База имитационных модолей СППР-УДП (стр. 3 из 3)
При приближении поезда к месту ограничения скорости информация об этом передается на поезд на расстоянии, равном или большем чем тормозной путь. Служебное торможение уменьшает максимально допустимую скорость до значения скорости ограничения. Для этой цели в модели создан массив безопасности. В элементы массива безопасности заносятся значения скоростей, которые соответствуют участку пути, находящемуся за хвостом поезда. В блоке 2 анализируются значения элементов массива безопасности, соответствующие впереди расположенным элементам, и на их основании определяется максимально допустимая скорость для данного поезда.
При нарушении условий безопасности выбирается режим служебного торможения, и поезд останавливается на минимально допустимом расстоянии сближения между поездами. Таким образом, в элементы массива безопасности заносятся величины скоростей, аппроксимирующие кривую служебного торможения. Эта информация может быть задана с помощью ПОД в виде величин скоростей движения поезда на каждое сигнальное показание, которые определяются непосредственно при корректировке массива безопасности на основании тормозного расчета с учетом плана и профиля конкретного участка пути.
Таким образом, моделирование процессов движения сводится к математической схеме, включающей модель элемента класса Р (элемент пути) в качестве обслуживающего прибора p и позволяющей свести непрерывный процесс движения по заданному интегральному уравнению к численному его решению. А движение поездов свести к событиям занятия и освобождения ими каждого дискрет-участка пути. В отличие от существующих, автором разработана имитационная модель движения поездов на участке железной дороги, которая может работать по среднему времени хода, с использованием тяговых расчетов, алгоритмов интервального регулирования и автоведения. При этом указанные принципы организации движения могут использоваться как по отдельности, так и в сочетании по возрастающей сложности задачи, поставленной перед СППР-УДП.
Задачи системы автоведения (САВ) предназначены для повышения эффективности процессов управления движением поездов: обеспечение заданного уровня безопасности движения поездов (БДП); обеспечение заданной точности выполнения графика движения поездов (ГДП) и максимально возможного использования пропускной способности линий и участков; оптимизация эксплуатационных расходов и снижение затрат на энергоносители. Обеспечение заданного уровня БДП достигается за счет следующих основных операций:
1. расширение списка (массива) условий, автоматически контролируемых САВ при выработке ответственных команд (например, контроля температуры нагрева букс, полносоставности поезда и т.д.);
- увеличение числа функций управления, реализуемых автоматически (например, снижение скорости перед препятствием, закрытие дверей, прицельное торможение и т.п.).
Обеспечение заданной точности выполнения ГДП и максимально возможного использования пропускной способности линий и участков достигается за счет использования следующих основных факторов:
1. резерва времени, заложенного в график движения, аналитический метод расчета которого приводится в лекции 15;
2. автоматической реализации рассчитанной оптимальной программы движения поезда, учитывающей особенности трассы движения, характеристики поезда, временные ограничения скорости с допустимой погрешностью, взаиморасположение ближайших поездов и их скорость;
3. оперативного перерасчета программы движения при отклонениях реальной траектории от базовой более допустимой величины вследствие внешних возмущений.
Новая траектория оптимизируется по энергетическому критерию при условии выполнения планового графика движения.
Методика этого расчета приводится в лекции 11 с проверкой наличия резерва графикового времени, которая определяет возможность применения данной методики. Система поддержки принятия решений, включающая функции САВ, оптимизирует процесс управления движением поездов, то есть рассчитывает силу тяги (F(t)) и торможения (Bт(t)).
Система определяет траектории движения поездов, то есть их скорости (V(t)) и координаты (S(t)), которые обеспечивают заданное время хода по перегону (Tхп) или прибытия на станции (Тпс). При этом должны выполняться граничные условия по тяге (0
F Fmax(t)), торможению (0 Вт Втmax), тяговому току (0 IТ IТmax) при гарантированном обеспечении безопасности движения поездов, то есть выполнении условия 0 V Vm(S), задаваемого системой интервального регулирования движения, а также условия 0 V VC, где VC – скорость движения, которую допускает бортовая система диагностики (контроль бдительности машиниста, исправности подвижного состава и т.д.); Fmax(t), Bтmax – соответственно максимальная сила тяги и торможения поезда; lпmax – максимально возможный тяговый ток двигателей поезда; Vm – максимально допустимая скорость движения на данном участке S.Таким образом, с использованием в ИМ алгоритмов интервального регулирования и САВ появляется возможность определения энергетически оптимальной траектории движения поездов на участке с помощью СППР-УДП с учетом ограничения по времени хода в соответствии с ГДП. Описанная модель запрограммирована на языке С++ и входит в состав БИМ.
Вопросы для самопроверки
1. Назначение блоков алгоритма продвижения поездов.
- Работа алгоритма управления движением поездов на участке.