автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Инвариантные классификаторы состояний рельсовых линий для систем интервального управления движением поездов

На правах рукописи

ТАРАСОВ Евгений Михайлович

ИНВАРИАНТНЫЕ КЛАССИФИКАТОРЫ СОСТОЯНИЙ РЕЛЬСОВЫХ ЛИНИЙ ДЛЯ СИСТЕМ ИНТЕРВАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПОЕЗДОВ

Специальность 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Самара2004

Работа выполнена в Самарской государственной академии путей сообщения

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Васин Николай Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Алексеев Виктор Михайлович доктор технических наук, профессор Стеблев Юрий Иванович доктор технических наук, профессор Ясовеев Васих Хаматович

Ведущая организация:

Куйбышевская железная дорога-филиал Открытого Акционерного Общества «Российские железные дороги»

Защита состоится «24» сентября 2004 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.288.02 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, Уфа - центр, ул. К. Маркса, 12, УГАТУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного авиационного технического университета

Автореферат разослан 2004 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Потребности народного хозяйства обуславливают необходимость дальнейшего увеличения провозной и пропускной способности железных дорог, что повышает требования к надежной и эффективной работе систем интервального управления движением поездов (СИУДП). Это связано с повышением скорости поезда до 140 — 200 км/ч и веса поезда до 7000 т, когда каждая лишняя остановка поезда приводит к значительным экономическим потерям, а увеличение тормозного пути, вследствие повышения веса поезда, может привести к нарушению выполнения условий безопасности.

Основным устройством СИУДП является классификатор состояний рельсовой линии, которая является чувствительным элементом классификатора. В настоящее время классифицируются два состояния рельсовой линии: свободное и занятое, когда подвижной состав находится на участке контроля. Правильное функционирование классификатора обуславливает эксплуатационную надежную и эффективную работу СИУДП в целом. Поэтому на классификаторы накладываются особые требования: высокая- степень эксплуатационной надежности и правильности функционирования, обеспечение устойчивой работы в условиях воздействия возмущений, диапазон изменения которых весьма широк. Так один из основных видов возмущений - проводимость изоляции - должен изменяться, согласно нормативам, в диапазоне 0,02 - 1 См/км. Однако на некоторых участках из-за неудовлетворительного состояния изоляции рельсовых линий этот параметр изменяется в пределах 0,02 - 30 См/км. Это приводит к чрезмерному затуханию сигналов в рельсовых линиях, неправильной классификации состояния пути, сбоям в работе систем СИУДП.

В настоящее время на сети железных дорог Росси протяженность участков с высокой проводимостью изоляции рельсовых линий превышает 40 тыс. км., из-за чего среднесетевое число отказов достигает 20% от общего числа отказов систем интервального управления движения поездов. Так как экономический ущерб из-за этого достигает 200 тыс. рублей в год на 1 километр пути, то общий ущерб огромен. Для обеспечения эксплуатационной надежности и эффективности классификаторов состояний рельсовых линий в условиях воздействия дестабилизирующих факторов в широком диапазоне разработаны многочисленные организационные и технические мероприятия, которые, однако, не обеспечивают заданных требований качества разделения классов состояний: свободного и занятого.

Несмотря на то, что в области исследования и проектирования классификаторов состояний рельсовых линий (РЛ) накоплен значительный опыт, существующие устройства строятся, как правило, с использованием единственного информативного признака - амплитуды сигнала на выходе

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

С.П ' ОЭ

рельсовой линии, что в условиях воздействия дестабилизирующих факторов значительно ухудшает качество правильного определения состояния пути. Кроме того, существующие классификаторы не позволяют дополнительно классифицировать неисправное состояние рельсовой линии. Неисправное состояние, например, лопнувший рельс, приводит к ложной классификации (возможна классификация свободного состояния при фактически занятом, но неисправном), что может привести к опасной ситуации и сходу поезда с рельс.

Таким образом, до настоящего времени не созданы классификаторы, в полной мере отвечающие возросшим потребностям железных дорог. Поэтому создание нового класса устройств классификации состояний рельсовых линий, обеспечивающих инвариантность к воздействию дестабилизирующих факторов на основе многоканальных структурных схем и принципиально новых методов распознавания состояний рельсовых линий, характеризующихся расширенными функциональными возможностями и повышенным качеством разделения классов состояний рельсовых линий для систем интервального управления движением поездов является актуальной научно - технической проблемой, имеющей важное народно-хозяйственное значение.

Диссертационная работа выполнялась в рамках хоздоговорных и госбюджетных НИР, согласно: «Программе реализации основных направлений развития и социально - экономической политики железнодорожного транспорта на период до 2005 года» (утверждена указанием МПС от 04.03.1997 г. № А - 276 у); «Перечню актуальных проблем научно - технического развития железнодорожного транспорта для разработки их докторантами, аспирантами и сотрудниками ВУЗов отрасли в 2001 - 2002 годах» (утвержденному указанием МПС от 17.11.2000 г. № М - 2775 у); «Перечню основных проблем железнодорожного транспорта для первоочередного финансирования научных исследований» (утвержденному указанием МПС от 26.12.2002 г. № Я - 1272 у); «Концепции многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов» (разработанной в соответствии с указанием МПС от 29.11.2002 г. № 191), «Концепции развития средств железнодорожной автоматики и телемеханики на период 2000 - 2004 г.г.» (утвержденной указанием МПС от 06.08.01 № М - 1379 у).

Цель работы и основные задачи исследования. Целью работы является научное обоснование и создание нового класса устройств классификации состояний рельсовых линий, нечувствительных (инвариантных) к дестабилизирующим факторам, обладающих расширенными функциональными возможностями и повышенным качеством разделения классов состояний рельсовых линий.

Для достижения данной цели был поставлен комплекс задач: - проведение анализа современного состояния научно - технической проблемы создания классификаторов состояний рельсовых линий, обладающих повышенной эксплуатационной надежностью и удовлетворяющих комплексу

требований: обеспечение требуемого качества разделения классов и инвариантных к основному дестабилизирующему воздействию - изменению проводимости изоляции в заданном диапазоне;

- разработка математических моделей рельсовых цепей в различных состояниях, с целью выявления наиболее информативных признаков, характеризующих состояния рельсовых линий;

- разработка многоканальных структурных схем классификаторов состояний РЛ, нечувствительных к основному дестабилизирующему воздействию - проводимости изоляции - на основе принципов инвариантности за счет организации дополнительных каналов;

- разработка методики параметрического синтеза инвариантных классификаторов состояний с целью получения оптимальных параметров дополнительного канала;

- разработка новых методов определения текущего состояния рельсовой линии на основе принципов распознавания образов в условиях воздействия дестабилизирующих факторов в широком диапазоне с использованием множества информативных признаков и решающих функций;

- разработка методики параметрического синтеза нового класса распознающих классификаторов состояний рельсовых линий с целью получения оптимальных решающих функций с использованием разработанных критериев качества разделения классов состояний РЛ;

- разработка методики проектирования и технической реализации устройств классификации состояний РЛ, функционирующих в условиях внутренних и внешних дестабилизирующих факторов на основе предложенных методов повышения качества разделения классов РЛ для систем интервального управления движением поездов;

- создание многоканальных и распознающих классификаторов состояний РЛ и внедрение их в комплекс СИУДП.

Методы исследования. Теоретические исследования базируются на применении основных положений теории электрических цепей, теории рельсовых цепей, теории инвариантности, теории распознавания обра?рв, теории чувствительности, современных методов оптимизации и современных положений параметрического синтеза. В процессе работы над диссертацией теоретические и экспериментальные исследования были тесно взаимосвязаны. Параллельно с моделированием многоканальных и распознающих классификаторов проводилась их разработка, экспериментальная проверка, и отрабатывалась методика проектирования.

Научная новизна работы заключается в развитии теории классификации состояний рельсовых линий, позволяющей обеспечить инвариантность к воздействию дестабилизирующих факторов, повысить качество разделения классов состояний РЛ и расширить функциональные возможности классификаторов систем интервального управления движением поездов.

Основными научными результатами, полученными в работе, являются:

обобщенные математические модели рельсовых цепей, дополнительно учитывающие взаимное влияние смежных рельсовых цепей, продольную и поперечную асимметрию рельсовых линий, влияние заземления опор контактной сети на ближайший рельс, что позволило получить аналитические выражения напряжений и токов на входе и выходе РЛ для выявления наиболее информативных признаков классификаторов и синтезировать новый класс многоканальных и распознающих классификаторов;

методы обеспечения нечувствительности классификатора к изменению проводимости изоляции на основе принципов многоканальности, позволившие добиться инвариантности классификаторов к изменению внутренних и внешних возмущающих воздействий;

методы определения текущего состояния рельсовых линий на основе принципов распознавания образов, позволяющие с помощью множества первичных признаков добиться инвариантности решающей функции классификатора к изменению внутренних и внешних возмущающих воздействий;

- методика оценки информативности первичных признаков на основе обученной решающей функции, позволяющая провести селекцию признаков по информативности;

методика параметрического синтеза многоканальных и распознающих классификаторов состояний на основе предложенных критериев качества разделения классов состояний, позволившая получить оптимальные параметры компонент схем компенсационных каналов в многоканальных классификаторах и оптимальные решающие функции в распознающих классификаторах состояний;

методика проектирования многоканальных и распознающих классификаторов состояний рельсовых линий, обеспечивающих инвариантность к дестабилизирующим воздействиям заданного диапазона.

Основные положения работы, выдвигаемые на защиту:

- обобщенные математические модели электрических параметров рельсовых цепей позволяют проанализировать основные характеристики и определить области существования информативных координат в зависимости от изменения проводимости изоляции, физических координат - нахождения поездного шунта и места отрыва рельсовой линии при различных длинах рельсовой линии, динамическом изменении проводимости изоляции;

- метод обеспечения нечувствительности классификаторов состояний рельсовых линий к проводимости изоляции на основе принципов многоканальности и методика параметрического синтеза классификатора обеспечивают требуемые критерии разделения режимов что позволяет создавать классификаторы состояний по максимальной проводимости изоляции стабилизировать выходное напряжение в нормальном режиме;

- метод определения текущего состояния рельсовых линий в условиях воздействия возмущений в трех режимах на основе принципов распознавания образов с использованием множества первичных информативных признаков и решающих функций обеспечивает правильное функционирование классификатора при изменении проводимости изоляции до 30 См/км, стабилизирует выходную функцию

- методика исследования параметричной чувствительности распознающих классификаторов позволяет определить допуски на изменения параметров элементов рельсовой цепи классификаторов, определить элементы, наиболее сильно влияющие на выходную функцию решающего устройства, и реализовать классификаторы нового класса;

- предложенные и созданные многоканальные и распознающие классификаторы состояний обеспечивают относительную нечувствительность к изменению основного дестабилизирующего воздействия - проводимости изоляции в широком диапазоне ее изменения, требуемую длину рельсовой линии при максимальной проводимости, имеют высокие эксплуатационные характеристики и могут быть рекомендованы к широкому внедрению на предприятиях.

Практическую ценность работы составляют:

- созданный двухканальный классификатор состояний рельсовых линий, позволяющий обеспечивать инвариантность к проводимости изоляции и колебанию напряжения питающей сети посредством использования решающего устройства с разностным или логометрическим уравнением преобразования выходного напряжения двух каналов, обеспечивающий правильную классификацию состояний рельсовых линий в диапазоне изменения проводимости изоляции до 10 См/км;

- созданный классификатор состояний рельсовых линий распознающего типа, позволяющий обеспечить правильное распознавание посредством использования множества информативных признаков и решающей функции классификатора на базе многочленов Лежандра и Лаггера, обеспечивающий правильную классификацию состояний рельсовых линий в диапазоне изменения проводимости изоляции до 33 См/км;

- пакет прикладных программ для исследования линий с распределенными параметрами, представленными в виде (2*п) - полюсников, позволяющий оценивать качество передачи энергии по линиям в симметричном и несимметричном (с продольной и поперечной неоднородностью) состояниях и в условиях наличия значительных потерь в линиях и взаимных влияний сигналов смежных и соседних линий.

Реализация результатов работы осуществлена путем внедрения инвариантного классификатора состояний РЛ на ст. Пост - Передача Приволжской железной дороги. Результаты внедрения позволили обеспечить

контроль состояний приемо - отправочных путей, т.к. из-за повышений засоленности балластного материала (проводимость изоляции достигает 20 См/км) традиционные классификаторы в таких условиях не могут функционировать. Инвариантный двухканальный классификатор состояний рельсовых линий использован на станции Пенза - 3 в комплексе нечетной автоматизированной сортированной системы. Использование классификатора на загрязненных путях позволило повысить точность классификации состояний сортировочного парка и расширить диапазон правильной классификации при увеличении проводимости изоляции до 6 См/км. Разработанный распознающий классификатор состояний включен в проект реконструкции станционных приемо-отправочных путей ст. Самарка, ОАО «Волжско-Уральская Транспортная Компания».

Пакет прикладных программ для исследования линий с распределенными параметрами, представленными в виде (2хп) полюсных схем использован для оценки потерь электроэнергии на тягу поездов на Куйбышевской ж.д. и выработки мероприятий по сокращению межпоездных интервалов при пропуске поездов 6000 тонн на участках главного хода.

Результаты работы используются также в учебном процессе СамГАПС при выполнении цикла лабораторных работ и чтении лекций по курсам «Автоматика и телемеханика на перегонах», «Станционные системы автоматики и телемеханики», «Линии автоматики, телемеханики и связи», «Методы математического программирования» при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 25 научно - технических конференциях и совещаниях, в том числе: Всесоюзной НТК «Методы и средства диагностики технических средств железнодорожного транспорта», Омск, 1989; межвузовской НПК «Повышение эффективности систем железнодорожной автоматики, связи и вычислительной техники», Самара, 1993; межвузовской НПК «Проблемы транспорта Дальнего Востока», Владивосток, 1995; Всероссийской НМК «Современные научные аспекты функционирования транспортного комплекса и развитие его кадрового потенциала», Москва, 1995; межвузовской НТК «Взаимодействие института и предприятий транспорта в области подготовки специалистов и научных исследований», Самара, 1996; первой и второй международной НПК «Безопасность транспортных систем», Самара, 1998, 2000; на третьей международной НПК «Безопасность транспортных систем», Самара, 2002. Материалы завершенной диссертации докладывались и обсуждались на межвузовской НПК с зарубежным участием «Вклад ученых ВУЗов в научно - технический прогресс на железнодорожном транспорте», Самара, 2003 г.; международной НПК «Безопасность и логистика транспортных систем», Самара, 2004 г. и на ряде заседаний технико-экономического совета Куйбышевской и Южно - Уральской железных дорог.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 80 печатных работах, в том числе в 3-х монографиях, 18 описаниях к патентам и авторским свидетельствам на изобретения, в 2 описаниях свидетельств на РИП, 1 программного продукта.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Материалы диссертации изложены на 240 страницах основного текста, содержит 114 рисунков, 12 таблиц. Список использованных источников содержит 207 наименований.

Содержание работы.

Во Введении обоснована актуальность темы и выбранного направления исследований, дана краткая характеристика диссертационной работы, ее цели, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

Глава 1 посвящена анализу научно-технической проблемы создания классификаторов состояний рельсовых линий, обладающих повышенной эксплуатационной надежностью и удовлетворяющих комплексу требований: обеспечение требуемого качества разделения классов, инвариантность к основному дестабилизирующему фактору - изменению проводимости изоляции.

Работы Брылеева A.M., Дмитриенко И.Е., Кравцова Ю.А., Лисенкова В.М., Белякова И.В., Бестемьянова П.Ф., Степенского Б.М., Сапожникова В.В., Сапожникова Вл.В. привели к созданию ряда классификаторов для станционных и перегонных участков контроля состояний РЛ и построению СИУДП, функционирующих в условиях воздействия основного дестабилизирующего фактора - проводимости изоляции - до 1,0 См/км. В совокупности с работами в области построения КСРЛ инвариантными свойствами Сазонова В.В., Будникова В.Ф., Пиманова Е.П. и других авторов это позволило в ряде частных случаев при ограничении требований к проводимости изоляции решить поставленную задачу. Труды Иванченко В.Н., Алексеева В.М., Дмитриенко И.Е. в области разработки систем распознавания на железнодорожном транспорте позволили расширить диапазон правильного функционирования КСРЛ. Однако до настоящего времени интенсивно решаются вопросы разработки классификаторов состояний рельсовых линий, отвечающих всему комплексу предъявляемых к ним требований.

Системы интервального управления движения поездов базируются на информации классификаторов состояний рельсовых линий (КСРЛ), которые формируют информацию о свободному занятом, исправном или неисправном состояниях РЛ. В настоящее время рельсовые цепи, используемые в качестве КСРЛ, реализованы в виде нормально-замкнутых схем, когда на ограниченном (1.5/2.5 км) участке контроля к началу рельсовой линии подается питающее

напряжение, а к концу рельсовой линии подключается приемник в виде электромагнитного реле с двумя устойчивыми состояниями: свободное, когда реле включено (цепь исправна) - движение поездов разрешается и занятое -реле выключено (либо рельсы неисправны, либо рельсовые линии зашунтованы поездом) - движение запрещено.

С учетом того, что необходимо отдельно фиксировать излом рельсов и занятие участка контроля составом, состояния рельсовых линий необходимо классифицировать на три класса (режима) следующим образом:

- !класс -нормальный режим. - соответствует свободному и исправному состоянию рельсовых линий участка контроля;

- II класс -шунтовой режим - соответствует занятому и исправному состоянию РЛ участка контроля подвижной единицей;

- III класс -контрольный режим — соответствует свободному и неисправному состоянию рельсовых линий.

Звеном, наиболее подверженным влиянию возмущающих воздействий, является рельсовая линия (рис.1, а).

а) б)

Рис. 1. Возмущающие воздействия на рельсовую линию Возмущения, действующие на РЛ, и не изменяющие ее схему замещения, в общем случае можно разделить на два вида:

1) возмущения, влияющие на выходной сигнал. рельсовой линии через изменения её параметров (рис.1, а). Такие возмущения являются параметрическими и в РЛ сказываются в виде изменения проводимости изоляции (засоленность балластного материала рельсовых линий, сопротивление шпал, изоляционные свойства балластного материала), сопротивления изолирующих и токопроводящих стыков рельсовых линий. Параметрические возмущения искажают входной сигнал в рельсовой линии и создают условия принятия классификатором решения о «занятом состоянии рельсовой линии» вместо «свободное и исправное состояние рельсовой линии», т.е. может появится информация о ложной занятости рельсовой линии;

2) возмущения, имеющие физическую природу сигнала 1/\ и суммирующегося с ним. Эти возмущения составляют класс аддитивных помех £ (рис.1, б). В

РЛ аддитивные помехи проявляются из-за воздействия тягового тока, блуждающих токов, обратных токов систем электрообогрева пассажирских вагонов. Аддитивные помехи могут создавать условия принятия решения классификатором о «свободном и исправном состоянии рельсовой линии» вместо «занятое и исправное состояние», т.е. появляется информация о ложной свободности рельсовой линии.

В главе рассмотрены организационно - технические мероприятия, направленные на повышение эксплуатационной надежности и эффективности функционирования КСРЛ. Широкое применение мероприятий сдерживается большими экономическими затратами и снижением пропускной способности участков железных дорог.

Показано, что известные алгоритмы и устройства классификации состояний РЛ, не позволяют «отделить» неисправное состояние рельсовой линии от ее занятого. Существующие устройства имеют высокую чувствительность к изменению сопротивления рельсовых линий, вследствие изменения сопротивления токопроводящих стыков и к изменению проводимости изоляции.

В главе проанализированы три способа координатной компенсации возмущений: посредством компаундирующих связей по возмущению на входе и выходе РЛ; за счет формирования передаточной функции информационного тракта по характеру изхменения возмущения или входного сигнала и за счет внешнего компенсирующего воздействия. Однако широкое использование принципов обеспечения инвариантности за счет координатной компенсации возмущений ограничивается тем, что они функционируют по «жесткому» алгоритму, когда каждому значению проводимости изоляции должно соответствовать только определенное значение информационной величины, определенной косвенно и используемой для компенсации возмущений. Поэтому для решения задачи повышения качества классификации (эксплуатационной надежности) состояний рельсовых линий, необходимо развивать теорию классификации состояний РЛ, позволяющую существенно расширить функциональные возможности классификаторов, обеспечить инвариантность к воздействию дестабилизирующих факторов.

Наиболее перспективным для решения подобных задач представляется создание новых структурных схем многоканальных классификаторов с дополнительным компенсационным каналом и разработка нового класса распознающих классификаторов, использующих множество первичных информативных признаков с предварительно обученными решающими функциями.

Для реализации многоканальных классификаторов необходимо организовать как минимум один дополнительный (компенсационный) по возмущению канал в рельсовой линии. Решающее устройство КСРЛ, используя выходную информацию двух независимых каналов, разделяет пространство состояний РЛ на классы образов нормального, шунтового и контрольного режимов.

На рис. 2 представлена структурная схема двухканального КСРЛ.

Рис. 2. Структурная схема двухканального классификатора

На выходном конце, через соответствующие устройства согласования УСК°, УСК* напряжения и ^г поступают на различные входы решающего устройства, которое производит вычисление разности или отношения двух напряжений 1/%, и^. По результатам вычислений классифицируются состояния рельсовой линии.

Методы распознавания образов позволяют реализовать классификацию состояний рельсовой линии посредством анализа множества информативных признаков и с помощью решающих функций.

На рис. 3 приведена структурная схема КСРЛ распознающего типа.

Рис. 3. Структурная схема распознающего классификатора: БК - блок классификации; БП - блок памяти; БПО - блок предварительной обработки; РЦ - рельсовая цепь; РУ - решающее устройство;

- обобщенные признаки; - первичные

информативные признаки

Распознающий классификатор с помощью предварительно обученной решающей функции разделяет множество образов, характеризующихся совокупностью первичных информативных признаков, на непересекающие классы, соответствующие режимам функционирования, а затем, в каждый момент времени, достоверно определяет принадлежность предъявляемого образа к конкретному классу (состоянию).

В главе 2 рассмотрен новый подход к разработке математических моделей рельсовых цепей, дополнительно учитывающих взаимное влияние

смежных рельсовых цепей, продольную и поперечную асимметрию рельсовой линии, влияние заземления опор контактной сети на ближайший рельс, позволившие получить аналитические выражения для вычисления комплексных амплитуд напряжений и токов на входе и выходе РЛ для выявления наиболее информативных признаков классификаторов и синтеза нового класса многоканальных и распознающих классификаторов.

При разработке математических моделей рельсовая цепь рассматривается как каскадное соединение полюсников, замещающих устройства

согласования и защиты аппаратуры в начале (УСН) и в конце (УСК) рельсовой линии, а также саму рельсовую линию (рис. 4).

1

/, 1 А

>1 [А]о РЛ йэ [А]у* щ

УСН м

и УСК

Рис. 4. Схема замещения рельсовой цепи

Устройствами согласования аппаратуры КСРЛ с рельсовой линией в ее начале и в конце, обеспечивающими непрерывность тягового тока в зоне изолирующих стыков, являются дроссель - трансформаторы, у которых средние точки первичных путевых обмоток, подключенных к смежным рельсовым линиям, соединены между собой (рис. 5, а).

Рис. 5. Включение и схема замещения дроссель-трансформатора Применяемая в настоящее время Т-образная схема замещения трансформатора при наличии асимметрии в рельсовых линиях и различия сопротивлений соединительных проводов не обеспечивает достаточную точность. Представленная схема замещения содержит идеальный трансформатор ИТ, рассеяние и потери в котором отсутствуют (рис. 5, б), а магнитная проводимость сердечника конечна и постоянна для магнитного потока, сцепленного с каждой из обмоток. Особенностью данной модели является возможность определения зависимости матричных параметров

трансформатора от магнитной проницаемости материала сердечника и величины воздушного зазора, а также модель содержит сопротивления , Z^ и 2г , позволяющие учитывать различия в параметрах секций основной обмотки, сопротивления подводящих проводов и контакта с рельсовой линией.

Анализ показывает, что увеличение сопротивления Z0 при наличии дроссельной перемычки со смежной рельсовой цепью приводит к изменению коэффициентов, связанных только с напряжениями и токами в секциях основной обмотки и они легко учитываются в математической модели.

Дроссель-трансформатор на релейном конце представлен в виде (2x3) -полюсника, зависимость между токами и напряжениями у которого описывается системой

Матрица Z - параметров дроссель - трансформатора на питающем конце

[X ] получается из \7.1, посредством замены

1,А-13; 12Д-14; и,Ди3; и2Ди4.

Близость расположения источника питания смежной РЦ и приемника рассматриваемой РЦ, а также ухудшение электрической изоляции смежных РЦ приводят к их взаимному влиянию, что необходимо учитывать при проектировании классификатора.

Матрица А - параметров - полюсника, моделирующего влияние смежной РЦ, имеет вид

1 А 0

0 1 0 0

0 0 1 0

0 1

где - параметры, позволяющие учитывать сопротивления изоляции

смежных рельсовых линий, изолирующих стыков, соединительных проводов.

При моделировании РЦ в настоящее время широко используется двухпроводная схема замещения РЛ, которая дает удовлетворительные результаты для симметричных РЛ, но не может обеспечить требуемой точности при наличии поперечной асимметрии из-за различных сопротивлений рельсовых нитей, заземления опор контактной сети.

Для учета влияния асимметрии и сопротивления земляного тракта РЛ представлена в виде трехпроводной схемы (рис. 6, а).

Рис. 6. Трехпроводная схема замещения РЛ:

- взаимная индуктивность между рельсовыми нитями; -

проводимости изоляции рельс - накладка; - удельные проводимости

заземления рельсовых нитей; £12 - удельная проводимость верхнего слоя балласта и шпал; Со1,Со2 - емкости двойного слоя: рельс - накладка - рельс; Я0 — сопротивление земляного тракта

Удельные значения первичных параметров рельсовых линий и

соответственно ее вторичных параметров (волнового сопротивления - и коэффициента распространения у) зависят от пространственной координаты РЛ вследствие неоднородности качества и состояния шпал, высоты балластного слоя, наличия междупутных- перемычек, применяемых для канализации тягового тока, отсасывающих фидеров тягового тока, заземления опор контактной сети, сопротивления токопроводящих стыков и других факторов.

Для определения А - параметров замещающего 2*4 полюсника рельсовая линия представляется в виде множества элементарных участков длиной в пределах каждого из которых схема имеет вид, предложенный (рис. 6, б). Для удобства комплексные амплитуды обозначены малыми буквами.

Данная схема описывается системой обыкновенных дифференциальных уравнений четвертого порядка:

~1Г*

ах ах

(2)

¿и

2_

ск

2*2'

Общее решение для комплексных амплитуд напряжений и токов в нормальном режиме описывается выражениями

к, (х)=Ах сАу, х+А2 $Ау {х+Л2 ск{2х+АА $Ау 2 х, / 2 (х^ул л/ту ] с Ау, ^22 (Л3 лАу 2 х+Л4 сАу 2 х)

где А\, А2, А^иА*- постоянные интегрирования.

В работе, с использованием системы уравнений (3), получена матрица [а£ - параметров РЛ в нормальном режиме, позволяющая моделировать состояние РЛ с учетом указанных асимметрий и токов, протекающих по земляному тракту.

Параметрическая математическая модель рельсовой цепи (рис. 4) в нормальном режиме имеет вид

(4)

и позволяет исследовать процесс распространения сигнала по рельсовым линиям, моделировать продольную асимметрию вследствие неоднородности сопротивлений шпал и поперечную асимметрию вследствие неравенства сопротивлений токопроводящих стыков, приводящих к разности сопротивлений рельсовых линий.

На рис. 7 представлена обобщенная схема замещения РЛ в шунтовом режиме.

Рис. 7. Обобщенная схема замещения РЛ в шунтовом режиме На рельсовую линию, находящуюся в шунтовом режиме, оказывает влияние дискретное воздействие в виде шунта с конечным сопротивлением следовательно, обобщенный многополюсник рельсовой линии определяется как каскадное соединение - полюсников

Погрешность расчета шунтового режима рельсовой линии зависит от величины проводимости изоляции на участке и асимметрии сопротивлений рельсовых нитей.

Поскольку матрицы (2x4) - полюсника участков рельсовой линии [а}, и аналогичны матрице нормального режима с учетом длин в главе определена матрица распределенного участка расположения поездного шунта, и вычислена результирующая матрица РЛ в шунтовом режиме по формуле

У-1

и в результате получена искомая матрица [А£,

Параметрическая математическая модель РЦ в шунтовом режиме, с учетом обобщенной схемы (рис. ,7), имеет вид

[А! = [Акя х [АБ х [А]*.,. (6)

На рис. 8 представлена схема замещения рельсовой линии в контрольном режиме с участком обрыва на расстоянии ^ от начала и ^ от конца РЛ.

Рис. 8. Обобщенная схема замещения РЛ в контрольном режиме В работе, для определения параметров обобщенной матрицы [а£ в контрольном режиме, определены параметры элементарного 2x4 полюсника [А]к> а затем, перемножением каскадно-соединенных трех 2*4 полюсников (рис. 8), по формуле (5) получена матрица [а£.

Параметрическая математическая модель рельсовой цепи (рис. 4) в контрольном режиме, с учетом обобщенной схемы (рис. 8), имеет вид

[а]С = [А 1с« х х [А^я. (7)

На рис. 9 представлены годографы комплексной амплитуды напряжения на выходе РЦ в различных режимах.

Рис. 9. Годограф комплексной амплитуды напряжения на выходе РЦ: а) нормальный режим; б) шунтовой режим; в) контрольный режим В результате анализа выявлено, что электрические параметры рельсовых цепей сильно зависят от проводимости изоляции рельсовых линий. При превышении проводимости выше 2 См/км определить состояние рельсовой

линии отдельными параметрами (амплитудой напряжений, токов, их фаз) невозможно, поэтому для надежной классификации состояний РЛ рекомендовано использовать совокупность электрических параметров рельсового многополюсника {{¡и <р\,

Установлено, что наиболее чувствительными к воздействию поездного шунта и обрыва рельсовой линии являются амплитуда и фаза напряжения на выходе рельсовой цепи. Эти параметры имеют относительно меньшую, по сравнению с другими параметрами, чувствительность к изменению основного возмущающего фактора - проводимости изоляции, поэтому сочетание и <рг> в первую очередь, необходимо применять вместе с другими электрическими параметрами в распознающих и многоканальных классификаторах. Также установлено, что проводимость изоляции опор контактной сети, соединенных с ближайшим рельсом, оказывает значительное влияние на амплитуду и фазу напряжения на выходе РЛ. Так, в нормальном режиме амплитуда уменьшается на 16,36%, а в шунтовом, наоборот, увеличивается на 14,28%, что значительно затрудняет выполнение режимов. В контрольном режиме, при изломе рельса, соединенного с опорой, напряжение увеличивается на 33,3%, а при изломе другого рельса - уменьшается на 30%. Фаза напряжения в шунтовом и контрольном режимах изменяется значительно, что ухудшает выполнение режимов, и эти изменения необходимо учитывать при синтезе многоканальных и распознающих классификаторов, что в существующих моделях не учитывается.

В главе 3 рассмотрены вопросы обеспечения нечувствительности (инвариантности) классификатора к изменению проводимости изоляции на основе принципов многоканальности, позволившие добиться относительной инвариантности классификаторов к изменению внутренних и внешних возмущающих воздействий.

Для реализации условий пространственной инвариантности рельсовая линия представлена в виде дискретно - распределенной схемы с конечным числом звеньев с передаточными функциями ХУ],,, замещающими рельсоьую линию, длиной и действующими на них координатными возмущениями (рис. 10).

Рельсовая л

Рис. 10. Дискретно-распределенная схема замещения рельсовой линии: а,(/) - входной сигнал рельсовой линии, gl(t) - возмущающее воздействие на координате, - сигнал на входе второго дискретного

звена, содержащий смесь полезного сигнала и возмущения -, и

т.д.; а2(/) - сигнал на выходе РЛ, содержащий смесь полезного сигнала и возмущений Л&ХО

Система дифференциальных уравнений состояний схемы относительно координатных возмущений gl (/) имеет вид

(8)

где

оператор дифференцирования.

Для достижения абсолютной инвариантности по какой-либо_/-координате /-ГО возмущения gl(t) необходимо и достаточно, чтобы тождественно был равен нулю минор определителя системы уравнений (8), соответствующий элементу а^ матрицы.

Если положить все возмущения, кроме gl(t), равными нулю, то выражение для передаточной функции между точкой приложения

воздействия gl(t) и выходом РЛ (н2(/)) можно записать в виде

4рГ

где - изображения по Лапласу величин

Условие абсолютной инвариантности сигнала «2(») относительно возмущения вида (9) эквивалентно приравниванию нулю передаточной

функции \У(р) = 0. Это может быть выполнено в случае, если функцию Щр) можно представить в виде разности по меньшей мере двух передаточных функций

W(p)=

(9)

где

передаточная функция первого (основного) канала,

передаточная функция второго (компенсирующего) канала. Таким образом, должна представлять собой передаточную функцию параллельного

соединения двух (или более) динамических звеньев или участков системы.

При наличии только одного возмущения g(/) система уравнений имеет вид

и^^и^+ЩрЖр),'

(12)

В результате умножения обеих частей первого уравнения на №^(р), а второго-на W] (р), получено.

(р)и\ (р)=V/,2 (РЩ< (р)и, (р)+(р)С?(р), 1

X (р)иЦр) = ^ (р)и, (р) + (р)О(р).] '

следует, что она не содержит информации о возмущающем воздействии. На рис. 11 представлена структурная схема двухканального КСРЛ

УСН

/» РЛ УСК

— ё —► ¿00 р2 ♦

УС¥ -- - ^ 2 РЛ --► W2" УСК

Ф-

-и.

Компенсирующий канал - искусственная рельсовая цепь

Рис. 11. Структурная схема двухканального КСРЛ:

- дестабилизирующие возмущения, действующие симметрично на оба канала; и Т^а - измеряемые воздействия. Условием абсолютной инвариантности выходного сигнала к возмущающим воздействиям ^и ¥г является:

(13)

(для & о,

: • w2 • wJ'

(для

% (для р2).

Точная реализация соотношения (13) приводит к потере информации об измеряемом параметре или поскольку при абсолютной аналогии обоих каналов выходной сигнал будет полностью инвариантен как к

возмущающим воздействиям, так и к измеряемым воздействиям. Поэтому необходимым условием построения инвариантного к возмущающим воздействиям КСРЛ является наличие асимметрии, и в этом случае условие асимметрии каналов (рельсовых линий) имеет вид

Выполнение требований, предъявляемых к величине обеспечивает инвариантность выходного напряжения решающего устройства к дестабилизирующему воздействию- с точностью до некоторой наперед заданной величины Кй, при сохранении информации о вступлении поезда на участок контроля и наличии обрыва рельсовой линии К„

Величину в КСРЛ удобно оценивать через коэффициент

динамического диапазона изменения выходной величины следующим

соотношением

где supl/j (g)> inf t/j (g) - верхняя и нижняя границы выходного сигнала С/гСё) в нормальном i = 1; шунтовом / = 2и контрольном i = 3 режимах.

Качество разделения классов решающим устройством классификатора удобно анализировать критерием, позволяющим оценивать близость расположения границ классов в пространстве состояний выходного напряжения Иг решающего устройства классификатора

К, = {mft/2"(g )/supi/f*(g )} > 1.2, Vg ,1, (15)

где inffy/fe) - нижняя граница выходного сигнала в нормальном, и

- шунтовом или контрольном режимах.

В главе рассмотрены физически реализуемые структурные схемы двухканальных инвариантных классификаторов состояний РЛ, с разностным уравнением преобразования решающего устройства

Ui(co1)-^(coz) = [/i, (16)

и логометрическим уравнением преобразования решающего устройства

i/'(ö1):i/J2K) = C/2, (17)

а также представлены математические модели двухканального классификатора, описывающие классы нормального, шунтового и контрольного режимов, которые использованы при синтезе двухканального КСРЛ.

Задача синтеза классификатора состояний РЛ формулируется следующим образом: имеется структурная схема классификатора, уравнения преобразования, включающие зависимости выходного напряжения U'2 от входного £', величин согласующих элементов Z'0) Z[, основного параметрического возмущения воздействующего на рельсовые линии g

t/l=/£\i;,Z'2,g,/,M,),«=l,2, (18)

а результатом синтеза является формирование передаточной функции основного и компенсационного WK каналов, путем оптимизации

сопротивлений по концам рельсовых линий каналов, чтобы выходное напряжение было квазиинвариантно к изменению проводимости изоляции в максимально возможном диапазоне, т.е.:

иг=1{Е\Гь,Гг,1, ш, ),/=!,2.

При реализации синтеза КСРЛ, согласно выбранному уравнению преобразования решающего устройства, сформированы математические модели согласующих элементов по концам рельсовой линии оптимизацией методом Хука - Дживса, величин сопротивлений которых минимизирован критерий полученный методом линейной сверки,

объединяющий частные критерии (14 и 15) в один Q(x) = ^«^(х)-» min;

а, > 0; гДе at ' РассматРиваются как показатели относительной

значимости отдельных критериев

В работе показано, что при разностном уравнении преобразования, в качестве частоты компенсирующего канала, рационально использовать -/' = 50 Гц, при этом классификатор обладает следующими характеристиками:

- при длине РЛ 1.0 км—gmax = 10.0 См/км, Кд = 1.09;

- при длине РЛ 1.5 км - дпда = 5.0 См/км, Ка = 1.07;

- при длине РЛ 2.0 км -gmsx = ЗЛ См/км, Ка = 1.10;

- при длине РЛ 2.5 км — §т|1Х = 3.3 См/км, К^ = 1.25.

В случае уменьшения требований к критерию при максимальной длине РЛ 2.5 км - §тах = 5.5 См/км, Ка = 1.9.

При логометрическом уравнении преобразования /* = 30 Гц, и характеристики классификатора следующие:

- при длине РЛ 1.0 км - = 10.0 См/км, = 1.092;

- при длине РЛ 1.5 км ^тах= 5.0 См/км, К<| = 1.065;

- при длине РЛ 2.0 км — = 3.3 См/км, ЬСд = 1.076;

- при длине РЛ 2.5 км—£тах = 3.3 См/км, К^ = 1.099.

В главе 4 разработан новый метод определения состояний рельсовой линии на основе принципов распознавания образов, в условиях воздействия дестабилизирующих факторов в широком диапазоне, с использованием множества информативных признаков и предварительно обученных решающих функций.

Решение задачи распознавания состояний РЛ связано с выделением наиболее информативных признаков и синтезом решающих функций и правил, на основе которых будет осуществляться разделение множества образов на классы (нормального, шунтового и контрольного режимов).

В результате математического моделирования РЦ в главе 2 выявлено, что в качестве информативных признаков, характеризующих состояния РЛ, эффективно использовать амплитуды и фазы напряжений и токов на входе рельсовой линии, а также амплитуду и фазу напряжения на выходе рельсовой линии, следовательно, множества образов, характеризующие состояния РЛ, имеют вид

тт = Рм. Ф\М > !\н. ¥\н».^¡Л.' = 1 А-> п

где - соответственно, образы классов нормального,

шунтового и контрольного режимов.

Для минимизации входного множества признаков необходимо провести анализ различительных (информативных) свойств путем математического моделирования состояний РЦ:

Оценка информативности признаков, составляющих образы состояний в решающих функциях, осуществлена с использованием функции качества разделения

(20)

5upa\x,,x2.....х,)к ^

где inf d{xx,xlt...,x,^)H - минимальное значение решающей функции в нормальном режиме; siipi/fo,;^,...,*,,^, infdlxl,x2,...,x„ )s - максимальное и минимальное значение решающей функции в шунтовом режиме; supi/(x|,x2)к - максимальное значение решающей функции в контрольном режиме.

Эффективным подходом для разделения образов на классы является использование единственной решающей функции и следующего правила разделения

если Рг > ¿(Л-, ) > P,, <Pf и<фГ,)>0, то Х,6 М„

еслиPs > d{X,):> Рс, Рс < Р^ nd(X,)< 0, то X, е Ms •, (21)

еслиРх > Рм, Рм <Рл.и£?(^,)<0, то X, е M,

где - классы образов нормального, шунтового и контрольного

режимов. В качестве показателей классов Р в процессе обучения назначаются числа с различными знаками: - для класса образов нормального

режима, Pj =-Кг - для класса образов шунтового режима Р^ =-Ки - для класса образов контрольного режима. Выбор показателей классов Pj >0, Pj и Р^ < 0 обоснован требованиями обеспечения безопасности перевозочного процесса, и классификатор имеет возможность двухуровневой проверки состояния: по знаку решающей функции и по величине полученного значения.

Неопределенности в границах классов состояний исключаются, применением последовательного анализа Вальда.

Сложность решающих функций колеблется от линейных до сугубо нелинейных, для описания которых требуется очень большое количество членов. Один из удобных способов обобщения линейной решающей функции состоит в введении решающих функций вида

d(x)=KJl(x)+KJ2(x)+...+Kkft(x)+K,.l (22)

Представление функций {/,(х)} в виде многочленов — один из наиболее удобных способов задания обобщенных РФ. В простейшем случае эти функции линейные, т.е. если Х = (х|(хг,...,х,,)г,то {/,(х)} = х,при К - С, и тогда решающая

функция имеет вид

В качестве решающих функций в работе использованы функции вида

¿(X) = ÎC>,(X), (23)

где

(24)

V, (х)=ф, (*, к (*2 к (*3 V. (*< к (*, к (*< X

причем ?>,(*,) - ортогональные функции Лежандра, Лагерра, Эрмита.

Основу рассматриваемого в работе способа классификации состояний рельсовых линий составляет процесс обучения с «учителем», в задачу которого входит постепенное усовершенствование алгоритма разделения предъявленных образов состояний рельсовых линий на классы (рис. 12).

Рис. 12. Процедура обучения решающих функций

Массив исходных данных в обучаемой системе состоит из двух частей: обучающей выборки [Х]° и контрольной выборки [Х]к, используемой в процессе проверки классификатора. Обучающая выборка при этом должна обладать репрезентативностью в целом к пространству состояний образов и толерантностью к образам, не участвующим в обучающей и контрольной выборке.

С использованием разработанной процедуры обучения и выбранных РФ проанализирована информативность совокупности признаков, графики результатов исследований представлены на рис. 13.

Ко

Лежяидр - 2 - 3

Эр* ит '■бор

V \ Ко \ - 1.3634 при • 1.1096 при Ь -5 • 6

2 3 4 5 6

Количество сочетаемых признаков в РФ,Ы

Рис. 13. Графики максимальных величин К0

Анализ показывает, что при разделении пространства образов на три класса наибольшей информативностью обладают совокупности:

- при двумерных образах - сочетание амплитуды, фазы напряжения на выходе РЛ, и полином Лежандра в качестве РФ;

- при трехмерных образах. - сочетание амплитуды напряжения на выходе РЛ, фаз напряжения на входе и выходе РЛ, и полином Лежандра или Колмогорова Габора в качестве РФ;

при четырехмерных образах - сочетание амплитуд, фаз напряжений на входе и выходе РЛ, и полином Лежандра и Лагерра в качестве РФ;

- при пятимерных образах - сочетание амплитуд, фаз напряжения на входе и выходе РЛ, амплитуды тока на ее входе и полином Лежандра и Лагерра в качестве РФ;

- при шестимерных образах в качестве РФ предпочтительней использовать полиномы Лагерра.

Под задачей параметрического синтеза распознающего классификатора состояний рельсовых линий с распределенными параметрами понимается синтез оптимальной решающей функции сР(х) с учетом информативности первичных признаков и оптимальных параметров элементов, т.е. построения динамической системы функционирования «датчик - классификатор».

Результатами синтеза являются: оптимальная решающая функция </(х); оптимальные комплексные эквивалентные сопротивления УСК и УСН; максимально допустимая проводимость изоляции при заданной длине рельсовой линии или максимальная длина рельсовой линии при

заданной проводимости изоляции (I -* тах^ ).

Используя разработанную методику, синтезировано 8 вариантов схем распознающего классификатора состояний РЛ.

На рис. 14 представлены результаты синтеза при использовании полиномов Лагерра в качестве решающих функций классификаторов.

Длина рельсовой

. К синтезу

На рис. 15 представлены результаты

По сравнению с

существующими классификаторами состояний, распознающий

классификатор с полиномом Лагерра в качестве РФ обладает большим диапазоном работоспособности по максимальной проводимости

изоляции: 33,33 См/км - 1,0 км; 16,67 См/км - 1,5 км; 16,67 См/км - 2,0 км;

- 2,5 км, при нормативной изоляции у

классификаторов 1,0

14,28 См/км

максимальной

проводимости

существующих

См/км.

синтеза

15 представлены результаты синтеза при использовании полиномов Лежандра в качестве решающих функций классификаторов.

По сравнению с

существующими классификаторами состояний распознающий

классификатор с полиномом Лежандра в качестве РФ обладает также большим диапазоном работоспособности по

максимальной проводимости

изоляции 33,33 См/км - 1,0 км; 20,0 См/км - 1,5 км; 14,28 См/км - 2,0 км; 10,0 См/км - 2,5 км, при нормальной максимальной проводимости

изоляции 1 См/км.

Результаты синтеза распознающего классификатора состояний РЛ показывают, что решающими функциями в виде полиномов Лагерра и Лежандра гарантированно обеспечивается: разделение пространства образов на три класса состояний: нормальный, шунтовой и контрольный; относительная инвариантность к изменению проводимости изоляции, с использованием наиболее информативной минимальной совокупности признаков при

длинах рельсовой линии от 1 до 2,5 км, и функциональные возможности в 33 раза выше по сравнению с существующими классификаторами.

Для технической реализации проведены исследования параметрической чувствительности решающих функций классификаторов.

При разделении пространства состояний на три класса коэффициенты чувствительности, с учетом (19 или 20), имеют вид

где - дифференциальная чувствительность функции качества

разделения относительно элемента.

Исследование коэффициентов чувствительности на математических моделях осуществлено численными методами, заменой частных производных малыми приращениями

- номинальное значение коэффициентов качества разделения пространства образов на класс нормального - шунтового и класс шунтового -контрольного режимов, соответственно; - разность значений

коэффициентов при номинальных значениях параметров элементов рельсовой цепи, при измененном параметре элемента рельсовой цепи, при

номинальных значениях остальных.

В результате исследования коэффициентов чувствительности выявлено, что при технической реализации распознающего классификатора с решающими функциями - полиномами Лагерра - необходимо учитывать следующие требования к реализации элементов согласования при длинах РЛ: - 1.0 и 1.5 км, параметры элементов согласования могут изменяться до ± 10%; — 2.0 км, величина модуля ограничительного сопротивления может изменяться только в пределах а остальные элементы могут изменяться до ± 10%; -

2.5 км, элементами, наиболее сильно влияющими на правильность распознавания образов классов являются модули ограничительного и нагрузочного сопротивлений и диапазон их изменения может находиться в пределах остальные элементы могут

изменяться до ± 10%.

При технической реализации распознающего классификатора с решающими функциями - полиномами Лежандра - необходимо учитывать ограничения на изменение параметров согласующих элементов при длинах РЛ:

- 1 км - все элементы могут изменяться в пределах ± 10%; - 1.5 км - модуль сопротивления нагрузки может изменяться только в пределах

- 2.0 км - все элементы могут изменяться в пределах ± 10%; - 2.5 км - фаза ограничительного сопротивления и модуль сопротивления нагрузки могут изменяться в пределах а остальные элементы - ± 10%.

В главе 5 приведено описание методики проектирования и технической реализации классификаторов состояний, инвариантных к воздействию дестабилизирующих факторов. Методика базируется на предложенных и разработанных в главах 3 и 4 многоканальных и распознающих классификаторов.

Реализованный распознающий инвариантный классификатор состояний РЛ состоит из датчика информации, включающего источник питания синусоидального напряжения, согласующих трансформаторов на питающем и релейном концах РЛ, дроссель - трансформаторов, нагрузочного элемента,

устройств кодирования, датчиков напряжения LV 25 - P/SP 3 и двух микропроцессорных решающих устройств с блоками мультиплексирования каналов, аналого-цифровых преобразователей, преобразователей фаз и интерфейсных модулей, аналогичных модулям двухканального инвариантного классификатора.

Двухканальный инвариантный классификатор состояния РЛ реализован по двухуровневому принципу: нижний включает блоки питающего и релейного концов с полосовым фильтром и разделительными трансформаторами, бесконтактный трансмиттер, защитный блок фильтров, нагрузочные элементы и датчики напряжения LV 25 и LV 100; верхний уровень выполнен по модульному принципу и содержит блок интерфейсных модулей: управления огнями светофоров, управления кодовым трансмиттером, диагностики и прогнозирования, а также два комплекта микропроцессорных решающих устройств, работающих по системе «два из двух». Конструктивно двухканальный классификатор выполнен в виде унифицированных автономных блоков, составленных из модулей, реализованных в соответствии с международным стандартом ISO 9000 - ISO 9001.

Разработанный классификатор состояний РЛ с компаундирующим звеном на питающем конце рельсовой линии с временной организацией компенсирующего канала включает: ключевой элемент, генератор двухтактных прямоугольных сигналов, интегратор с ключевым элементом, формирователи управляющих импульсов, усилитель сигналов и решающее устройство. Технически классификатор реализован на n-p-п (кремневых) транзисторах, интегратор на конденсаторах большой емкости и большим пробивным напряжением.

Устройства сопряжения классификаторов состояний с рельсовыми линиями реализованы на основе датчиков Холла. Для измерения тока использованы датчики LA 55 - Р, а напряжения LV 25 - P/SP 3, LV 100 - P/SP 3, исключающие влияние аппаратуры сопряжения на измеряемые цепи.

Основные технические характеристики разработанных классификаторов приведены в таблице.

Технические характеристики классификаторов

Тип классификатора Вид тяги Форма сигнального напряжения Диапазон изменения g (См/км) Ко Kd

Распознающий Электрическая Синусоидальная 33>r>0,02 ' U4 2,7

Многоканальный Электрическая Синусоидальная 10£g>0,02 1,93 1Д5

С компаундирующим звеном Автономная Меандр 10£g>0,02 2,78 3,2

В заключении приведены полученные результаты и сформулированы выводы по работе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационный работе решена важная народно-хозяйственная проблема - разработка научно-обоснованных технических решений по созданию нового класса устройств классификации состояний рельсовых линий, инвариантных к дестабилизирующим факторам, с расширенными функциональными возможностями и повышенным качеством разделения классов состояний РЛ. Разработанные классифицирующие устройства в составе систем интервального управления движением поездов внедрены в практику.

Проведенные исследования позволили сформулировать следующие основные результаты и выводы:

1. Анализ причин отказов систем интервального управления движением поездов показал, что отказы классификаторов состояний рельсовых линий составляют 17% от общего числа отказов устройств автоматики и телемеханики, и применяемые в настоящее время организационные и технические мероприятия проблему не решают. Совершенствование методов классификации, направленных на разработку новых устройств и алгоритмов обработки сигналов на выходе рельсовой цепи с применением только одного физического признака (напряжения на выходе РЛ) является основным недостатком существующих методов и устройств классификации состояний РЛ. Для повышения качества разделения режимов работы предложен новый класс многоканальных и распознающих классификаторов, для функционирования которых используется дополнительная информация: напряжение дополнительного компенсационного канала в многоканальных классификаторах; амплитуда и фаза напряжения и тока на входе рельсовой линии, амплитуда и фаза напряжения на ее выходе в распознающих классификаторах, позволяет расширить функциональные возможности, повысить качество разделение классов состояний РЛ и эксплуатационную надежность систем ИУДП.

2. Предложены обобщенные математические модели рельсовых линий и дроссель-трансформаторов в виде (2*п) полюсных схем, позволяющие учитывать наличие поперечной и продольной асимметрии рельсовой линии, воздействие смежных рельсовых цепей. Модели являются универсальными, т.к. представлены совокупностью матриц [А] параметров рельсовой цепи, они позволяют гибко изменять схемы замещения в зависимости от конфигурации рельсовой линии, режимов ее работы и проводить анализ любых видов рельсовых цепей. Это дает возможность анализировать картину изменения напряжений, токов, их фазовые соотношения во всех точках рельсовой цепи, определять области существования электрических параметров рельсового многополюсника во всех его состояниях и воздействие дестабилизирующих факторов. Показано, что электрические параметры рельсовых цепей сильно зависят от изменения проводимости изоляции, и при проводимости выше 2 См/км определить состояние отдельными параметрами невозможно. Установлено, что проводимость изоляции опор контактной сети, соединенных с

ближайшим рельсом, оказывает значительное влияние на изменение амплитуды и фазы напряжения на выходе РЛ. Вследствие этого, в нормальном режиме напряжение уменьшается на 16,36%, а в шунтовом - увеличивается на 14,28%, что значительно затрудняет правильную классификацию состояний РЛ. В контрольном режиме, в зависимости от излома соединенного или свободного рельса, напряжение увеличивается на 33,3% или уменьшается на 30%.

3. Предложены физически реализуемые структурные схемы двухканальных инвариантных классификаторов состояний РЛ с разностным или логометрическим уравнением преобразования информации в РУ и непрерывном или периодическим вводом информации в РУ. Сформулированная методика синтеза многоканальных классификаторов состояний РЛ, использованием модифицированного, с целью минимизации времени поиска оптимума, метода оптимизации Хука — Джнвса, позволила определить оптимальную частоту компенсирующего канала, оптимальные величины согласующих элементов и оценить инвариантные возможности различных структур многоканальных КСРЛ на основе предложенных критериев качества функционирования.

Выявлено, что оптимальной частотой компенсационного канала является /* = 50 Гц, при /0 = 25 Гц и длинах РЛ от 1,0 до 2,5 км, при этом максимальная проводимость изоляции составляет от 10,0 до 3,3 См/км при разностном уравнении преобразования, а при логометрическом уравнении преобразования - /* =30Гц, при =25Гц, проводимость изоляции составляет от 10,0 до 33 См/км при максимальной проводимости существующих КСРЛ 1,0 См/км.

4. Одним из эффективных путей повышения качества разделения классов является применение классификаторов на основе принципов распознавания образов, суть которых заключается в том, что с помощью обученной решающей функции множества образов, характеризующихся первичными информативными признаками, разделяются на непересекающиеся классы нормального; шунтового и контрольного режимов, и в этой связи решение задачи определения состояний рельсовой линии связано с выделением информативных признаков и синтезом правил (решающих функций), на основе которых будет осуществляться разделение множества образов на классы. Предложенная количественная оценка информативности признаков с использованием критериев качества разделения, представляющих собой отношение минимального значения РФ одного класса состояний к максимальному значению РФ другого близлежащего класса позволяет эффективно оценить распознающие свойства классификатора и провести анализ информативности сочетаний признаков в РФ. Разработанная процедура обучения РФ, позволяет обеспечить относительную инвариантность РФ к изменению проводимости изоляции в наперед заданном диапазоне. Предложенные в процедуре обучения показатели классов с различными знаками в различных режимах обеспечивают двойную проверку состояний и гарантированное выполнение условий безопасности движения поездов.

5. Предложенные критерии качества разделения пространства образов на три класса, критерий обобщенной информативности и предложенный алгоритм анализа обобщенной информативности показали, что наибольшей информативностью при использовании двумерных образов обладает сочетание амплитуды и2 и фазы напряжения <рг на выходе РЛ. Разработан алгоритм формирования ряда решающих функций при образах на основе метода группового учета аргументов. На основе разработанной методики параметрического синтеза распознающего классификатора оптимизированы РФ с полиномами Лагерра и Лежандра третьей степени сложности для длин РЛ 1.0; 1.5; 2.0 и 2.5 км, получены соответствующие длинам максимальные проводимости изоляции и оптимальные сопротивления по концам РЛ.

6. Исследована параметрическая чувствительность решающих функций классификаторов к отклонению от номинальных значений модулей и аргументов ограничительного и нагрузочного сопротивлений рельсовой линии с использованием разработанных коэффициентов чувствительности. Показано, что при использовании полиномов Лагерра в качестве РФ при длинах 1.0 и 1.5 км все элементы могут быть реализованы с точностью ±10%, при длине 2.0 км 10% > И0 > —5%, а остальные элементы - ±10%, при длине 2.5 км

и а остальные элементы - ±10%; при

использовании в качестве РФ полиномов Лежандра и длинах РЛ 1.0 и 1.5 км все элементы могут изменяться в пределах ±10%, при длине 2.0 км

при длине РЛ 2.5 км а остальные элементы

±10%; при указанных ограничениях распознаваемость всех классов выполняется.

7. Под руководством и при участии автора на базе проведенных исследований создан ряд многоканальных и распознающих классификаторов, характеризующихся расширенными функциональными возможностями и повышенными качествами разделения классов, что делает их применение перспективными в СИУДП. На основе сформированных общих требований обеспечения безопасности функционирования КСРЛ, предложенного технологического цикла проектирования и основных принципов технической реализации классификаторов, разработаны три типа устройств классификации состояний РЛ: с компаундирующим звеном в начале и в конце РЛ, позволяющий компенсировать изменение проводимости изоляции до 10 См/км для использования в составе СИУДП на участках с автономной тягой; двухканальный с частотной организацией компенсационного канала и разностным уравнением преобразования информации в РУ, обеспечивающий относительную инвариантность к изменению проводимости изоляции до 10 См/км; классификатор распознающего типа с решающей функцией в виде полинома Лагерра и двумя информативными признаками

обеспечивающий относительную инвариантность к изменению проводимости изоляции до 33,3 См/км. Разработанные классификаторы используются на

Куйбышевской, Приволжской железных дорогах, ОАО «Волжско-Уральской Транспортной Компании».

Экспериментальные исследования разработанных устройств и систем подтверждают правильность основных теоретических положений. Различие теоретических и экспериментальных данных не превышает 10 - 15%.

По материалам диссертации опубликовано 80 работ, в том числе:

Монографии, учебные пособия

1. Научные основы контроля и диагностирования тепловозных дизелей по параметрам рабочих процессов / Носырев Д.Я., Тарасов Е.М., Левченко А.С., Мохонько В.П. - Самара: СамИИТ, 2001.-174 с.

2. Тарасов Е.М. Инвариантные системы контроля состояний рельсовых линий / Е.М. Тарасов. - Самара: Изд-во СамГАПС, 2002.-134 с.

3. Тарасов Е.М. Принципы распознавания в классификаторах состояний рельсовых линий / Е.М. Тарасов. -М.: Изд-во «Маршрут», 2003.-156 с.

4. Математическое моделирование рельсовых цепей с распределенными параметрами рельсовых линий: Учебное пособие для вузов / Е.М. Тарасов. -Самара: СамГАПС, 2003.-118с.

Авторские свидетельства, патенты

5. А.С. 1393701 (СССР) Рельсовая цепь / Брылеев А.М., Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. - Опубл. Б.И., 1988, №7, МКИ B61L 23/16.

6. А.С. №1794763 (СССР) Способ контроля свободного состояния рельсовой линии / Брылеев A.M., Тарасов Е.М. и др. - Опубл. Б.И. 1993, №6, МКИ B61L 23/16.

7. А.С. 1206160 (СССР) Рельсовая цепь / Пиманов Е.П., Тарасов Е.М., Сальников СМ. - Опубл. Б.И. 1986, №3, МКИ B61L 23/16.

8. А.С. 1111919 (СССР) Рельсовая цепь / Пиманов ЕЛ., Тарасов Е.М., Стратилатов В.В. - Опубл. Б.И: 1984, №33, МКИ B61L 23/16.

9. А. С. 1204450 (СССР) Рельсовая цепь / Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. -Опубл. Б.И. 1986, №2, МКИ B61L 23/16.

10.А.С. 1084166 (СССР) Рельсовая цепь / Сазонов В.В., Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. - Опубл. Б.И. 1984, №13, МКИ B61L 23/16.

11.А.С. 1794751 (СССР), Рельсовая цепь / Тарасов Е.М., Пиманов Е.П., Перминов Е.М. - Опубл. Б.И. 1993, №6, B16L 23/16.

12.А.С. 1794752 (СССР), Рельсовая цепь / Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. и др. - Опубл. Б.И. 1993, №6, B16L 23/16.

13.Патент №2173276 (РФ) Способ контроля состояния рельсовой линии/ Тарасов Е.М., Белоногов А.С.-Опубл. Б.И. 2001, №25, МКИ B61L 23/16.

14.Патент № 2173277 (РФ) Рельсовая цепь/ Тарасов Е.М., Белоногов А.С, Куров М.Б. - Опубл. Б.И. 2001, № 25, МКИ В 61L 23/16.

15.Патент 2173648 (РФ) Рельсовая цепь / Полевой Ю.И., Тарасов Е.М., Яковлев В Л. и др. - Опубл. Б.И. 2001, №26, B16L 23/16.

16.Патент 2188777 (РФ) Способ контроля свободного состояния рельсовой линии / Полевой Ю.И., Тарасов Е.М., и др. - Опубл. Б.И. 2002, №25, B16L23/16.

17.Патент 2183575 (РФ) Рельсовая цепь / Полевой Ю.И., Тарасов ЕМ., Яковлев В.Н. и др. - Опубл. Б.И. 2002, №17, B16L 23/16.

Статьи

18.Тарасов Е.М. Использование информации о сопротивлении изоляции в алгоритмах функционирования рельсовых цепей / Е.М. Тарасов; КИИТ. -Куйбышев., 1986.-16с. - Деп. в ЦНИИТЭИ МПС № 3325.

19.Пиманов Е.П., Тарасов Е.М., Брылеев A.M. Машинная оптимизация параметров фазочувствительной рельсовой цепи / КИИТ. - Куйбышев., 1987.-15с. - Деп. в ВИНИТИ АН СССР №5925-В87.

20.Брылеев А.М., Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. Машинная аппроксимация составляющих сопротивления рельсовой линии / КИИТ. - Куйбышев., 1987.-9с.

- Деп. в ЦНИИТЭИ МПС № 3925.

21.Тарасов Е.М., Пиманов Е.П., Брылеев A.M. Возможности решающих функций на основе полинома Колмогорова - Габора при классификации режимов работы рельсовых цепей / КИИТ. Куйбышев., 1988.-13с. - Деп. в ЦНИИТЭИ МПС №4315.

22.Брылеев A.M., Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. Исследование режимов работы многопараметральной рельсовой цепи / Куйбышев, ин-т инж. ж.д. транспорта. Куйбышев, 1988,-11с. -Деп. в ЦНИИТЭИ МПС № 4316.

23.Тарасов Е.М., Пиманов Е.П., Брылеев A.M. Критерии качества работы рельсовых цепей с множеством первичных информативных признаков / КИИТ.

- Куйбышев., 1990.-10с. - Деп. в ЦНИИТЭИ МПС № 5169.

24.Тарасов Е.М., Пиманов ЕЛ. Исследование информативности первичных образов рельсовых цепей переменного тока / КИИТ. - Куйбышев., 1990,-13с. -Деп. в ЦНИИТЭИ МПС № 5170.

25.Тарасов Е.М., Лунев С.А. Исследование погрешности измерения вектора выходного напряжения на работоспособность полиномопараметральной рельсовой цепи / ОмИИТ. - Омск., 1990.-12с. - Деп. в ЦНИИТЭИ МПС, № 5095.

26.Тарасов Е.М. Процедура синтеза обучаемых классификаторов состояния, способных к обобщению // Сб. научных трудов. - Самара: СамИИТ, 1997,с.33-39.

27.Тарасов Е.М. Минимизация входного описания для распознающих систем железнодорожной автоматики и телемеханики // Сб. научных трудов. -Самара: СамИИТ, 1998, с.23-27.

28.Тарасов Е.М. Уточненный расчет параметров рельсовой линии методом редукции сопротивлений // Сб. научных трудов. - Самара: СамГАПС, 2002, с.133-137.

29. Тарасов Е.М. Принципы инвариантности в системе контроля состояний РЛ // Сб. научных трудов. - Самара: СамГАПС, 2002, с.130-133.

30. Тарасов Е.М. Принципы разделения пространства образов на классы решающими функциями // Известия Самарского научного центра РАН, Самара: СНЦ РАН, 2003, с. 78-83.

31.Тарасов Е.М., . Белоногов А.С. Обеспечение инвариантности классификатора состояний «рельсовых линий по отношению к координатным возмущениям //'Известия Самарского научного центра РАН, Самара: СНЦ РАН, 2003, с. 65-74.

32.Тарасов Е.М., Васин Н.Н. Методика определения матрицы влияния смежных рельсовых цепей // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. - Ростов: РГУПС, 2004, с. 77-82.

33.Тарасов Е.М. Методика расчета [А] - параметров разветвленных несимметричных рельсовых линий редукцией пассивных параметров // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. - Ростов: РГУПС, 2004, с. 88-96.

34.Тарасов Е.М., Васин Н.Н. Принципы построения и реализация инвариантности в классификаторах состояний линий с распределенными параметрами // Инфокоммуникационные технологии.-2004 № З.-с. 37-40.

35.Тарасов Е.М., Васин Н.Н. Методика синтеза решающей функции распознающих классификаторов состояний линий с распределенными параметрами // Инфокоммуникационные технологии.-2004 № З.-с. 43-47.

36.Тарасов Е.М., Васин Н.Н. Экспериментальное определение первичных параметров рельсовой линии для синтеза классификаторов с повышенными требованиями безопасности функционирования // Вестник Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности. - С.-Петербург: МАНЭБ, 2004, с. 79-82.

37.Тарасов Е.М. Обеспечение инвариантности в классификаторах состояний рельсовых линий // Наука и техника транспорта.-2004 № 2.-С.64-66.

Материалы конференций

38.Тарасов Е.М., Пиманов Е.П. Принцип построения рельсовых цепей с обучаемыми классификаторами состояния // Сборник тезисов докладов НТК, Омск, ОмИИТ, 1990, с. 12-13.

39.Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. Особенности синтеза рельсовых цепей с обучаемыми классификаторами состояния // Материалы межвузовской с международным участием Дальневосточной НПК «Проблемы Дальнего Востока». -Владивосток: ХабИИЖТ, 1995, с. 17-18.

40. Тарасов Е.М. Принципы обучения решающих функций классификаторов состояний систем железнодорожной автоматики // Материалы Международной НТК, Самара, СамИИТ, 1997, с.9-14.

41.Тарасов Е.М., Шорохов Н.С., Куров М.Б.. Особенности синтеза РФ при определении первичных параметров РЛ // Труды Международной НПК, Самара, СамГАПС, 2004, с. 31-32.

ТАРАСОВ Евгений Михайлович

Инвариантные классификаторы состояний рельсовых линий для систем интервального управления движением поездов

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Подписано в печать 14.07.2004. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. печ. листов 2. Тираж 120 экз. Заказ № 112.

Отпечатано в Самарской государственной академии путей сообщения. г. Самара, ул. Заводское шоссе, 18.

11160 50

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ совершенствования классификаторов СОСТОЯНИЙ РЕЛЬСОВЫХ ЛИНИЙ.

1.1. Анализ причин отказов существующих классификаторов состояний рельсовых линий.

1.2. Дестабилизирующие воздействия в рельсовых линиях.

1.3. Методика определения первичных параметров рельсовой линии.

1.4. Способы повышения эксплуатационной надежности рельсовых цепей.

1.5. Совершенствование методов классификации состояний рельсовых линий.

1.6. Принципы построения и структура многоканальных классификаторов состояний рельсовых линий.

1.7. Принцип построения и структура распознающих классификаторов состояний рельсовых линий.

Выводы по главе 1.

Глава 2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РЕЛЬСОВЫХ ЦЕПЕЙ.

2.1. Рельсовая цепь и ее компоненты.

2.2. Матрица параметров несимметричной трехпроводной рельсовой линии в нормальном режиме.

2.3. Матрица параметров несимметричной трехпроводной рельсовой линии в шунтовом режиме.

2.4. Матрица параметров несимметричной трехпроводной рельсовой линии в контрольном режиме.

2.5. Методика определения параметров дроссель - трансформаторов.

2.6. Анализ изменения электрических параметров рельсового многополюсника рельсовых цепей.

Выводы по главе 2.

Глава 3 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНВАРИАНТНОСТИ В МНОГОКАНАЛЬНЫХ КЛАССИФИКАТОРАХ СОСТОЯНИЙ РЕЛЬСОВЫХ ЛИНИЙ.

3.1. Реализация принципа многоканальное™ в задачах классификации состояний рельсовых линий.

3.2. Принцип реализации инвариантности по отношению к распределенным возмущениям.

3.3. Структурные схемы многоканальных инвариантных классификаторов состояний рельсовых линий.

3.4. Синтез многоканального классификатора состояний рельсовых линий.

3.5. Результаты синтеза двухканального инвариантного классификатора состояний рельсовой линии.

Выводы по главе 3.

Глава 4 РАСПОЗНАЮЩИЕ КЛАССИФИКАТОРЫ СОСТОЯНИЙ РЕЛЬСОВЫХ ЛИНИЙ.

4.1. Задачи формирования пространства признаков.

4.2. Методика анализа информативности образов с учетом распознающих • свойств классификатора.

4.3. Определение вида решающей функции классификатора.

4.4. Сравнительный анализ качества разделения классов решающими функциями разного вида.

4.5. Синтез распознающего классификатора состояний РЛ.

4.6. Результаты синтеза распознающего классификатора состояний.

4.7. Анализ чувствительности решающих функций классификаторов состояний рельсовых линий.

Выводы по главе 4.

Глава 5. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ КЛАССИФИКАТОРОВ СОСТОЯНИЙ РЕЛЬСОВЫХ

ЛИНИЙ.

5Л. Общие требования обеспечения безопасности функционирования классификаторов состояний рельсовых линий.

5.2. Технологический цикл проектирования и технической реализации классификаторов состояний рельсовых линий.

5.3. Основные принципы технической реализации классификаторов состояний рельсовых линий.

5.4. Микропроцессорный распознающий классификатор состояний рельсовых линий.

5.5. Двухканальный классификатор состояний рельсовых линий.

5.6. Техническая реализация микропроцессорных решающих устройств классификаторов.

5.7. Техническая реализация устройств безопасного сопряжения решающего устройства с рельсовой линией.

5.8. Классификатор состояний с компаундирующим звеном на входе рельсовой линии.

Выводы по главе 5.

Актуальность работы. Потребности народного хозяйства обуславливают необходимость дальнейшего увеличения провозной и пропускной способности железных дорог, что повышает требования к надежной и эффективной работе систем интервального управления движением поездов (СИУДП). Это связано с повышением скорости поезда до 140 - 200 км/ч и веса поезда до 7000 т, когда каждая лишняя остановка поезда приводит к значительным экономическим потерям, а увеличение тормозного пути, вследствие повышения веса поезда, может привести к нарушению выполнения условий безопасности.

Основным устройством СИУДП является классификатор состояний рельсовой линии, которая является чувствительным элементом классификатора. В настоящее время классифицируются два состояния рельсовой линии: свободное и занятое, когда подвижной состав находится на участке контроля. Правильное функционирование классификатора обуславливает эксплуатационную надежную и эффективную работу СИУДП в целом. Поэтому на классификаторы накладываются особые требования: высокая степень эксплуатационной надежности и правильности функционирования, обеспечение устойчивой работы в условиях воздействия возмущений, диапазон изменения которых весьма широк. Так один из основных видов возмущений - проводимость изоляции - должен изменяться, согласно нормативам, в диапазоне 0,02 - 1 См/км. Однако на некоторых участках из-за неудовлетворительного состояния изоляции рельсовых линий этот параметр изменяется в пределах 0,02 - 30 См/км. Это приводит к чрезмерному затуханию сигналов в рельсовых линиях, неправильной классификации состояния пути, сбоям в работе систем СИУДП.

В настоящее время на сети железных дорог Росси протяженность участков с высокой проводимостью изоляции рельсовых линий превышает 40 тыс. км., из-за чего среднесетевое число отказов достигает 20% от общего числа отказов систем интервального управления движения поездов. Так как экономический ущерб из-за этого достигает 200 тыс. рублей в год на 1 километр пути, то общий ущерб огромен. Для обеспечения эксплуатационной надежности и эффективности классификаторов состояний рельсовых линий в условиях воздействия дестабилизирующих факторов в широком диапазоне разработаны многочисленные организационные и технические мероприятия, которые, однако, не обеспечивают заданных требований качества разделения классов состояний: свободного и занятого.

Несмотря на то, что в области исследования и проектирования классификаторов состояний рельсовых линий (PJI) накоплен значительный опыт, существующие устройства строятся, как правило, с использованием единственного информативного признака - амплитуды сигнала на выходе рельсовой линии, что в условиях воздействия дестабилизирующих факторов значительно ухудшает качество правильного определения состояния пути. Кроме того, существующие классификаторы не позволяют дополнительно классифицировать неисправное состояние рельсовой линии. Неисправное состояние, например, лопнувший рельс, приводит к ложной классификации (возможна классификация свободного состояния при фактически занятом, но неисправном), что может привести к опасной ситуации и сходу поезда с рельс.

Таким образом, до настоящего времени не созданы классификаторы, в полной мере отвечающие возросшим потребностям железных дорог. Поэтому создание нового класса устройств классификации состояний рельсовых линий, обеспечивающих инвариантность к воздействию дестабилизирующих факторов на основе многоканальных структурных схем и принципиально новых методов распознавания состояний рельсовых линий, характеризующихся расширенными функциональными возможностями и повышенным качеством разделения классов состояний рельсовых линий для систем интервального управления движением поездов является актуальной научно - технической проблемой, имеющей важное народно-хозяйственное значение.

Диссертационная работа выполнялась в рамках хоздоговорных и госбюджетных НИР, согласно: «Программе реализации основных направлений развития и социально - экономической политики железнодорожного транспорта на период до 2005 года» (утверждена указанием МПС от 04.03.1997 г. № А - 276 у); «Перечню актуальных проблем научно - технического развития железнодорожного транспорта для разработки их докторантами, аспирантами и сотрудниками ВУЗов отрасли в 2001 - 2002 годах» (утвержденному указанием МПС от 17.11.2000 г. № М - 2775 у); «Перечню основных проблем железнодорожного транспорта для первоочередного финансирования научных исследований» (утвержденному указанием МПС от 26.12.2002 г. № Я - 1272 у); «Концепции многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов» (разработанной в соответствии с указанием МПС от 29.11.2002 г. № 191), «Концепции развития средств железнодорожной автоматики и телемеханики на период 2000 - 2004 г.г.» (утвержденной указанием МПС от 06.08.01 № М - 1379 у).

Цель работы и основные задачи исследования. Целью работы является научное обоснование и создание нового класса устройств классификации состояний рельсовых линий, нечувствительных (инвариантных) к дестабилизирующим факторам, обладающих расширенными функциональными возможностями и повышенным качеством разделения классов состояний рельсовых линий.

Для достижения данной цели был поставлен комплекс задач:

- проведение анализа современного состояния научно - технической проблемы создания классификаторов состояний рельсовых линий, обладающих повышенной эксплуатационной надежностью и удовлетворяющих комплексу требований: обеспечение требуемого качества разделения классов и инвариантных к основному дестабилизирующему воздействию - изменению проводимости изоляции в заданном диапазоне;

- разработка математических моделей рельсовых цепей в различных состояниях, с целью выявления наиболее информативных признаков, характеризующих состояния рельсовых линий;

- разработка многоканальных структурных схем классификаторов состояний PJI, нечувствительных к основному дестабилизирующему воздействию - проводимости изоляции - на основе принципов инвариантности за счет организации дополнительных каналов;

- разработка методики параметрического синтеза инвариантных классификаторов состояний с целью получения оптимальных параметров дополнительного канала;

- разработка новых методов определения текущего состояния рельсовой линии на основе принципов распознавания образов в условиях воздействия дестабилизирующих факторов в широком диапазоне с использованием множества информативных признаков и решающих функций;

- разработка методики параметрического синтеза нового класса распознающих классификаторов состояний рельсовых линий с целью получения оптимальных решающих функций с использованием разработанных критериев качества разделения классов состояний PJI;

- разработка методики проектирования и технической реализации устройств классификации состояний РЛ, функционирующих в условиях внутренних и внешних дестабилизирующих факторов на основе предложенных методов повышения качества разделения классов РЛ для систем интервального управления движением поездов;

- создание многоканальных и распознающих классификаторов состояний РЛ и внедрение их в комплекс СИУДП.

Методы исследования. Теоретические исследования базируются на применении основных положений теории электрических цепей, теории рельсовых цепей, теории инвариантности, теории распознавания образов, теории чувствительности, современных методов оптимизации и современных положений параметрического синтеза. В процессе работы над диссертацией теоретические и экспериментальные исследования были тесно взаимосвязаны. Параллельно с моделированием многоканальных и распознающих классификаторов проводилась их разработка, экспериментальная проверка, и отрабатывалась методика проектирования.

Научная новизна работы заключается в развитии теории классификации состояний рельсовых линий, позволяющей обеспечить инвариантность к воздействию дестабилизирующих факторов, повысить качество разделения классов состояний РЛ и расширить функциональные возможности классификаторов систем интервального управления движением поездов.

Основными научными результатами, полученными в работе являются: обобщенные математические модели рельсовых цепей, дополнительно учитывающие взаимное влияние смежных рельсовых цепей, продольную и поперечную асимметрию рельсовых линий, влияние заземления опор контактной сети на ближайший рельс, что позволило получить аналитические выражения напряжений и токов на входе и выходе PJI для выявления наиболее информативных признаков классификаторов и синтезировать новый класс многоканальных и распознающих классификаторов; методы обеспечения нечувствительности классификатора к изменению проводимости изоляции на основе принципов многоканальности, позволившие добиться инвариантности классификаторов к изменению внутренних и внешних возмущающих воздействий; методы определения текущего состояния рельсовых линий на основе принципов распознавания образов, позволяющие с помощью множества первичных признаков добиться инвариантности решающей функции классификатора к изменению внутренних и внешних возмущающих воздействий; методика оценки информативности первичных признаков на основе обученной решающей функции, позволяющая провести селекцию признаков по информативности; методика параметрического синтеза многоканальных и распознающих классификаторов состояний на основе предложенных критериев качества разделения классов состояний, позволившая получить оптимальные параметры компонент схем компенсационных каналов в многоканальных классификаторах и оптимальные решающие функции в распознающих классификаторах состояний; методика проектирования многоканальных и распознающих классификаторов состояний рельсовых линий, обеспечивающих инвариантность к дестабилизирующим воздействиям заданного диапазона.

Практическую ценность работы составляют:

- созданный двухканальный классификатор состояний рельсовых линий, позволяющий обеспечивать инвариантность к проводимости изоляции и колебанию напряжения питающей сети посредством использования решающего устройства с разностным или логометрическим уравнением преобразования выходного напряжения двух каналов, обеспечивающий правильную классификацию состояний рельсовых линий в диапазоне изменения проводимости изоляции до 10 См/км;

- созданный классификатор состояний рельсовых линий распознающего типа, позволяющий обеспечить правильное распознавание посредством использования множества информативных признаков и решающей функции классификатора на базе многочленов Лежандра и Лаггера, обеспечивающий правильную классификацию состояний рельсовых линий в диапазоне изменения проводимости изоляции до 33 См/км;

- пакет прикладных программ для исследования линий с распределенными параметрами, представленными в виде (2хп) - полюсников, позволяющий оценивать качество передачи энергии по линиям в симметричном и несимметричном (с продольной и поперечной неоднородностью) состояниях и в условиях наличия значительных потерь в линиях и взаимных влияний сигналов смежных и соседних линий.

Реализация результатов работы осуществлена путем внедрения инвариантного классификатора состояний РЛ на ст. Пост - Передача Приволжской железной дороги. Результаты внедрения позволили обеспечить контроль состояний приемо - отправочных путей, т.к. из-за повышений засоленности балластного материала (проводимость изоляции достигает 20 См/км) традиционные классификаторы в таких условиях не могут функционировать. Инвариантный двухканальный классификатор состояний рельсовых линий использован на станции Пенза - 3 в комплексе нечетной автоматизированной сортированной системы. Использование классификатора на загрязненных путях позволило повысить точность классификации состояний сортировочного парка и расширить диапазон правильной классификации при увеличении проводимости изоляции до 6 См/км. Разработанный распознающий классификатор состояний включен в проект реконструкции станционных приемо-отправочных путей ст. Самарка, ОАО «Волжско-Уральская Транспортная Компания».

Пакет прикладных программ для исследования линий с распределенными параметрами, представленными в виде (2хп) полюсных схем использован для оценки потерь электроэнергии на тягу поездов на Куйбышевской ж.д. и выработки мероприятий по сокращению межпоездных интервалов при пропуске поездов 6000 тонн на участках главного хода.

Результаты работы используются также в учебном процессе СамГАПС при выполнении цикла лабораторных работ и чтении лекций по курсам «Автоматика и телемеханика на перегонах», «Станционные системы автоматики и телемеханики», «Линии автоматики, телемеханики и связи», «Методы математического программирования» при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 25 научно - технических конференциях и совещаниях, в том числе: Всесоюзной НТК «Методы и средства диагностики технических средств железнодорожного транспорта», Омск, 1989; межвузовской НПК «Повышение эффективности систем железнодорожной автоматики, связи и вычислительной техники», Самара, 1993; межвузовской НПК «Проблемы транспорта Дальнего Востока», Владивосток, 1995; Всероссийской НМК «Современные научные аспекты функционирования транспортного комплекса и развитие его кадрового потенциала», Москва, 1995; межвузовской НТК «Взаимодействие института и предприятий транспорта в области подготовки специалистов и научных исследований», Самара, 1996; первой и второй международной НПК «Безопасность транспортных систем», Самара, 1998, 2000; на третьей международной НПК «Безопасность транспортных систем», Самара, 2002. Материалы завершенной диссертации докладывались и обсуждались на межвузовской НПК с зарубежным участием «Вклад ученых ВУЗов в научно - технический прогресс на железнодорожном транспорте», Самара, 2003 г;, международной НПК «Безопасность и логистика транспортных систем», Самара, 2004 г. и на ряде заседаний технико-экономического совета Куйбышевской и Южно - Уральской железных дорог.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 80 печатных работах, в том числе в 3-х монографиях, 18 описаниях к патентам и авторским свидетельствам на изобретения, в 2 описаниях свидетельств на РИП, 1 программного продукта.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Материалы диссертации изложены на 240 страницах основного текста, содержит 114 рисунка, 12 таблиц. Список использованных источников содержит 207 наименований.

Выводы по главе 5

1. Сформированные общие требования обеспечения безопасности функционирования KCPJI (предложенный технологический цикл проектирования и основные принципы технической реализации классификаторов, состоящий из пяти этапов, включающих аналитическое описание и алгоритм работы; разработки критериев эффективности' и функциональной схемы классификатора; программы работы РУ классификатора; отладку технических и программных средств и запись отлаженной программы в ПЗУ контроллера) позволили разработать структурно-функциональные схемы нового класса устройств классификации состояний рельсовых линий: распознающий, многоканальный для участков с любым видом тяги поездов и с компаундирующим звеном, для участков с автономной тягой поездов, характеризующихся повышенными инвариантными свойствами к воздействию дестабилизирующих факторов и обладающих расширенными функциональными возможностями.

2. С использованием разработанной процедуры синтеза и принципов построения, технически реализован образец распознающего классификатора с обученной решающей функцией в виде полинома Лагерра и использованием в качестве информативных признаков амплитуды и фазы напряжения на выходе РЛ, который в лабораторных условиях показал качество распознавания классов, отличающееся от теоретического не более 10% в диапазоне изменения проводимости изоляции от 0,02 до 14 См/км и длине РЛ - 2.5 км, а в реальных условиях диапазон изменения проводимости изоляции составил от 0,02 до 7 См/км при длине РЛ - 2.6 км, и в этом диапазоне результаты отличаются не более 5%.

3. На основе разработанных принципов построения структурных сх,ем, проведенного синтеза, создан опытный образец двухканального классификатора, с частотой основного 25 Гц и компенсирующего канала 50 Гц, с разностным уравнением преобразования в решающем устройстве, который в лабораторных условиях показал качество разделения классов, отличающееся от теоретического не более 9,8%, динамический диапазон на 7,2% в пределах изменения проводимости изоляции от 0,02 до 10,0 См/км, при длине РЛ - 1.0

269 км, а в реальных условиях диапазон изменения проводимости составил от 0,02 до 6 См/км, при длине РЛ - 950 м, и в этом диапазоне результат отличается не более 7%.

4. Реализованный классификатор с компаундирующим звеном на питающем конце с конденсаторным интегратором, в лабораторных условиях показал правильную классификацию состояний РЛ в диапазоне изменения проводимости изоляции от 0,02 до 20 См/км при длине РЛ - 1.5 км, а в реальных условиях - в диапазоне изменения проводимости изоляции от 0,02 до 22 См/км при длине РЛ -1.2 км, показал расхождение результатов от 6,2 до 8,5%.

5. На основе сформулированных требований к устройствам безопасного сопряжения решающего устройства с рельсовой линией предложено построение бесконтактных схем на основе датчиков Холла с односторонним, защитным отказом, с использованием датчиков LA 55 - Р, LV 25 - P/SP 3 и LV 100 - P/SP 3 обладающих точностью преобразования 0,5%, что позволяет исключило ошибки второго рода и обеспечить безопасность движения поездов.

В диссертационный работе решена важная народно - хозяйственная проблема - разработка научно - обоснованных технических решений по созданию нового класса устройств классификации состояний рельсовых линий, инвариантных к дестабилизирующим факторам и обладающих повышенной эксплуатационной надежностью. Разработанные классифицирующие устройства в составе систем интервального управления движением поездов внедрены в практику.

Проведенные исследования позволили сформулировать следующие основные результаты и выводы:

1. Анализ причин отказов устройств интервального управления движением поездов показал, что отказы классификаторов состояний рельсовых линий составляют 17% от общего числа отказов устройств автоматики и телемеханики и применяемые в настоящее время организационные и технические мероприятия проблему не решают. Совершенствование методов классификации, направленные на разработку новых устройств и алгоритмов обработки сигналов на выходе рельсовой цепи с применением только одного физического признака (напряжения на выходе PJI) является основным недостатком существующих методов и устройств классификации состояний PJI. Для повышения качества разделения режимов работы предложены многоканальные и распознающие классификаторы в алгоритме функционирования которых используется информация о дополнительных первичных признака: напряжение дополнительного компенсационного канала в многоканальных классификаторах; амплитуды и фазы напряжения и тока на входе рельсовой линии, амплитуды и фазы напряжения на ее выходе, характеризующие состояния рельсовой линии, что позволяет расширить функциональные возможности и эксплуатационную надежность систем ИУДП.

2. Предложенные обобщенные математические модели рельсовых линий и дроссель - трансформаторов в виде (2 х п) полюсных схем позволяющие учитывать наличие поперечной и продольной асимметрии рельсовой линии, воздействие смежных рельсовых цепей, являются универсальными, т.к. представлены совокупностью матриц [А] параметров рельсовой цепи устройств согласования аппаратуры в начале и в конце PJI, дроссель -трансформаторов, рельсовой линии, элементов, учитывающих влияния смежных рельсовых цепей), и они позволяют гибко изменять схемы замещения в зависимости от конфигурации рельсовой линии, режимов ее работы и проводить анализ любых видов рельсовых цепей. Математические модели дают возможность анализировать картину изменения напряжения, токов их фазовые соотношения во всех точках рельсовой цепи, определять области существования электрических параметров рельсового многополюсника во всех ее состояниях и воздействии дестабилизирующих факторов. Установлено, что электрические параметры рельсовых цепей сильно зависит от изменения проводимости изоляции и при превышении проводимости выше 2 См/км определить состояние отдельными параметрами не возможно, а также проводимость изоляции опор контактной сети, соединенных с ближайшим рельсом, оказывает значительное влияние на изменение амплитуды и фазы напряжения на выходе PJI. Вследствие этого, в нормальном режиме напряжение уменьшается на 16,36%, а шунтовом - увеличивается на 14,28%), что значительно затрудняет правильную классификацию состояний РЛ. В контрольном режиме, в зависимости от излома соединенного или свободного рельса, напряжение увеличивается на 33,3% или уменьшается на 30%. Проведенные исследования позволили обоснованно предложить при распознавании состояний РЛ использовать совокупность электрических параметров рельсового многополюсника: напряжение и ее фазу на выходе РЛ и напряжение, токи и их фазы на входе РЛ.

3. Проведен анализ схем существующих классификаторов состояний и выявлено, что все они имеют одноканальную разомкнутую схему, классификация состояний РЛ осуществляется с использованием единственного информативного признака - амплитуды на входе РЛ, что не позволяет компенсировать возмущения, воздействующие на РЛ, следовательно приводящие к ложной классификации состояний РЛ. Предложены физически реализуемые структурные схемы двухканальных инвариантных классификаторов состояний РЛ с разностным или логометрическим уравнением преобразования информации в РУ и непрерывном или периодическим вводом информации в РУ. Сформулированная методика с алгоритмом синтеза многоканальных классификаторов состояний РЛ, использованием модифицированного, с целью минимизации времени поиска оптимума, метода оптимизации Хука - Дживса, позволила определить оптимальную частоту компенсирующего каналов, величин согласующих элементов и оценить инвариантные возможности различных структур многоканальных КСРЛ, предложенными критериями качества функционирования.

Выявлено, что оптимальной частотой компенсационного канала является fK =50Гц,при/0 = 25Гц и длинах РЛ от 1,0 до 2,5 км, максимальная проводимость изоляции составляет от 10,0 до 3,3 См/км, при разностном уравнении преобразования, а при логометрическом уравнении преобразования, fK =30Гц,при/0 =25Гц, проводимость изоляции составляет от 10,0 до 2,5

См/км при нормальной максимальной проводимости 1,0 См/км.

4. Показано, что одним из эффективных путей повышения качества разделения классов является применение классификаторов на основе принципов распознавания образов, суть которых заключается в том, что с помощью обученной решающей функции множество образов, характеризующихся первичными информативными признаками разделяются на непересекающиеся классы нормального, шунтового и контрольного режимов, и в этой связи решение задачи определения состояний рельсовой линии связано с решением задач выделения информативных признаков и синтезом правил (решающих функций), на основе которых будет осуществляться разделение множества образов на классы. Предложенная количественная оценка информативности признаков с использованием критериев качества разделения, представляющих собой отношение минимального значения РФ одного класса состояний к максимальному значению РФ другого близлежащего класса позволяет эффективно оценить распознающие свойства классификатора и провести анализ информативности сочетаний признаков в РФ. Разработанная процедура обучения РФ с множеством информативных признаков посредством решения системы условных уравнений, позволяет обеспечить относительную инвариантность РФ к изменению проводимости изоляции в наперед заданном диапазоне. Предложенные, в процедуре обучения, показатели классов с различными знаками в режимах обеспечивают двухуровневую проверку состояний и гарантированное выполнение условий безопасности движения поездов.

5. Разработанные критерии качества разделения пространства образов на два и три класса, критерий обобщенной информативности и предложенный алгоритм анализа обобщенной информативности показало, что наибольшей информативностью при двумерных образах обладает сочетание амплитуды и фазы напряжения на выходе PJI.

Разработан алгоритм формирования ряда решающих функций при п-мерных образах на основе метода группового учета аргументов. Установлено, что при использовании трех признаков, наибольшей обобщенной информативностью обладает сочетание U2,(p2,(px и ортогональный полином Лежандра в качестве РФ; при использовании четырех признаков, наибольшей обобщенной информативностью обладает сочетание U2,Ux,q)2,(px и полиномы Лежандра и Лагерра; при использовании пяти признаков, наибольшей обобщенной информативностью обладает сочетание U 2,UX, 1х,ср2,(рх и полиномы Лежандра и Лагерра; при использовании всех шести признаков, в качестве РФ следует использовать ортогональные полиномы Лагерра.

На основе разработанной методики параметрического синтеза распознающего классификатора оптимизированы РФ с полиномами Лагерра и Лежандра третьей степени сложности для длин РЛ 1.0; 1.5; 2.0 и 2.5 км, получены соответствующие длинам максимальные проводимости изоляции и оптимальные сопротивления по концам РЛ.

6. Предложены коэффициенты чувствительности и обоснована количественная оценка параметрической чувствительности РФ классификатора при отклонении параметров согласующих элементов классификатора от номинальных значений.

Исследованы параметрические чувствительности решающих функций классификаторов в виде полиномов Лежандра и Лагерра при отклонении от номинальных значений модулей и аргументов ограничительного и нагрузочного сопротивлений рельсовой линии с использованием разработанных коэффициентов чувствительности. Показано, что при использовании полиномов Лагерра в качестве РФ при длинах 1.0 и 1.5 км все элементы могут быть реализованы точностью ±10%, при длине 2.0 км 10%>Z0>-5%, а остальные элементы ±10%, при длине 2.5 км 10% > Z0 > -2% и Z2 = ±2%, а остальные элементы ±10%; при использовании в качестве РФ полиномов Лежандра и длинах РЛ 1.0 и 1.5 км все элементы могут изменяться в пределах ±10%, при длине 2.0 км 5% > Z2 >-10%, при длине РЛ 2.5 км <^0,Z2 =±2%, а остальные элементы ±10%, при указанных ограничениях распознаваемость всех классов выполняется.

7. Под руководством и при участии автора на базе проведенных исследований создан ряд многоканальных и распознающих классификаторов, характеризующихся расширенными функциональными возможностями и повышенными качествами разделения классов, что делает их применение перспективными в СИУДП. На основе сформированных общих требований обеспечения безопасности функционирования КСРЛ, предложенного технологического цикла проектирования и основных принципов технической реализации классификаторов, разработаны структурно - функциональные схемы трех классов устройств классификации состояний РЛ: двухканальный с компаундирующим звеном в начале и в конце РЛ, позволяющий компенсировать изменение проводимости изоляции в диапазоне от 0,02 до 10 См/км для использования в составе ИУДП на участках с автономной тягой; двухканальный инвариантный с частотной организацией компенсационного канала, и разностным уравнением преобразования информации в РУ, обеспечивающий относительную инвариантность к изменению проводимости изоляции в диапазоне от 0,02 до 10,0 и от 0,02 до 3,3 См/км при длинах от 1.0 до 2.5 км; распознающий классификатор состояний РЛ с решающей функцией в виде полинома Лагерра и двумя информативными признаками U2 и ср2, обеспечивающий относительную инвариантность к изменению проводимости изоляции от 0,02 до 33,3 и от 0,02 до 14,28 См/км, при длинах РЛ от 1.0 до 2.5 км. Разработанные классификаторы используются на Куйбышевской, Приволжской железных дорогах, ОАО «Волжско - Уральской транспортной компании», АО «Самараэнерго».

Экспериментальные исследования разработанных устройств и систем подтверждают правильность основных теоретических положений. Различие теоретических и экспериментальных данных не превышает 10 - 15%.

1. Программа реализации основных направлений развития и социально -экономической политики железнодорожного транспорта на период до 2005 г. утверждена указанием МПС от 04.03.1997. № А 276 у.

2. Концепции развития средств железнодорожной автоматики и телемеханики на период 2000 2004 гг. утверждена указанием МПС от 06.08.01. № М - 1379 у.

3. Тарасов Е.М. Рельсовые цепи с обучаемыми классификаторами состояний.: Дисс. . канд. техн. наук.-М., 1989.-240с.

4. Беляков И.В. Теория и методы реализации адаптивных систем контроля состояний рельсовых линий.: Дисс. . доктора технических наук. М. :МИИТ, 1996.-3 86с.

5. Брылеев A.M., Кравцов Ю.А., Шишляков А.В. Теория, устройство и работа рельсовых цепей.-М.: Транспорт, 1978.-344с.

6. Аркатов B.C., Кравцов Ю.А., Степенский Б.М. Рельсовые цепи. Анализ и техническое обслуживание -М., «Транспорт», 1990. 295с.

7. Меньшиков Н.Я., Королев А.Я., Ягудин Р.Ш. Эксплуатационная надежность элементов систем железнодорожной автоматики и телемеханики. -М.: Транспорт, 1971.-120с.

8. Анализ состояния и обеспеченние устойчивой работы устройств СЦБ на железных дорогах России//Экспресс информация. «Сигнализация и связь». Выпуск 2-3. Москва, ЦНИИТЭИ, 2002.

9. Лучинин B.C. Повышение работоспособности систем ИРДП на участках с пониженным сопротивлением изоляции путем использования нелинейных свойств источника питания.: Дисс. .канд. техн. наук. -М.: 1984.-203с.

10. Бушуев В.И. Исследование, разработка и оценка эффективности методов повышения устойчивости работы рельсовых цепей систем АРДП на грузонапряженныхучастках.: Дисс. .канд. техн. наук.-М., 1983.-224с.

11. Дмитриев B.C., Минин В.А. Системы автоблокировки с рельсовыми цепями тональной частоты. -М.: Транспорт, 1992,-182с.

12. Приемо-передатчик системы автоблокировки АБ-Е2 (Ml Ш-01Ф е Ф2.549.112. ТО. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. -М.: МИИТ, 1995.-30с.

13. Дмитриев B.C., Минин В.А. Совершенствование систем автоблокировки.-М.: Транспорт, 1987.-143с.

14. Дмитриев B.C., Минин В.А. Новые системы автоблокировки. -М.: Транспорт, 1981.-246с.

15. Анализ состояния и обеспечение устойчивой работы устройств СЦБ на железных дорогах России // Экспресс информация. «Сигнализация и связь». Выпуск 2. Москва, ЦНИИТЭИ, 1999.

16. Анализ состояния и обеспеченние устойчивой работы устройств СЦБ на железных дорогах России // Экспресс информация. «Сигнализация и связь». Выпуск 1. Москва, ЦНИИТЭИ, 1997.

17. Анализ состояния и обеспеченние устойчивой работы устройств СЦБ на железных дорогах России // Экспресс информация. «Сигнализация и связь». Выпуск 3. Москва, ЦНИИТЭИ, 2000.

18. Анализ состояния и обеспеченние устойчивой работы устройств СЦБ на железных дорогах России // Экспресс информация. «Сигнализация и связь». Выпуск 1-2. Москва, ЦНИИТЭИ, 2001.

19. Каменев А.И., Ягудин Р.Ш. Обеспечить безопасную и устойчивую работу устройств сигнализации, централизации и блокировки. «Автоматика, связь, информатика».-2002 № 6.-с 2-7.

20. Соколов В.И., Разгонов А.П., Оводков JI.B. Обслуживание электрических рельсовых цепей.- М.: Транспорт, 1971.-44с.

21. Тарасов Е.М., Васин Н.Н. Принципы построения и реализация инвариантности в классификаторах состояний линий с распределенными параметрами // Инфокоммуникационные технологии.-2004 № З.-с. 37-40.

22. Белоногов А.С. Инвариантные классифицирующие устройства для систем контроля состояний рельсовых линий.: Дисс. .кандидататехнических наук.-Самара., 2001.-194с.

23. Тарасов Е.М. Инвариантные системы контроля состояний рельсовых линий.- Изд-во СамГАПС, 2002.-134с.

24. Лепская Н.А. Повышение эффективности работы автоблокировки на участках с пониженным сопротивлением изоляции путем применения рельсовых цепей без изолирующих стыков: Дис. . канд. техн. наук :-М., 1988.-230с.

25. Баранников В.М. Повышение работоспособности рельсовых цепей с централизованным размещением аппаратуры.: Дис. . канд. техн. наук :-М., 1989.-172с.

26. Шварц Ю.Ф., Леманский А.П. Обеспечение надежной работы рельсовых цепей //Железнодорожный транспорт. 1982. №1.

27. Гржибовский М.Л. Дождь идет поезда стоят// Автоматика, телемеханика и связь.-1985.-№12.-с.43.

28. Осадчук Г.И. Почему засоряется путь // Автоматика, телемеханика и связь.-1985.-№6.-с.31.

29. Углик А., Надворник Б. Способы решения рельсовых цепей для участков с пониженным сопротивлением балласта -Бюллетень ОСЖД. Варшава, №3 1982.с.9-12.

30. Пушкарев Б.Н. Уменьшить потребляемую мощность путевых приемников // Автоматика, телемеханика и связь.-1986.-№3.-с.39-41.

31. Аркатов B.C., Кравцов Ю.А., Степенский Б.М. Пути повышения работоспособности рельсовых цепей на железнодорожном транспорте // Экспресс информация. «Сигнализация и связь». Выпуск 3. Москва,1. ЦНТИИТЭИ, 1986.

32. Патент №2051055 РФ Способ контроля свободного состояния рельсовой линии / Полевой Ю.И., Стрельцов С.К. 3аявл.16.03.92, Опубл. Б.И. 1995, №36, МКИ B61L23/16.

33. Аркатов B.C., Котляренко Н.Ф., Баженов А.И. Рельсовые цепи магистральных железных дорог: Справочник. М.: Транспорт, 1982.-360с.

34. Тарасов Е.М., Шорохов Н.С., Куров М.Б. Особенности синтеза решающей функции при определении первичных параметров рельсовых линий, с.31-32.

35. А.С. 770897 (СССР) Способ контроля рельсовой цепи / Котляренко Н.Ф. и др. Заявл.16.04.76, Опубл. Б.И. 1980, №38, МКИ B61L 23/16.

36. А.С. №1477613 (SU) Способ контроля свободного состояния рельсовой линии/МИИТ; Степенский Б.М., Кравцов Ю.А., Баранников В.М. -Заявл. 25.02.87, Опубл. Б.И. 1989, №17, МКИ B61L23/16.

37. Колон Госалес Хосе де Хесус. Микропроцессорные рельсовые цепи с относительной оценкой состояния линии. Автореферат диссертации кандидата технических наук. М.: МИИТ, 1988.-24с.

38. А.С. №1794761 (SU) Приемник для рельсовой цепи /МИИТ; Беляков И.В., Крылов А.Ю, Тихоненков А. А. Заявл. 21.09.90, Опубл. Б.И. 1993, №6, МКИ B61L23/16.

39. А/с SU №1785935 Способ контроля свободности рельсовой линии / Барабаш В.Т., Будников В.Ф., Яковлев Н.В. Заявл. 20.12.88, Опубл. Б.И. 1993, №1, МКИ B61L23/16.

40. А/с SU №1832092 Способ контроля свободности рельсовой линии / Будников В.Ф. Заявл. 17.01.89, Опубл. Б.И. 1993, №29, МКИ B61L23/16.

41. А.С. 1393701 (СССР) Рельсовая цепь / Брылеев A.M., Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. Заявл. 21.11.86, Опубл. Б.И., 1988, №7, МКИ B61L 23/16.

42. Пиманов Е.П., Тарасов Е.М., Брылеев A.M. Машинная оптимизация параметров фазочувствительной рельсовой цепи / Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта. Куйбышев, 1987,-15 с. Деп. в ВИНИТИ АН СССР №5925-В87.

43. А.С. СССР №1794763 Способ контроля свободного состояния рельсовой линии / Брылеев A.M., Лисин С.Л., Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. Заявл. 30.01.91, Опубл. Б.И. 1993, №6, MKHB61L 23/16.

44. Тарасов Е.М., Белоногов А.С. Обеспечение инвариантности классификатора состояний рельсовых линий по отношению к координатным возмущениям // Известия Самарского научного центра Российской Академии наук, Самара, 2003, с. 65 74.

45. А.С. 1206160 (СССР) Рельсовая цепь / Пиманов Е.П., Тарасов Е.М., Сальников С.М. Заявл. 27.03.84, Опубл. Б.И. 1986, №3, МКИ B61L 23/16.

46. А.С. 1111919 (СССР) Рельсовая цепь / Пиманов Е.П., Тарасов Е.М., Стратилатов В.В. Заявл. 24.08.83, Опубл. Б.И. 1984, №33, МКИ B61L 23/16.

47. А.С. 1204450 (СССР) Рельсовая цепь / Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. -Заявл. 16.07.84, Опубл. Б.И. 1986, №2, МКИ B61L 23/16.

48. А.С. 1084166 (СССР) Рельсовая цепь / Сазонов В.В, Пиманов Е.П, Тарасов Е.М. Заявл. 10.03.81, Опубл. Б.И. 1984, №13, МКИ B61L 23/16.

49. Пиманов Е.П., Тарасов Е.М., Яковлев Н.В. Адаптивные рельсовые цепи // Материалы VIII межобластной НПК «Совершенствование эффективности и качества грузовых и пассажирских перевозок на Куйбышевской железной дороге», Куйбышев, 1983, с. 46-47.

50. Тарасов Е.М, Пиманов Е.П. Конденсаторные рельсовые цепи / Инф. листок, №366-85, Куйбышев, ЦНТИ, -1985, 4с.

51. Тарасов Е.М. Рельсовые цепи с интегральным классификатором состояний// Межвузовский сборник научных трудов «Взаимодействие института и предприятий транспорта в области подготовки специалистов и научных кадров», Самара, 1997, с. 57 62.

52. Патент РФ №2173276 Способ контроля состояния рельсовой линии/ Тарасов Е.М, Белоногов А.С. Заявл. 31.05.99, Опубл. Б.И. 2001, №25, МКИ B61L 23/16.

53. Тарасов Е.М. Принципы разделения пространства образов на классы решающими функциями // Известия Самарского научного центра РАН, Самара, 2003, с. 78-83.

54. Сороко В.И., Милюков В.А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 2 кн. Кн.1, -3 изд. -М.: НПФ «Планета»,' 2000.-960с.

55. Сороко В.И. Реле железнодорожной автоматики и телемеханики. -М.: НПФ «Планета», 2002.-292с.

56. Григорьев B.JT. Рельсовые сети систем тягового электроснабжения: Автореферат диссертации доктора технических наук. -М.: МИИТ, 1999.-46с.

57. Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. Анализ влияния стыковых соединителей на элемент матрицы «А» рельсовых линий // Межвузовский сборник научных трудов КИИТа, Куйбышев: 1990. с.73-75.

58. Каллер М.Я, Соболев Ю.В., Богданов А.Г. Теория линейных электрических цепей железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учебник для вузов ж.-д. трансп.- М.: Транспорт, 1987. 335с.

59. Тарасов Е.М. Методика расчета А. параметров разветвленных несимметричных рельсовых линий редукцией пассивных параметров // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. -Ростов: РГУПС, 2004г. с. 88-96.

60. Толстов Ю.Г. Теория линейных электрических цепей. М.,1978.-286с.

61. Аносович Б.Ф. Конспект лекций по теории линейных электрических цепей. Двухполюсники, четырехполюсники, цепи с распределенными параметрами, корректирующие цепи. М., 1977.-176с.

62. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники, линейные электрические цепи. 5-е изд. -М.: Энергия, 1978.-591 с.

63. Тарасов Е.М., Васин Н.Н. Методика определения матрицы влияния смежных рельсовых цепей // Вестник Ростовского государственногоуниверситета путей сообщения. Ростов: РГУПС, 2004г. с. 77-82.

64. Тарасов Е.М. Математическое моделирование рельсовых цепей с распределенными параметрами рельсовых линий: Учебное пособие. -Самара: СамГАПС, 2003.-118с.

65. Путевая блокировка и авторегулировка: Учебник для ВУЗов, Котляренко Н.Ф., Шишляков А.В., Соболев Ю.В., Скрыпкин И.З., Шишляков В.А. Под ред. Котляренко Н.Ф.-З-е изд., перераб. и доп.-М.: Транспорт, 1983.-408с.

66. Maciei Karpisz. Obwody torowe Ьез izoluiqcych ztqc3y. Automatuka Kolejowa, 1982, vol.5,N3, s.73.

67. Малинов B.M. Современные системы интервального регулирования на европейских железных дорогах. «Автоматика, связь, информатика».-2002 № 6.-е 42-45.

68. Петров Б.Н., Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Принципы инвариантности в измерительной технике. -М.: Наука, 1976.-243с.

69. Фокин А. В., Кринецкий И.И. Некоторые общие вопросы теории инвариантности. Автоматическое управление и вычислительная техника, вып.6. -М.: Машгиз, 1964.-175с.

70. Кухтенко А.И Проблема инвариантности в автоматике. Киев: Государственное издательство технической литературы УССР, 1963.-376с.

71. Петров Б.Н., Кухтенко А.И. Теория проектирования инвариантных систем. // Сб. «Современные методы проектирования систем автоматического управления». -М.: Машиностроение, 1967. с.97-118.

72. Сазонов В.В. Принципы инвариантности в преобразовательной технике. -М.: Энергоатомиздат, 1990.-168с.

73. Тарасов Е.М. Обеспечение инвариантности в классификаторах состояний рельсовых линий // Наука и техника транспорта.-2004 № 2.-С.64-66.

74. Петров Б.Н., Викторов В.А., Мишенин В.И. К вопросу о построении инвариантных информационных измерительных устройств. Докл. АН СССР. -1967, № 1 - с. 43-47.

75. Тарасов Е.М., Пиманов Е.П., Брылеев A.M. Критерии качества работы рельсовых цепей с множеством первичных информативных признаков // Деп. в ЦНИИТЭИ МПС № 5169, 1990.-14 с.

76. Патент РФ № 2173277 Рельсовая цепь/ Тарасов Е.М., Белоногов А.С., Куров М.Б. Заявл. 31.05.99, Опубл. Б.И. 2001, № 25, МКИ В 61L 23/16.

77. Черноруцкий И.Г. Оптимальный параметрический синтез: электротехнические устройства и системы. -JL: Энергоатомиздат, Ленингр. отделение, 1978.-128 с.

78. Ланнэ А.А., Михайлова Е.Д., Саркисян Б.С., Матвийчук Я.Н. Оптимальная реализация линейных электронных RLC схем.-Киев: «Наукова Думка», 1982.-208с.

79. Сухарев А.Г., Тимохов А.В., Федоров В.В. Курс методов оптимизации. -М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.-382с.

80. Пашкеев С.Д., Минязов Р.И., Могилевский В.Д. Машинные методы оптимизации в технике связи. Под ред. С.Д. Пашкеева. Учебное пособие для вузов. -М.: Наука, 1976.-272с.

81. Маслов А .Я., Чернышев А.А., Ведерников В.В. и др. Оптимизация радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. А.Я. Маслова, А.А. Чернышева. -М.: Радио и связь, 1982.-200с.

82. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных сотрудников и инженеров. -М.: Наука, 1968.-720с.

83. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВУЗов. -М.: Наука, 1986.-544с.

84. Лаврентьев М.А., Шабат Б.М. Методы теории функции комплексного переменного. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.-688с.

85. Брылеев A.M., Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. Машинная аппроксимация составляющих сопротивления рельсовой линии /Куйбышев, ин-т инж. ж,д. транспорта. Куйбышев, 1987.-9с. Деп. в ЦНИИТЭИ МПС № 3925.

86. Тарасов Е.М. Принципы распознавания в классификаторах состояний рельсовых линий. -М.: «Маршрут», 2003.-156с.

87. Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. Повышение надежности функционирования систем интервального регулирования движения поездов // Материалы XVII научно технической конференции-Иркутск: ИрИИТ, 1993.с.23-24

88. Тарасов Е.М., Пиманов Е.П., Гайдук И.А. Повышение надежности классификации состояния рельсовых линий // Межвузовский сборник научных трудов «Повышение надежности пути и сооружений». -Самара: СамИИТ, 1995. с.75-79

89. Тарасов Е.М., Куров М.Б., Митрохин Ю.В. Методы анализа информативных признаков при синтезе решающей функции определения величины проводимости изоляции рельсовых линий: с.13-14.

90. Анисимов Б.В., Курганов В.Д., Злобин В.К. Распознавание и цифровая обработка изображений: Учебное пособие для студентов ВУЗов. М.: Высшая школа, 1983.-295с.

91. АС 1795525 СССР B61L 23/16 Способ контроля срабатывания электромагнитных реле/ Тарасов Е.М., Федоров Н.Е. Заявл. 05.12.89, Опубл. 1993, БИ № 6, МКИ G01R 19/00.

92. АС 1766758 СССР B61L 23/16 Устройство для определения характеристик электромагнитных реле/ Тарасов Е.М., Федоров Н.Е., Занозин Г.И. Заявл. 05.12.89, Опубл. 1992, БИ № 37, МКИ GO 1R 19/15.

93. Патент РФ 2176800 B61L 23/16 Способ измерения сопротивления изоляции рельсовой линий / Тарасов Е.М., Белоногов А.С. Заявл. 09.11.2000, Опубл. 2001, БИ№ 34 B61L 23/16.

94. Дж.Ту, Гонсалес Р. Принципы распознавания образов. -М.: Мир. 1978.-416с.

95. Ивахненко А.Г. Самообучающиеся системы распознавания автоматического управления. -Киев.: Техника, 1969.-329с.

96. Баранников В.М, Кравцов Ю.А, Степенский Б.М. Выбор признаков распознавания шунта // Межвузовский сборник научных трудов. Вып. 77, Свердловск. УрЭМИИТ, 1988. -с. 130-138.

97. Тарасов Е.М, Брылеев A.M., Пиманов Е.П, Иванов Б.Г. Выбор информативных признаков при классификации рельсовых линий/ Межвузовский сборник научных трудов. Самара, СамИИТ, 1993, 48-50с.

98. Ивахненко А.Г. Самообучающиеся системы: /Справочник/. -Киев.: Издательство АН УССР, 1963.-328с.

99. Ивахненко А.Г, Лапа В.Г. Кибернетические предсказывающие устройства. -Киев.: Наук, думка, 1965.-214с.

100. Ивахненко А.Г. Кибернетические системы с комбинированным управлением. -Киев.: Техника, 1965.-512с.

101. Ивахненко А.Г, Копа Ю.В, Тодуа Н.Н. Метод математического моделирования сложных экологических систем // Автоматика, 1971. № 4. -с.34-41.

102. Тарасов Е.М, Васин Н.Н. Методика синтеза решающей функции распознающих классификаторов состояний линий с распределенными параметрами // Инфокоммуникационные технологии.-2004 № З.-с. 43-47.

103. Фор А. Восприятие и распознавание образов/ Пер. с фр. А.В. Серединского; под ред. Г.П. Катыса. -М.: Машиностроение, 1989.-272с.

104. Тарасов Е.М. Принципы обучения решающих функций классификаторов состояний систем железнодорожной автоматики и телемеханики /Материалы Международной науч.-техн. конференции, Самара, СамИИТ, 1997, с.9-14

105. Фомин Я.А, Тарловский Т.Р. Статистическая теория распознавания образов. -М.: Радио и связь, 1986.-264с.

106. Вальд А. Последовательный анализ. -М.: Физматгиз, 1960.-328с.

107. Тарасов Е.М., Пиманов Е.П., Брылеев A.M. Критерии качества работы рельсовых цепей с множеством первичных информативных признаков / Куйбышев, ин-т инж. ж.д. транспорта. Куйбышев, 1990,-1 Ос, Деп. в ЦНИИТЭИ МПС № 5169.

108. Тарасов Е.М., Брылеев A.M., Пиманов Е.П., Коняшин В.А. Освоение рельсовых цепей с обученными классификаторами // Материалы докладов межвузовской с международным участием НПК. Самара, СамИИТ, 1993. с. 117.

109. Тарасов Е.М., Пиманов Е.П. Исследование информативности первичных образов рельсовых цепей переменного тока / Куйбышев, ин-т инж. ж.д. транспорта. Куйбышев, 1990,-13с, Деп. в ЦНИИТЭИ МПС № 5170.

110. Тарасов Е.М., Пиманов Е.П. Принцип построения рельсовых цепей с обучаемыми классификаторами состояния / Сборник тезисов докладов н.т.к., Омск, ОмИИТ, 1990, с. 12-13.

111. Тарасов Е.М., Пиманов Е.П., Брылеев A.M. Возможности решающих функций на основе полинома Колмогорова Габора при классификации режимов работы рельсовых цепей. Куйбышев, 1988,-13с. Деп. в ЦНИИТЭИ МПС № 4315.

112. Брылеев A.M., Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. Исследование режимов работы многопараметральной рельсовой цепи / Куйбышев, ин-т инж. ж.д. транспорта. Куйбышев, 1988,-11с. Деп. в ЦНИИТЭИ МПС № 4316.

113. Тихонов А.Н., Костомаров Д.П. Вводные лекции по прикладной математике. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984.-192с.

114. Носырев Д.Я., Тарасов Е.М., Левченко А.С., Мохонько В.П. Научные основы контроля и диагностирования тепловозных дизелей попараметрам рабочих процессов. -Самара: СамИИТ, 2001.-174с.

115. Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. Машинный синтез рельсовых цепей с обучаемыми классификаторами // Материалы межвузовской с международным участием научно практической конференции. -Самара: СамИИТ, 1993. с.87-88

116. Тарасов Е.М., Пиманов Е.П. Синтез классификатора состояния рельсовой линии // Межвузовский сборник научных трудов «Повышение эффективности систем автоматики, связи и вычислительной техники». -Самара: СамИИТ, 1993. с.51-57.

117. Тарасов Е.М., Пиманов Е.П. Параметрический синтез рельсовых цепей с обучаемыми классификаторами состояния // Межвузовский сборник научных трудов «Повышение надежности пути и сооружений». -Самара: СамИИТ, 1993. с.61-63

118. Пиманов Е.П., Тарасов Е.М. Особенности синтез рельсовых цепей с обучаемыми классификаторами состояния // Материалы межвузовской с международным участием Дальневосточной НПК «Проблемы Дальнего Востока». -Владивосток: ХабИИЖТ, 1995. с. 17-18

119. Цыпкин ЯЗ. Основы теории обучающихся систем. -М.: Наука, 1970.-252с.

120. Тарасов Е.М., Куров М.Б., Митрохин Ю.В. Определение сложности функции вычислителя при дистанционном измерении проводимости изоляции рельсовых линий, с. 14-16.

121. Ивахненко А.Г., Юрчаковский Ю.П. Моделирование сложных систем по экспериментальным данным. -М.: Радио и связь, 1987.-120с.

122. Степашко B.C. Комбинированный алгоритм МГУА с оптимальной схемой перебора моделей // Автоматика, 1981. №3, с.31-36.

123. Ивахненко А.Г. Долгосрочное прогнозирование и управление сложными системами. Киев: Техника, 1975.-311 с.

124. Тарасов Е.М. Алгоритм распознавания состояний путевых и стрелочных участков микропроцессорным классификатором // Материалы межвузовского сборника научных трудов «Вопросы НТП на железнодорожном транспорте». -Самара: СамИИТ, 1998. с.27-29.

125. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. и др. Методы построения безопасных микроэлектронных систем железнодорожной автоматики;под ред. Сапожников Вл.В. -М.: Транспорт, 1995.-272 с.

126. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Термины и определения / В.В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, В.И. Талалаев // Автоматика, телемеханика и связь. 1992. № 4. с.30-32.

127. ОСТ 32.17-92. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Термины и определения. С.-Петербург: ПИИТ, 1992.-3Зс.

128. Христов Хр. Электронизация на осигурителната техника. София: Техника, 1984.-355с.

129. Майерс Г. Надежность программного обеспечения. М.: Мир, 1980.-360с.

130. Христов Х.А., Иванов Э.Б. Специфичен интерфейс на микрокомпьютерн гарови централизации // Железопътен транспорт. 1985. № 6.Р. 18-22.

131. Переборов А.С., Лисовски М.П., Прокофьев А.А. Построение устройств согласования электронных схем управления с исполнительными реле // Автоматика, телемеханика и связь. 1982. № 5 с.7-11.

132. Кошевой С.В. Устройство сопряжения микропроцессорной техники с исполнительными реле железнодорожной автоматики и телемеханики // Тр. ХИИТа, 1986. с.42-45.

133. Braner Н. Das elektronische Stellwerk EIA / Signal und Draht. 1989. № 5. c.87-102.

134. Тарасов E.M., Лунев С.А. Исследование погрешности измерения вектора выходного напряжения на работоспособность полиномопараметральной рельсовой цепи. ОмИИТ. Омск, 1990.-12 с. -Деп. в ЦНИИТЭИ МПС, № 5095.

135. Дж. Фидлер, К. Найтингейл. Машинное проектирование электронных схем: -М.: Высшая школа, 1985.-216с.

136. Алексеев О.В., Головьев А.А., Пивоваров И.Ю. и др. Автоматизация проектирования радиоэлектронных средств: Учебное пособие для вузов / Под ред. Алексеева О.В.- М.: Высш. школа, 2000.-479с.

137. К. Райншке. Модели надежности и чувствительности систем. Пер. с немец. -М.: Мир, 1979.-452с.

138. Тарасов Е.М., Пиманов Е.П. Анализ параметрической чувствительности при классификации состояний рельсовых линий // Межвузовский сборник научных трудов «Повышение эффективности систем железнодорожной автоматики, связи вычислительной техники».

139. Самара: СамИИТ, 1993. с. 111-113.

140. Тарасов Е.М., Сазонов В.В., Яковлев Н.В. Рельсовая цепь постоянного тока. / Информационный листок Куйбышевского ЦНТИ, 1984. № 608-84.

141. А.С. 1794751 (СССР), Рельсовая цепь /Тарасов Е.М., Пиманов Е.П., Перминов Е.М. Заявл. 23.1189, Опубл. Б.И 1993, №6, B16L 23/16.

142. А.С. 1794752 (СССР), Рельсовая цепь /Пиманов Е.П., Тарасов Е.М., Брылеев A.M., Лисин С.Л., Герасимов С.В. Заявл. 23.1189, Опубл. Б.И. 1993, №6, B16L 23/16.

143. Патент 2169678 (РФ) Устройство для переездной сигнализации /Тарасов Е.М., Белоногов А.С., Куров М.Б., Мохонько В.П. и др. Заявл. 16.06.00, Опубл. Б.И. 2000, №18, B16L 23/16.

144. Патент 2173648 (РФ) Рельсовая цепь /Тарасов Е.М., Полевой Ю.И., Яковлев В.Н. и др. Заявл. 16.12.99, Опубл. Б.И. 2001, №26, B16L 23/16.

145. Патент 21788777 (РФ) Способ контроля свободного состояния рельсовой линии / Полевой Ю.И., Тарасов Е.М., Яковлев В.Н. и др. Заявл. 10.05.00, Опубл. Б.И. 2002, №25, B16L 23/16.

146. Патент 2183575 (РФ) Рельсовая цепь /Тарасов Е.М., Полевой Ю.И., Яковлев В.Н. и др. Заявл. 10.05.00, Опубл. Б.И. 2002, №17, B16L 23/16.

147. Патент 21886699 (РФ) Устройство для исключения проезда запрещающего сигнала / Полевой Ю.И., Тарасов Е.М., Яковлев В.Н. и др. Заявл. 16.06.00, Опубл. Б.И. 2002, №22, B16L 23/16.

148. Программа для расчета рельсовой цепи постоянного тока. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2000610617 / Тарасов Е.М., Полевой Ю.И., Яковлев В.Н. и др. Заявл. 29.05.00.

149. Дмитренко И.Е. Техническая диагностика и автоконтроль в железнодорожных системах автоматики и телемеханики. -М.: Транспорт, 1976.-96с.

150. Дмитренко И.Е, Устинский А.А, Цыганков В.И. Измерения в устройствах автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте. -М.: Транспорт, 1982.-312с.

151. Лунев С.А. Стационарные технические средства обслуживания систем, железнодорожной автоматики и телемеханики: Дисс. . канд. техн. наук. -М, 1988.-162с.

152. Тарасов Е.М. Алгоритм динамической проверки распознавания состояния станционных рельсовых линий микропроцессорным обучаемым классификатором состояний // Материалы межвузовской НПК, посвященной 25-ти летию СамИИТа.-Самара: СамИИТ, 1998. с.

153. Патент 3219366 (ФРГ) Electroniche Weichenstenerund. Lots Alfred. Licentia Patent Verwaetungs Gmb H, МКИ B61L 27/00.

154. Система микропроцессорной централизации Британских железных дорог // Железные дороги мира, 1986. №2. с.76-77.

155. Sjoberg A, Nordenfors D. Computer based Signalling at Hallsberg Brings Major Sivings / Railway Gazette International. 1986. №1. P. 1-3.

156. Сороко В.И, Разумовский Б.А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики, /Справочник/. М.: «Транспорт», 1976.-704с.

157. Корнеев В.В, Киселев А.В. Современные микропроцессоры. М.: НОЛИДЖ, 2000.-320 с.

158. Губанов Д, Стешенков, Храпов В, Шипулин С. Перспективы реализации алгоритмов цифровой фильтрации на основе ПЛИС фирмы ALTERA. Chip news, 1997, № 9 - 10, с. 26 - 33.

159. Гетопанов М. Перепрограммируемые пользователем микросхемы FPGA и CPLD фирмы XILINX. Chip news, 1996, № 6 - 7, с.40 - 43.

160. Солонина А.И, Улахович Д.А, Яковлев Л.А. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов. СПб.: БХВ - Петербург, 2001. - 464с.

161. Куприянов М.С, Матюшкин Б.Д. Цифровая обработка сигналов: алгоритмы, процессоры, средства проектирования. -2-е изд., перераб. и доп. СПб.: Политехника, 1999. - 592с.

162. Гладкова И. Архитектурное строительство в мире цифровой обработки сигналов //Мир компьютерной автоматизации. 2001. - №3. -с.54-60.

163. Сорокин С.A. MicroPC и РС/104: два подхода. Современные технологии автоматизации, 1996, №1, с. 16-20.

164. Встроенные системы. Мир компьютерной автоматизации, 2001, №5

165. Prosoft. Передовые технологии автоматизации/ЛСраткий каталог продукции. №4. M.:Prosoft, 2000.

166. Prosoft. Octagon Systems// Каталог продукции. -M.:Prosoft, 1998.

167. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBM PC: Практическое пособие /Ю.В. Новиков, О.А. Калашников, С.Э Гуляев. Под ред. Ю.В. Новикова. М.: ЭКОМ, 1997. - 224 с.

168. Васин Н.Н., Мохонько В.П. Системы сбора информации на железнодорожном транспорте: Учебное пособие. Самара: СамИИТ,2001.-120с.

169. Гук М. Аппаратные средства IBM PC: Энциклопедия. 2-е изд. - СПб.: Питер, 2001.-928 с.

170. Свиридов В. Современные интегрированные системы. Шины и объединительные магистрали. Мир компьютерной автоматизации, 2001, №4, с.1 1-18.

171. Павлов А.Н. Организация систем информационного обмена информационно-управляющих комплексов. Мир компьютерной автоматизации, 1999, №4, с.9-15.

172. Таненбаум Э. Современные операционные системы, 2-е изд. СПб.: Питер, 2002.- 1040 е., ил.

173. Столлингс В. Операционные системы,4-е изд. М.: Изд. дом «Вильяме»,2002. 848 е., ил.

174. Пахомов С. Новый процессор с тактовой частотой 3,06 ГГц и поддержкой технологии Hyper-Threading. Компьютер - пресс, 2002, №12, с.30-34.

175. Володарский В.А. АБТЦ в период приработки // Автоматика, связь, информатика. 2004. -№ 2. с. 37-39.

176. Тарасов Е.М., Лунев С.А. Требин В.Я. Влияние точности оценки параметров на глубину диагностирования // Сборник материалов всесоюзной НТК «Методы и средства диагностирования технических средств железнодорожного транспорта». Омск: ОмИИТ, 1989. с.49-50.

177. Томпкинс У., Уэбстера Дж. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC. Пер. с англ. М.: Мир, 1992. - 592с.

178. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Кравцов Ю.А. Теоретические основы железнодорожной автоматики и телемеханики. -М.: Транспорт, 1995.-320 с.

179. Федоров Н.Е. К вопросу построения безопасных логических элементов / Московский институт инж. ж.-д. трансп. Москва, 1981.-7с.- Деп. в ЦНИИТЭИ МПС, № 1445.

180. Бестемьянов П.Ф. Методы и устройства контроля функционирования микроэлектронной аппаратуры системы AJIC: Дисс. . канд. техн. наук. -М., 1988.-221с.

181. Тарасов Е.М. Использование информации о сопротивлении изоляции в алгоритмах функционирования рельсовых цепей / Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта. Куйбышев: 1986,-16с. - Деп. в ЦНИИТЭИ МПС № 3325.

182. Моин B.C., Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М.: «Энергия», 1972.-512с.

183. Источники электропитания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет / Под ред. С.Д. Додика и Е.И. Гальперина. М.: «Советское радио», 1969.-418с.

184. Росляков В.В. К вопросу о самовозбуждении двухтактного транзисторного преобразователя напряжения. «Полупроводниковые приборы и их применение», сборник статей, вып. 16. М.: «Советское радио», 1966. с. 197-227.

185. Губанов В.В. Стабилизированные полупроводниковые преобразователи в системе с нелинейными резонансными устройствами. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-е, 1985.-192с.293

186. Беркович Е.И. Нелинейные аспекты теории вентильных преобразователей. Исследования и разработки: Дисс. . д-ра техн. наук. -Таллинн, 1990.-356с.

187. Букреев С.С. Принципы элементного синтеза транзитных стабилизированных преобразователей напряжения // Электронная техника в автоматике / Под. ред. Ю.И. Конева. М.: Советское радио, 1976.-Вып. 8. с.42-52

188. Сазонов В.В. Инвариантные импульсные преобразователи автономных систем электроснабжения: Дисс. . д-ра техн. наук. Самара, 1996.-424с.