автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения

На правах рукописи

ПЯСИК Михаил Соломонович

ЭНЕРГООПТИМАЛЬНАЯ СИСТЕМА АВТОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ, АДАПТИРОВАННАЯ К УСЛОВИЯМ ДВИЖЕНИЯ

Специальность: 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог,

тяга поездов и электрификация

--АВТОРЕФЕРАТ-----

диссертации на соискание ученой степени КАНДИДАТА технических наук

Москва - 2003 г.

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта МПС России (ВНИИЖТ).

Научный руководитель - доктор технических наук

Мугинштейн Лев Александрович (ВНИИЖТ)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ерофеев Евгений Васильевич (МГУПС)

кандидат технических наук Никифорова Нина Борисовна (ВНИИЖТ)

Ведущее предприятие - Уральский государственный университет путей сообщений (УрГУПС)

Защита состоится «_»_ 2003 г. в_час. на

заседании диссертационного совета Д 218.002,01 в Федеральном государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта по адресу: 129626, г. Москва, 3-я Мытищинская ул., д.10, Малый конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «_»_2003 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просьба направлять в адрес диссертационного совета института.

Ученый секретарь диссертационного совета У' доктор технических наук, профессор ¿¿л /

.Т.Гребешок

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Одним из основных направлений экономии энергоресурсов на железнодорожном транспорте на сегодняшний день является экономия электроэнергии на тягу поездов. Так доля затрат энергии на тягу составила в 2002 г. 42% от стоимости всех затрат на топливно-энергетические ресурсы или 14146 млн. кВт.ч (19784.2 млн. руб.). С учетом этого МПС РФ разработана комплексная программа ресурсосбережения, объединяющая наиболее прогрессивные энергосберегающие технологии. Одним из основных направлений энергососбережения является использование для вождения поездов энергооптимальных режимных карт.

Энергооптимальные режимные карты рассчитываются перед поездкой с учетом постоянных и временных ограничений скорости, плана и профиля пути, времени хода и данных о составе поезда. В комплексном отделении ТПЭ ВНИИЖТ под руководством д.т.н. Мугинштейна Л.А. старшим научным сотрудником Ябко И.А. с участием автора выполнена разработка и адаптация к условиям работы в локомотивных депо аппаратно-программных комплексов по расчету таких режимных карт. Энергооптимальная траектория движения представляется в виде непрерывной зависимости скорости от пути или таблицы с указанием режимов движения, координат начала и конца выбега и величины скорости стабилизации. При соблюдении этих рекомендаций гарантируется минимум расхода энергии на тягу. Если реальные условия движения отличаются от расчетных, эффект от применения энергооптималь— ной режимной карты снижается.

С учетом этого наибольший эффект экономии электроэнергии на тягу поезда можно получить с помощью системы, в которой по мере реализации первоначально рассчитанной траектории и изменения условий пропуска обеспечивается перерасчет траектории на оставшийся отрезок пути. Использование программы построения энергооптимальных траекторий движения поезда в системе автоведения непосредственно на подвижном составе предъявляет к ней дополнительные требования, в первую очередь к ее быстродей-

ствию, компактности и надежности.

Работы по разработке и совершенствованию таких важных элементов систем .автоведения, как датчиков скорости, тока и напряжения, высоковольтных гальванических развязок, велись в отделении ТПЭ ВНИИЖТ с участием автора с 1987 года и по настоящее время. Отраслевым центром внедрения при непосредственном участии автора в решении технологических вопросов было организовано серийное производство такой аппаратуры. Это позволило <

разработать систему автоведения, адаптированную для использования на электровозе ЧС-7, в которой решается задача адаптивного расчета энергооптимальной траектории движения в процессе поездки при изменении условий пропуска поезда.

Использование системы автоведения со свойствами энергооптимальности весьма актуально и для грузовых локомотивов. Вместе с тем вождение грузовых поездов повышенной массы и длины на участках со сложным планом и профилем пути ставит важнейшую задачу не превышения допустимого уровня продольно-динамических сил в поезде для предотвращения сходов подвижного состава и обеспечения безопасности движения.

■ Для решения этой задачи автором было разработано устройство для ограничения тяговых и тормозных сил на электровозах переменного тока с плавным регулированием напряжения. Это устройство может использоваться самостоятельно и как составляющая часть системы автоведения.

Цель работы. Разработка системы автоведения пассажирского электровоза, обеспечивающей энергооптимальное управление движением поезда.

Разработка методики и необходимой аппаратуры для проведения испытаний и отладки систем автоведения.

Адаптация энергооптимальной системы автоведения для использования на электровозе ЧС-7.

Разработка системы ограничения продольно-динамических сил в составе поезда для повышения безопасности движения.

Разработка алгоритмов, аппаратуры и программного обеспечения системы ограничения тяговых и тормозных усилий на электровозах переменного тока ВЛ80р и ВЛ85 с плавным регулированием напряжения.

Объект и предмет исследования. Локомотив ЧС-7 при движении с графиковыми поездами и система автоведения такого электровоза, обеспечивающая новые качества объекта исследования: энергооптимальность, улучшение труда машиниста, повышение безопасности движения.

Локомотивы ВЛ80р и ВЛ85 и система ограничения сил тяги и торможения, повышающая безопасность движения за счет снижения продольно-динамических усилий в составе поезда.

Методы исследования. Методической базой исследования являются теория тяги поездов, теория оптимального управления, теория управления дискретными системами, методы вычислительной математики, методы построения программных систем управления, работающих в режиме реального времени. Для отработки взаимодействия алгоритмов управления с узлами и системами локомотива разработана специальная имитационная модель и выполнено моделирование на ЭВМ. На базе вагонов-лабораторий, оснащенных микропроцессорными системами для проведения испытаний подвижного состава, выполнены опытные поездки на Экспериментальном кольце ВНИИЖТ и на участке Москва-Вязьма Московской ж.д.

Научная новизна состоит в: разработке адаптивной системы автоведения пассажирского электровоза, обеспечивающей энергооптимальное управление движением поезда с пересчетом траектории движения в реальном масштабе времени на борту при изменении условий пропуска; разработке алгоритмов, аппаратуры и программ, обеспечивающих реализацию энергооптимальной системы автоведения на электровозе ЧС-7;

разработке алгоритмов, обеспечивающих соответствие вновь рассчитанной энергооптимальной траектории движения изменившимся условиям пропуска поезда; —-—обосновании методики отладки системы автоведения на локомотиве и~ необходимой для этого мобильной микропроцессорной системы сбора и обработки данных;

формулировке принципа ограничения силы тяги на локомотиве с плавным регулированием напряжения на тяговых двигателях и разработке необходимого для его реализации программного и аппаратного обеспечения.

Достоверность научных результатов подтверждается результатами опытной эксплуатации, результатами опытных поездок, в том числе с использованием вагона-лаборатории. Погрешность выполнения основных показателей находится в пределах, заданных техническим заданием на системы.

Практическая ценность.

Система энергооптимального управления движением поезда по данным эксплуатации позволяет экономить 4-8% электроэнергии, расходуемой на тягу, в реальных условиях при соблюдении допустимой скорости движения и перегонных времен хода.

Данные об экономии электроэнергии получены по результатам эксплуатации электровозов ЧС-7, оборудованных системой автоведения на Московской и Южно-Уральской железных дорогах.

Эта система послужила прототипом при разработке энергооптимальной системы автоведения для грузовых электровозов ВЛ-10.

Устройство для ограничения сил тяги и торможения на мощных электровозах ВЛ85 рекомендовано для внедрения на сложных участках Красноярской железной дороги.

Апробация работы.

Результаты работы, выполненной в основном по планам НИОКР МПС 1997-2001 годов, рассматривались на научно-технических заседаниях комплексного отделения «Тяги поездов и экономии топливно-энергетических ресурсов» ВНИИЖТа и докладывались в департаментах Локомотивного хозяйства и Научно-технической политики.

Результаты работы были изложены и одобрены на конференции «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» в 2001 году (МГУПС).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Работа включает введение, пять глав, заключение, библиографический список из 56 наименований. Общий объем диссертации составляет 99 страниц, включая 30 рисунков и 1 таблицу в текстовой части.

Содержание работы

Во введении дано обоснование актуальности работы, сформулированы цели и задачи исследования.

Первая глава диссертации содержит анализ состояния вопроса по теме диссертации. В отечественной научной практике задача создания систем

автоведения, реализующих энергооптимальные режимы ведения получила широкое развитие с начала 80-х годов в трудах известных ученных Г.В.Фаминского, Л.А. Баранова, Е.В. Ерофеева, Я.М. Головичера, Ю.В. Буш-ненко, И.П.Исаева, В.М.Максимова, H.H. Моисеева, Н.Б. Никифоровой, Г.П. Эпштейна и др. Значительный вклад в разработку методов автоматического управления локомотивом внесли ученые и специалисты ВЭЛНИИ и ВНИК-ТИ. Большой опыт в разработке и практическом внедрении систем автоведения электропоездов накоплен во Всероссийском научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта.

Вопросам динамики тяги, в том числе при автоматическом ведении, посвящены работы Н.Е. Жуковского, Е.П. Блохина, В.А. Лазаряна, C.B. Вертинского, В.Г.Иноземцева, П.Т. Гребенюка, А.Л. Лисицына, H.A. Панькина, Л.А. Мугинштейна и др.

Существенный теоретический и практический вклад в развитие систем автоведения поездов внесли ученые МИИТа во главе с Л.А. Барановым. Ими была разработана система автоведения для электровозов ЧС-200, которая реализовывала регулятор времени хода, использующий рассчитанные в стационарных условиях точки смены режимов, которые записывались в память системы. При положительных результатах опытной эксплуатации внедрение системы сдерживалось как ограниченными возможностями доступных для использования микропроцессоров, так и необходимостью оперативного пересчета траектории движения при изменении условий пропуска поезда.

С конца 80-х годов во ВНИЖТ группой ученых во главе с Ю.В.Бушненко и Н.Б. Никифоровой была создана система автоведения элек-—тропоездов САВПЭ. В этой системе управление режимами движения поезда осуществляется с помощью заранее рассчитанных путем перебора траекторий заданного вида коэффициентов, собранных в таблицы. С их помощью устанавливаются моменты отключения тяги и перехода на выбег для конкретных участков эксплуатации электропоездов. На коротких перегонах такой подход позволяет добиваться существенной экономии энергии на тягу. В то же время перебор вариантов не гарантирует движение по энергооптимальной траектории. Оптимальное управление движением пригородного поезда на длинных перегонах, на которых в структуру траектории добавляется чередование режимов выбег-разгон, рассчитывается значительно сложнее и приводится к эвристическим алгоритмам, поэтому менее эффективен.

В последние годы и за рубежом стало уделяться больше внимание системам энергооптимального управления подвижным составом. В результате работы коллектива Института подвижного состава университета в Ганновере (1SB) разработана система ESF энергосберегающего ведения высокоскоростных мотор-вагонных поездов серии ICE. В основу оптимизации управления движением поезда положено использование резервов времени, предусмотренных графиком движения поезда. Непрерывный контроль и сравнение заданного и реального времени хода позволяет двигаться более равномерно и реализовывать соответственно меньшие силы тяги. Учитывая большую энергоемкость высокоскоростного движения, на поездах ICE достигнуты существенные. около 10%, показатели экономии электроэнергии.

На железных дорогах Нидерландов разработана система для мотор-вагнонного подвижного состава, позволяющая экономить энергию за счет оптимального выбора точки начала выбега перед остановкой.

Анализ показывает, что на Российских железных дорогах накоплен значительный потенциал научных и конструкторских разработок, позволяющий на основе современных достижений вычислительной математики, микропроцессорной техники, программирования переходить к созданию высокоэффективных энергосберегающих систем управления движением поездов, в том числе и грузовых, требующих решения дополнительных задач обеспечения безопасности движения.

Вторая глава посвящена разработке общих технических требований к аппаратуре системы энергооптимального автоведения пассажирского электровоза, разработке обобщенной структуры системы и требованиям к системному программному обеспечению.

Энергооптимальная траектория определяется в результате решения экстремальной задачи о выборе энергетически оптимальной программы управления тягой и торможением локомотива, обеспечивающей минимум расхода энергии. Исходными данными являются время движения, значения скорости в начальной и конечной точке пути, профиль пути, ограничения скорости движения, длина и масса состава, сопротивление движению, тяговые и тормозные характеристики локомотива.

Формально задача оптимизации может быть представлена как:

т

7 = \v(t)u(t)dt min „•

о

d(s(t))/dt = v(t);

d(v(t))/dt = -W(v(t),s(t)) + u(t) - b(t),0 < t < T„

при

i«o

= s

«ли *

0<у(г)<тт(Кл(5),КД*)); 0 < u(t) < F(v(0); 0 < b(t) < B(v(t)),

где t,s,v - соответственно время, путь и скорость; Тм - заданное время хода по расчетному участку, u(t),b(0 - управление соответственно силой тяги и торможения; Vdon(s) - максимальная допустимая скорость; VKp(s) - ограничения на скорость; W(s,v) - функция, описывающая сопротивление движению; F(v), B(v) - соответственно тяговые характеристики локомотива и тормозные характеристики локомотива и состава. Расчет основного и дополнительного сопротивления движению поезда выполняется по уточненной методике, в которой эти величины рассчитываются с учетом профиля пути и масс вагонов по составу поезда.

В такой постановке задача известна и рассматривалась рядом авторов. Практически значимые решения системы были получены коллективом ученых МИИТа во главе с JI.A. Барановым, В.И. Ерофеевым и Я.М. Головиче-ром, но при существенных допущениях, которые не позволяют учитывать

изменяющиеся условия пропуска и взаимовлияния поездов в потоке._

Принципиальные результаты А.Е. Илютовича в области численного решения экстремальных задач, изложенные в работе «Выбор вариации спуска в задаче оптимального управления со смешанными ограничениями», позволяют решать задачу (1) с меньшим числом допущений. На основе этих результатов И.А. Ябко разработана программа расчета энергооптимальной траектории движения поезда, которую он совместно с автором работы и A.B. Аршавским адаптировал для расчетов энергооптимальных режимов движения на борту локомотива при изменении условий пропуска поезда.

Система автоведения должна обеспечивать реализацию энергооптимального расчета при управлении конкретным локомотивом для отработки

этой траектории с заданной точностью. Одной из основных базовых составляющих системы управления принята определенная система сбора и обработки информации. Разработаны общие технические требования к аппаратуре системы автоведения, включающие требования к датчикам, исполнительным органам, центральному процессору системы, интерфейсу машиниста, требования к исполнению по вибрационным и климатическим воздействиям. Также разработаны требования к системному программному обеспечению и выбрана конкретная операционных система реального времени для создания каркаса программы.

В третьей главе рассмотрена конкретная реализация системы автоведения электровоза ЧС-7, обеспечивающая расчет энергооптимальной траектории ведения поезда на борту.

Структура системы автоведения ЧС-7 представлена на рис Л. Это многопроцессорная система, имеющая один центральный процессор, выполняющий функции расчета режимов движения, расчета управления локомотивом и связи с машинистом. Аппаратура автоведения представляет собой систему микропроцессорных интеллектуальных датчиков и исполнительных устройств, объединенных в несколько локальных сетей, связанных между собой полевыми шинами. Вычисления производятся в блоке Центрального процессора (ЦПИ), сбор данных - в блоке контроля и сопряжения (КС) и процессоре измерения скорости и давления. Оцифровка токов и напряжений производится блоками высоковольтных измерений (БИВ), они же обеспечивают защиту персонала и аппаратуры от высокого напряжения. Управление цепями контроллера машиниста и пневмоприставками осуществляет блок КС. Выбор датчиков и их количество определяются решаемыми задачами.

Необходимость реализации сложной системы взаимодействий между блоками системы автоведения, управления локомотивом, необходимость быстрого перерасчета энергооптимальной траектории движения при изменении условий пропуска поезда потребовали расширения функций центрального процессора, учета особенностей его работы на локомотиве. Исходя из этого, автором были разработаны технические требования к такой процессорной плате, по которым в настоящее время изготовлены фирмой Фаствел (Москва) процессорные платы в транспортном исполнении. Они поставляются в Отраслевой центр внедрения в нужном для оборудования локомотивов системами автоведения количестве.

и

Центральный процессор

Плате центрального процессора на базе NSC Oeode-233 (Pentium совместимый), 32Mb RAM, 16Mb Flash-Disc, И п

Параллельный порт

Шина параллельного порта

Процесс Коктрол Диспетчер

ор лер локальной

синтеэат дисплея сети

ора речи

'Яратжсопряимия

RS-485

И

Вакуумно-люминасцентный дисплей 4 страхи по 20 символа!

Процессор измерения и регистрации Шина FSC

Блок высоковольтный измерительный 1 ш S из

Токи якоря, возбуждения тяаоеых двигателей, напряжение е контактной сети

Процессор цифрового ввода

Управление контроллером и тормозами

Рис. 1. Структурная схема системы автоведения пассажирского электровоза

В работе рассмотрена организация программного обеспечения системы и реализация программы автоведения. В основу системы автоведения пассажирского поезда положен модуль расчета энергооптимальной траектории движения при фиксированном времени хода, участке и составе, разработанный в отделении ТПЭ ВНИИЖТ. Для обеспечения энергооптимальности ведения поезда в программе автоведения пассажирского поезда решаются задачи выбора позиций контроллера машиниста в каждый момент времени, обмена информацией с машинистом, отработки желтого и красного сигналов светофора и оперативных предупреждений об ограничениях скорости движения, необходимости «нагона» времени хода. В результате анализа этих задач было принято решение использовать в качестве операционной системы стан-. дартную ОС реального времени. При выборе такой операционной системы предпочтение было отдано системам, допускающим использование без модификации программ и библиотек, разработанным в среде Windows для переноса программы оптимального расчета. После тщательного анализа и тестирования операционных систем реального времени для применения в системе автоведения пассажирских электровозов была выбрана операционная система RTOS-32 фирмы OnTime Informatic GmBH. Такой подход позволил легко модифицировать и тестировать программу.

Принципиально важным для функционирования программы автоведения является ранжирование расчетных модулей по приоритетам. На рис.2 по-

казано распределение приоритетов в системе. В основу программы автоведения положена организация циклов сбора, обработки информации, выработки и реализации команд управления - основной цикл управления. Этот цикл имеет наивысший приоритет. Внутри цикла управления на основе измеренных данных происходит анализ ситуаций, по результатам которого происходит пересчет оптимальной траектории движения, текущих позиций контроллера, отработке сигналов АЛСН и ограничений скорости. Все взаимодействия между различными задачами и порядок этих взаимодействий обеспечивается средствами операционной системы.

1

Основной цикл управления

Измерен! ^параметров локомотиа и движения

— Расчет ч. ^^ Создание '—ч.

команд управления в ) ( очереди команд в терминах )

соответствии с заданиеЧаеуправления локомотивом^У

Расчет

задания на желтый и красный сигналы светофора

Расчет траектории при отсутствии анергооптимального . задания

1ЬИОГО

Оболочка расчета энергооптимальной траектории движения (формирование задания, расчет, получение данных)_

Задачи создания меню и (диалогов интерфейса лользов; (машиниста)

время

Рис 2 Приоритеты задач системы авговедения пассажирского электровоза

На рис.3 представлен алгоритм функционирования программы автоведения, определяемый основной логической петлей расчета и исполнения траектории движения. Предполагается, что расчетная часть обеспечена последними корректными данными о состоянии локомотива и его местоположении. В качестве отдельных задач выполнены интерфейс пользователя и бортовая база данных, обеспечивающая доступ к информации о пути и составе.

Основная логическая петля расчета состоит из следующих задач:

• обработка ситуаций, возникающих при ведении поезда,

• отработка задания на перерасчет оптимальной траектории,

• выполнение расчета оптимальной траектории,

• выполнение задачи по отработке оптимальной траектории в различных режимах ведения (тяга, пневматическое торможение, ЭПТ, реостатное торможение, рекуперативное торможение).

Рис Э Схема функционирования программы автояедения пассажирского электровоза

Принципиально важным является блок обработки ситуаций (Диспетчер ситуаций), определяющий реакцию системы на изменения сигналов АЛСН, отставание от времени, заданного расписанием движения, на ввод дополнительных ограничений скорости, на существенное отклонение текущей координаты локомотива. В этом блоке формируется запрос и начальные условия для перерасчета энергооптимальной траектории движения.

Необходимость пересчета энергооптимальной траектории движения связана с желанием минимизации затрат энергии при изменении условий пропуска.

При зеленом сигнале светофора и при заданных в начале движения поезда ограничениях скорости автоведение выполняется по рассчитанной траектории до тех пор, пока реальные параметры движения находятся в заданных пределах. При выходе за эти пределы подается команда на пересчет траектории.

При изменении сигнала с зеленого на желтый заданная скорость поезда принимается равной минимуму из скоростей на участке с желтым сигналом светофора:

где У0!р (5) - ограничения скорости на участке, Ужат (5) - скорость проследования желтого сигнала светофора, Ут расч (.у) - скорость согласно рассчитанной оптимальной траектории движения.

После проследования желтого сигнала светофора рассчитывается и выполняется траектория движения на остановку поезда (движение на красный сигнал светофора).

При изменении желтого сигнала светофора на зеленый возникает новая ситуация, требующая пересчета оптимальной траектории и задания новой скорости на время пересчета. В качестве такой скорости принимается минимальная из трех скоростей: из средней скорости движения с учетом ограничений на остающемся до конца движения отрезке пути, из максимально допустимой скорости и из скорости ограничения на участке, определяемом временем расчета оптимальной траектории. Эта скорость используется в качестве начального условия в оптимальном расчете.

где V - средняя скорость движения оп участку с учетом ограничений, -координата конца расчетного участка, л, - координата изменения условий движения, Т^ - заданное время хода по участку, Тиыуа - время изменения условий движения,-Ыогр - число ограничений скорости на участке от -^„^„ до ¿„„, В 1ар1 я Тогр1 - длина и время выполнения г'-того ограничения скорости с учетом сброса скорости и разгона, У„аксео„ - максимально допустимая скорость на расчетном участке, V - ограничения скорости на расчетном участке.

При окончании оптимального расчета и достижения средней скорости начинается движение по новой энергооптимальной траектории.

При введении нового ограничения скорости ситуация аналогична рассмотренной выше. Сначала производится расчет средней заданной скорости движения с учетом вновь введенного ограничения скорости. Величина этой

_щ_.

Ыоог '

(Тюд ~ Тцш ус ) ~ X ^агр 1 Ы

«¡л — У мне ) У^р)

(3)

огр I

У

маке доя

скорости используется в качестве одного из начальных условий в новом оптимальном расчете. По его окончании и достижении этой скорости начинается движение по новой энергооптимальной траектории.

При адаптивном оптимальном управлении задача (1) сохраняет вид функционала и основные уравнения движения

т

/7 = jv(t)u(l)dt -» min ;

I 0

d(s(t))/dt = v(t);

d(v(t))/dt = -W(v(t),s(t)) + u(t) - b(t), 0 <t<T

однако решается вновь, каждый раз при новой, изменившейся системе начальных условий:

^¡юс ч VCJ опт расч ' "^"достиж средней скорости )

0<V„„(/)<F(Î(Î));

О <u(t)<F(v(i)y, 0 <b(t)<B(v(t)) ,

Кроме рассмотренных возможны еще несколько ситуаций, вызывающих пересчет оптимальной траектории движения. Поведение системы в этих случаях аналогично описанному выше. Так, при появлении белого сигнала AJICH, возникающего в случае движения по некодированному участку на перегонах, оборудованных автоматической блокировкой, либо при движении по участку с полуавтоматической блокировкой, следует в первом случае выдерживать скорость не выше 40 км/ч, во втором случае движение осуществляется как на зеленый сигнал светофора. Для того, чтобы различать эти ситуации, в бортовой базе данных специально отмечены участки движения с полуавтоматической блокировкой.

В случае отставания от расписания движения возможно три различных действия, а именно «нагон» до ближайшей точки выполнения расписания, «нагон» до конца движения поезда и отказ от «нагона» при сохранении перегонных времен хода. Случай отказа от «нагона» опоздания с точки зрения программы автоведения ничем не отличается от автоведения без опоздания. При быстрой компенсации опоздания, если это реализуемо, происходит

больший расход энергии, чем при «нагоне», более растянутом во времени. Тем не менее на участках с интенсивным движением такая реакция системы может быть предпочтительнее, так как потери, связанные с нарушением графика движения большим числом поездов, могут быть больше потерь от быстрого нагона одного поезда. Система автоведения не обладает всей полнотой информации для принятия решения о том, какой из вариантов «нагона» является лучшим при отставании от графика. Решение о том, как реагировать на опоздание, принимает машинист исходя из представлений об общей поездной обстановке. Для этого в системе предусмотрена возможность выбора одного из трех вышеописанных вариантов «нагона».

При измерении местоположения локомотива возможны ошибки, обусловленные неточным измерением диаметра бандажа и режимами. Предполагается возможность как ручной, так и автоматической коррекции измеряемой координаты. После этого также предусматривается автоматический пересчет оптимальной траектории движения.

Алгоритм подбора позиций управления является одним из ключевых при создании систем автоведения. Энергооптимальная траектория содержит всего два режима тяги: движение с максимально возможной силой тяги и режим поддержания скорости. При этом режим максимальной тяги возникает при трогании с места, разгоне после выполнения предупреждения и при движении на подъем. Режим поддержания скорости необходим при реализации скорости стабилизации и при выполнении предупреждений.

Регулирование скорости в режиме разгона представляет собой набор позиций тяги до ходовой позиции, которая обеспечивает силу тяги, уравновешивающую основное и дополнительное сопротивление в конце разгона до-заданной скорости. Переход на следующую позицию возможен, если прогнозируемая величина тягового тока на этой позиции не превысит заданной заранее уставки тока. Если во время набора необходим переход на более высокое соединение двигателей, то такой переход обусловлен рядом эвристических критериев, определяющих возможность такого перехода. Так при номинальном напряжении контактной сети на электровозе ЧС-7 переход с С со-единения на СП возможен при скорости локомотива не ниже 55км/ч. В некоторых случаях при переходе на следующее соединение следует пропускать позиции ослабления поля.

При трогании с места задержка при наборе начальных позиций определяется не только величиной тока якоря, но и заранее определенными задержками. Величина этих задержек определяется уклоном в месте трогания. Если трогание происходит на площадке или на спуске, то задержки при наборе первых 5-7 позиций составляют около 10-20 секунд, чтобы обеспечить плавность хода. Если трогание происходит на подъеме, то перебор позиций должен происходить с задержкой от 2 до 5 секунд для предупреждения реакции «оттяжки».

При поддержании заданной скорости сложность задачи состоит в противоречии между требованием уменьшить количество переключений контроллера и требованиям к точности отработки скорости. Все электровозы постоянного тока имеют ступенчатое регулирование напряжения с тремя соединениями двигателей - последовательном, последовательно-параллельном и параллельном. При этом регулирование напряжения на тяговых двигателях при изменении схемы соединения осуществляется за счет реостатов в цепях тяговых двигателей.

Для уменьшения числа переключений контроллера приходится принимать комплексное решение, ограничивая точность поддержания скорости стабилизации, которая с одной стороны сохранит экономию энергии, а с другой позволит осуществить небольшое число переключений контроллера. При этом необходимо в конце участка поддержания скорости точно выдержать заданные координату и скорость, чтобы последующий выбег проходил максимально близко к оптимальной траектории. Согласно расчетам и экспериментальным оценкам возможны отклонения от скорости стабилизации до 10% без существенного увеличения расхода энергии. При выполнении ограничений скорости скорость стабилизации принимается на 3-5 км/ч ниже, чем ограничение.

Алгоритм поддержания скорости стабилизации может строиться как регулятор с гистерезисом, либо как регулятор, оценивающий интегральный профиль на участке стабилизации. Хотя первый подход дает более простой регулятор, оценка профиля позволяет получить регулирование с меньшим числом переключений.

Далее в этой главе рассмотрены принцип и алгоритм работы устройства по выработке сигнала в месте смены блок-участка, координата которого известна, который может быть выбран в качестве реперной точки уточнения

местоположения поезда, определенного по осевому импульсному датчику пути и скорости. На устройство автором получено авторское свидетельство.

В пятой главе рассмотрены аппаратура, методика и программное обеспечение системы для проведения пуско-наладочных испытаний систем автоведения, в разработке которых существенная роль принадлежит автору.

Основой для этой системы послужила система сбора и обработки данных, широко используемая при испытаниях электроподвижного состава, разработанная во ВНИИЖТе под руководством Л.А.Мугинштейна и А.А.Хацкелевича.

При проведении пуско-наладочных испытаний системы автоведения в системе сбора и обработки данных должен быть обеспечен контроль скорости поезда и его местоположения, скоростей вращения колесных пар локомотива, токов якорей тяговых двигателей, токов возбуждения тяговых двигателей, напряжения в контактной сети, общего тока локомотива, давлений в уравнительном резервуаре, тормозной магистрали, тормозных цилиндрах, позиций контроллера, срабатывания реле боксования, датчиков подачи песка и других дискретных параметров, сигналов АЛСН.

Наиболее сложным из всех каналов измерения с технической точки зрения является измерение тяговых токов и напряжений, поскольку аппаратура канала измерения должна не только обеспечивать нужную точность, но еще и защищать аппаратуру и персонал от воздействия высокого напряжения. Автор на протяжении ряда лет отрабатывал варианты высоковольтных гальванических развязок для вагонов-лабораторий, участвовал в их испытаниях. Этот опыт был использован им при разработке технических требований и технического задания на высоковольтные измерительные гальванические ~ развязки для системы автоведения ЧС7.

Далее в главе рассмотрена методика проведения пуско-наладочных испытаний систем автоведения с применением системы сбора и обработки данных тягово-энергетического вагона-лаборатории. В соответствии с этой методикой были проведены испытания автоведения ЧС-7 на экспериментальном кольце ВНИИЖТ (Щербинка), и после их успешного завершения на участке Москва-Вязьма Московской железной дороги. Поездка на кольце выполнялась с грузовым поездом 1100т, а железной дороге с графиковыми пассажирскими поездами.

В шестой главе рассматривается разработанное автором устройство ограничения тяговых усилий на локомотивах переменного тока с плавным регулированием тяги - ВЛ80р, ВЛ85. Необходимость устройства ограничения тяговых и тормозных усилий выявилась после анализа причин случаев выдавливания вагонов на участках со сложным планом и профилем пути. В качестве одной из мер по предотвращению возникновения в составе опасных продольно-динамических усилий было создано устройство, которое ограничивает силу тяги и электрического торможения электровоза на заданном безопасном уровне.

Бесспорно, такое устройство или повторяющий его функциональные возможности программный модуль могут быть в составе систем автоведения поездов, но в настоящий момент устройство ограничения тяговых и тормозных усилий разработано, испытано и проходит опытную эксплуатацию на Красноярской железной дороге в автономном режиме.

В устройстве ограничения силы тяги и электрического торможения оцениваются по величинам токов якорей и токов возбуждения тяговых двигателей. При этом определяется максимально допустимая по продольной динамике сила и соответствующее ей управляющее воздействие (напряжение на сельсине) в системе управления локомотивом.

Взаимодействие узлов в системе ограничения сил тяги и торможения организовано таким образом, что устройство не вмешивается в работу машиниста до тех пор, пока управление соответствует допустимой силе тяги и после срабатывания устройства обеспечивается плавный возврат управления машинисту.

Для реализации этого в устройстве в режиме тяги применена схема выбора управления, как меньшего из двух управлений - от контроллера машиниста и от процессора ограничителя тяги. В каждый момент времени устройство определяет максимально допустимое управление и формирует соответствующий сигнал. Если управление, подаваемое машинистом, не превышает предельно допустимого, ведение поезда ничем не отличается от обычного. Устройство ограничения тяги в этом случае «прозрачно», то есть не вмешивается в процесс управления. В случае превышения машинистом уровня напряжения на сельсине, которое соответствует предельно-допустимым силам в составе, будет реализовано управление, ограничивающее силу тяги или электрического торможения. При этом машинисту сообщается о необходи-

мости принять соответствующие меры. После того, как управление будет понижено, машинист имеет возможность управлять локомотивом в обычном режиме.

В работе приводится методика расчета максимально допустимого напряжения на сельсине управления локомотива, обеспечивающая безопасный уровень сил на автосцепке локомотива.

Рис-*. . Структурная схама устройств* ограничения сил тяги на злмлроввэах

пврмижиого тока с титиым рвсупиротнтм напряжения

На рис.4 показана структура устройства ограничения тяговых усилий. Устройство состоит из собственно микроконтроллера (4020 фирмы Octagon Systems), его дисплея и клавиатуры, измерительных модулей, модуля стыковки с цепями управления электровоза и блока питания. Все функции ввода/вывода, то есть измерения тока якоря и тока возбуждения и формирование сигнала управления, осуществляются с помощью модулей удаленного ввода/вывода типа ADAM-4000. Измерение токов и гальваническая развязка осуществляются датчиками LEM.

Устройство испытывалось на электровозах ЭП-1 и ВЛ-85. Испытания ВЛ-85 проходили на участке Карталы-Магнитогорск Южно-Уральской железной дороги. Было проведено четыре опытные поездки с поездами различной массы. Зарегистрированные в процессе поездок параметры подтвердили работоспособность и эффективность действия устройства.

В настоящее время ограничитель сил тяги и электрического торможения находится в опытной эксплуатации на Красноярской железной дороге.

Основные результаты работы и выводы

1. Разработана адаптивная система автоведения пассажирского электровоза, обеспечивающая энергооптимальный режим ведения поезда и учет при этом изменений условий движения.

2. Разработаны система алгоритмов и программ, обеспечивающая пересчет энергооптимальной траектории движения при изменении условий пропуска поезда в реальном масштабе времени.

3. Обоснованы схемные решения, система датчиков, электронная аппаратура управления, необходимые для реализации автоведения на пассажирском электровозе ЧС-7.

4. Выбрана методика проведения наладочных испытаний и создана мобильная многоканальная система сбора и обработки данных для оптимизации параметров системы и запуска ее в эксплуатацию.

5. Сформулирован принцип автоматического ограничения сил тяги и электрического торможения на электровозах переменного тока с плавным регулированием напряжения и реализовано устройство, обеспечивающее ограничение квазистатических продольных сил в составе поезда.

6. Устройство ограничения сил тяги и электрического торможения может быть использовано на участках со сложным профилем при вождении поездов повышенной массы и длины, повышающее безопасность движения за счет ограничения продольных сил в поезде.

7. Результаты испытаний электровозов ЧС-7 с адаптивной энергооптимальной системой автоведения и их эксплуатация на Московской и Южно-Уральской железных дорогах подтвердили высокую эффективность таких систем.

8. Алгоритмы и технические решения, реализованные при разработке ограничителя продольных сил в поезде, могут быть использованы, как составная часть, в системах автоведения грузовых электровозов.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Мугинштейн JI.A., Хацкелевич A.A., Пясик М.С., Полоцкий В.Н., Гри-цевский В.П. Структура и алгоритмическое обеспечение микропроцессорной системы управления грузового поезда - В сб.: Микропроцессорные системы для испытаний и управления электроподвижным составом: статья, Москва, «Транспорт», 1992, с. 24-35

2. Пясик М.С. Системы автоматического ведения пассажирских электровозов - В сб.: Железнодорожный транспорт на новом этапе развития: Москва, «Интекст», 2003, с.124-128

3. Пясик М.С., Толстов Е.В., Случак И.И. Системы автоматического ведения поезда// Современные технологии автоматизации: Москва, СТА-Пресс, 2000, с.60-67

4. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2003611102 Управляющая программа автоведения пассажирских поездов, реализующая энергооптимальную траекторию движения (УСАВПП) Мугинштейн J1.A., Аршавский A.B., Пясик М.С., Ткачев B.C., Ябко И.А. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 12 мая 2003 года, Москва

5. Авторское свидетельство №1440781 Устройство для определения координат поезда Шихер Я.Г., Бовэ Ю.Е., Ройзнер А.Г., Певзнер М.А., Мугинштейн JI.A., Хацкелевич A.A., Пясик М.С., Антокольский M.JL, Орлов А.Г., Мирный В.Р. Зарегистрировано в Гос. Реестре изобретений СССР 1 августа 1988г.

—6.—Пясик М.С..Мугинштейн JI.A. Система автоведения электровоза ЧС-7, реализующая энергооптимальную траекторию движения - В сб.: Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте: тезисы докл., Москва, МИИТ, июль 2001, ч.Ш, с.39

7. Пясик М.С., Ябко И.А., Аршавский A.B. Системная организация программы энергооптимальной программы электровоза автоведения ЧС-7 - В сб.: Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте: тезисы докл., Москва, МИИТ, июль 2001, ч.Ш, с.39-40

Подписано к печати 21. 05. о 3 Формат бумаги 60x90. 1/16. Объем Заказ 86 Тираж ¿00 Типография ВНИИЖТ. 3-я Мытишинская ул.. д. 10

Ш 7 96?

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОПЫТ РАЗРАБОТКИ ЭНЕРГООПТИМАЛЬНЫХ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭПС.

1.1 Развитие систем автоведения.

1.2 Система автоведения поезда ЧС-200 разработки МИИТ

1.3 Система автоведения с функцией экономии энергии на поезде ICE.

1.4 Энергосберегающая система автоматического отключения тяги для мотор-вагонного подвижного состава голландских железных дорог.

1.5 Современные системы автоведения пригородных электропоездов.

2 ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ АВТОВЕДЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ.

2.1 Функциональные возможности автоведения пассажирских электровозов. Назначение системы.

2.2 Микропроцессорные системы сбора и обработки информации -базовые составляющие создания систем автоведения ЭПС.

2.3 Аппаратное обеспечение систем автоведения, включая систему датчиков.

2.4 Выбор и адаптация системного программного обеспечения.

2.5 Общая структура системы автоведения электровоза.

3 ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ АВТОВЕДЕНИЯ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ПАССАЖИРСКОМУ ЭЛЕКТРОВОЗУ ЧС

3.1 Структура и схема системы автоведения электровоза, центральный вычислитель системы, датчики.

3.2 Программное обеспечение и операционная система.

3.3 Основные алгоритмы программы автоведения

3.4 Автоматический подбор позиций контроллера машиниста при реализации оптимальной траектории движения.

3.5 Коррекция координаты местоположения поезда на участке.

4 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМ АВТОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

4.1 Особенности системы сбора и обработки информации для пуско-наладочных испытаний систем автоведения ЭПС. Их техническая реализация.

4.2 Методика проведения испытаний.

4.3 Результаты испытаний системы автоведения электровоза ЧС-7 на экспериментальном кольце ВНИИЖТ и на участке Московской ж.д.

5 УСТРОЙСТВО ОГРАНИЧЕНИЯ ТЯГОВЫХ И ТОРМОЗНЫХ УСИЛИЙ ДЛЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПЛАВНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЯХ.

5.1 Актуальность проблемы ограничения сил тяги и электрического торможения грузовых электровозов.

5.2 Принцип и схема устройства ограничения сил тяги и торможения.

5.3 Результаты испытаний устройства на участке Карталы-Магнитогорск Южно-Уральской ж.д.

ВЫВОДЫ.

Одним из основных направлений экономии энергоресурсов на железнодорожном транспорте на сегодняшний день является экономия электроэнергии на тягу поездов. Это обусловлено долей расхода электроэнергии на тягу поездов в общей структуре эксплуатационных расходов. Так в 2002 году затраты электроэнергии на тягу составили 42% от всех потребленных топливно-энергетических ресурсов. При доле стоимости ТЭР в общесетевых эксплуатационных расходах около 12% затраты на электроэнергию на тягу поездов составили около 5% . В натуральных показателях это составило 14,1 млрд. кВтч. или 19,8 млрд. руб.

С учетом значимости этого МПС РФ принята комплексная программа ресурсосбережения, объединяющая наиболее прогрессивные энергосберегающие технологии. Одним из основных направлений энергососбережения является использование для вождения поездов энергооптимальных режимных карт. При высокой эффективности этого мероприятия, получение максимального эффекта сдерживается тем, что выполнение рассчитанной заранее траектории движения не обеспечивается в случае значительных изменений условий пропуска поездов: наличием вынужденных неграфиковых остановок, движением на желтые сигналы светофоров, дополнительными ограничениями скорости.

Энергооптимальные режимные карты рассчитываются перед поездкой с учетом постоянных и временных ограничений скорости, заданного времени хода по участку и данных о составе поезда. Траектория движения при этом представляется в виде непрерывной зависимости скорости от пути или таблицы с указанием режимов движения, координат начала и конца выбега и величины скорости стабилизации [33]. При соблюдении этих рекомендаций гарантируется минимум расхода энергии на тягу. Если реальные условия движения отличаются от расчетных, эффект от применения энергооптимальной режимной карты снижается.

С учетом этого наибольший эффект экономии электроэнергии на тягу поезда можно получить с помощью системы, в которой по мере реализации первоначального рассчитанной траектории и изменения условий пропуска обеспечивается перерасчет траектории на оставшийся отрезок пути.

В комплексном отделении ТПЭ ВНИИЖТ под руководством д.т.н. Мугинштейна JI.A. старшим научным сотрудником Ябко И.А. с участием автора выполнена разработка и адаптация к условиям работы в локомотивных депо аппаратно-программных комплексов по расчету энергооптимальных режимных карт, которые позволяют рассчитывать траекторию движения поезда, обеспечивающую минимум затрат энергии на тягу при заданных: времени хода, составе поезда, профиле и плане пути и ограничениях скорости.

Использование программы построения энергооптимальных траекторий движения поезда в системе автоведения непосредственно на подвижном составе в составе системы автоведения предъявляет дополнительные требования к программе, в первую очередь к ее быстродействию, компактности и надежности. В процессе разработки системы управления движением поезда автором совместно с Ябко И.А. была разработана такая, адаптированная к условиям работы на подвижном составе быстродействующая программа расчета энергооптимальных траекторий движения.

Работы по разработке и совершенствованию таких важных элементов систем автоведения, как датчики скорости, тока и напряжения, высоковольтные гальванические развязки, велись в отделении ТПЭ ВНИИЖТ с участием автора с 1987 года и по настоящее время. Отраслевым Центром Внедрения (ОЦВ) при непосредственном участии автора в решении технологических вопросов было организовано серийное производство такой аппаратуры. Это позволило в настоящее время тиражировать систему автоведения применительно к использованию на электровозе ЧС-7, в которой решается задача расчета энергооптимальных траекторий движения в процессе поездки, адаптированных к изменяющимся условиям пропуска поезда.

Использование системы автоведения со свойствами энергооптимальности весьма актуально и для грузовых локомотивов. Вместе с тем вождение грузовых поездов повышенной массы и длины на участках со сложным планом и профилем пути ставит важнейшую задачу обеспечения допустимого по условиям безопасности уровня продольно-динамических сил в поезде.

Для решения этой задачи автором было разработано устройство для ограничения тяговых и тормозных сил на электровозах переменного тока с плавным регулированием напряжения. Это устройство может использоваться самостоятельно и как составляющая часть системы автоведения.

Выводы.

1. Разработана адаптивная система автоведения пассажирского электровоза, обеспечивающая энергооптимальный режим ведения поезда и учет возможных изменений условий движения.

2. Разработаны система алгоритмов и программ, обеспечивающая пересчет энергооптимальной траектории движения при изменении условий пропуска поезда в реальном масштабе времени.

3. Разработаны схемные решения, система датчиков, электронная аппаратура управления, необходимые для реализации автоведения на пассажирском электровозе ЧС-7.

4. Разработаны методика и мобильная многоканальная система сбора и обработки данных для оптимизации параметров системы и запуска ее в эксплуатацию.

5. Разработано устройство ограничения сил тяги и электрического торможения на электровозах переменного тока с плавным регулированием напряжения, обеспечивающее ограничение квазистатических продольных сил в составе поезда.

6. Устройство ограничения сил тяги и электрического торможения может быть использовано на участках со сложным планом и профилем пути при вождении поездов повышенной массы и длины, для повышения безопасности движения за счет ограничения продольных сил в поезде.

7. Результаты испытаний электровозов ЧС-7 с адаптивной энергооптимальной системой автоведения и эксплуатация таких электровозов на Московской и Южно-Уральской железных дорогах подтвердили их высокую эффективность.

8. Алгоритмы и технические решения, реализованные при разработке ограничителя продольных сил в поезде, могут быть использованы, как составная часть, в системах автоведения грузовых электровозов.

1. Баранов Л.А., Головичер Я.М., Ерофеев Е.В., Максимов В.М. Микропроцессорные системы автоведения электроподвижного состава/ Москва, «Транспорт», 1990, 272 с.

2. Бушненко Ю.В., Никифорова Н.Б, Свергун С.В. Микропроцессорная система автоведения пригородного поезда В сб.: Микропроцессорные системы для испытаний и управления электроподвижным составом: статья, Москва, «Транспорт», 1992, с. 36-40

3. Котов О. Автоматизированная многофункциональная система управления локомотивом // Современные технологии автоматизации. 1998. №4. с.34-40

4. Аснис И.А., Дмитрук А.В., Осмоловский Н.П. Решение с помощью принципа максимума задачи об энергетически оптимальном упарвлении движением поезда // Журн. Вычислительной математики и мат. физики. 1985. т.25. №11, с.1644-1656

5. Баранов Л.А., Головичер Я.М., Аснис И.А., Исследование процесса регулирования времени хода в системе автоматического ведения поезда на базе микроЭВМ // Тр. МИИТ. 1982. Вып. 710. с.49-55

6. Ерофеев Е.В. Определение оптимальных по расходу электроэнергии программ движения пассажирских поездов с электровозами, оборудованными регуляторами скорости // Тр. МИИТ. 1982. Вып 710. с.74-80

7. Ерофеев Е.В., Головичер Я.М. Исследование процесса управления временим хода в системе автоведения поезда // Вестник ВНИИЖТ. 1976. №5 с.4-7

8. Ерофеев Е.В., Головичер Я.М. Система автоведения скоростного пассажирского поезда с электровозом ЧС200 // Тр. МИИТ. 1977. Вып.550. с. 78-81

9. Ерофеев Е.В., Куренков Н.И., Головичер Я.М. Система автоведения пассажирского поезда // Автоматика, телемеханика и связь. 1976 №8. с.11-13

10. Баранов J1.А., Головичер Я.М., Эпштейн Г.Л. Расчет экономичных режимов управления поездом в микропроцессорных системах автоведения // Вестник ВНИИЖТ. 1987. №6, с.12-17

11. Баранов JI.A., Ерофеев Е.В., Максимов В.М., Головичер Я.М. Микропроцессорные системы автоведения поездов // Железнодорожный транспорт. 1985. №11, с.37-39

12. Головичер Я.М. Алгоритмы управления движением транспортных средств для систем автоведения // Автоматика, телемеханика и связь. 1986. №11. с.118-126

13. Головичер Я.М. Аналитический метод расчета оптимального управления движением поезда //Изв. Вузов, сер. «Электромеханика», 1986, №3. с.58-66

14. Головичер Я.М. Энергетически оптимальный алгоритм управления для системы автоведения поезда // Вестник ВНИИЖТ. 1982. №8. с.18-22

15. Энергосберегающий способ ведения поезда ICE// Железные догори мира, 1998, №12

16. Camuset Fr. Energy consumption savig in automatic train operation system ERRI Conference materials, Amsterdam, 1997, chp. 5

17. Правила тягового расчета для поездной работы / М., Транспорт, 1985,288 с.

18. Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги/ М., Транспорт, 1983 г., 328 с.

19. Илютович А.Е. Выбор вариации спуска в задаче оптимального управления со смешанными ограничениями. Декомпозиционный подход// Автоматика и телемеханика, 1989, №9, с 103-114.

20. Илютович А.Е., Хмельницкий Е.З, Декомпозиционный метод выбора вариации спуска в задаче оптимального управления со смешанными и фазовыми ограничениями. В сб.: Модели и методы оптимизации, ВНИИСИ, М.,ВЫП.1. 1989

21. Илютович А.Е., Левитин Е.Г. Методы декомпозиции задач оптимального управления со смешанными регулярными ограничниями и со свободным правым концом траектории.// Препринт, ВНИИСИ, М., 1987.

22. Розоноэр Л.И. Принцип максимума Л.С.Понтрягина в теории оптимальных систем // Автоматика и телемеханика. 1959, №10, 11

23. Ябко И.А. Численный метод определения энергооптимального управления движением поезда В сб. Железнодорожный транспорт на новом этапе развития; Москва, «Интекст», 2003, с.129-135

24. Ерофеев Е.В. Выбор оптимального режима ведения поезда на ЭЦВМ с применением метода динамического программирования // Тр. МИИТ. 1967 Вьш.228. с. 16-30

25. Ерофеев Е.В., Головичер Я.М. Исследование алгоритмов программных систем автоведения пассажирских поездов // Тр. МИИТ. 1978. Вып. 612. с.12-19

26. Беллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования / М. Наука. 1965. 450 с.

27. ОСТ 32.146-2000 Аппаратура железнодорожной автоматики, телемеханики и связи/ Стандарт отрасли, общие технические условия, МПС России, 2000, 93 с.

28. ГОСТ 26104-89 Средства измерений электронные. Техничесике требования в части безопасности. Методы испытаний/ Гос.ком.стандарт СССР, Москва, 1989, 37 с.

29. Сорокин С. Системы реального времени // Журнал Современные технологии автоматизации: статья, Москва, СТА-Пресс, 1997, с.22 29

30. Техническое описание процессорной платы CPU 6863V. Сайт компании RTD USA www.rtdusa.com

31. Техническое описание процессорной платы CPU105. Сайт компании Fastwel www, fastwel. com

32. Описание операционной системы реального времени RTOS-32. Сайт компании OnTime Informatic GmBH www.on-time.com

33. Демьянов A. VxWorks/Tornado Операционная система реального времени и инструментальная среда разработки ПО РВ // Журнал Современные технологии автоматизации: статья, Москва, СТА-Пресс, 1997, с.16- 18

34. Ющенко С. QNX // Журнал Современные технологии автоматизации: статья, Москва, СТА-Пресс, 1997, с. 12 13

35. Халявка A. OS-9 // Журнал Современные технологии автоматизации: статья, Москва, СТА-Пресс, 1997, с. 14 15

36. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской федерации/ официальное издание МПС РФ, Москва, 2000 г., 190с.

37. Баранов JI.A. Анализ погрешностей цифровых способов измерения скорости и ускорения поезда // Тр. МИИТ. 1980 Вып. 661. cl 1 -40

38. Баранов J1.A., Головичер Я.М., Аснис И.А., Исследование процесса регулирования времени хода в системе автоматического ведения поезда на базе микроЭВМ // Тр. МИИТ. 1982. Вып. 710. с.49-55

39. Data sheet p80x5 lFx/ Philips Semiconductor, 72 p

40. Data Sheet i82C84/ Intel, 21 p.

41. Инструкция по эксплуатации тормозов подвижного состава железных дорог / М. Транспорт, Трансинфо. 1998 124 с.

42. Блохин Е.П., Манашкин JI.A. Динамика поезда (Нестационарные продольные колебания) / Москва, Транспорт, 1982, 222 с.

43. П.Т.Гребенюк Продольная динамика поезда / Москва, Интекст, 2003, 96 с.

44. Мугинштейн JI.A, Лисицын A.JI. Нестационарные режимы тяги (Сцепление. Критическая масса поезда)./ Москва, 1996, Интекст 176 с.

45. Мугинштейн JI.A, Лисицын А.Л. Нестационарные режимы тяги (Сцепление. Критическая масса поезда)./ Москва, 1996, Интекст 176 с.

46. Капустин Л.А., Копанев А.С., Лозановский А.Л. Особенности устройства и эксплуатации электровоза ВЛ80р/ Москва, Транспорт, 1979, 175 с.

47. Техническое описание системы модулей ввода/вывода Advantech ADAM4000. 148с.

48. Техническое описание модулей ввода/вывода семейства 6В Analog Devices. 166 с.

49. Техническое описание модулей ввода/вывода семейства 6В BurrBrown. 104 с.

50. Лисицын А.Л., Мугинштейн Л.А., Хацкелевич А.А. Автоматизированная система для исследования режимов работы электровозов // Вестник ВНИИЖТ, 1982г., №3, с. 14-19

51. Андреев А.А., Пясик М.С., Хацкелевич А.А., Колесников А.Е. Измерительно-вычислительный комплекс вагона-лаборатории для испытаний подвижного состава// Вестник ВНИИЖТ, 1999г., №5 с.43-47

52. Пясик М.С. Системы автоматического ведения пассажирских электровозов В сб. Железнодорожный транспорт на новом этапе развития: Москва, «Интекст», 2003, с. 124-128

53. Пясик М.С., Толстов Е.В., Случак И.И. Системы автоматического ведения поезда//Журнал Современные технологии автоматизации: статья, Москва, СТА-Пресс, 2000, с.60 67