасности движения; обеспечение оперативного управление движением во время чрезвычайных ситуаций и больших сбоев движения; повышение комфорта пассажиров.

Об авторах

Л. А. Баранов
Российский университет транспорта
Россия

Леонид Аврамович Баранов – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Управление и защита информации»

Москва 



В. Г. Сидоренко
Российский университет транспорта
Россия

Валентина Геннадьевна  Сидоренко – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Управление и защита информации»

Москва



Е. П. Балакина
Российский университет транспорта
Россия

Екатерина Петровна Балакина — кандидат технических наук, доцент кафедры «Управление и защита информации»

Москва



Л. Н. Логинова
Российский университет транспорта
Россия

Людмила Николаевна Логинова — кандидат технических наук, доцент кафедры «Управление и защита информации»

Москва



Список литературы

1. Пассажиропоток МЦД достиг 550 тысяч человек в сутки // Городской информационный канал m24.ru. URL: https//wwwm24.ru/news/transport/07122019/99787 (дата обращения 18.03.2020).

2. Роменский Д.Ю., Вакуленко С.П., Козлов А.В. Выбор концептуального решения по организации диаметральных пригородно-городских перевозок в Московском ж.д. узле / Молодые ученые – развитию национальный технологический инициативы (поиск). 2020. №1. С. 568-570.

3. Баранов Л.А. Современные микропроцессорные системы автоведения электроподвижного состава / Л.А. Баранов, Я.М. Головичер, Е.В. Ерофеев, В.М. Максимов; под ред. Л.А. Баранова. М:Транспорт, 1990. 272 с.

4. Баранов Л.А., Козлов В.П. Управление линией метрополитена во время сбоя движения // Вестник ВНИИЖТ’а. 1992. №5. С. 29-31.

5. БалакинаЕ.П. Принципы построения алгоритмов системы поддержки принятия решений поездному диспет черу // Наука и техника транспорта. 2008. № 2. С. 23-26.

6. Балакина Е.П. Автоматика выполняет функции диспетчера // Мир транспорта. 2008. № 2. С. 104-109.

7. Балакина Е.П., Щеглов М.И., Ерофеев Е.В. Алгоритм оперативного управления линией метрополитена для восстановления движения по плановому графику // Наука и техника транспорта. 2015. № 1. С. 23-25.

8. Бестемьянов П.Ф., Романчиков А.М. Контроль движения при координатном регулировании // Мир транспорта. 2008. № 1. С. 104-108.

9. IEEE 1474.1-2004 – IEEE Standard for Communications-Based Train Control (CBTC) Performance and Functional Requirements, 2004.

10. Баранов Л.А. Оценка интервала попутного следования электропоездов для систем безопасности на базе радиоканала // Мир транспорта. 2015. № 2. С. 6-14.

11. Сидоренко В.Г., Сафронов А.И. Построение планового графика движения для метрополитена // Мир транспорта. 2011. № 3. С. 98-105.

12. Искаков Т.А., Сафронов А.И., Сидоренко В.Г., Чжо М.А. Подходы к оценке качества планирования и управления движением пассажирских поездов метрополитена // Автоматика на транспорте. 2020. № 1. Том 6. С. 38-63.

13. Баранов Л.А., Мелешин И.С., Чинь Л.М. Энергооптимальное управление движением поезда с рекуператив ным тормозом при учете ограничений на фазовую координату// Наука и техника транспорта. 2010. № 4. С. 12-23.

14. Баранов Л.А., Кузнецов Н.А., Максимов В.М., Энергооптимальное управление транспортных средств // Электротехника. 2016. № 9. С. 12-18.

15. Логинова Л.Н. Роль системы автоматизированной проверки знаний поездных диспетчеров линии метрополитена в повышении качества обучения // Наука и техника транспорта. 2011. № 1. С. 62-65.

16. Баранов Л.А., Сидоренко В.Г. Применение тренажеров для повышения квалификации работников службы движения // Автоматика, связь и информатика. 2003. № 2. С. 17-20.

17. Баранов Л.А., Сидоренко В.Г. Тренажер поездных диспетчеров линий Московского метрополитена // Железные дороги мира. 2002. № 8. С. 64-69.

18. Баранов Л.А., Балакина Е.П., Сидоренко В.Г. Тренажеры поездных диспетчеров рельсового транспорта // Труды XVIII Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность движения поездов». М.: МИИТ, 2017. С. VII-4.

19. Шубинский И.Б., Замышляев А.М., Проневич О.Б., Игнатов А.Н., Платонов Е.Н. Применение методов машинного обучения для прогнозирования опасных отказов объектов железнодорожного пути // Надежность. 2020. Т. 20. № 2. С. 45-53.

20. Баранов Л.А., Балакина Е.П., Иконников С.Е., Антонов Д.А. Централизованное управление движением поездов городских железных дорог современного мегаполиса // Наука и техника транспорта. 2020. № 1. С. 30-38.

21. Сидоренко В.Г., Чжо М.А. Применение генетических алгоритмов к решению задачи планирования работы электроподвижного состава метрополитена // Электроника и электрооборудование транспорта. 2016. № 6. С. 13-16.

22. Сидоренко В.Г., Чжо М.А. Исследование возможности применения генетических алгоритмов к решению задач планирования работы электроподвижного состава метрополитена // Электроника и электрооборудование транспорта. 2017. № 6. С. 37-40.

23. Охотников А.Л. Системы технического зрения: тенденции развития // Железнодорожный транспорт. 2020. № 9. С. 44-51.


Для цитирования:


Баранов Л.А., Сидоренко В.Г., Балакина Е.П., Логинова Л.Н. Интеллектуальное централизованное управление движением внеуличного городского железнодорожного транспорта в условиях интенсивного движения. Надежность. 2021;21(2):17-23. https://doi.org/10.21683/1729-2646-2021-21-2-17-23

For citation:


Baranov L.A., Sidorenko V.G., Balakina E.P., Loginova L.N. Intelligent centralized traffic management of a rapid transit system under heavy traffic. Dependability. 2021;21(2):17-23. https://doi.org/10.21683/1729-2646-2021-21-2-17-23

Просмотров: 99


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-2646 (Print)
ISSN 2500-3909 (Online)