автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Диспетчерское планирование и регулирования движения проездов на двухпутных участках с применением прогнозных графиков

F Г 3 О

Ц П С PO

ЗСЕРОССГШСШ ИП9ЧИО - ЗСМЕЛОВАТЕГЬСШ ¡liiCTlíTBT SEСЕЗН0ДСР0ВН0Г0 ТРАНСПОРТА

Sa празаз рупопнсп

ЛПЗЗНйЗ йязасгшдр Шзаиоэпч

ДИСПЕТЧЕРСКОЕ ШШРСВЙШЕ й РЕПИШРОШИЕ /ЭНЗЕЕМ ПОЕЗДОВ ПП ДВИПЗТШ ЗЧйПШ С ПРЕ2ЕНЕНЕЕЙ ЯРОГЕОЗЯНЖ ГРйСЗШ

S3.22.S3 - Ьспгватец^з ЕзгоапоасрЕггаго транспорта (сзгэтгз e::srcn сетгрзлгзац^а я бгэз£?зз:я)

SDTOFEOHPñT

:се?тгцсз па сггасганзз дчекоа стспггл пгндпдата тсгзэтескпз ваиз

EOCKBfl 1934

л

Работа выполнена во Всероссийское научно - исследовательс-

ком институте яслезнодорояного транспорта.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор.

Официальные оппонентн - повтор' технических наук, профессор

Е.1. Тивкян, ВННИГГ. - кандидат технических наук П.М. Грнцевский. ВНША.

Зсдучсс предпрквтке - ¿онгцказ яелвзнаа дорога.

Завита состоится

.-^г час< ^ заседании Специализированного совета Д114.01.01. при Всероссийской научно - исследовательской институте «елезнодорояного транспорта по адресу: 129851. г. Рчсква, Н-104, 3-я Иытимшская уд., д.10.

С диссертацией ковяо ознакомиться в библиотеке института.

Отзыве на автореферат в дву* экземплярах, заверенные пе-чатьв, просвц направлять в адрес совета института.

эаслуяенний деятель науки и техники Российской федерации Е.й. потников.

/

/ Яченвй секретарь

Специадкзк • кандидат

- з-

ОБЩЙЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ«.

- ..Актуальность проблеиы. Основными задачами организации .эксплуатационной работы велезних дорог в условиях ск-пдыпав^ихса раночкнх отновений явлаятсз своевременная доставка грузов потребителям, повы«ение качества я снихение себестоимости перевозок. Достшение аткх целей требует соверяеиствования оперативного управления движением поездов, создания эффективных технологий диспетчерского регулирования , в первув очередь, на основе внедрения новейвах технических в интеллектуальных средс.а подготовка. передача о обработка пкфориацин.

Данная работа направлена ва резегае одной вэ основннх проб-леа органвзацав двяяеняя поездов - автоватнзацяв оперативного плашгровалм в диспетчерского регулирования пропуска поездов по диспетчерская дчасткаы. Ее реалязацая ва прнаэре двухпутных ли-пяЗ позеогает поднять па качественно певай дровеиь деятельность поездного дкепзтчера (ДЕД), длзчвнть показателя поездной работа дчастка. создать предпосшяга для вовегаенна эффективности фдннця-оаярованаз оперативного персоваза сяцябп перевозок.

Деяь ассдедовазвя состоят в разработке более совгрвенной тегпояогет оперативного управления двпзепзеи поездов на даспет-черскшс ичзстгих, базнрдпзеаеа на пршщнпах дпреадаезего регуяя-рованнз. Ее реалззацая■основана на пргтиеяенкг псеэдяшв дйспетче-рои прогнозно грефягоэ, составляеЕкх ЭВМ с учетов реально скяа-д&аагдейсз поездноЗ обстановка на дчастее п подходах я негу. Для реаеназ проблем:

- проведен гаалгз се^естзстзей твгпогогсэ райогй поездного диспетчера;

- данв постачовза задачи спразлепня пропиской' поезде« на цчастпаг с арЕ^епсггсгк прогпозказ грсф^коз;

- соркал::эова^я язе подзадачи - составление спгратйпзюго

iiocmicttü иогзао^ и рлсчс. 7c;;<¡:r.i~ ¿icr»;yo»;'.icponpas-;I;-Í D зуда гра^шгог:

- разраЗотапа цатсцлтпчсснт: прогпоо^рмсипа продвн-поездов для донхиутни« sueno;чора;ш: нчлгтков, оушшноин-

-i!jyr;ds з реальной времен«:

- созвано ийтепатнчсскос обеспечение, названно;; Ч'пстеиой прогнозировании продвиасяиа поездов" (СППП). иоззодз^цео диспетчера aCvCKTHiuia прйаенать прогиозние графики и текуаей работе:

- определен'.; основные принципа работа диспетчера с ксполь-зсваяйЕ^ смстекц прпгнозяроаанки d процессе организации двкаеняя поездов на участке:

- проведен анализ изменения функций диспетчера з составе ¡IPlSa ДНЦ, оснаценного СППИ:

- дана оценка вреиенной загрцзкк диспетчера d течение севни з стеестзйзцкг в новых иеаовнях работе:

- осццастзвзна ексаирзаентальнаа проверка работоспособности разработанного котодкчесного подхода, a tasse соответстеувчйзг «атейатнчесщк z nporpaEsnss средств на реазьквг яисггзтчерскпг зчастгах.

Кетодкка иссдедованаа. Рееенгс проблещи базируется на Фая-дадонтадьнях теоретически:: >л прг;:тичсс;п;:с работал d оЗластн организации gBE2Cüi:a шзездез п автика-кзацш! технологически:; процессов. Б качссгзе техпс-огг.чссксй оскоги кспогьэовани истоки оператсакого ш&нхреяакхя погодной работе. хиспе-чорсксгс руководства npemjcito^ поезде:;. гостезлгпза граз'лков дзкпеипп. Йате— »аязчБсккй аппарат реяенка состветстйдазсго кокплаксе зе^зч fia-ciipi'utcs пг^зпея::;: sctoxsb таор;ш оптимального дпрегяеппа ¿.пшлгесскэго иедпдлрязлзла тсядосгачсгкях пропс с с od, ¡-i'^tíiiií.' '-:':-;Сга:;р;-:гср::лль:щ^ задач аптяздзгзжг. ззрхств-> r.n¿c.i& спстгглзакз сохссз.' еркитта

Нацчнад новизна. Оораализоьан процесс оргошззацт! дзипзн!!г: поездов на участкая с прннепеннок прогмоз!И1Л грао^иоп в видо ка-тематической задачи дискретного управления; соорйулнровани и апробирована принципа представления оперативного плана прописка поездов м регулировочных иероприятий диспетчера 8 виде пррспок-тивных расписаний поездов, учнтывазяих реальнув поезднуа обстановку на участке и подходах; разработаны эффективные иеюди составления прогнозных графиков для 2-путнах участков, Оункцио-ннрусзне в реальнон вреаени; предлозенн аягорнтаи оптиинзации совместной прокладки ниток поездов различии« ценностей с нормативный« и ускоренными врекендми двнзениа; разработана водель врененных затрат диспетчера, поэволаазаз анализировать влияние технических я матеиатаческня средств на технояогнз работы ДНЦ и его врезеннуз загрузку; разработан а внедрен в гксаяуатацяз пакет прогрев, доказавший гозекткэность а пзрспвктазность пркгго-нсн:!п прогноза на днспетчерскш; учэстпзз.

Нзтод::ческ:5 разработан з практически осд^естгген пзрэход от ручного спосооа предварительно'; дрокдаиа ваток поездов диспетчеров с граснхс исполненного двззеяаа (ГЯЛо) я азтоаатпзкрова::-коку. ззркстической разработки пзана пропдска поездов я отг-йальйоац составгеннз перспективой;: расппсгн:гЗ, а та:п:о от эапп-рячссхого В2535спяя зозаояннл затруднении з яэааензя а способов упре^л-ния п яипогяскнэ зтип зыерацяЯ во пзайкодействкп с 333.

Сраэтячзсааа зй:п;ос7ь рпОоти заклзчззтея о позисеп:га прокз-зодктз.'.ьчост:: тркз глсп27чгрз зл счзт еккгенгп ¡лзнчссиой 1!МС7Бе:::!а."; загрузи::. а?7з^з?;:за:;:;2 ва?ес1жг:з-рзгдаяро2ечкк:: . созергз:>с752зая:;л йэдгггцгекиего сЗзспс-'гзяпл: а так:г з дл'ч'чгл;:': яззздпэ"; раЗот:: ^раст:" - '¿ззгя-геЕ:::

движенмя.

Реализация результатов. Разработанный комплекс программ СППП в обгеме подзадачи оперативного планирования принят в акспдуатацив в составе "Системы концентрации диспетчерского управления" (СКДЯ) Донецкой в. д. Внедрение осудс:твлено с поиовьв информационной сети 361 линейного и дорожного уровней на двухпутных участках Авдеевка - Чаплино и Волноваха - Камав Заря. Результаты расчетов планов пропуска поездов рассмотрены и одобрены коллективом оперативно - распорядительного отдела служба перевозок Донецкой железной дороги. Согласно проведенным оценкам, использование разработанных средств на дчастке Авдеевка - Чаплино позволит снизить загрузку диспетчера на 212, поднять участковую скорость на 3.7%. увеличить уровень выполнения графика движения на 7,12.

Апробация работи. Основные полояення и результате диссертация додогены я подучили одобрение на научно - технической конференции колодах дчекнх к специалистов ВНШТа (Москва. 1988).

Публикации. По материалам диссертация опубликовано 4 лечат-ннв статьи.

Объем работи. Диссертация состоит из введения. 6 глав, заключения, перечня литература и приложений. Работа содержит 150 страниц ыаиинопясного текста. 15 рисунков. В таблиц. 120 наименований литература, 35 страниц приложений.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦКГ.

Во введении показана актуальность поставленной задачк, ее шеста и значение а диспетчерском рукоьодстве двикениек поездов. Отиечеиз, что необходимым условием соверженствованиа оперативного регулирования движется создание новой технологии работи посз-днйх диспетчеров, основанной ка организации пропуска поездов ао ичлетеэн с упревдекзеи затруднений в движении с помоаьв прогноз-

-7-

ннх графиков, фораируеиих ЭВМ.

Первая глагм содержит краткое описание особенностей работы поездных диспетчеров в современных условиях, а такие анализ ранее проведенных и суцествув«нх исследований по данной проблет в навгй стране и за рубежом.

Показано, что в условиях больвой зпгруяолности диспетчера, а такае отсутствия полноты и своевременности поступления иифор-кации повааение эффективности работы ДНЦ можно обеспечить с ио-аппьи ЗВа посредством автоматической доставки сведений о текудих характеристиках поездов с последувцим прогнозированиям их будущего продвижения.

Проведен анализ разработок по вопросам соверненствованиэ технологии работы поездных диспетчеров, а такге использования графиков двиаенна в автоматизированных системах регулирования, выполненных доктореян технических наук й.П.Петрова», В.Й.Буа-иовиа. П.С.Грунтовшг. В.Е.Козловки, О.Кокурниыя. В.Н.Нек-разезнчез, Г.Й.Пгатоновна, Е.а.Сотниксвня, И.Д.Сухопрудскна, Е.й.Тизккнаа, Я.П.Тулуповам. Й.Огрзковна, кандядатаия технических науп З.Я.Бодалоы, П.М.Грпцевским. Г.Н.Грогвзпя, Б.Л.Зазьзлозаа. Б.дел Pao. А.Л.Поалазсггйи, В.Я.ЧеЯотгшксана я дрдгики.

Проблема прогнозировать продзкзениа поездов впервые бэяа исследована и практически реализована отечественинкя ученики и ннзенераяи. Разработашшй для спстеуи "Ячасткознй автодиспетчер" блок прогноза предназначался для однопутная участков с упрощенней тспологкзй (без гногопаркозах станций я боковая ответвлений по ггбонд раздельному пугиту). Предлсзекнк:: яетод построеггм п^ан-граемкос, основании« па злгорпткь расчлененно-сзпзанянх ре-зеияй. обеспечивал говальяое разресеиге коколкктнцй ситуаций без увг:з!га перспгйтг-гвнах пито;: яоездеп с 7е;:цг.еЯ поеядиой обстановкой :га осей цчгстпз. '!зпроргСота::::ыг.! остались Егпроси учета з грае»:-

ках поездопбразования к подходов к становий станциям участка, оценки текуцей поездной пбстановкн, расчета регулировочных мероприятий диспетчера, оперативной корректировки расписаний поездов и другие. В системе "Комплексная автоматизация диспетчерского управления" (КАДЯ) Зыла расяирена технологическая постановка задачи. По форме к подержание она соответствует задаче составления нормативных графинов, что свидетельствует о ее ограниченных воз-мо«г,сстях в оперативной работп. Разработанный метод поваговой ускоренной оптимизации предназначался для однопутных участков и позволял строи.ть более эффективные планы пропуска поездов. Однако используемые приемы прокладки ниток, а также неприемлемая для реального времени продолжительность построения графиков (до 45 мин.) характеризуй эту работу как чисто теоретическую. Особенностью "Системы контроля поездного положения" С С КПП) является ручной ввод и подтверждение информации о продвижении поездов по станциям участка, что резко снижает'эффективность ее применения в режиме реального времени. Прогнозирование э этой системе реализуется в виде оценки предполагаемых подходов поездов к выделенным станциям без составления точного графика и разрежения конфликтов между поездами. Наиболее полной по постановке и развитой по содьрвекиз является "Комплексная система автоматизированного управления двиаениеи поездов" 'КСП9ДП), в которой ревены многие вопросы автоматизации функций поездных диспетчеров, контроля поездного положения. ведения графика исполненного движения. Вгсрой этап КСйНДП предполагает внедргние подсистемы прогнозирования.

В диссертации проведен анализ блоков прогноза в системах диспетчерского регулирования на железных дорогах зарубежных стран. Несмотря на сувьствуввие отличия в реализации оперативного планирования (запанее утверкдаемого плана пропуска поездов в граСгггеочо?. «юрке, точной информации о расписаниях и характе-

рмстиках поездов) ях разработке уделяется особое внинаиие. Основное назначение пвогноза в ятнх системах - выявление конфликтных ситуаций и определение способов их разрепениа. Особен-костьз всех блоков является их функционирование в условиях незначительного отклонзния реального поездопотока от запланированного, а такае небольная глубина прогнозирование (до 40-60 внн.).

Во второй главе даны определения используеиыа понятиям: приведена постановке основной задач.) управления пропусков поездов с применение» прогнозных графиков: форналкзовани две вспохо-гательные подзадача - составиенив планового _гра&ика_ fG (подзадача J). обеспечнвазцего эффективный пропуск поездов на предстоящий период работы диспетчера, н разработка регуянро_воч-но£о_графнка_ (подзадача 2), предназначенного для гюддора-

кя утвераденного плана пропуска поездов.

]1остадовка_осковноа_задачя._ Эираздеяаб двняензеа на дчястке предстазлено s заде дискретного процесса, протекавшего э течение йзвэстного nepaoga ft^ ' з несколько этапов вранена:

где - начало резанпз задачи а построенаа плана прописка поездов;

- иоаента коррзетпрояов плавз f/г ■ ■ f^/ '•

- sokchth расчета рзгдигровочжп; аерогрпатвй дпп-пзтчера /* < л, ■ • • ^

/ ггдбЕаа апразлеим дыгаенлаг, разнэа продогкз-гельпос7п свекл дзепптчгра ^/-<? .

Па кагдон заге Г/ этот процесс гаратгтер^здзтез некоторей

*f -г -

поездной оОстаяззпой Предполагаете;!, что аоззднов поло-

пенсе еэ сгагд^еи ноте уяразлэазд /^^Jnozno достччь с пзко-ьз пззсстшг :;г?сстязтп2 // , ! :

_ * __С v -у -д х + / /

ГП гТС-ДОЦ 7ЙГ2 Г' ОЩ5.-!;ЗЛЯЗТС5 383-

-ю-.

торной функцией, характеризуваей степень отклонения поездов различных ценностей, упорядоченных по предпочтении, от запланированных расписаний:

где - усредненное отклонение поездов ^ -й ценности

^ ¿5

от плана в моиент

^¿vlît)- фактическое поездное полояенип в момент ^ ; P&ifyJ- запланированное поездное полсгение в иокент / : A'Ç - число поездов й ценности на участке и подходах:

¿f - число подвнсзеств поездов различных ценностей.

Ценность поездов в некоторой частнчно-упорядоченкон йх разбиения определяется для кавдого /¿^ подикоЕества следуэ-циия факторааи: категорией поезда /С/^ , длиной состава ,

кассой состава. ^^ , станцяей назначений S/ё^ .

Цеяьз упразлениа является обеспечение йинниуаа отклонений поездов от утзераденного плана их пропуска ^tffc ^ J:

Вреая существования -^(Ъ.Х'л ) олРеЯелЕется постоянный» значениями сяодзвадх параиетрог: критерия планирования ^ , характеристик участка , злеыянтов нормативного поездопотока ^ . текущих ограничений на дзизекне , злеяентоз реального поездопотока . В случае кх изменения з мояент £ . реа-

•-V

лигуетса оперативная корректировка графика 'vSS, . и даль-иеавее регулирование осукествллетса согласно новому плану Fuir, , é, . h соответствии с требованиек (3). Начальник условней резениз задачи является план пропуска поездов * состав-

лении/* в йокемт с учетов заданной цела лданкрования £

Ссоис^лзациа подзадача i. Подзадача предназначена длз сос--

- //-

тавления плана пропуска поездов в виде прогнозного графина " !,а глчйнну планирования ' в начальный иоыеит организации двиасния и в аоаенты корректировок плана.

Исходная информация подзадачи 1 состоит из массивов. харак-теркзу05нх состояние нормативной ^^ и реальной моделей

дниаенна поездов на иоаент . Нормативная модель описывает

характеристики двухпутного участка $ ъ элементы нормативного поездопптока . Реальная модель формируется из фактических

сведений о текузих ограничениях на двизенне поездов ^^ и эле-кентов реального поездопотока ^ .

Диспетчерский участок является частьо двухпутной линия, оборудованной азтоаатической либо полуавтоматической блокировкой. Допускается наличие съездов а вьздов на участок по лгбоау раздельному пункту, а такзс ыногопарковой (технической) станция, йестополозенне которой не реглааентнруетса. Злекентазн участка яздяатся станции, паркн. пути парков п перегоноз:

я? ^ /щ, ^ с4>

'"--/«Г,

где - таблица, задап-гаа топология участка;

5. - характеристики станций;

- характеристики парков;

- характернстакя путай парков;

- характеристика путей перегонов.

Топология участка определяется гнопествоа скезтшх станций (парков) я путей перегонов кезду ннйн с установленная направлениями двизенкя поездоз. Стакцаа задается номеров , специализацией спнскоа характеристик парков ^^ , их количествен Парк станции характеризуется коиераа ^^¿у , специализацией спискоа характеристик путей , ях количеством Каадый путь парка определяется плеером . 'спзииализаци-ей" ^^^у > направлением прнэна/отпраЕлзккя . длиной

чг-

зсзао^иостьг присга иооздоп г. рсарздп:ал ;! ¡¡игаСарктниагк

гру^сз;;.

Злеьевп' нормативного поезконо-»ска у/^ й.Чялов.ип списков гшероз аоршкииого гр&Фтш ^^ . норка гибг;аг.н ьрекенааи стоа-»0« и хода ^.^ппрадос по ~некерр , зреиенаеи

■у 3 __ , __

яа раппш н заадшгас Т , ййсспвйи!; с7йицис^:-и;х н

Г*

ломким У иитерлалои ¡с той члсде ¡шгерваяакк

пппуглого следования), ^лспиеок номеров поездов диспетчерского

расписания ^^ : т^-т-ъ ~7----,

/V ^ * ' ( ' / ' > / ' /■ - / » (5

ТекНч".г огрй<тЧСийн Но яъньекче состоят из ыаксииаль-

яйя скоростей яоад поездов по путйк парков У* к перегонов V* . прекелькнд прсдилзЕте^ьностей работы дококотквных бркгад без от-

у—

£¡¡£8 < , допустимого количества обгонов грузовых поездов

-7-лг

пасссззрскташ * : _ _ _

ОЯ-Щ'У7; V* гт СО)

Зяейоити реального поездопотака ^^ образована кнегествои собяткй с поездами, кахояаяиннея в двк5еяии на участке , в

£ормиро»апян № вчастке ^^, т подходах к стыковым станциям , а такгс характеристиками этих поездов ^^ :

^~/^¿^егз^¿щ, (7)

Массив состоят ез событий графика исполненного двиге-

кка за кекотсрйй предадим период дзяяення поездов где у - гщйтт. сгска информации о прогедекя собкткях с поезда::;!:. Массаз ^^ херантеркзугт предполагаемое поегдообразозаняз на технйчзског, сте;;цк;: ^чсстг.г. с дчеток 1:гл::ч::с дикоиоткйов в перйск (ч,, £ * 4*/, где ^ - глдЗика съееа вдарзац»: о поездах сг.осгс сзраврсенхс, Ё&сскз соьергст сведения о преднол^газикх всяхег£Х tnizr.es ¡: стигзсс«: стездзк: е перк--л Дч. --л' ^ . где ~ ад^ 5 псгдс;.е;: г. с зег и-::::: . .и-пг.игт-л?«; и ссзт-

-<ъ-

встствии с вассквпа /УЛЯ , состояние нэ ¡шаороп (индсксоо) ни гздов длин «¿^ и иасс ¿¿^ составов, йотой наличия

поездов с разрядными н негабаритниаи ^^ грузяви, твкуних

прододяитсльностей работы локоыотиэных брнгод на аоаонт .

В качестве критерия оперативного планирования избрана век-торнаяя функция /г

/*>■'•>/в/ . (8) ссстояааз из нескольких упорядоченных по предпочтения скалярных.

. /Г

Каядая скалярная определяет гуяйарные задераки поездов

f - Ь ценности на станциях и перегонах участка в плановой графике : м**

4'-„ »>

где ^^задераки поезда по отправления

на участок, на станциях я перегонах соответственно;

,0/Г /Л? , •Сл*

уу вРеа5На отправления иа участок, стоя-

нок на станциях, хода по перегояая поезда в пла-

новой графике ситветственно;

- готовность к отправления ^^ поезда по текущей станции аестополовения;

~ "°РиатиБнае врезека сторнох и хода

поезда;

А^у - число поездов ^^ подгноаества разбиения.

Выбор векторного показатгла качества характеризует подзадачи планирования как аногокритераазьпуз с порадкозпкя зкалази зз-иереаиз ценностей поездов. Здквция обеспечивает ггакенкуг;

пропускной способности участка с кшткизащгей падерпек поездов я заданное порядке предпочти«. 3 частности, з сличав нормативного поездного яолоаекаа на участке а подходах она попвелгет стро-чть плена пропуска, оЗеспечавагзае 1ГКЛспгг::;Л плездог- от

нормативного грз?;:::а /^/¿г .

Глубина планирования ^ считается максимальной и определяется средним временем хода поездов по участку / '.а такю глубиной прогнозирования поездообразования и подходов : , ■ Начальные условия составлений графика

задавтся текущей поездной обстановкой на участке и подходах

момент £ : Ограничениями на прок-

ладку перспективных ниток являптся характеристики участка % У, элементы нормативного поездопотока . текучие ограничения на двиаение , элементы реального поездопотока

Подзадача ] реализуется в предполохении. что на технической станции участка имеется требуемое количество локомотивов и бригад для пропуска всех поездов в период /£

Фода5лнзащ1я_п£дзадачи_2л Подзадача предназначена для составления регулировочных мероприятий диспетчера в виде прогнозного графика глубину регулирования ^ в во-иентн отклонений поездов от утвервденного плана ^

Исходная информация подзадачи 2 представлена в виде массивов, характеризуемых текуцее состояние плановой и реальной моделей двигения поездов на момент . Плановая модель состоит из характеристик двухпутного участка , кото-рае определится в соответствии с внраяенкеа (4). к элекентоь планового поездопотока . Реальная модель образована текучими огранкчзниямх на двнгеняе ¿'Я и элементами реального поездопотока вида (В),(7). Плановый псездспотск ^^ задается исиера&и поездов плана пропуска , запланированный!! вреиена-ик стоянок г к хода с поездов, временами па разгон - и замедление т , мноебстбом станционных У и це;попздных ^ нктервалоз, сокращенными продолзатильвостркк стоянок г е ускоренными ьременами аода_?_поездов:_ _ —

* г ¿*у . сш

ьгоаечнаа параметры г считается заданнакк яп кагдоау

нпь-еру поезда л^ и введены в базу данных с цельп реализации 5впдэ в график или нагона опоздания по асе» опаздывавший поездан на момент &

Критерием текуцего регулирования является векторная функция , которая однозначно устанавливается по гавестной целн планирование и наличию текувдх опозданий поездов:

где ~ показатель качества пропуска графиковых поездов •? - й ценности:

У*

Уу - показатель качества пропуска опаздываяцих поездов / - & ценности. Кагдая из скалярных компонент ■/„ определяет суммарные за-

дерзки граоиковах и опаздквап^х поездоз ? - Р. ценности п ре__ ^

гулнровочнои графике .

где - задергка (текущее опоздание) поезда

по отправлении на участок в аоаент ;

.. / ^ - задерзки гоафакорого (нагони опоздания у»* ' ;

опаздывавшего) поезда на станцкях н перегонах;

времена отправления на участок, стоянок ка станциях, хода по перегонаа ^^, поезда з регули-ровечнпа граокке соответственно;

/ с" , с г ¿г

с^... / / - зпсйзнз стпразленкя па участок, стоян<ж на станциях, хора пэ парегонаи поезяз а плано-

вой граекке соответственно:

- чкего поездов разйне:шя.

Цзьиость поездив каждого под-лгохег.тез олреие.адетгя .та категорией . дскной а кагсей -:сг.тазсп. станцией назначения ^^ . меткой текущего опоздажга . При з?сч. 5 соот-аетстьйн с сдзсстецззеЯ тегкологкай вреззекз пег.здеэ, грг?икоьуй

яоезй в ¿сбой снтиздшг иа&ет предпочтение над опаздиваваии гск ве ценности, что определен сиг, критерия (11!. Функция ьбсспечкэаят шпшальннз отклонения поездов от уапланированнах расписаний в установленной порядке предпочтения при заданных зрешзаз вкода поездов ка участок,

Чачн&ьтг условия сосуаэхениа графика задается текущей по-сэдний обстановкой на участке и, подходах в иоиеит ^ : А

. Ограиячгикяки подзадачи 2 авдявтея характеристики дпуяпутяого ичастка %(/, элекентй планового поездопотока <° . ограняченйз на двивеннс , эленентн реального поездопото-ка

3 третьей глазе дано опясьние иатеватической модели прогно-зврогаиая продавши поездов, разработанной для двухпутных цчастЕоз. Б еачас.ез основного ватеиатического аппарата прокладка персоовтезнкх нктск выбрано динамическое моделирование, реа-дкзуеиоз в £33 ДКЦ з рзадькон Бремени.

Метод составлеяяа _пдйчового_ храфика (кетод ^ состоит в иивнестной прокдаяке ниток иоеэдов разлнчнмх ценностей при заданных на вон&нт съсна з'^орзацня: размерах двизенаа, зреяена? отправления в твида» нестополрзеняЯ поездов, нораативннх рре-иеннюс параметрах будущего двьзенна поездов, реальках харахтс-ркстскм составов в грузез. Осиозниеи процедура»: иетоаа 1 пала-атся:

1. ОорЕпровэшзй вззторз тпкудой поездкой обстановке.

2. 9с1ааоааа приоритетов яогзя&Б.

3. Опрсдельийз порядка отправления поездов ка участок.

4. Спк?естка2 срскдадка пяток сзсзёов радлкчгпг цзиластеЯ.

5. Прсзорка впподаеапа огрочачскй йз да&ишшв,

0. Еазиачянас кэизроз поозда:; свссгр Сортировала.

Яостроешш вектора дозздиса пйстазоака /^/^У сото;;т с происотг-е кассетой ^ ^^ ДЕпаывчесвой базз ££шяцг а

ояредолеккя на ятоп основе текдгяя поре.уетрог поезда на

•¡чистке и подходах: «естопояосйпня, стпргс.ген::.': по

.;ей станцки на участок, харзятсрисгл состасс-с п гр!роп. Всв

.¡ппоацяи фсркировпинз ^4^()си~остолгптгя теки:: оСГ'ЗЗоа, чтобн

соеспечить непрерывность ::нто;: реальной каде-н па-'пздев

?например, П-'За) и соо-петствдвцкя яйтой прогноз?..

й зависимости от яадгниого коктсряя планпр^панрп 'Т? я

реальних характеристик поездов дчя каядого из исга-

ианлнпаетсн приоритет поезда но феркуче ¿'у,

величина япредзляет правила раьросеняя ло:?гльнг;х кснода-

тпа, ксторие устанавливается с учетои различная скал кзйчреккя

ценностей пойздоз следувзик образок: конфликт« кеадд позздсй".!

/

различных приоритетов разрекаотсд з пользу яояядоо с боя&теи;: значениями : конфликты иевдд поездани раакЯд приоритетов

разресагтеа в пользу поездов с йеньзчки веяичянаая локгяютз гл-дергек.

Для всех поездов на участке а подзодал нстеиазлягястся последовательность прокладки нх интоа на плоскости (щддоого два-Еения в соответствии со специально построенной

Она опркделзетсс по .яаздому поезду следуеция: Фактораки, нрявс-

(

деннгаи в порядке ах предпочтений: ,техузян гсстопкго^екпся временем отправления на участок пиаорятс-

той категорией

Оптимизации соакестчоА прикдадкя лгток поездок разлаодя ценностей при задаякоа поездной поелгетя релгкздвтек

при П02С58 разработанного гврггсткчсспсго «¿гззпг^г, »лгссг^ого згго^риты^г прадпочт^чо^ он ссеспстлсет

построекяо прсгзг»Есгс гггсзке 2 спг.-2;:?сппг: с ягя»срксз •м геей ягвйг-остЕ СидЕкгго даеггкгз псьгггг.

5 нлгяс грггесге тргсе-зт«..: з:>й«?.зл!в кг-?**-

-а-

нарувениа соответствующие поезда на участок не вапдсказтса. а йх нитки б графике не прокладнзавтса.

Назначение ноаеров поезда* своего форзшрозакнз реализуетсс в соответствии с кассивсн б зависимости от индекса кавдсго поезда к времени его отправления на участок ^ ; . Б случае отсутствиз свободного ноыера в 0к берется из иасснва ^^ . Ь этой ситцашш поезд считается дополнительный, а его расписание диспетчерский.

Метод составления регулировочного графику(н_етод 2) ссстонт в соЕкег.тной прокладка ниток графиковых ч опаздазагзнх поездов разгичкшс'чеиностей при установленных на кокент ^ размерах двкгення, характеристиках поездоз, временах их отправления на дчасток со каздой станцнк текдзего кестополоЕсказ. норкатнвнкх (Ескорешак) зраг:екн;£з параметрах Будущего йвкзенка гра$авовах (опаэяЕва£5яЗ) аогздоа. Оснознеки процедурам кетода 2 езлсзтсэ:

1. Вягелекаа гра$кковвх в ©агздаваг^нх погздоз.

2. Зстазовва прноратетог поездов с цчатоа й€йггч.а текцзего споздаига.

3. Опрчдегзвяа необхойюах в достаточна всяоека рагвгароганка.

4. Совместная прокладка ниток граояновкх п опазцнзаззоа поездов

5. Проверка В2ие,гненЕЯ огранкчешй ка явгжекпе.

Веязчаза тепузего отигояення каждого поезда от граонаа /л'Й/' определЕотса б соответствии с его ннтко£ в нлакоиск гранке. Ес£я она препззагт кентрохьниз вгяпшнд . где / -

среднее врезя года поесдов во цчгстггц. то поезд счзтзгтся

с «г '

спэадаагадк.-Заачгнзо вЕбрано с геотвгтетвга с "КкструкцпгЗ по учету г.ВЕ2гЕза Еасьаггрскж, прггй'рокках 2 грдзоавк поездов", согласно которой е отчетная допдоеи^о:: регй8трмруе1й2 оййэДанйа не Езяео ¿Гл*"* .

!) завксЕйоста от яззестиого критерия ^ , а тажзе йа^йчйя текуцк: опозданий пссздаа прдсвазпзаатся езказрязар&зв ¿кгчаааа

приоригетоз по формуле Величина

устанавливает правила разревення локальных коншлкктов.

/

которые совпадаат с аналогичными правилами подзадачи 1 при условии строгого предпочтения графиковых поездов над опазднвандики.

Определение необходииых и достаточных условий регулирования по каядому опаздывавцеиу поезду состоит в выявлении воз-

моаносги ввода его в граояк или нагона опоздания в зависимости

С*4 I

от текуцей величины я наличия £8зерва__хода_ поезда_

пределах участка Величина определяется лак функ-

ция от сокращенных продолаительностей стоянок и ускоренных вре-аен хода поезда от текущей станции аестопологонкя

до станция

Л.

танции погапзния в пределах участка :

где запдзккрозакк&е времена стоянок я хода

/-у, У' г

поезда соответственно:

у С* /

~ сокращенные продсляателъииста стоянок я ускоренные времена вренэка хода поезда соотпетст-венно.

Йеобходякни условием расчета регулировочккх иеропризтиЗ дла некоторого опаздкваняегэ поезда //^ является превнавяке его тэкячгго опоздания над контрольной зеднчаппй: г> 4 , а достаточный - наличие резерва, удоэдйтзоряй^его исрсэенствд: /¿///^^ ¿С*. Опаздызазгле поезда с соотгвтгггдазгаа пзра-аетрани ечнтазтея регнлирзсанха, а зх пятка з гразакь нреклаяа-заэтеа с дгкерендгзи вреьенанк двкзгнзя, При зтоа, дал ргачяза-цка ввода поезда э грасдас достаточно вкполаеиза нергзепстя Л/^К*. У / ^¿j:> *лз ос^сстггежя яагсаз*

Совместная прокладка гразиагскя к осгзхгаазщог гозздег гпзузтеа аасредстсо» оптккгзчрдг^гго алорктьк, когорт я5/йзт-;а обоагга|.'.1ТЕг пезска ? пргдпечтйгпгз подлазата I.

-2С~

Проверка выполнения ограничении на движение состоит в анализе ресимов работы локоьстивных бригад. Если они карииенн. то в зависиностн зт текуцего иестополохзкия поездов нх нитки либо вклвчаются в график (если ча ьомент ¿/s они находятся на участке в двивении) либо исклвчаитс? из графика (если на ио-ыент они находятся в формировании или на подходах).

В четвертой главе дано описание системы прогнозирования: из-ловена основные принципы организации двиаения поездов в предлагаемой схьне управления: пииведенн призеры частных технологических задач, аеалнэцеиих с поаочьв прогноза.

ha базе разработанной постановки основной задачи управления создано катенатнчесное и программное обеспечение (без средств ведения баз данных й отобрааени? графической информации), названное ЦСк_стеíáoй_прогнcj315рова 1ш2_пüл^иsehjíss_nо^еobJ4 СППП К Оно позволяет диспетчеру аффективно применять прогнозные графики в составе fiPSa ДНЦ в текущей работе. Функционально СППП состоит из tops гюдсистех:

1. Ввод и корректировка исходных данных.

2. Составление плана пропуска порздов.

3. Контроль анлоянення плана пропуска поездов.

Основниии функциями система Евлаатся: начальный ввод е те-SUüóa корректировка «сходных данных (критериев планкрованка, прзюритетоз поездов, ограничений на двьзение н других); построение одного кля несколькиг альтернзткзних вариантов пропуска поездов (альтернативность графккоБ проявляется в случае вознккно-

сенз:я Ь'онфдкйтоб. а к:; построение обеспвчпвагтся задан«ег: набо-

JF'7^ /г

роз зектораш: критериев планчрозажг , & ^ с раз-

.мчинз:?. стногеккггн предпочтения сегед поезадий); разработка рн-гулнровэчзшг. uenonpKETHí: дзхпетчора; оперативкам корргктиро-ка пдзкоб пропуска: еззт^г^ние отклонений от эапдзикросашш::

респ:;сан::П к пре&впрзгдегаз об ато^ диспетчера.

-неразработанные принципы организации двияения поездок на

участках с прчиенениеы СППП заклсчаются в следуицеа: поездной диспетчер является основный лицои, прикниавцим реаения; систеца прогнозирования выполняет Функции активного покойника ДНЦ в вопросах планировании, регулирования я контроля пропуска поездов; обратная связь с исполнителями на линии осуществляется диспетчером без участия ЗВЙ с помочьп обичных средств.

Разработанная постановка задачи позволяет ревать вирочий круг вопросов организации двиаения поездов на участке п случае позмиккивенил конфликтов иевду поездами при заданной поездной обстановке ^^/у^ Приведены примера ряда технологических задач, реализуеикх в нприальнах условиях эксплуатации а в случае затруднений в дзивении: нинниизация задервел поездов заданных категорий, скоростной пропуск грузовах иарарутов, бесярепчтстзон-ный пропуск поездов увеличенной касса и длкнн я другие. По ка»дой задаче указаны значения: критериев плакироззкнд: приоритетов поездов; основных факторов, определивших ценности поездоя.

Пятая гласа содержит знализ изменений функций диспетчера, а такяе его временной загрузки в составе АРИа ДНЦ, осчаценного СПНП. Все* изкенениян Функций дкепзтчера давтея золнчествеьнне я качественные оценки. ;

Посредство« обобщения ииеввихся исследований э обяастн формализации работы диспетчера, а таксе на основе анализа функций СППП вся деятельность ЯИЦ по руководству двгаенкз* поездов представлена э виде периодического реаения идедцкких заг.ач:

1. Приен дежурства,

2. Знакомство с обстановкой на участке ч подхода*. . ~

3. План;!розание пропуска поездиз.

4. Планирование «естнай работе.

5. Организация пропуска поеодоь.

Ь. Организация местной работы.

-аг- •

7. Сдача денцрства.

Анализ задач, а таксе составлявших подзадач и операций диспетчера показал, что в случае внедрения СППП в полной объеме: практически все функции ДНЦ по реализации обратной связи с участком оставтся без изменений: незначительной коррекции подвергается операции планирования и организации местной работи: в значительной степени автоматизируй гея многие функции контроля, планирования и организации пропуска поездов; новыми функциями являвтея операции обеспечения диалога диспетчера с СППП. На базе установленных лродолкительностей операций, степени их автоматизации, а такве вероятностях выполнения получены аналитические формулы временная затрат ДНЦ на реаенне задач до и после внедрения снстеын. Результата соответствукдо расчетов показали воз-еоекостъ сшгення загрузки диспетчера на 21 - 32%.

В Еестой главе дан анализ результатов зкеплуатации прогнозных графиков, а таксе рассчитана экономическая эффективность разработанной "Системы прогнозирования продвкгення поездов".

Апробация предложенного способа регулирования проводилась в составе "Системы концентрация диспетчерского управления" Донецкой веяезной дороги на участках Вояноваха - иажз Заря и Авдеев-ка - Чаплине. Эксплуатационная проверка СППП осуаествлялась для части програикного обеспеченна, реализуемой ревенив подзадач!! оперативного планирования, йпзлкз прогнозна графиков. ©оренруе-кнх ЗВН, показах следуацее:

- продолжительность составления графиков соответствует требования:! . пред'ьйзязепз к задачам реального врекани ( 15-45 сек.);

- р.адрабатвваегнг варианты прогнознцх графиков отЕечаат ссек требованиям безопасности дзнгеннп:

- качество расчета графиков, "глубина" г. "вкрынз" прогнозирования продвизеняа ноездос значительно провоскодат зс^эктивкость аналог ячаих операций, ВЕПОЛкаек*:]: днепзтчеро;: (ка участие Авде-

евка - Чаплино функция предварительной прокладки ниток поездов в ГИДе не выполняется из-за отсутствия свободного времени у ДНЦ).

Дан краткий анализ перспективного расяирения разработанного математического обеспечения модели прогнозирования в составе комплекса задач оперативного управления двияениеа поездов на уровне дороги. Приведен расчет -экономической эффективности системы для грузонапряяенного участка Авдеевка - Чаплино Донецкой а. д. ' ■ — - •

ч - V

^ ЗАКЛЮЧЕНИЕ - ' -

1. Анализ судествупцей технологии работы поездного дислеч-чера показал, что эффективным способом повышения-качества управления двиаением поездов на участках в совреэенянх цсловнах является создание новых технологий диспетчерского регулирования и соответствуазих человеке - иагиннкХ 'систему: : реализуз^их методы упреждавшего регдлированиа. " иь • - «• - г .- • ; ;

2. Разработана йовая" технология организации пропуска поездов по диспетчерский дчасткам, основанная на применении поезднын < ' диспетчером прогнозных графиков с цельв ,'упреадекия затруднений в двивении. г..

3. Дана катеаатячаская постановка ('задачи управления пропуском поездов п° дчасткам с применением прогнозных графиков. Реаение задачи обеспечивает качественное И' устойчивое выполнение диспетчером плановых-'заданий в теченнг'смены. ^

4. Формализована"'подзадача оперативного планировании, позволяемая рассчитывать ' эффективные плана препде'ка поездов с учетом реально скдадывгйзейся поездной обстайо§киГйЙ Участке1 в' ¿Зд- " ходах к кеад. Формой представления репений подзадача звлявтеа графики, составляемые fia па8сйкал'бйузег5:д5инд прогнозированха в обеспечизаяцие ааксикальнав участковые скоростямдвкнгния поггдоз

в заданном порядка предпочтения!

5. Оорхгшззоаазза подзадача текивего регухираван.'.а, предназначенная для разработка регулировочных иороприяткй диспетчера с польз ввода поездов в график в случае кх отклонений от запланированная расписаний. \iopaoS представление реаений подзадачи ав-зязтсе прогнозные графики, обоспочиваащне элективное продвисе-кие графиковых и опазднваввих поездов по цчастку в соответствии с сузвствуЕчей технологией их пропуска.

0. Разработана цатекатическая аодедъ прогнозирования продви-58нны поездов по девхпутнш! диспетчерский цчасткая, Функционирус-^ая в реагьноа зрваена. Создана нетоды построения прогнозных графиков, а тазгее cootbbtctsbe^ss эвристические алгоритмы опткакзе-цнн, реаягзуезие соваестнуз прокладку ккток поездов различны.-; ценноетс2 с нораатианзиз к вскореннззня временшкк параметра»::; двнзенн^.

?. Разработако ЕатеаатЕчвског обеспечение, названное "Снстс2о2 прогноапроваалз прадвлзеаЕя поездез". иозволзезее днепзтчгрд гесактгзно применять прогпозпае граэн&з в состав;; fiPüa ДН15 в тскддеЭ работе. Определена оснознзг пршщнпа npsseac-пшз снс-eja прогнозпровакна даспетчсро*' в яроцгссг нправягш:-Sb^guzc^ погздов на участка.

8. ОрЕЗРдеЕН призера техш^огзчгскш: задач ергекгзац::^ крг-ngena ггвггдов по участкам. реаяззцеивх с позодьэ csctcsjü nporat-зирсашкя в нораалъкня дедоьгяя зкепддашшз а ъ с^рчаг затрдг.-иеяг2 Б дв^ег;!"::.

S. РазраОатаяэ згодггь врзггшпп затрат поаздпого дпепегчгрл, позвагк^аз оззгпть E3xsaes>;s oro sarpgan;; a сое.саг fipüa ГДГц. ссзаяеянаго czctcsoS прогвоаяроваейя. Показано. • что вкодрсш:г састюа сбзсдг'шзазт качвстаегию so&sú ерзаегп. работа

йцепогчера са езтог^тпаа»^ схади^'сз CUícíusí: : ана::о;:ст2г с с0сг£2оа«о2 na g«iac7S£ v иадгодах. врсдзарптсгьЕаз преипадкг ir -ívj поезде; с ГЦГ;с, caocspssanass затрзйК-пх.': t

1.-í11 .2 ;1х цпрездешн'.

ÍÜ. Разработан 15 принят п зкснлултац:::: пакет програпгг. рса-^зупгцкй рсчо'-:::е подзадач« оперативного п.гакпрозап:;а в составе "«п'.стецц концентрации диспетчерского упразлеп:«.:;" Донецкой г,, д. на участках йвдеазка - Чаплино я Водновлха - Какця Заря. Показана чоз^опность позыгенка производительности трэда поездного диспетчера па 21%. узаличениэ участковой скоростн поездов !:а поста уровня заполнения граокка двхгення на 7 , 1%.

{S. Разработанная технология приискания прегнезних графиков з задачах управления дзкганиеа поездов козет использоваться на леЙкх диспетчерских участках (но обязательно двухпутных), ккзвцих ::атекатическке средства зедекиа коркатканой к дьтлакческоа о аз .чаннах. Созданная нодель прегкозирозакка допускает обобщенна к раевкрение соответствуЕ^их кате.чатйчзеккх п ярограккких средств для ргзеная других задач оперативного уг-раадопая дзигзкиам поездов .

Оскознне подогеяна диссертации снубли-совану о следуп^их -patio тал:

1. Ямздназ ПЛ. Постановка н ,'этод регеякн задачи построз-ííiís оперативного графика поездов на дзухпдппгх участках. //Совершенствования упраздгкиз явзввезйчггз процессов на яелезйодорегпоа транспорте: Ctí. клуч. тр. ВКШШ. Под рзд. Я.5. .Лезпна. '¿.: Транспорт. 1320. с.SO - 100.

2. йкэукоа Л.Л. Рззргбвткэ sapsarrea еаератявкггп срспзска гссзясз пг д-грктдтЕзк уюсткая. //йдтя поветзкза ^яхтйзностп •i.-íúoT-j зегсгкзйсгсззкгч трсяспорта: C«i. ягу*. ^.ПП. Под

Е.й. Г.Е. Зясгрозскггэ. Гг-^с^т, с,.

- 22. - •.

вод-; £пз;роз S.II. Орагпкг^аваете пелг-

■ения на двухпутных линиях в реальном времени. //Вестник ВНИН1Т. 1993. N7. с. 22 - 2?.

А. Лизунов в.И. Определение рациональных границ поездных диспетчерских участков на заданном полигоне велезной дороги. /Зскоренив научно-технического прогресса на ж. д. транспорте -энергии и творчество молодых. Материалы научно-техн. конференции ВЕЛИТ. И.: 1986. с. 15 - 17.

Подписано к печати 12/1 1934; г. Формат бумаги 60*90 1/16. Объем 1.0 п.я. Заказ 17. Тнрав 100 зкз. Типография ВНШБТ.З-я Кытнцкнеказ ул.1С.