автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Исследование информационных потоков в дорожных сетях передачи данных автоматизированной системы оперативного управления перевозками (АСОУП)

рг Б 0&

и НМ'1 На правах рукописи

Р АКК

Мария Анатольевна

УДК 656.254; 621.394.74

ИССЛЕДОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ В ДОРОЖНЫХ СЕТЯХ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗКАМИ (АСОУП)

05-22.08— Эксплуатация железнодорожного транспорта (включая системы сигнализации,

централизации и блокировки) 05.12.14 — Сети, узлы связи распределения информации

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

1995

Работа выполнена на кафедре «Электрическая связь» Петербургского государственного университета путей сообщения.

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор

в. м. волков

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор И. М. КОКУРИН;

кандидат технических наук Ю. А. ЛИПОВЕЦКИЙ

Ведущее предприятие — проектно-изыскательский институт «Гипротранссигналсвязь».

Защита состоится 25 мая 1995 г. в 13 час 30 мин на заседании диссертационного совета Д 114.03.03. при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, С.-Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 7-320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан ««г^г5.» апреля 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к. т. н., доцент

В. Б. КУЛЬТИН

лг.гуаяыгасть пробяеии

П последние годи на кэлознодорогиом транспорте России производятся больвие работы по совераемствованкп автоматизированной системы оперативного управления жалозиодорогным транспортом ( асухт >, которая позаоляэт повысить эффективность управления транспортом и, в первую очередь, его эксплуатационной деятельностью. Больной вклад о этоЗ работе сделай научно-исследовательскими, конструкторскими организациями, а такза работниками эксплуатации. Среди них необходимо отметить ПСТБ АСУ1Т, Союэ-хелдораэтоматнзацня, Белорусский, КосковскиП и Петербургский университеты келезнопорожного транспорта. О работах, выполненных ученый« этих организаций йан анализ Функционирования различных подсистем АСУ2Т и определено взаимосвязи их с эксплуатационники показателями желозподорогиого транспорта, на улучненио которых и напрап-кано внедрение коккрзтких подсистем АСУЯТ.

Особую роль о управлении переаогочньм процессом играет одна иэ подсистем АСУ1Т - автоматизированная система оперативного управления перевозками ( АСОУП ), которая предназначена для создания и поддергання в реальном маептаба зрекеии< РИВ ) информационной модели перевозочного процесса, прогнозирования и текущего планирования эксплуатационной раСотц предприятий дороги. Исследованию оопросоз оперативного управления перевозками по-спяцены труды ряда учеиих яедознодорозних ВУЗсз: Грунтова П. С. , гуковского Е. М. , Кочнем <>, П. , Еудрявцепа В. А. , Ногрея В. Л. , Диканюка И. Л. , Сапунова Н. Л. , Сотником Е. А. , Угрюмооа А К. и др. Автоматизированная система оперативного управления перевозками функционирует на основе сообзеииЯ, которые поступают с линейных подразделений яалезиых дорог по каналам связи. Исследования информационных потоков АСОУП паяли отракеиие в работах Буянова Р. А. , Ратина Г. С. , Тулупова Л. П. , аупляковой Г. И. и др. Развитие методов определения параметров информационных потоков

в зависимое»» от показателей перйаозочного процесса е настояаае время приобретает особую актуальность о связи с изменяющимися условиями перевозок, параметрами поеэдопотохов. вагонопотоков и грузопотоков. Эффективность СУнационирования подсистемы АСОУП определяется во многом оптимальностью построения сети передачи данных, которая такаа охазшзает слияние на показатели перевозочного процесса.

Вопросам исследования сотой передачи данных посвяаены основополагающие работа Захарова Г. Л. , Хдейирока Я. , Чугреева О. С. , Пварцмана В, О. , Яновского Г. Г..

Весомый склад о теорию и практику развития сетей связи ве-леэнодорожного транспорта внесли ученые транспортныхных ВУЗов: Волков В.. И. , Дюфур С. Я. , Красковскнй А. Е. , Еудрявов В. А. , листов D. И. , Новиков Б. А. , Петров И. JL , Прокофьев С. Д. , Семенюга И. С. , Тврнн В. Д. и др. В настоящей время сеть АСОУП использует выделенные ~ai .дли передачи данных, работающие со скорость» 600 и 1200 бит/с . Применение iiodlix технологий упраеления, использование новых тол биотических служб ставит вопрос о необходи-nocTii прнненэ.чия на сити Солеа сасохих скоростей передачи информации. Особую актуальность при рогонии данной задачи приобретает исследование вдзмояносгей применения более иисоких скоростей передачи на сувастеуваоЯ сети АСОУП, которая, пах известно. использует в imcTossco cpette каналы аналоговых систем передачи. При резенин этих сопрссоз необходимо обоснованно производить выбор каиялоп с системах породачи,определять кг характеристики для обеспочшшя ueoCso£i!?:?ro контроля, устанавливать взаимосвязь поеду п&раиэтр&ш жгиалсв и показателям» хачостэа их СУ» кциомнрозаня с - схрисстьи и саорсстыэ , передачи. Розе кие такол задачи пав воеызегша скорости передач« по суцестиусзик каналам cczzu инвот огзнео згтченио с точки зрения обеспечения ссоеоремэпноп передачи необходимого обгона инОормации.

3 коночном итоге, полученные виподи по данному вопросу являются актуалыити для проохтиропанчя сетей передачи данных.

Автоматизированная система опарзгивного управления перевозками работает г* рвалшои кас.чтабо бремени и вахнии параметром ее Функционирования является обеспечение тробуемого времени доставки сообщения, которое удовлетворяло бы применяемой технологии работы. В этом плане отсутствует обусловленная величина времени снижения оперативной ценности информации в АСОУП. Исс-лессззиие перечисленных виаз вопросов позволит обоснованно принимать реаения по выбору то;ничоо1'их средств для организации передачи данних.

Рассмотрение возможных вари?ктсз подключения абонентов к сети передачи данных и применение математических моделей, позволяющих оценить вероятность сговэренашюЗ доставки и среднее время доставки сообщения язляется актуальным и будет способствовать повышению качества обслуживаема н оперативности передачи сообщений.

Цель и задачи исследоэажня

Целью работы является разработка г.атодики расчета параметров информационных потоков АСОУП, основанной на анализе поездной работы станций, а также разработка рекомендаций по обеспечению своевременной доставки сообщений в сетях передачи данних. Такой подход позволяет учитывать колебания размеров двихения и на этой основе обеспечивает прогнозирование объемов передаваемой информации. Для достижения поставленной цели в работа потребовалось репенио следующих задач:

исследование параметров информационных потоков АСОУП на сортировочных, грузовых станциях и контейнерной площадке на основе анализа поездопотоков и оагонопотокоя;

- определенно корреляционной зависимости между параметрами транспортних потоков и информационш;>!!< потоками и на основании

этого разработка методики расчета величин информационных потоков ;

разработка рекомендаций по повыиению пропускной способности каналов сети передачи данных АСОУП и псвизеним верности передачи;

- оценка вероятности своевременной доставки и среднего времени доставки сообщения в сети передачи данный АСОУП на основа математических моделей.

Методы ксслодозаина

Для рокения поставленнцх о диссертации задач использовались методы теории вероятности, математической статистики, математического моделирования, систем кассового 'обслуживания, теории информации и теории передачи сообааниП. Информационно-расчетную базу работы составляют статистические данные о ра5оте желеэно-дорожник станций, а таг.ае результаты экспериконтальных исследований и измерений на дайстеусдой сотн АСОУП.

Научная новизна результатов, полученных лично автором диссертации, заключается о еяедуюасгс

- установлены корреляционные ьавнсиности иагду информационным и транспортным потоками, при этом показано, что корреляционная зависимость между информационным потоком и сагонопото&о.ч является более сильной, чом магду информационным потоком а по-еэдопотокои;

- определены средние величины коэффициентов корреляции неь-ду информационным потоком и вягоио- и г.оездопотог.сиг,:;

- лредлохена модель для расчета нахснп&льиоП величины информационного потока на основа параметров вагонолотока и средних величин коэффициентов нерявномориости;

- еычп.грнн основные источники помех в келеэнодорояных ьана-;tix т >tinr,inc>ü ч г< тw ' Т'1}, стогош- п;;:;яни ^ пc>w¿ h¿s д... i'""п. п«(ч>лччи данных П" амллоговкн канала« связи для

различных скоростей передачи информации ;

-• разработаны математические модели для определения вероятности своевременной доставки и времени доставки сообяений в сетях АСОУП.

"ччни."1. вяяад

Основные положения, теоретические и практические исследования. выводы и рекомендации получены автором самостоятельно в порядке личной инициатиои м выполнения НИР, проводимых на кафедре "Электрическая связь" ПГУПС.

Практическая ценность

Проведенное автором исследование дает возможность: прогнозировать голичиму информационных потозоа АСОУП, основываясь на данных о размерах движения: обоснованно проводить выбор Качалов аналоговых систем передачи дакныа для организации по ним передачи данных с разними скоростями и требуемой верностью; оценивать с помовыэ предложенных математических моделей сроднее время доставки сообщений и время снижения их оперативной ценности а сети АССГП.

Реализация результатеэ раСоти

Результаты работы, мспольэстены при организация передачи данник по каналам АСОУП к« Центральной станции связи ИПС и Октябрьской жсяогноА дорого, что подтверждается соответствующими документами. Основнно результата проведении* исследований вовли а тtu научно-тегпячесхчз отчета по иаучно-псследовательским работам, ctinon!iei!i!«M ил ксфедре "Электрическая связь" ПГУПС. Результат!! работ» маяли такхо отрчггняе з учебном процессе ВУЗа.

Алрсяац!!!'? ^-SÎOtlI -,

Положения и результаты диссертационной работы докладывались га Управлении сигнализации, связи и гычислитадьиой техники мпс, Центгяльисй станции евяэч !".ПС.а'тякхв на научно-технических <-<>-

минарах кафедры "Электрическая связь" ПГУЛС.

Пу&тгклцин

Основные результаты работы опубликованы в сборниках трудоз ЛКИХТа, в сборнике депонированных рукописей, а тякхе о трех отчетах по НИР, выполненных при участи« автора. Всего - 4 работы.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, трех разделов, заключения, списка литературы и приложения. Основной текст диссертации содержит 65 страниц толста, 36 рнсунг.ов, Н таблиц. Библиография включает 87 наименований.

основные полохошщ, шюсшша па 303:177

X. Статистические исследования параметров поеэдопотоков, вагонопотоков и информационных потоков показали, что наиболее близкие корреляционные зависимости имегог место магду вагоиопо-токаки и информационны!^ потоками в система АСОУП.

2. Зме«<?.ия параметров информационных потоков иогут определяться на основании разработанной математической модели, отражающей коррсляц!Юниыо зависимости иежду параметрами вагонопото-ков и информационные потохо/э.

3. Исследования полслов. связи аналоговых систем передачи юлезнодороиюро транспорта показали из больсу» подвергеиность влиянии импульсных попах и нссааснию оазочастотиых характеристик. Разработана рексмандацки по выбор'/ канале.! ана-логсоых систем порздачи. испольэус.тцг для пародами данник, обладающих наи-мош,ант лемехами. Ы'мтциш 1:л достосориостг, передачи.

4. Дли оценки доставки в сотях передачи данных ао-лоэ1Ш1 дорог прйдлаг&т'с;; ка т е; п; ч о с ¡: и о »¡одэлл, в которых рас-смотрояи различило сассо&и орга.чиьецки сетсГ. г. методы коммутации.

^ С -

Содерхаиве работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, приводится краткий обзор-состояния исследуемых вопросов, сформулированы цель и задачи диссертации, показана научная новизна и практическая значимость результатов исследования, пояснены структура и объем диссертации.

Первий раздел посвящен исследованию информационных потоков автоматизированной системы оперативного управления перевозками на дорогнои уровне. Информационна® потоки, функционирую®«« в рампах АСУ, являются неотъемлемой часть» технологического процесса и их исследование проводится в тесной связи с исследованием параметров поээдопотопоэ и вогонопотокоэ процесса управления. Информационные потоки-о АСОУП создаются макетами-сообщениями, которые передаются между яелоэподорожмыми станциями и До-Р02)шм .информационным оичиелнтолышм центром. Проведенный анализ макетоэ-сообщэннЯ показал, что сии имеют различный объем в зависимости от типа операции, выполняемой с подвияным составом. Одни кэ ння огшсываот операцию с составом в целом, другие - содержат более полиу» информации о нем: э них приведены сведения о вагонах. В некоторых работах < Свненвта Н. Ф. , Зуплякова т. и. , Дусенбаепа 2. и яр. } величина информационного обмена г> ептях ПДЯ увяэыэадась с таюжи показателями работы нелезных дорог как грузопоток (т-кн>. Однако, данный подход трчбуот уточнения, так пак применяемая на яелезиодорскнон транспорто система кодирования осъоктоэ г<зло чувствительна к роду груза с точки зрения объеме-) «»формации.

Псхозгши» данными для исслвдооаннл потоков в данной работе пгилясь статистические сведения о величинах поэздопотоков, вл-гоиопстоксп пр:1С1.иа»чи*, отпраиляеккх со стлнний, в том числе траигнтми* без переработки, и соотретствукчт® им ролнчнмч ин

Формацнонных потоков. Эти сведения получены для станций различных типов - сортировочных, грузовых, контейнерной площадки.

Сведения о величинах транспортных- потоков в течение трех лет анализировались по масяцаи года, дням месяца и часам суток. Объем выборки (п) составил по месяцам года - три года <п=36). по дням месяца - в среднем 8 месяцев для каждой станции <г>г240), по часам суток - 3 месяца <п=960), причем при доверительной вероятности 0,9 , абсолютная овнбка не превышает 1,21 . .

Как показало исследование, все виды рассматриоаемых потоков подвержены месячным, суточным н снутрисуточчым колебаниям.

Были определены коэффициенты неравномерности для указанных станций для поеэдопотокоэ, вагокопотокоо и информационных потоков. Анализ полученных результатов показал, что с погревностыо не более 10 X в расчетах следует пользоваться коэффициентами неравномерности вагонопотоков. Для определения вида функции распределения вероятности потоков была использована методика, осиованюя ка роаеиии задач теории вероятности. В работе показано, что в соответствии с критерием Романовского может быть принята гипотеза о нормальном законе распределения вероятности интенсивности для исследуекик потоков.

Проведенный анализ сгатисгкчзсхаз данных показал, что на величину информационного потока оксзиааот влияние как пооэаопо-ток, так н сагояспоток. Для резсшш вопроса о стспси» значимости каядого из пи,- сиа нспользс^аи »«топ даухСоКториого диспор-смсиного сналз^а. £с£:!*шяа кк 'ориацмонкого потока определяете« иир&жецко;:'.

г;..-

|/| - оепая с?ёв.*мга, .

- оС}'е;к>2лсня1Л • сяияяисм поеэдепотоко.

- ь -

- ?{{в<т, обуслоплеиниП влияние« влгонолотока, О, - эффект, обуслооленнш! влиянием неучтенных о модели факторов.

Расчитлмиые величины статистик для пооздопотока 18.35 и вагонопотока г 55 позволяпт сдолать вивод, что

оба фактора значимы. Поэтому был сделан выбор наиболее значимого из сих с помощь» исследования корреляционной зависимости мехду потоками по формуле:

Р'

- пут

воличина исследуемого поэзло<вагоно)потогеа

( 2 )

где

Х!~ воличи

» (Л<-Хо)/Н,

у^ - величина исследуемого кпфориацисииого потока

п

Х'Цъ, ч-цу

Ц - число проведении* измерений, ЗСо,^' начало отсчета С^э^О )

* масатабныо коэффициенты ( было принято I г Ь а=

Получекч коэффициенты корреляции для каждого типа' станция, которие прияедени в таблице 1.

Таблица 1

Коэффициент« корреляции

Тип станции р \

прибытие отправление ,'

Рп Ра Рях Рь Г !

ГС 0.44-0,57 0,612-0.68 0,34-0.41 0,634-0,85

сс 0,51-0,62 0,73 -0,83 0,4 -0,5 0,71 -О.ОЗ !

г.п г.г 0,61 и 0.73 и 0,58

Из этой таблицы видно, что вагонопоток является более значимой величиной для информационного потока по сравнению с поеэ-допотокон. На основании этого принята целесообразность определения параметров информационного потока по величине параметров вагонопотока. Так как функции плотности вероятности вагонопото-ка и информационного потока носят нормальный характер, то и фуикция их совместного распределения будет иметь такхе нормальный характер. Тогда условное математическое ожидание величины информационного потока определяется выражением:

cl < 3 >

foi

Для того чтобы учесть сезонные и внутренесячные колебания, расчетная формула < 2 ) дополнена коэффициентами иеравноморнос-ти;

1-к. 4м(В+р|Кь-м(в»М_

( 4 >

Величины коэффициентов Кий Н Кен . получены в работе из анализа колебаний вагонопотсков.

Второй раздел посвяаон разработке- рекомендаций по использованию сувествувчнх каналов вналогепых систен передачи ¡селезно-дорояного транспорта для передачи информационные потоков к определения условий повышения скорости передачи по этим каналам.

В работе показано, что значительная часть каналов ьелезно-дорохной сети не соответствует нормам ИККТТ по величине в них импульсных помех ( 45* >. уровней невзэеаениого вума ( 20S ), иск.чхрний фазовых характеристик < 15S ), что значительно скаэы-кэчгся нл достоверности передачи информации. Проведено исследо-рлнин плиянич указанных видов меваювих факторов на достоверность сп^яччи /инних и ограничение скорости п*?р>едзчи. Для вы' - ICI -

полнеммя указанного исследования были проведен« намерения первичны» и вторичных параметров яаналов ТЧ различных систем передачи, применяемых на холеэных дорогах.

В хода сбора статистики били обслодоваии 420 каналов, о 16 системах передачи.

Исследования показали, что наиболее заметно влияние импульсных помех на входе систем передачи, где уровень напряхения помехи в ряде случаев сравним с уровнем напряжения полезного сигнала. Иояность помехи в подворхенной влиянию цепи линейного тракта система передачи определяется в обдем видо следующим образом:

е-]''5'««""-"'™*

нвт ( 5 ) где уи

- амплитуда импульса напряяения помехи, 5(тг ФУ"*1«51' определяющая распределение энергии по спектру.

- 0,25.4$)

(ЗГ <- коэффициент передачи по моцности между низкочастотной н

М-

высокочастотной цепями на частоте 1, модуль волнового сопротивления цепи на частоте П. - число одновременно влияющих цепей.

Результаты расчетов, проведенных по формуле ( 5 ) показали, что соотношение мощностей помехи и сигнала достигает в исследованных системах передачи К-60 своеЛ наибольвей величины на частоте 252 кГц и составляет 1,33 .

Анализ спектрограмм и осциллограмм импульсных помех, зафиксированных в каналах тональной частоты; показал, что спектр импульсной помехи равномерен в полосе пропускания канала, а уровень напряжения частотных составлпк>5ия импульсной помехи оыяе уровня напряхения флуктуэционней помехи на 5-10 дБ. Измерения импульсных помех показали, что в каналах магметральных и дорож-

ных систем передачи, наиболее характерными типами импульсных помех являются одиночные импульсы. Такое импульсное воздействие является следствием наличия t! холезнодорожных кабелях целей оперативно технологической связи < ПГС, И1С н др. >, соединительных линий и каналов низкой частоты, по которым передаются импульсы набора номера, подключения и выключения переговорных устройств и возникающие на АТС импульсы в процессе работы коммутационных устройста. При этом зафиксированные в каналах импульсные помехи имеют частоту номеронабирателя, амплитуду около 200 мВ, период следования 40 мс и скважность 2,5. Помехи в виде одиночных импульсов достигает амплитуды 200 нВ, период их следования составляет 0,7 мс, а скважность - 1000.

Для определения величины снижения верности в канале ТЧ вследствие действия импульсных помах использовалось выракениор]'

Po^ pW-KN ■

< е >

гд<ч

°аЯТ,10СТЬ препивоинв мгновенными значения»-,и напряжен ний импульсных помех порогооих напряжений сигнала, К[ЦП)- коэффициент вероятности овибог. из-за импульсных помех, зэвисякий от параметра функции распределения мгновенных значений импульсных помог.

Пыли проведены измерения числа импульсных помах е каналах тональной частоты иагистральних и дорожных систем передачи. По Р«-,ул! тчтям собранной и обработанной статисти&и построены функции вероятности превышения импульсними помехами пороговых урорной Лнялиэ объяма вмеорки показал, что величина относительной ('.»и'си ичмрр^ний не прнвиаает'205. Результаты расчета,про-вс'л-'ни' г,, по ({орк'уля (Р) подтрррцили ран^е еяелпниый визод о г"»" (Т" ? 1Ч.ЭЛН р г>=рхнрй чч'-ти линейного спектра наиболее под- 1Г -

оврхены влиянию импульсных помех. Ма основании этого в работе дается рэхомеидлцмя о предпочтительности выбора клнялоз для передачи данных э группах систем передачи, расположенных э нижней части линейного спектра.

1ак известно, порерьгои в каналах передачи данных могут существенно сникать парность перздачи информации.

Ожидаемая величина снижения верности передачи, вследствие действия крэтиовречонних пэрэривоо а каналах определяется выра-

}.] - число Ератковрсиетшк пчрарыооэ размоЯ длительности,

В работе сило прозs£c;to измерсиио числа зратковремвнных пе-рериееэ о еаиэяы тоиаяьиой частоты раэмиж систем передачи. Ear. показал» результат:! сбразотк:! стат!1ст:1г.и, яои£олы«>э число за-р^гнстрмрозакш!! Rps"rr.opp;M.nn".!us п-зрсриг.оз :-.!гчо1 дельность от 3 лэ Сг3 ие. !Тспояьагя снраяепио < 7 ) gr-.ч спрг>,пелены рчлч-чинн сг;1.»е!1ия верюсти о псслодоваиимз ячиалчх на равных гко-

,:':т У.'

Гасч«ти лехаэ&лм, что г:о-'.(ч->с1Со ошибок а пеналах ПД резко

по;;'г-с'гг>"т прч * ¡юлмчгУчнч cjc«f »■•• ;i<*p-JVW. <>олре 22 не. При пе-п> vus пт<р«ва болеэ 20,0 «с пгмэт* r,*> Cyjiyv уадрллтоорчть иоркзч 1:"Г5 Г, %?1> ii'j-зЗлс,клеть вгяп* при оргз|'и->-,ц"и и •>к-■-??луг?т ;;1НМ СП! С1ЧТ.1 ЛСОУП.

< 7 )

гдэ

"[" - длительность сеанса измерений.

Далее исследовано влияние фазочастотиой характеристики канала тональной частоты на верность и скорость передачи. Основной причиной, вызывающей искажение фазочастотной характеристики является наличие переприеиов в каналах связи. На сетях связи железнодорожного транспорта имеет место разное количество переприемов.

В работе получены аналитические вирахения, позволяющие оценить вероятность овибхи РсШ от величины неравномерности 4>а-зочастотной характеристики для разных скоростей переда-

чи, использующие соответствуюяио виды модуляции сигналов.

Для сигнала с относительной фазовой модуляцией ( ОФИ ), используемого для передачи со скоростью 1200 Бод [О'

Л 1

< в )

где

ф - сип;,'..': интеграла вероятности.

¡X - отнесение эффективных значения енгиал/помеха.

Для сигнала с двойной относительной фазовой иодуляцией < ДОФИ ), испольэусцогося для передачи со скоростью 2400 Бод

- _ 1-Ф(Р

Гш~ — • ( 9 >

Для сигнала с тройной относительной Сазооой модуляцией ( ТО-1И ), испольэувдсгося для передач;: со скоростью 4000 Бод

1 - % Мвш^и* Ь) •

( 10 )

- число позиций Сагоеой 1!ок»*дкуни, для сигнала ТО'.М М=0.

Согласно сирався!!«:! ( С ) - ( 10 ) построена группа граСи-

РР : у \

|1 ' ГЛ0Г/ в кянзлах с

различными видами нодулямми. Из них следует, что число перепрн-екныи участков для пыполнения норма MSITT дог »по быть ограничено: для сигнала ОТИ их количество но болов четырех, для ДОЗМ трех, для TO'iM - одного. Следовательно, при организации передачи данных следует использовать каналы, имекщие указанное число перепрлемоа на соответствующих скоростях передачи. При невозможности выполнения данных условий рекомендуется использование фазовых корректоров.

В третьем раздело работы разработаны вопросы оценки времени доставки сообщений для систем АСОУП, функционирующих в реальном маезтабе времени. В диссертации получены математические выражения для определения вероятности своевременней доставки ( Р ) и среднего времэни доставки сообаений С Т >, учитывающие примоня-enita на зелээнодорожном транспорте коммутируете и иекоммутиру-окыэ низко- л средносхоростннз канала, а также наличие на сети связи хепцентрлторов нагрузки.

В основу принятиа математических моделей положены результаты обработки полученных р;шео статисгичвсхих сведений об информационных потоках, на основании которых били определены вид и пзраизтри ins длин еообяенаЯ ( Ь ). интенсивности поступления сообясинЯ < Д ) и вид функции интенсивности снижения оперативной цедаост:) информации ab).

При этом получены еяедуепио аирчзоння дпя расчетов Р и Т: для мвконнутирусних каиалеп

Р --—ß ( ^ d) Мг____, , ( 11 )

l(ci+dJOU/0 + i

о'juf(r

ГД»

С - ннтенгипчогть откя-лор,

- |Г. -

^ - интенсивность обслуживания.

- интенсивность снижения оперативной ценности,

- эагруэха системы,

[/г - коэффициент готовности, лля коммутируемых каналов

Jj.fi-Рт) /,_£_)■

. . 2(4*0

т--^¿^--. < 14 )

^ - интенсивность поступления повторных вызовов, Р^ - величина потерь многоканального пучка.

При использовании о сети передачи данных концентраторов нагрузки время пребывания сообиения в системе зависит от времени ожидания в буфере концентратора и времени передачи по каналу связи. В работе действие концентраторов было представлено как система I особого обслуживания типа И*/С/1/Н, где К - число блоков в со общении.

Рассмотрено применение о сети концентратора с системой решающей обратной связи с непрерывной передачей, характерной для железнодорожного трансаорта. Время передачи информации ( Т ) будет определяться вирахоГшен;

р

Т= 'л/*- "'¿Г

гдэ '-

- интенсивность поступасуего потока сообщений, Р - вероятность ссибкн,

- ппрамэтр Функции расяредодскмз числа блоков в сообщении.

- 1С -

в нзстояяеа время на железных дорогах внедряются более со-в<п>яенные методы коммутации, поэтому для оценки времени доставки информации в диссертации разработана математическая модель виртуального соединения. Предлагаемая модель позволяет оценить величины длин очередей в узлах коммутации для сообиения по виртуальному каналу Е(п), внеаних сообщений Е(в), а также в канале связи Е(к).

Л , vt.

E<n) / | || | / | . где

- интенсивность обслуживания в 1-ом элементе < Узле коммутации ),

Д1 - интенсивность поступающего потока в 1-ом узле. Лд - интенсивность входяюяего потока виртуального соединения, для внешних сообщений:

Е(п) =

в каналах связи:

В результате использования подели были получены выражения,

позволяющие оценить вероятность блокировки о виртуальном канале

Рв, величину обслуженной нагрузки " скорость доставки

информации .

Рп = ^

Д-ооЬ ( ' 13 >

1 , С 17 )

Ч*|

По разработочкой методике била составлена программа расчета параметров виртуального соединения и построен« ого нагруэочныо

характористиraí, предст&вляюцие зависимость интенсивности обслу-хенного потока < «Ä.0<5c ) от скорости доставки сооо^ени«

( Ту ).

С помощь» нагрузочных характеристик виртуального соединения можно производить оценку основных параметров использует.'* систем передачи данных и коммутации.

3 А [ i С U II Н С

В соответствии с поставленными задачами в диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. На основании собранного и обработанного статистического материала о величинах поездог.отоков, вагонопотокоо и информационных потоков на станциях различного типа определена степень влияния параметров транспортныа потоков на параметры информационных потоков. Получены законы расщюделения интенсивностеЛ и коэффициенты неравномерности указанных потоков, при этом уста-новлон нормальный закон распределения шпенсивиостей потоков.

2. Установлено наличие коррелсцнонмой зависимости поеду ва-гонопотокон и информационным потоком. Величина коэффициента корреляции между вагокопотоко»: н информационны!! потохои находится в интервале 0.612 - 0,С8 Для рассмотренных ткпоа станций ( ГС, СС, ЕП ).

3. Предлохока натодика определения значений парзнвтроэ информационных потоков в зависимости от параяотроз вагонопотоков.

4. Исследование характеристик каналоо тональной частоты аналоговых систем передачи данных показали, что около 45 % таких каналов не соответствуют нормам НККТТ По импульсным помехам. Выявлены основные источники этих помех ( цепи оперативно-те*нологичегких связей,соединительные линии АТС и каналы низкой члстстн! Реком^идорзно доллть выбор кзналов тональной частоты дчч нер'-лт'и Пэт'»* Р никнл'й ч.т-ти линейного -"пектра еистоп nein -

рэдачм, напиоиео подверженных влиянии импульсных помех.

5. Установлено влияние кратковременных перерывов и неравномерности СазочястотиоЛ характеристики на верность передачи сигналов для различии* скоростей передачи. Показано, что при времени действия кратковременного перерыва более 28,8 мс число оанбох в капало резко возрастает, что необходино учитывать при построении сети связи АСОУП. Учитывая влияние перепрномов в основном на неравномерность Фазочастотних характеристик каналов, рекомендуется ограничить их количество в сети от >1 до 1, в зависимости от принятой скорости Передачи. Для повыяения верности передач» дани гококэддодии по выбору определенных каналов в си-степах передачи, фагочастоткио характеристики которых наименее подзор.тены ||сказ«пн!!н.

6. Рассмотрена■военогкостй погызсиая скоростеЛ передачи дашшз на судаствук-ий сетях еэаал залезкодорохного транспорта. При этом еказэяось.- что саерссть порола-«« данных могет бить увеличена с 1200 Бол до 2400 Спт/сек и 4000 бит/сех при соблюдении р^ьработэнкма усссивидэцяй по отбору п подготовке каналов для порода««» г,у:!!!'«. •, •

7. Прадутохсяа.ттснатя««еепза иод-эль. погэолягсяая определить вероятность ево'ворсяийяоя яосуаэга п ергяпев время доставки со-осейниЯ з еэтяа погедачз сатюх.- с учетом ррекени снигання оперативней 'аойисста кхфдевдяя. , Определен гид функции интенсивности енмявния'опг'раткгиоз цеднсста информации в задачах АСОУП.

<3. С учотоя прсгодчяоЛ на З'элсгмих дорогах работи по организация сети по?«дачи ешт с с.-.зременнкмя методами хоммута-аяя, разработала математическая кодоль виртуального соединения, поззолявяая есуя«стгить обоснованны?! сыбор параметров узлов коммутации н каналов связя.

П. На основании результатов, полученных п работе, разработаны м виеаренн рекомендации по выбору и подготовке к зг.сплуа-

тации каналов передачи данных на сети хелезисдорокного транс-

порта.

Публикации

1. Ракк И. А. К вопросу о применении концентраторов нагрузки в сетях передачи Даниил АСОУП / Соверканствование систем и средств передачи информации на хелознодорохнон транспорте: Сб. науч. тр. ЛКККТ; Под ред. В. И. Волкова. - Л. , 1989. - С. 69-74

2. Кудрявое В. А. , Ракк Н. А. Анализ структурной надехности магистральной сети ПДК / Совершенствование систен к средсте передачи информации на железнодорожном транспорте: Сб. науч. тр. / ЛККЕТ; Под рад. Е. Н. Волкова. - Д. , 1883. - С 52-50

3. Расчесова А. Г. . ГаСк И. А. Нагруаочиак характеристика виртуального соединения, РХ ЕКНЕТС "Еелезнохорожний транспорт", 1081, Н4 ,Р0Д. 4Д39. *

4. Кудрявое В. А. , Ракк >1 А. Электраниай телеграфный аппарат <¡>-2000. "Астокатчпа, телеивханика я связь !)а «олезнодороянон транспорте"// Н4,Н6,1Ш,Н10. 10С2 Г.

5. Ракк И А. Влияния врекалч гостггш! нифэриаиии в сан; а соул на сиихенме ее сперзтотпой иннюсп:. /Чоз::си докл. Неделя каукн-Б5 ПГУПС/ - а П. ШТПС - 1С05Г. , 0.103-103.

ЛЯГЕРАГУРА

1. Еанали передачи дапних /В. О. Сварцнан, Я. Е. ЭуСоаег.Ш,

А. Б. Пугач и др. ; под ред. С. О. Всг,рциаиа. -К : Связь, 1970. -304с.

..п.'шг.сано к г.статн -/¿.04.95 г. Ус.-.п.::. 1,23 •К чать оАсстпап ; у;.ага для :..:.о-;лт. пап, .орма': 60х£& 1/16 __З.,каз I. ____

ГЛОЗ! С-Леторс.-рг, '¿ссшисн.:^ пр.,5 - 2и