автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Методическое обеспечение построения систем регулирования движения поездов с использованием радиоканала

На правах рукописи

Алабушев Иван Игоревич

06460

333

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

РАДИОКАНАЛА

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2алпрщ

Москва-2010

004601383

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)» на кафедре «Железнодорожная автоматика, телемеханика и связь».

Научный руководитель доктор технических наук

Розенберг Ефим Наумович (НИИАС)

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Шаманов Виктор Иннокентьевич (МИИТ) кандидат технических наук, доцент Швалов Дмитрий Викторович (РГУПС)

Ведущая организация Уральский государственный университет путей

сообщения (УрГУПС)

Защита состоится «12» мая 2010 г. в 13:15 часов на заседании диссертационного совета Д218.005.07 при Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу: 127994, г. Москва, ул. Образцова 9, стр. 9, ауд. 1504.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба направлять в адрес диссертационного Совета

Автореферат разослан / ("ШАл!^1? 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор технических наук, профессор

В.И. Шелухин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы диссертации. Повышение надежности и безопасности перевозочного процесса является актуальной задачей научно-технического развития железнодорожного транспорта («Белая книга», ОАО «РЖД»). При этом опыт эксплуатации систем регулирования движения поездов (СРДП), построенных на основе типовых решений, показал, что они не в полной мере удовлетворяют возросшим требованиям по показателям надежности, безопасности и оперативности перевозочного процесса. Это связано с тем, что методы построения СРДП с использованием только традиционных каналов связи (проводных, индуктивно-рельсовых, оптических, аналоговой радиосвязи) приводят с одной стороны к неоправданным затратам в силу невозможности существенного повышения надежности перевозочного процесса, а с другой - к увеличению сроков окупаемости при построении на этой основе сложных технических комплексов. Например, внедряемая на сети дорог многоуровневая система управления и обеспечения безопасности движения поездов (МС), предусматривает в перспективе использование цифровых систем технологической радиосвязи (ЦСТР), что обеспечит высокую эффективность работы железнодорожного транспорта. Однако практическая реализация в полном объеме МС на отдельных участках железных дорог может составлять достаточно длительный срок (от 5 до 15 лет). В то же время сегодня востребованы оперативные решения, способные в кратчайшие сроки повысить надежность перевозочного процесса в части решения отдельно выделенных задач («Концепция повышения безопасности движения на основе применения на железных дорогах многофункциональных комплексных СРДП», утвержденная президентом ОАО «РЖД» В.И. Якуниным в 2006 г.).

Решение данной задачи требует использования методов построения систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи (СЖАТ) на основе теории безопасности и теории надежности. Значительные достижения в данной области на железнодорожном транспорте (Адомит С., Баранов Л.А., Беляков И.В., Бес-темьянов П.Ф., Кравцов Ю.А., Лисенков В.М., Никифоров Б.Д., Сапожников В.В., Сапожников Вл. В., Христов Х.А., Шалягин Д.В., Шаманов В.И., Швир В. и другие ученые) обеспечивают объективные условия для совершенствования систем автоматики и телемеханики. Однако специфика разработки и модернизации СРДП, требует уточнения общих методов построения СЖАТ. В связи с этим це-

лесообразно рассмотреть результаты, полученные в работах Розенберга E.H., Шубинского И.Б. Так, используя разработанные этими учеными аналитические методы и алгоритмы расчета, прогнозирования и доказательства функциональной безопасности сложных многоканальных и многоуровневых систем, возможно выполнить легализированный анализ построения СРДП с использованием локального радиоканала в качестве дополнения к существующей инфраструктуре. Такое решение, ориентированное на автоматизацию ограниченного набора функций управления, способно в сжатые сроки обеспечить повышение надежности перевозочного процесса за счет сокращения количества отказов в СРДП и снижения влияния «человеческого фактора» на безопасность движения в наиболее сложных технологических ситуациях. Таким образом, задачи, решению которых посвящена диссертационная работа, являются актуальными с точки зрения повышения уровня безопасности и надежности технических средств регулирования движения поездов.

Объектом исследования являются системы, предназначенные для регулирования движения поездов, а предметом - методы и способы повышения функциональной безопасности и надежности СРДП.

Автором определена проблемная ситуация, сущность которой состоит в противоречии между практической необходимостью оперативных решений обеспечивающих повышение уровня безопасности и надежности СРДП, и отсут ствием достаточно эффективных методик построения СРДП, адекватно учиты вающих существующую инфраструктуру, в частности экономически эффектив ных для линий с малой интенсивностью движения поездов.

С учетом результатов анализа состояния решаемой научной проблемы це лью диссертации является повышение безопасности существующих СРДП пу тем введения с помощью локального радиоканала дополнительных функци " безопасности.

Для достижения поставленной цели необходимо провести исследования п следующим направлениям:

• определение проблемных вопросов надежности систем управления перевозоч ного процесса, оказывающих наибольшее влияние на безопасность движения;

• разработка методики построения СРДП с использованием локального радио канала;

• разработка комплекса аналитических моделей прогнозирования надежности и безопасности СРДП с использованием локального радиоканала;

• разработка комплекса процедур по организации радиоканала с искусственно ограниченной зоной действия, обеспечивающих требуемые эксплуатационные показатели СРДП;

• разработка дополнительных функций безопасности, комплекса технических и программных решений их реализующих;

• практическая проверка технологических, алгоритмических, технических и программных решений по внедрению дополнительных функций безопасности.

Исходя из сформулированных противоречий и цели исследований решаемая в диссертационной работе научная задача может быть определена как задача разработки научно-обоснованной методики построения СРДП с использованием локального радиоканала как основы для оперативных решений повышения функциональной безопасности и надежности СРДП за счет автоматизации и дублирования ограниченного набора функций управления подвижными единицами.

Методы исследования. В работе выполнен системный анализ существующей проблемной ситуации, определены цели, исследованы и предложены пути их достижения. Для решения поставленных задач в работе использовались элементы теории вероятности и массового обслуживания, теории надежности и функциональной безопасности, теории алгоритмов, имитационного моделирования и методы технико-экономического анализа сложных систем.

Научная новизна и теоретическая значимость диссертации состоит в следующем:

• разработана методика построения безопасных СРДП с использованием локального радиоканала, отличающаяся от известных тем, что обеспечивает улучшение эксплуатационных показателей СРДП, в рамках существующей инфраструктуры, за счет автоматизации ограниченного набора функций.

• обоснована целесообразность и возможность введения дополнительных функций безопасности в тракте дежурный по станции - машинист за счет использования ограниченного по зоне действия радиоканала, позволяющих оперативно и экономично решать вопросы повышения безопасности.

• определены параметры протокола обмена информацией, обеспечивающие необходимые показатели надежности и безопасности двустороннего обмена данными по радиоканалу с ограниченной зоной действия.

Практическая ценность диссертации состоит в доведении результатов научных исследований до конкретных инженерно-технических решений СРДП, обеспечивающих повышение уровня надежности и безопасности перевозочного процесса, а именно технических решений, алгоритмов функционирования, программного обеспечение для комплекса технических средств принудительной остановки локомотива (КУПОЛ), унифицированного вычислительного комплекса системы интервального регулирования (УВК СИР), системы информирования работающих бригад о приближении поезда (СО).

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждена математическими доказательствами и обусловлена корректностью исходных математических положений, обоснованностью принятых допущений, а также результатами внедрения разработанной научной методики. Корректность полученных теоретических результатов подтверждена экспериментальными исследованиями с использованием аппаратно-программных комплексов.

Реализация результатов работы. Результаты исследований, полученные в диссертации, были использованы при разработке «Концепции систем оповещения работающих бригад о приближении поезда», утвержденной Старшим Вице-президентом ОАО «РЖД» В.А. Гапановичем 18.08.09, и нашли применение в следующих устройствах и системах регулирования движения поездов: КУПОЛ (серийное внедрение); система контроля подвижного состава СКПС (серийное внедрение); модуль радиоканала комплексного локомотивного устройства безопасности КЛУБ-У (серийное внедрение); УВК СИР (постоянная эксплуатация); полуавтоматическая блокировка с использованием радиоканала ПАБ-РК (опытная эксплуатация); автоматическая переездная сигнализация с радиоканалом АПС-РК (опытный образец); СО (опытный образец).

Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс центра обучения ОАО «НИИАС» при переподготовке персонала железных дорог в области повышения безопасности движения поездов на базе современных информационных технологий.

Результаты, выносимые на защиту:

• методика построения функционально безопасных СРДП с использованием радиоканала ограниченного по зоне действия;

• комплекс аналитических моделей прогнозирования надежности и безопасности СРДП с использованием радиоканала ограниченного по зоне действия;

• комплекс процедур по организации радиоканала с искусственно ограниченной зоной действия для СРДП;

• комплекс технических и программных решений, реализующий дополнительные функции безопасности.

Апробация результатов. Основные научные и практические результаты диссертации докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Спутниковые технологии и системы цифровой связи на службе железных дорог» (Москва, 2007), Международной специализированной выставке «Электротехническое оборудование и энергосберегающие технологии в электроэнергетике» ЭлектроТехноЭкспо (Москва, 2007), ежегодной конференции молодых ученых и аспирантов ВНИИЖТ (Москва, 2007), на заседаниях кафедры «Железнодорожная автоматика, телемеханика и связь» РГОТУПС (РО-АТ-МИИТ) и заседаниях ученого Совета ВНИИАС МПС России (ОАО «НИИ-АС») 2005-2009 г.

Публикации. Материалы диссертации отражены в 15 печатных работах, из которых 8 опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК. По теме диссертации получены свидетельство о регистрации программы для бортового устройства системы КУПОЛ, патент на способ определения свободности железнодорожного перегона от подвижного состава на основе счетчиков осей с использованием радиоканала и патент на устройство микропроцессорной автоблокировки с использованием радиоканала.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, 10 приложений, списка литературы, включающего 122 наименования, и содержит 154 страницы основного текста, 54 рисунка и 27 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируется противоречие, составляющее существо проблемной ситуации, исходя из которого, определяется цель исследования и научная задача. Дается краткое содержание глав диссертации.

В первой главе выполнен аналитический обзор состояния и проблем обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте. Определены недостатки работы существующих СРДП: недостаточная надежность (появление «Белого» огня на кодированных участках за декабрь-июль 2007 г.- 128903 случая); значительное влияние «человеческого фактора» на безопасность движения (количество проездов запрещающего сигнала светофора с 2003 г. по 2008 г. - 83 случая); отсутствие дублирования информации локомотивной сигнализации; низкий уровень полноты безопасности (УПБ 1 и 2) эксплуатирующихся систем, осуществляющих формирование и передачу временных ограничений скорости и выдачу управляющих команд (разрешение/запрещение проезда запрещающего сигнала, остановки) и др.

Для повышения надежности перевозочного процесса за счет преодоления ранее определенных негативных факторов предложено применение дополнительного канала передачи данных, используемого как для дублирования информации, так и передачи данных, которые в настоящий момент не автоматизированы и ответственность за которые возложена на машиниста. С учетом статистических данных, где сбои в работе СРДП локализованы по месту (так количество сбоев AJICH на станциях составляет примерно половину всех сбоев на сети железных дорог, это притом, что протяженность кодируемых станционных путей в 3-4 раза меньше кодируемых путей на перегоне), предложено применение локального радиоканала (рис.1).

Улраатаюн/не команды . Контро ль . ^ .

Стационарные СРДП

.Временные ог^тннчення

ДСП'ДНЦ

Какал САУТ

Уса\п

I Канал j АЛСН

í'aicH

Локальныа I

íl. nüíiinirauai '

Канал

АЛС-ЕН j. радиоканал —т--.т./— —

Поездная ситуация]

1'ен

Гогу. | Умай. " Veta. I Vo) 6. AJ, Греч. | Ухе.

Комплексная локомотивная система безопасности на базе КЛУБ-У Уд оп. б.-m т(Уогр,Ув и Уреч,Ya уб. АЛ С, Vxb, Усаут, Уалсн,Уеи,Убдят,Уман)

í

Ограничения скорости

Втуатьньш кон- j гроль обстановки] АЛС <в особенности ¡i на некоднрован- j «ом участке) |

Список предупреж-

Убдит. Индикация Уфакт б.

г У виз.

Уфакт.м.

Уреч.

¡Речевые команды |(на остановку, (начало движения, ¡проследование Уогр. Ы^ого сигнала «светофора)

- —т—

¡Бодрствование-' | МаШИНИСТ ! Бдительность i

где Уфакпим - скорость формируемая машинистом; Удои.б. - допустимая скорость движения, определяемая устройством обеспечения безопасности; Усаут - допустимая скорость движения от системы САУТ; Уалсн - допустимая скорость от АЛСН: Ген - допустимая скорость от АЛС-ЕН. Убдит. - допустимая скорость движения, определяемая ТСКБМ и система!) обеспечения безопасности на основании уровня бодрствования^ бдительности); Уман. - допустимая скорость движения при выполнении маневровых работ; Уогр. - допустимая скорость движения при движении по временным ограничениям скорости; 1'виз. - допустимая скорость движения при визуальной оценки поездной обстановки, Уреч, - допустимая скорость движения по командам от ДНН-ДСП; Удуб.АЛС -допустимая скорость движения по АЛСН 'АЛС-ЕН; Ухе. - допустимая скорость движения, формируемая в зависимости от расстояния до хвоста впереди идущего поезда.

Рис. 1. Потоки данных в СРДП при использовании локального радиоканала.

На рис.2 приведены варианты реализации локального радиоканала, учитывающие возможность использования данного решения как автономно, так и в качестве

дополнения существующих способов построения СРДП.

Рис. 2. Структура способов построения безопасных СРДП, дополненных методикой построения СРДП с локальным радиоканалом

Результаты предварительного анализа эффективности использования ЛРК в СРДП приведены в табл. 1. Установлено, что при «плохом» основном канале передачи данных С из рассмотренных вариантов, приемлемыми показателями надежности обладает структура «1 из 2», а приемлемые показатели безопасности демонстрирует структура «2 из 2» и система, построенная при использовании только ЛРК.

Таблица 1.

Предварительный анализ эффективности использования ЛРК в СРДП

Реализация Надежность, 1/ч Безопасность, I/ч

Основной канал передачи данных

Локальный радиоканал ЛЛРТсКТ1 (У(M+N)) < IV ДО» - KT'(y(M*N))2"< 10 *

Схема«! из 2» bJCr'(y(M+NJ) < 10'5 Kr'(y(M+N))2M< 1<Г5

Схема «2 из 2» ^ = Xo.+KT'(y(M+N)) < 10'2 Xf KT'(y(M+NJ)2-N< 10"

М- длина сообщения; Y - поток отказов, учитывающий среднюю вероятность искажения на бит передаваемой посылки; К - количество подвижных единиц; Т -периодичность обмена; вероятность необнаружения ошибки графическим избыточным кодом в соответствии со стандартом CENELEC EN50159 оценивается 2~", где N - разрядность кода; Ло„, Ази - интенсивности потери и искажения информации в канапе G.

Полученный результат подтвердил целесообразность дополнения эксплуатирующихся СРДП локальным радиоканалом. При этом потребовалось разработать

модель устройства с ЛРК, одновременно обладающую высокими показателями надежности и безопасности, для чего выполнена оценка параметров надежности и безопасности одно-, двух- и трехканальных систем. При этом применен аналитический метод вероятностного анализа сложных систем (к которым относятся СРДП), основанный на однородных марковских процессах, рекомендованный ГОСТ Р МЭК 61508-2007 а, также европейским стандартом СЕМЕЬЕС. С этой целью разработан комплекс марковских моделей прогнозирования надежности и безопасности восстанавливаемых систем с локальным радиоканалом.

С помощью графового метода, изложенного в справочнике по надежности технических систем под редакцией ИЛ. Ушакова, определены показатели надежности я безопасности традиционной системы «ЛРК-КЛУБ-У». Определен коэффициент готовности:

к __т»+тл__т

Г, +т;а, + V, +Г,а„++Г4о, +Г,а,

где а, .Аб - вес разложения графа, I- вес пути, ¿-количество путей из

вершины вершину 5), 7} - математические ожидания. По формуле Кц= 1-Кг определен коэффициент простоя. Определена средняя наработка до опасного отказа:

Тл +Ttp„ +TlP„ +T,pm+Ttpu +Т,р„ +T(Poi

(2)

1 ~ (PmPuPa+PtiPilPn+PviPuPa+PaPiApta+PoiPia+PaPiS Ря+РтРхРю+РюР») где Ti - математические ожидания, -вероятности переходов.

В качестве единственного канала передачи информации между устройствами СРДП рассмотрен ЛРК. Основные преимущества при использовании ЛРК: высокая скорость передачи данных, наличие обратного канала, выполнение логических контрольных проверок за счет использования дополнительных данных.

Определены показатели надежности и безопасности системы «ЛРК-КЛУБ-У».

Определен коэффициент готовности:

к,__ZL±5£LtZ&--(3)

Г, +7,0, +Г,а, +Г,а, +Г4а4 +Г5о5 где Ti - математические ожидания, а,- коэффициент.

Определена средняя наработка до опасного отказа:

Г„ - r« * * + т>р<» + т<р* * V« * Т'Р» (4)

1-±п

где Т, - математические ожидания, /^-вероятности переходов, Pi - вес i -того контура, у - количество контуров.

Рассмотрены аналитические модели двух- и трех- канальных систем, где в качестве дополнительного канала передачи информации используется ЛРК. Для модели «АЛСН-ЛРК-КЛУБ-У» представленной на рис.3 получены выражения показателей надежности и безопасности.

где St- Исправное состояние; St - Отказ средам диагностики (под средствами диагностики подразумевается средства дааютерского контроля); Sj - Отказ УВК или АЛСН при исправной диагностике; St -Отказ КЛУБ-У; S<- Отказ УВК wm АЛСН и отказ средств диагностика; St-Отказ средств диагностика ы отказ КЛУБ-У; S, - Отказ УВК um АЛСН и отказ КЛУБ-У; S7 - Отказ УВК аш АЛСН. отт КЛУБ-У и отказ средств диагностики; S, - Незквмалентные отказы УВК или АЛСН при исправной диагностике и исправном КЛУБ-У; St • Неэквивалентные отказы УВК um АЛСН при неисправной дивгксстисе и истрав-иак КЛУБ-У; Sa • Неэквивалентные откат УВК или АЛСН при тисгровной диагностике и отказе КЛУБУ; S,/- Неэквивалентные отказы УВК шт АЛСН при исправной диаямапике я отказе КЛУБ-У; Sa- Опасный отказ Эквивалентные отказы УВК um АЛСН грилювых состояниях средств диагностики и КЛУБ-У; X - штенсшность потока отказов стационарных устройств в составе системы; Я* - интенсивность потока отказов сродств диагноатжш; К^л • штенсшность потока отказов КЛУБ-У; М - штенсшность потока восстановления отказов; а - вероятность того, что отказ УВК гЛентичен отказу АЛСН: А^,-интенсивность потока опасных отказов, способных жпникнутъ при неэквивалентных отказах АЛСН и УВК ер • интенсивность устранение опасного отказа системы.

Рис. 3. Граф состояний и переходов модели «АЛСН-ЛРК-КЛУБ-У»

Определен коэффициент готовности:

К ,__r.+lft+lfr+lfo___

' Т, +7;а, +тл +Г]0, +Г,а, +ГЛ+Г4о, +ГЛ +ТЛ +]>, +7>„ +TtAl +7^ W

где 7}- математические ожидания,коэффициенты. Определена средняя наработка до опасного отказа: г гг Т°+Т<Р°> +Т*Р« +т>р«+т*р<* +Ър„+Тчря+Т,рю +Tltpait,+T,lPl„ (6)

*ОП j » '

ы

где Г/ - математические ожидания, р0 -вероятности переходов, Pi • вес / -того контура, у-количество контуров.

Получены выражения показателей надежности и безопасности модели

«А Л СН-ЛРК-А ЛС-ЕН-КЛУБ-У»:

к __ _ .

где Т, - математические ожидания, а,- коэффициенты.

го»=—--7-—г-—

1 -+ 5^5118 + ''ог^зг 118^80

где Г, - математические ожидания, - вероятности переходов.

Результаты расчетов по формулам (1)-(8) подтвердили, что для типовой схемы локомотивной сигнализации из-за высокого уровня помех и наличия только амплитудной модуляции в канале с пассивной паузой, возможно ухудшение интенсивности опасных отказов с переходом от уровня полноты безопасности 4 (УБП 4) к уровню УБП 3 по ГОСТ Р МЭК 61508-2007. Также подтверждено, что использование системы АЛС-ЕН взамен АЛСН позволяет теоретически не меньше чем на порядок снизить интенсивность опасных отказов в условиях плохой помеховой обстановки. Сравнение данных структур построения СРДП и введение дополнительного ЛРК показало, что в ограниченной зоне приема информации с ограничением по времени ее действия возможно снижение опасных отказов почти на порядок и для некоторых зон в маршруте переход от УБП 2 к УБП 3. Для комплекса систем АЛСН-АЛС-ЕН-КЛУБ-У введение ЛРК позволяет снизить коэффициент простоя системы.

Представлена методика построения СРДП с использованием радиоканала, которая содержит следующую последовательность этапов.

Этап 1. Проводят анализ проблемной ситуации. Определяют цель, функции и структуру системы. Формируют техническое задание (ТЗ).

Этап 2. Выполняют анализ СРДП. Выполняют поиск аналогов системы, поскольку нецелесообразно выполнять разработку новой СРДП при наличии имеющихся вариантов, полностью удовлетворяющих предъявленным требованиям. Если не найден аналог, то выполняют поиск прототипа (СРДП, более полно соответствующая требованиям ТЗ).

Этап 3. Выполняют оценку параметров надежности и безопасности СРДП путем исследования функционирования СРДП методами, рекомендованными ГОСТ Р МЭК 61508-2007 а, так же европейским стандартом СЕЫЕЬЕС.

Этап 4. Выполняют сравнение характеристик выбранной СРДП с требуемыми (ТЗ). В случае соответствия требованиям ТЗ, выполняют последующие этапы

реализации системы. В противном случае появляется необходимость синтеза новых решений. 1 '

Этап 5. Выполняют генерацию принципиальных решений, определяющих структуру ЛРК с учетом специфики его функционирования в составе конкретной СРДП. Выбор решений основан на использовании методики ограничения стоимостных затрат для каждого допустимого уровня полноты безопасности. Далее выполняют переход на третий этап.

Этап 6. Выполняют реализацию СРДП. (Этапы разработки новых/модернизируемых систем выполняют в соответствии с ОСТ 32.91-97, ОСТ 32.181-2001 и др. Для существующих систем выполняют проектно-изыскательские работы).

Вторая глава посвящается вопросам разработки методического обеспечения построения СРДП с использованием локального радиоканала (рис. 4). На основании нормативно-технической документации определены общие требования к ЛРК.

СПДОАО «РЖД»

* Гппли

Зона устойчивой связи (Сигнал/шум нормирова-

перегрп

Зона неустойчивой связи (Сигнал/шум не нормированы)

Отсутствие квитанции на посылку, т.к. координата борта не принадлежит зоне действия ЛРК

ререезд

Зона действия 'лолалвнвгв-радиоканаяв-(определяется в линейных координатах) Рис. 4. Организация локального радиоканала

Предложен общий алгоритм взаимодействия локомотивных и стационарных устройств СРДП, учитывающий работу устройств как на участках оборудованных устройствами с ЛРК, так и на участках со штатными техническими средствами. Проведен анализ источников телемеханической информации и критериев достоверности поступающих от них данных. Рассмотрены различные алгоритмы комплексирования данных и различное распределение функций обработки данных и функций безопасности. Предложена процедура комплексирования данных традиционных СРДП и данных от ЛРК. При отказе традиционных СРДП и наличии

информации по JIPK вводится ограничение на время работы по данным-ЛРК, что способствует повышению надежности и безопасности системы в целом. Допустимое время использования данных ЛРК Тта определяется по модернизированной формуле В. Швира.

Рассмотрены вопросы организации ЛРК с учетом использования эксплуатирующихся на сети дорог и перспективных средств связи. Разработаны варианты работы СРДП в режимах частотно-временного разделения. Предложен вариант организации работы по радиоканалу с разделением времени на основе использования секундных меток (СМ), получаемых от модифицированных радионавигационных приемников ГЛОНАСС/GPS. Новизна процедуры заключается в способе определения времени работы в эфире, что позволяет исключить дополнительные связи между абонентами для синхронизации работы. Разработаны асинхронный и синхронный алгоритмы взаимодействия устройств СРДП, состоящие из двух частей: регистрация и работа в системе. Ближайшим аналогом разработанного алгоритма регистрации бортовых устройств является известный алгоритм ALOHA. Предложенный алгоритм отличается от него наличием выделенных временных интервалов (1 интервал на передачу, 5 интервалов на прием, 10-60 интервалов для штатной работы). Моделирование статистики получения сообщений пуассонов-ским процессом в алгоритме регистрации показано, что используется 37 % ресурса связи, что на 17 % выше, чем у традиционного алгоритма. Показано, что основным достоинством асинхронного алгоритма по сравнению с синхронным является простота аппаратно-программной реализации. Достоинством синхронного алгоритма является высокая эффективность в том случае, когда поток данных значителен, т.е. все временные интервалы заполнены. К недостаткам можно отнести: сложную программно-аппаратную реализацию; необходимость поддержки времени (корректировка СМ) при отсутствии достоверных решений от радионавигационного приемника, обеспечивающего синхронизацию работы всей системы радиосвязи (при отсутствии корректировки долговременная стабильность определяется качеством кристалла осциллятора в среднем 1 мкс на 1 с).

Выполнен анализ методов защиты информации в ЛРК с использованием отечественных и зарубежных стандартов. В качестве средств обеспечения безопасности при передаче информации предложено комбинированное использование защитных процедур.

Рассмотрены варианты представления информации в системе передачи данных. С учетом ограниченных аппаратных ресурсов бортовых устройств (в КЛУБ-У/КУПОЛ-Л модуль радиоканала построен на базе процессора АТМЕЬ 51-ой серии, где память программ составляет 8-20 Кб) в качестве структуры сообщения выбран вариант, где защита данных осуществляется с помощью кода передачи. При переходе на использование сетей ОБМ-Я/ТЕТЛА возможно применение структуры сообщения с разделенным кодом передачи и кодом безопасности.

При разработке версии протокола обмена ответственными командами по цифровому радиоканалу использовались рекомендации европейского стандарта ЕЫ 50159. В соответствии с которым вклад отказов линии связи в опасные отказы не должен превышать 10'12 и 10"" 1/ч для стационарных и бортовых устройств СРДП. Вероятность опасного отказа при передаче посылки с учетом повторов возникает в случае, если при первой попытке ошибка в передаче не была обнаружена проверкой контрольных условий, либо первая ошибка была обнаружена, а вторая не обнаружена, либо первые две были обнаружены, а третья нет и т.д. Общая эффективность применения кодирования циклическим избыточным кодом (ЦИК) в соответствии со стандартом ЕЫ 50159 оценивается вероятностью необнаруженной ошибки 2'", где N - разрядность кода. Вероятность опасного отказа при передаче посылки составляет:

Роп =2'" Рх + + (9)

где количество допустимых повторов; Р, = у(Н + //) - вероятность не передачи посылки за рабочий цикл (М - длина сообщения, у- поток отказов, учитывающий среднюю вероятность искажения на бит передаваемой посылки).

Определены значения интенсивности опасного отказа в зависимости от длины кода безопасности:

Ъп=К*Т?*Роп (10)

где К- количество локомотивов, Тц - периодичность обмена.

Полученные результаты показали:

- При выборе кода безопасности длиной N=16, 32 интенсивности опасного отказа Х0п^ 2,5*10 3/4*10*8 1 /ч (для 20 локомотивов) не удовлетворяют требованиям безопасности на бортовые и стационарные устройства СРДП в целом. Безопасность на заданном уровне обеспечивается только при использовании кода безопасности не менее 48 бит (Л0п £ 6,4* 10"13 1 /ч). При этом выбранная длина кода

безопасности не оказывает существенного влияния на значение времени доставки информации;

- Выполнение требований надежности системы возможно только при введении повторов сообщений. Для этого алгоритм функционирования системы должен быть рассчитан на формирование оперативных данных управления с запасом на время доставки, которое определяется количеством повторов и периодом отправки сообщений;

- Большинство предложенных к рассмотрению параметров процесса обмена обеспечивают доставку неискаженного сообщения в течение недопустимого для ответственных данных периода времени (до 6 мин.).

Для уменьшения времени задержки передачи данных предложен алгоритм передачи посылки по частям. Сообщения длинной / бит за рабочий цикл отправляются 0 пачками по М<з бит, к каждой пачке добавляется остаток кодирования ЦИК длиной N5, а (С?+1)-ая отправляемая в этом же цикле пачка содержит контрольный код основной посылки длиной N бит. Таким образом, реально за рабочий цикл передается Q(MQ+N^+N бит.

Вероятность необнаружения ошибки за рабочий цикл составляет:

Ре=[(1-(1-10-3)е(^+^))(1-(1-10-3Г)]2-^2-Л' (11)

Рассмотрена надежность приведенного выше варианта построения цикла обмена данными, предусматривающего также ¿-кратное количество повторов передачи одной пачки. Надежность определяется вероятностью того, что Ь последовательно переданных копий одной пачки длиной X передаются с ошибкой:

Р(Л') = (1<Г5Л0!' (12)

Интенсивность отказа определяется:

А = кт;>1др(ме+А'д)р(м)) (13)

В рассмотренной модели использование алгоритма передачи посылки по частям приводит к четырехкратному (при введении избыточности 16 %), пятикратному (при введении избыточности 32,5 %) и шестикратному (при введении избыточности 59 %) уменьшению величины задержки на доставку информации, сохраняя при этом длину кода, необходимого для соблюдения требований безопасности. Полученные значения достаточны для передачи по ЛРК команд: на принудительную остановку подвижного состава, разрешение проследования закрытого светофора, назначение номера пути на перегоне, передачи количества осей.

В третьей главе работы рассмотрены вопросы практической реализации разработанного ранее методического обеспечения. Для ряда систем (КТС КУПОЛ, УВК СИР, ПАБ-РК), разработанных при участии автора, получены два патента на изобретения. Кроме того свидетельство о регистрации программного обеспечения. Особенностью данных систем является использование ЛРК в качестве основного или дополнительного канала передачи ответственной информации, что обеспечивает расширение функциональных возможностей СРДП. В приложении приводятся документы о внедрении систем, разработанных при участии автора.

В четвертой главе работы определяется экономическая эффективность предложенной методики. Показано, что за счет использования результатов проведенной научно-исследовательской работы возможно сокращение на 15 % времени задержки поездов при нарушении работы устройств СЦБ. Показано, что экономическая эффективность предложенного в третьей главе комплекса систем определяется: сокращением случаев нарушений безопасности движения, повышением надежности стационарных и бортовых устройств и систем обеспечения безопасности движения в два раза и созданием предпосылок для сокращения ремонтного и обслуживающего персонала на 10 %.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертации:

1. Определены проблемные вопросы надежности систем управления перевозочным процессом, оказывающие наибольшее влияние на безопасность движения.

2. Предложена методика построения СРДП с использованием радиоканала, ограниченного линейными координатами по зоне действия при использовании в качестве основного канала передачи данных и ограниченного по времени действия при использовании в качестве дублирующего канала передачи данных.

3. Разработан комплекс аналитических моделей прогнозирования надежности и безопасности СРДП с использованием ЛРК. Анализ показал, что применение ЛРК может обеспечить снижение на порядок значения интенсивности опасного отказа по отношению к существующим СРДП. При этом может быть достигнут третий уровень полноты безопасности по ГОСТ Р МЭК 61508-2007 по вновь вводимым функциям.

4. Сформулированы требования к структуре технических средств и протоколу < передачи информации между стационарными и подвижными объектами для СРДП по ЛРК.

5. Предложен вариант защиты информации для реализации в локальном радиоканале на основе комбинированного использования известных способов, учитывающий ограничения аппаратных ресурсов эксплуатирующихся СРДП.

6. Разработан вариант организации канала передачи данных на базе локального радиоканала для СРДП, обеспечивающий реализацию дополнительных функций безопасности в тракте дежурный по станции - машинист.

7. Разработан вариант организации работы ЛРК с разделением времени на основе использования секундных меток, получаемых от модифицированных радионавигационных приемников ГЛОНАСС/СРБ, позволяющий функционировать различным СРДП на одной частоте в режиме временного разделения.

8. Определены параметры протокола обмена информацией (количество повторов, время задержки при передаче информации с учетом повторов, длина кода безопасности), обеспечивающие необходимые показатели надежности и безопасности двустороннего обмена данными по ЛРК.

9. Обоснована зона действия ЛРК при использовании штатной аппаратуры радиосвязи, входящей в состав КЛУБ-У.

10. При участии автора, разработаны технические решения (ПАБ-РК, КТС КУПОЛ, УВК СИР), алгоритмы и программное обеспечение, расширяющие функциональные возможности СРДП: принудительная остановка по команде дежурного по станции или поездного диспетчера, разрешение проезда запрещающего сигнала светофора (в том числе на некодированном участке), временные ограничения скорости, дублирование сигнала АЛС, передача сигнала «Тревога» от машиниста, назначение номера маршрута/номера пути бортовому устройству.

11. При использовании результатов диссертационной работы возможно создание условий для сокращения времени задержки поездов при нарушении работы устройств СЦБ примерно на 15%.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: 1. Зорин В.И., Алабушев И.И., Титов В.П.. Локомотивные устройства обеспечения безопасности движения. ЦНИИТЭИ, Серия «Сигнализация и связь» - М.:

2004.-е. 39-60.

2. Алабушев И. И., Зорин В. И., Шалягин Д. В. Цифровой радиоканал передачи данных. Автоматика, связь, информатика №3 - М.: 2007. - с. 4-6.

3. Зорин В.И., Алабушев И.И., Кравец И.М.. Автоматическая переездная сигнализация с радиоканалом. Автоматика, связь, информатика №5 - М.: 2007.-е. 8-9.

4. Розенберг E.H., Воронин A.A., Алабушев И.И.. Спутниковые технологии для решения задач улучшения перевозочного процесса. Международная научно-практическая конференция «Спутниковые технологии и системы цифровой связи на службе железных дорог». Сборник докладов. -М.: ВНИИАС, 2007.-е. 13-15.

5. Новиков В.Г., Алабушев И.И.. Цифровые сети радиосвязи стандарта GSM-R и TETRA. - М.:Труды ВНИИЖТ, 2007. - с. 209-216.

6. Зорин В.И., Алабушев И.И.. Универсальный вычислительный комплекс системы интервального регулирования. Автоматика, связь, информатика. №9 -М.:2007. - с. 9-11.

7. Зорин В.И., Алабушев И.И., Новиков В.Г.. Применение измерителей расстояния в устройствах обеспечения безопасности движения поездов. Автоматика, связь, информатика. №10 - M.: 2007.-е. 25-26.

8. Зорин В.И., Алабушев И.И.. Система принудительной остановки поезда. -М.:Труды ВНИИАС, выпуск 7,2007. -с. 7-10.

9. Алабушев И.И.. Оповещение работников о приближении поезда. - М.:Труды ВНИИАС, выпуск 7,2007. -с. 65-68.

10. Розенберг E.H., Зорин В.И., Алабушев И.И.. Спутниковый контроль местоположения поездов: варианты и проблемы. Евразия Вести. №11- M.: 2007-е. 24.

11. Розенберг E.H., Зорин В.И., Новиков В.Г., Алабушев И.И.. Исключения проезда запрещающего сигнала светофора. Автоматика, связь, информатика. №2 -М.: 2008 -с. 10-11.

12. Новиков В.Г., Алабушев И.И.. Координатная система контроля и оповещения, Вестник ВНИИЖТ (1) - М.:2008. - с. 45-48.

13. Розенберг E.H., Воронин A.A., Алабушев И.И.. Современные технологии и технические средства для повышения безопасности перевозочного процесса. Электроника и электрооборудование транспорта. №1,2008. -с. 17-22.

14. Алабушев И.И., Новиков В.Г., Козлов М.А.. Алгоритм дублирования сигналов АЛС. Автоматика, связь, информатика №8 - М.: 2008. -с. 10-11.

15. Розенберг E.H., Шубинский И.Б., Алабушев И.И.. Повышение отказоустойчивости систем автоматики. Автоматика, связь, информатика№3 - М.: 2009. -с. 5-8.

16. Розенберг E.H., Зорин В.И., Е.Е. Шухина, C.B. Маршов, И.И. Алабушев, В.И. Талалаев, Г.Д. Казиев. Патент на изобретение № 2238866 «Способ определения

20 / свободности от подвижного состава железнодорожного перегона», Бюл. № 30,

27.10.2004

17. Шухина Е.Е., Алабушев И.И.. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005612801. Модуль взаимодействия по радиоканалу РКМ для однокристальной микроЭВМ типа А1ше1 89С51СС01 в составе Комплексного устройства принудительной остановки локомотива (КУПОЛ-Л).

28.10.2005 г.

18. Зорин В. И., Шухина Е. Е., Воронин В. А., Ковалев И. П., Кисельгоф Г. К., Дмитриев В. С., Абрамова Т. В., Кравец И. М., Мартов С. В., Елагин А. Ю., Алабушев И.И., Козлов М. А. Патент на изобретение № 2354574 «Устройство микропроцессорной автоблокировки». Бюл. № 13,10.05.2009

Алабушев Иван Игоревич

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАДИОКАНАЛА

05.22.08 - Управление процессами перевозок

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подп. к печати 23, 03.2010. Формат бумаги 60x84 /16.

Заказ//1$3, Тираж 80 экз. Объем 1,25 пл.

Типография МИИТ, 127994 Москва, ГСП-4, ул. Образцова, 9, стр. 9

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Методика построения систем регулирования движения поездов с использованием радиоканала.

1.1. Анализ состояния безопасности движения на железнодорожном транспорте.

1.2. Разработка методики построения СРДП с использованием радиоканала

1.3. Оценка эффективности методики построения СРДП с использованием радиоканала.

1.3.1. Постановка задачи.

1.3.2. Оценка надежности и безопасности систем регулирования движения поездов с одним каналом передачи информации.

1.3.2.1. Традиционные системы регулирования двиэюения поездов.

1.3.2.2. Системы регулирования движения поездов на базе локального рад иоканала.<.

1.3.2.3. Оценка эффективности использования средств контроля и диагностики одноканалъной системы регулирования двиэюения поездов

1.3.3. Оценка надежности и безопасности систем регулирования движения поездов с дополнительными каналами передачи информации.

1.3.3.1. Цвухканалъная система регулирования движения поездов

1.3.3.1.1 Оценка накопления скрытого отказа двухканальной СРДП.

1.3.3.2 Трехканальная система регулирования движения поездов.

1.4. Анализ зарубежного опыта применения дополнительных каналов передачи данных.

1.5. Выводы.

Глава 2. Дополнительный канал передачи данных на основе локального радиоканала.

2.1. Введение.

2.2. Требования к локальному радиоканалу передачи данных.

2.3. Организация канала «станция-борт» на базе локального радиоканала.

2.3.1. Введение.

2.3.2. Взаимодействие устройств СРДП по локальному радиоканалу.

2.3.2.1. Постановка задачи.

2.3.2.2. Общий алгоритм взаимодействия устройств СРДП.

2.3.3. Определения достоверной информации в СРДП.

2.3.3.1. Постановка задачи.

2.3.3.2. Анализ распределения функций обработки данных и функций безопасности.

2.3.4. Организация работы устройств СРДП по локальному радиоканалу с частотным и временным разделением.

2.3.4.1. Постановка задачи.

2.3.4.2. Алгоритм работы по локальному радиоканалу с временным разделением.

2.3.4.3. Алгоритм работы по локальному радиоканалу с частотным разделением.

2.3.5. Алгоритм работы системы «станция-борт» по локальному радиоканалу.

2.3.5.1. Постановка задачи.

2.3.5.2. Алгоритм регистрации бортовых устройств СРДП.

2.3.5.3. Алгоритм работы устройств СРДП после регистрации.

2.3.6. Методы защиты информации в локальном радиоканале.

2.3.6.1. Введение.

2.3.6.2. Определение методов защиты информации в локальном радиоканале.

2.4. Определение параметров протокола обмена данными по локальному радиоканалу в системе регулирования движения поездов.

2.4.1. Постановка задачи.

2.4.2. Расчет параметров надежности.

2.4.2.1. Определение количества повторов.

2.4.3. Расчет параметров безопасности.

2.4.4. Расчет показателей надежности и безопасности двухстороннего обмена с использованием алгоритма передачи посылки по частям.

2.5. Определение дальности действия локального радиоканала.

2.5.1. Постановка задачи.

2.5.2. Расчет уровня сигнала на входе радиостанции устройства СРДП.

2.6. Сравнительный анализ применения радиооборудования различных стандартов в устройствах системы регулирования движения поездов.

2.6.1. Общие положения.

2.6.1.1 Характеристики локального радиоканала в диапазоне 160 МГц и

МГц:.:. юз

2.6.1.2 Электромагнитная совместимость средств локального радиоканала в диапазоне 160 МГц.

2.6.2. Системы широкополосного беспроводного радиодоступа.

2.6.3. Спутниковые системы радионавигации и связи.

2.6.4. Аппаратура стандарта TETRA и GSM.

2.6.5. Выводы по разделу.

2.7 Выводы.

Глава 3. Функциональные возможности СРДП с локальным радиоканалом.

3.1. Введение.-.

3.2. Системы регулирования движения поездов с локальным радиоканалом

3.2.1. Полуавтоматическая блокировка с локальным радиоканалом.

3.2.1.1 Оценка параметров безопасности.

3.2.2. Комплекс технических средств принудительной остановки локомотива

3.2.3. Унифицированный вычислительный комплекс системы интервального регулирования.

3.2.3.1 Определение показателей безопасности.

3.3. Выводы.

Глава 4. Экономическая эффективность СРДП с локальным радиоканалом.

4.1. Введение.

4.2. Оценка экономической эффективности.

4.3. Выводы.

Повышение надежности и безопасности перевозочного процесса является актуальной задачей научно-технического развития железнодорожного транспорта («Белая книга», ОАО «РЖД»). При этом опыт эксплуатации систем регулирования движения поездов (СРДП), построенных на основе типовых решений, показал, что они не в полной мере удовлетворяют возросшие требования по показателям надежности, безопасности и оперативности перевозочного процесса. Это связано с тем, что методы построения СРДП с использованием только традиционных каналов связи (проводных, индуктивно-рельсовых, оптических, аналоговой радиосвязи) приводят с одной стороны к неоправданным затратам в силу невозможности существенного повышения надежности перевозочного процесса, а с другой - к увеличению сроков окупаемости [90]. Например, внедряемая на сети дорог многоуровневая система управления и обеспечения безопасности движения поездов (МС), предусматривает в перспективе использование цифровых систем технологической радиосвязи (ЦСТР) [94, 100], что обеспечит высокую эффективность работы железнодорожного транспорта. Однако практическая реализация в полном объеме МС на отдельных участках железных дорог может составлять длительный срок (от 5 до 15 лет). В то же время сегодня востребованы оперативг ные решения, способные в кратчайшие сроки повысить надежность перевозочного процесса в части решения отдельно выделенных задач [39].

Анализ причин нарушения безопасности движения, связанных с проездом запрещающих сигналов, показывает, что основные причины обусловлены несовершенством технических средств, как по выполняемым функциям, так и надежности (табл.1), и влиянием «человеческого фактора». Статистические данные по отказам [99] показывают, что негативное влияние «человеческого фактора» на безопасность движения возрастает и является определяющим. Массовое внедрение на РЖД приборов и устройств обеспечения безопасности в 80е - 90е годы прошлого столетия позволило резко сократить число проездов запрещающих сигналов (табл. 2).

Таблица 1.

Отчет по расшифровке скоростемерных лент железных дорог ОАО "РЖД"

Наименование нарушений По сети июль 2007г декабрь - июль 2007 г

1 Следование с отключёнными исправно действующими приборами безопасности 42 163

2 Появление «Белого» огня на кодированном участке 23187 128903

3 Приём, отправление и проследование подвижных единиц при неисправности устройств СЦБ 6860 47108

4 Неисправность АЛСН 321 2354

5 Неисправность САУТ 1004 5204

6 Неисправность ТСКБМ 44 191

7 Неисправность КЛУБ 99 577

8 Сбой в работе АЛСН 16677 96029

9 Сбой в работе САУТ 9031 65191

Таблица 2.

Статистические данные по проездам запрещающих сигналов

Годы 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 - 2004 2005

Кол-во зоездов 100 108 97 83 75 67 65 43 31 23 18 - 12 14

Технический уровень и алгоритмы применяемых на железных дорогах в системах регулирования движения поездов (СРДП) не всегда обеспечивают автоматическую остановку поезда перед светофором с запрещающим показанием.

Анализ случаев проезда запрещающих сигналов показывает, что основной причиной нарушения является не наблюдение (из 83 случаев проезда (2003-2008 г) 46 по невнимательности) локомотивной бригадой за показаниями напольных светофоров при трогании с места после остановки поезда, одиночного или маневрового локомотива на некодируемых путях станций (при белом огне на локомотивном светофоре). Эта статистика [72] носит устойчивый и систематический характер.

Повышение надежности и безопасности перевозочного процесса возможно за счет использования методов построения систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи (СЖАТ) на основе теории безопасности и теории надежности. Значительные достижения в данной области на железнодорожном транспорте (Баранов JI.A. [7], Бестемьянов П.Ф. [10], Гавзов Д.В. [61], Лисенков В.М. [43, 44], Никифоров Б.Д. [53], Сапожников В.В. [96], Сапожников Вл.В. [95], Шалягин Д.В. [109], Шаманов В.И. [110], Швир В. [111] и другие ученые) обеспечивают объективные условия для совершенствования систем автоматики и телемеханики. Однако специфика разработки и модернизации СРДП, требует уточнения общих методов построения СЖАТ. В связи с этим целесообразно рассмотреть результаты, полученные в работах Розенберга E.H. [84], Шубинского И.Б. [112]. Так, используя разработанные этими учеными аналитические методы и алгоритмы расчета, прогнозирования и доказательства функциональной безопасности сложных многоканальных и многоуровневых систем, возможно выполнить детализированный анализ построения СРДП с использованием радиоканала на базе существующей инфраструктуры. Такое решение, ориентированное на автоматизацию ряда функций управления, способно в сжатые сроки обеспечить повышение надежности перевозочного процесса за счет сокращения количества отказов в СРДП и снижения влияния «человеческого фактора» на безопасность движения в наиболее сложных технологических ситуациях. Таким образом, задачи, решению которых посвящена диссертационная работа, являются актуальными с точки зрения повышения уровня безопасности и надежности технических средств регулирования движения поездов.

Автором определена проблемная ситуация, сущность которой состоит в противоречии между практической необходимостью оперативных решений, обеспечивающих повышение уровня безопасности и надежности СРДП, и отсутствием достаточно эффективных методик построения СРДП, адекватно учитывающих существующую инфраструктуру, в частности экономически эффективных для линий с малой интенсивностью движения поездов.

С учетом результатов анализа состояния решаемой научной проблемы целью диссертации является повышение безопасности существующих СРДП путем введения с помощью локального радиоканала дополнительных функций безопасности.

Для достижения поставленной цели необходимо провести исследования по следующим направлениям:

• определение проблемных вопросов надежности систем управления перевозочного процесса, оказывающих наибольшее влияние на безопасность движения;

• разработка методики построения СРДП с использованием локального радиоканала;

• разработка комплекса аналитических моделей прогнозирования надежности и безопасности СРДП с использованием локального радиоканала;

• разработка комплекса процедур по организации радиоканала с искусственно ограниченной зоной действия, обеспечивающих требуемые эксплуатационные показатели СРДП;

• разработка дополнительных функций безопасности, комплекса технических и программных решений их реализующих;

• практическая проверка технологических, алгоритмических, технических и программных решений по внедрению дополнительных функций безопасности.

Исходя из сформулированных противоречий и цели исследований решаемая в диссертационной работе научная задача может быть определена как задача разработки научно-обоснованной методики построения СРДП с использованием локального радиоканала как основы для оперативных решений повышения функциональной безопасности и надежности СРДП за счет автоматизации и дублирования ограниченного набора функций управления подвижными единицами.

Данная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и десяти приложений.

Во ведении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируется противоречие, составляющее существо проблемной ситуации, исходя из которого, определяется цель исследования и научная задача. Дается краткое содержание глав диссертации.

В первой главе выполняется аналитический обзор состояния и проблем обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте. Определены недостатки работы существующих СРДП: недостаточная надежность (появление «Белого» огня на кодированных участках за декабрь-июль 2007 г.- 128903 случая); значительное влияние «человеческого фактора» на безопасность движения (количество проездов запрещающего сигнала светофора с 2003 г. по 2008 г. - 83 случая); отсутствие дублирования информации локомотивной сигнализации; низкий уровень полноты безопасности (УПБ 1 и 2) эксплуатирующихся систем, осуществляющих формирование и передачу временных ограничений скорости и выдачу управляющих команд (разреше ние/запрещение проезда запрещающего сигнала, остановки) и др. Для повышения надежности перевозочного процесса за счет преодоления ранее определенных негативных факторов предложено применение дополнительного канала передачи данных, используемого как для дублирования информации, так и передачи данных, которые в настоящий момент не автоматизированы и ответственность за которые возложена на машиниста. С учетом статистических данных, где сбои в работе СРДП локализованы по месту, предлагается применение локального радиоканала (ЛРК). ЛРК - канал передачи данных, предназначенный для трансляции телемеханической информации между подвижными и стационарными устройствами регулирования движения поездов. ЛРК характеризуется: передачей информации через открытое пространство, ограничением по зоне действия железнодорожными координатами, ограничением по времени действия при использовании в качестве дополнительного канала передачи данных, контролем доставки информации и контролем зоны связи. Предлагаются план и этапы разработки СРДП с использованием ЛРК. Определяются варианты реализации локального радиоканала и возможность использования данного решения как автономно, так и в качестве дополнения существующих способов построения СРДП. Выполняется предварительный анализ эффективности использования ЛРК в СРДП. Разрабатывается модель устройств с ЛРК, одновременно обладающую высокими показателями надежности и безопасности. Выполняется оценка параметров надежности и безопасности одно-, двух- и трехканальных систем, где применяется аналитический метод вероятностного анализа сложных систем, основанный на однородных марковских процессах, рекомендованный ГОСТ Р МЭК 615082007 а, так же европейским стандартом СЕЫЕЬЕС.

Представлена методика построения СРДП с использованием радиоканала.

Вторая глава посвящается вопросам разработки методического обеспечения построения СРДП с использованием локального радиоканала. Определяются требования к локальному радиоканалу. Предлагается варианты организации канала передачи данных на базе локального радиоканала. Рассматриваются варианты алгоритмов функционирования устройств. Определяются показатели надежности и безопасности СРДП при использовании предложенных алгоритмов. Разрабатывается алгоритм взаимодействия мобильных и стационарных устройств СРДП. Предлагаются варианты организации работы по локальному радиоканалу с частотным и временным разделением. Определяются основные направления для разработки протокола обмена информацией, обеспечивающего необходимые показатели надежности и безопасности двустороннего обмена данными по локальному радиоканалу. Рассматриваются особенности локального радиоканала в диапазонах 160/460 МГЦ, а также и особенности и возможность функционирования СРДП в стандартах ТЕТКА/ОБМ-К

В третьей главе работы рассматриваются вопросы практической реализации разработанного ранее методического обеспечения. Для ряда систем (КТС КУПОЛ, УВК СИР, ПАБ-РК), разработанных при участии автора, получены два патента на изобретения. Показано, что особенностью данных систем является использование ЛРК в качестве основного или дополнительного канала передачи ответственной информации, что, в свою очередь, обеспечивает расширение функциональных возможностей СРДП.

В четвертой главе работы определена экономическая эффективность предложенного методического обеспечения, а именно возможность создания условий для сокращения времени задержки поездов при нарушении работы устройств СЦБ примерно на 15%.

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)» на кафедре «Железнодорожная автоматика, телемеханика и связь» в 2005-2009 гг.

4.3. Выводы

1. Показано, что за счет использования результатов проведенной научно-исследовательской работы возможно сокращение на 15 % времени задержки поездов при нарушении работы устройств СЦБ. Показано, что экономическая эффективность предложенного в третьей главе комплекса систем определяется: сокращением случаев нарушений безопасности движения, повышением надежности стационарных и бортовых устройств и систем обеспечения безопасности движения в два раза и созданием предпосылок для сокращения ремонтного и обслуживающего персонала на 10 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании теоретических и экспериментальных исследований, представленных в диссертации, получены следующие новые научные и практические результаты:

1. Определены проблемные вопросы надежности систем управления перевозочным процессом, оказывающие наибольшее влияние на безопасность движения.

2. Предложена методика построения СРДП с использованием радиоканала, ограниченного линейными координатами по зоне действия при использовании в качестве основного канала передачи данных и ограниченного по времени действия при использовании в качестве дублирующего канала передачи данных.

3. Разработан комплекс аналитических моделей прогнозирования надежности и безопасности СРДП с использованием ЛРК. Анализ показал, что применение ЛРК может обеспечить снижение на порядок значения интенсивности опасного отказа по отношению к существующим СРДП. При этом может быть достигнут третий уровень полноты безопасности по ГОСТ Р МЭК 61508-2007 по вновь вводимым функциям.

4. Сформулированы требования к структуре технических средств и протоколу передачи информации между стационарными и подвижными объектами для СРДП по ЛРК.

5. Предложен вариант защиты информации для реализации в локальном радиоканале на основе комбинированного использования известных способов, учитывающий ограничения аппаратных ресурсов эксплуатирующихся СРДП.

6. Разработан вариант организации канала передачи данных на базе локального радиоканала для СРДП, обеспечивающий реализацию дополнительных функций безопасности в тракте дежурный по станции - машинист.

7. Разработан вариант организации работы ЛРК с разделением времени на основе использования секундных меток, получаемых от модифицированных радионавигационных приемников ГЛОНАССЛЗР8, позволяющий функционировать различным СРДП на одной частоте в режиме временного разделения.

8. Определены параметры протокола обмена информацией (количество повторов, время задержки при передаче информации с учетом повторов, длина кода безопасности), обеспечивающие необходимые показатели надежности и безопасности двустороннего обмена данными по ЛРК.

9. Обоснована зона действия ЛРК при использовании штатной аппаратуры радиосвязи, входящей в состав КЛУБ-У.

10. При участии автора, разработаны технические решения (ПАБ-РК, КТС КУПОЛ, УВК СИР), алгоритмы и программное обеспечение, расширяющие функциональные возможности СРДП: принудительная остановка по команде дежурного по станции или поездного диспетчера, разрешение проезда запрещающего сигнала светофора (в том числе на некодированном участке), временные ограничения скорости, дублирование сигнала АЛС, передача сигнала «Тревога» от машиниста, назначение номера маршрута/номера пути \ бортовому устройству.

11. При использовании результатов диссертационной работы возможно создание условий для сокращения времени задержки поездов при нарушении работы устройств СЦБ примерно на 15%.

1. Абрамов A.A. История железнодорожного транспорта: Уч. пос.- М.: РГО-ТУПС, 2003.-309 с.

2. Алабушев И. И., Зорин В. И., Шалягин Д. В. Цифровой радиоканал передачи данных. Автоматика, связь, информатика №3 М.: 2007. - с. 4-6.

3. Алабушев И.И. Оповещение работников о приближении поезда. -М.:Труды ВНИИАС, выпуск 7, 2007. -с. 65-68.

4. Александров Р. Аппаратное обеспечение стационарных радиосетей для телеметрии и управления удаленными объектами. — М.: Беспроводные технологии. №2(03). 2006. -С. 36-44.

5. Анализ работы устройств АЛС и С АУТ в 2009 году. Утвержденный Первым заместителем начальника Департамента автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» А.И. Каменевым в 2010 г.

6. Баранов Л.А., Ерофеев Е.В. Принципы построения систем автоведения поездов на базе микро-ЭВМ — Труды московского института ж.д. транспорта. 1978, выпуск 612-С. 3-6.

7. Батраев В.П., Фомин А.Ф. Оценка влияния законов распределения импульсных помех на помехоустойчивость приема 4M сигналов со стробирова-нием. -Электросвязь, 1981, №3, с.47-49.

8. Бернард Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд 2-е, пер с англ.-М: Издательский дом «Вильяме», 2004.- 1104 с.

9. Бестемьянов П.Ф. Методы повышения безопасности микропроцессорных систем интервального регулирования. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: 2001. - 324 с.

10. Бухвинер В.Е. Оценка качества радиосвязи. -М.:«Связь», 1974.-224 с.

11. Вернер М. Основы кодирования. М.: Техносфера. 2004. - 288 с.

12. Ваванов Ю.В., Васильев O.K., Тропкин С.И. Станционная и поездная радиосвязь. М.¡Транспорт, 1986.- 303с.

13. Галкин Игорь. Журнал «Корпоративные системы» Спецвыпуск №2 2002 г. стр.20-22.

14. Глухова Ирина. ComNews 16.12.2002

15. Головин О.В., Простов С.П. Системы и устройства коротковолновой связи/ под ред. Профессора О.В. Головина. М.: Горячая линия - Телеком, 2006.- 598 с.

16. Головин О.В., Чистяков Н.И., Шварц В., Хардон Агиляр И. Радиосвязь/под ред. Проф. О.В. Головина — 2 изд. — М.: Горячая линия Телеком, 2003.-288 с.

17. Голяницкий И.А. Математические модели и методы в радиосвязи/ под ред. Ю.А. Громакова.-М.: Экотрендз, 2005. 440 с.

18. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. -М.: Издательство стандартов, 1990.

19. Гыо Б. Система передачи данных с защитой от опасных отказов. Alsthom Review, №7, 1987- С. 51-62.

20. Дополнение №1 к доказательству безопасности на комплексное локомотивное устройство безопасности КЛУБ-У. Утверждено Заместителем директора ВНИИАС МПС России Д.В. Шалягиным 28.04.2005 г.

21. Дженифер Шлозер. Анализ рисков отказобезопасной компьютерной системы COTS. Signal und Draht. №10/2006

22. Дэвид Дж. Смит, Кеннет Дж. Л. Симпсон. Функциональная безопасность. М.: Издательский дом «Технологии», 2004. - 207 с.

23. Европейский стандарт CENELEC EN50126. Применения на железнодорожном транспорте Спецификация и представление. Надежность, Доступность, Ремонтопригодность и Безопасность. 1998

24. Европейский стандарт CENELEC EN50128. Применения на железнодорожном транспорте Программное обеспечение для железнодорожных систем управления и обеспечения безопасности. 1998

25. Европейский стандарт CENELEC EN50159-1. Применения на железнодорожном транспорте Системы связи, сигнализации и обработки данных. Обеспечение безопасности при связи по закрытым системам передачи. 2000

26. Европейский стандарт CENELEC EN50159-2. Применения на железнодорожном транспорте Системы связи, сигнализации и обработки данных. Обеспечение безопасности при связи по открытым системам передачи. 2000

27. Ерохин Ю.А. Патент № 2108252 кл. В61Н25/02. «Устройство совместной радиосвязи и радионавигации для определения параметров движения поезда». 10.04.1998

28. Захаров A.B. «Особенности построения модемов в цифровых системах технологической радиосвязи стандарта TETRA на железнодорожном транспорте».- М.: Труды ВНИИАС (выпуск 2) 2005.

29. Заявка ФРГ №19513244 кл. В61Н23/02. «Система сбора и регистрации параметров движения поезда».

30. Зорин В.И., Алабушев И.И., Титов В.П. Локомотивные устройства обеспечения безопасности движения. ЦДИИТЭИ. Серия «Сигнализация и связь»- М.: 2004.-е. 39-60.

31. Зорин В.И., Алабушев И.И., Кравец И.М. Автоматическая переездная сигнализация с радиоканалом. Автоматика, связь, информатика №5 М.: 2007.-с. 8-9.

32. Зорин В.И., Алабушев И.И. Универсальный вычислительный комплекс системы интервального регулирования. Автоматика, связь, информатика. №9 -М.:2007. с. 9-11.

33. Зорин В.И., Алабушев И.И. Система принудительной остановки поезда.- М.:Труды ВНИИАС, выпуск 7, 2007. -с. 7-10.

34. Зорин В,.И., Алабушев И.И., Новиков В.Г. Применение измерителей расстояния в устройствах обеспечения безопасности движения поездов. Автоматика, связь, информатика. №10 М.: 2007.-е. 25-26.

35. Казаков A.A., Автоматика регулирует движение поездов. М.: Транспорт, 1986.

36. Комков Е.В., Цукерман Б.Г., Астрахан В.И., Анисимов Е.А., Дудниченко A.M., Сорокин Г.И., Малинов В.М., Бакулин Ю.А. Патент №2120393 кл. В61Н25/06. «Поездное устройство». 20.10.1998

37. Концепция повышения безопасности движения на основе применения на железных дорогах многофункциональных комплексных систем регулирования движения поездов. Утверждена президентом ОАО «РЖД» В.И. Якуниным в 2006 г.

38. Косарев А.Б. Основы теории электромагнитной совместимости систем тягового электроснабжения переменного тока. М.: Интекст, 2004.- 272 с.

39. Котоусов A.C. Теоретические основы радиосистем. Радиосвязь, Радиолокация, радионавигация. -М.: Радио и связь, 2002. — 224 с.

40. Крылов В.М., Розенберг E.H., Зубов С.П. Определение безопасности кодового путевого трансмиттера// Применение математических методов и моделирования в АСУЖТ: Межвузовский сб. науч. тр. М.: МИИТ, 1979. -Вып. 637.-С.125-128.

41. Лисенков В.М. Статистическая теория,безопасности движения поездов. М.: Транспорт, ВИНИТИ РАН, 1999. - 332 с.

42. Лисенков В.М. Теория автоматических систем интервального регулирования. М.: Транспорт, 1987 г. - 150 с.

43. Мартов C.B., Батраев В.П., Алабушев И.И. Технический отчет по теме «Многоуровневая система управления и обеспечения безопасности движения поездов для средних и малых станций». Договор №8317/1. ВНИИАС. 2006 г.

44. Материалы форума «Перспективы совместного развития и интеграции российских и американских технологий». Москва 28-29 июня 2004 г.

45. Методические указания по расчету системы станционной радиосвязи / Нормативно-производственное издание, М. :Транспорт, 1991.- 46с.

46. Методы построения безопасных микроэлектронных систем железнодорожной автоматики. Под ред. В л.В. Сапожникова. Москва «Транспорт» 1995 г.

47. Методические указания по расчету станционной радиосвязи, -М.: Транспорт, 1991г.

48. Методические рекомендации по расчету экономической эффективности новой техники и технологии, объектов интеллектуальной собственности и рационализаторских предложений. Утверждены распоряжением ОАО «РЖД» № 2538р от 28.11.2008

49. Мясковский Г.М. Системы производственной радиосвязи: Справочник/под ред. И.М. Пышкина.-М.: Связь, 1980 216 с.

50. Надежность технических систем: Справочник /Беляев Ю.К., Богатырев В.А., Болотин В.В. и др./ под ред.И.А. Ушакова- М.: Радио и связь, 1985.601 с.

51. Никифоров Б.Д. Вопросы разработки комплексной автоматизированной системы управления движением поездов. Вестник ВНИИ ж.д. трансп. 1979, №5 - С. 9-13.

52. Новиков В.Г., Алабушев И.И. Цифровые сети радиосвязи стандарта GSM-R и TETRA. М.:Труды ВНИИЖТ, 2007. - с. 209-216.

53. Новиков В.Г., Алабушев И.И. Координатная система контроля и оповещения, Вестник ВНИИЖТ (1) М.:2008. - с. 45-48.

54. Острейковский В.А. Теория надежности. М.: Высшая школа, 2003.

55. ОСТ 32.41-95. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Методы доказательства безопасности систем и устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. СПб.: ПГУПС, 1995/

56. ОСТ 32.18-92. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Выбор и общие правила нормирования показателей безопасности. — СПб.: ПИИТ, 1992.

57. ОСТ 32. 17 92. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Основные понятия. Термины и определения. Утвержден и введен в действие Указанием МПС РФ от 22 июля 1992г. № Г-640у.

58. ОСТ 32.27-93. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Организация сбора и обработки информации о безопасности систем железнодорожной автоматики и телемеханики. СПб.: ПГУПС, 1993.

59. ОСТ 32.19-92 Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Общие требования к программам обеспечения безопасности. СПб.: ПИИТ, 1992. ;

60. OCT 32.146-2000. Аппаратура железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Общие технические условия. М.: ВНИИАС, 2000.

61. Отчетные материалы по работе «Исследование методов цифровой передачи информации в системе интервального регулирования движения поездов». Договор №8148/57, этапы №№ 1-7, М.: ВНИИАС. 2002. ^

62. Панасенко С.Ю., Назначение и структура алгоритмов шифрования, iXBT.RU, 23.03.2006.

63. Петраков A.B., Лагутин B.C., Защита абонентского трафика. Учебное пособие. 3-е изд. М.: Радио и связь, 2004 - 504 с.

64. Поезд в эфире. Газета "ГУДОК" 17.12.2002.

65. Полуавтоматическая блокировка с использованием радиоканала для передачи информации об освобождении перегона ПАБ-РК. Общее описание. Утверждено Первым заместителем директора ВНИИУП МПС России E.H. Розенбергом. ВНИИУП. 2002 г.

66. Правила организации и расчета сетей поездной радиосвязи открытого акционерного общества «Российские железные дороги»» утвержденные 26.08.2004 г. Первым вице-президентом ОАО «РЖД» Х.Ш. Зябировым (№ ХЗ-7970).

67. Приемопередатчик «1111-М». Технические условия ЦВИЯ.464425.011 ТУ.

68. Протокол проверки возможностей относительного позиционирования. НИИАС ЖТ. Утверждено зав. отделением А и АЛС В.И. Зориным, февраль -март 1999 г.

69. Протокол испытаний бортовых и носимых устройств оповещения. НИИ-АС ЖТ. Утверждено зав. отделением А и АЛС В.И. Зориным. 05.2000 г.

70. Протокол секции Локомотивного хозяйства научно-технического совета ОАО «РЖД» от 28 декабря 2005 г.

71. Радиостанция 1Р22СВ-2 МОСТ. Руководство по эксплуатации. ЦВИЯ.464511.032 РЭ. 2003 72 с.

72. РД 32 ТЩТ 1115842.04 93. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Методы расчёта норм безопасности. -СПб.: 1993.

73. РД 32 ЦШ 1115842.01 93. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Методы испытаний на безопасность. -СПб.: 1993.

74. РД 32 ЦШ 1115842.02 93. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Порядок и методы контроля безопасности, установленных в нормативно-технической документации. -СПб.: 1993.

75. РД 32 ЦШ 1115842.03-93. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Критерии опасных отказов. -СПб.: 1993.

76. РТМ 32 ЦШ 1115842.01-94. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Методы и принципы обеспечения безопасности микроэлектронных СЖАТ. СПб.: 1994.

77. РТМ 32 ТЩТ 1115842.02 94. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Методы расчёта показателей безотказности и безопасности СЖАТ. - СПб.: 1994.

78. РТМ 32 ЦШ 1115842.03 94. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Правила и методы обеспечения безопасности релейных схем. Введены 01.06.1994г.

79. Рихтер С.Г. Цифровое радиовещание. М.:Горячая линия-Телеком, 2004.-352 с.

80. Родригина Т.М. Цифровые стандарты радиосвязи в свете требований информационных технологий железнодорожного ТРАНСПОРТА. "ИНФОР-МОСТ"- "Радиоэлектроника и Телекоммуникации" № 4 (22), 2002

81. Розенберг E.H., Шубинский И.Б. Методы и модели функциональной безопасности технических систем. Монография. М.:ВНИИАС, 2004. - 188 с.

82. Розенберг E.H., Малинов В.М. «Система цифровой радиосвязи GSM-R». -.М.: Труды ВНИИАС. 2006

83. Розенберг E.H., Шубинский И.Б. Аналитические методы доказательства функциональной безопасности систем железнодорожной автоматики и связи// Безопасность движения поездов: Тезисы докладов четвертой научно-практической конференции. М.: 2003. - С.11-22.

84. Розенберг E.H., Шубинский И.Б. Графовый полумарковский метод моментов расчета функциональной безопасности систем железнодорожной автоматики и связи// Сб.науч.тр. М.: ВНИИУП МПС России, 2002. - Вып.1. -С.79-86.

85. Розенберг E.H., Зорин В.И., Е.Е. Шухина, C.B. Мартов, И.И. Алабушев, В.И. Талалаев, Г.Д. Казиев. Патент на изобретение № 2238866 «Способ определения свободности от подвижного состава железнодорожного перегона», Бюл. № 30, 27.10.2004

86. Розенберг E.H., Зорин В.И., Алабушев И.И. Спутниковый контроль местоположения поездов: варианты и проблемы. Евразия Вести. №11- М.: 2007-с. 24.

87. Розенберг E.H. Многоуровневая система управления и обеспечения безопасности движения поездов. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. — М.: 2004. -317 с.

88. Розенберг E.H. Инновационные спутниковые технологии на службе безопасности движения поездов. Транспортная безопасность и технологии. №(12) август 2007. с. 109-111.

89. Розенберг E.H., Зорин В.И., Шухина Е.Е., Алабушев И.И., Масалов Г.Д. Отчет о патентно-информационных исследованиях в объеме выявления технического уровня и тенденций развития техники по теме «Система принудительной остановки поезда». ВНИИАС. 2007.

90. Розенберг E.H. Концепция развития систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ). Автоматика, связь, информатика.- М.: 1998. -№4. С.2-6.

91. Сапожников В.В., Сапожников В л.В., Шаманов В.И. Надежность систем железнодорожной автоматики телемеханики и связи. М.: Маршрут, 2003.263 с.

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

93. Сердюков П.Н., Бельчиков A.B., Дронов А.Е. и др. Защищенные радиосистемы цифровой передачи информации. М.: ACT, 2006.-403 с.

94. Сердюков П.Н., Зорин В.И., Бельчиков A.B., Лаврентьев А. И. «Современные радиомодемы передачи данных. Краткий обзор»

95. Статистические данные о состоянии безопасности движения на железных дорогах ОАО «РЖД». Технический отчет. ВНИИАС. 2006.

96. Талалаев В.И., Розенберг E.H. и др. Концепция развития систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ). — М: ВНИИУП МПС России, 1998.

97. Технические решения по организации радиоканала и частотного планирования на станциях Октябрьской ж.д. Утвержденные Первым заместителем начальника Департамент связи и вычислительной техники ОАО «РЖД» Ю.И. Филипповым. ВНИИАС. 2004.

98. Унифицированный вычислительный комплекс системы интервального регулирования УВК СИР. Техническое задание. 36950-00-00 ТЗ. Утверждено Вице-президентом ОАО «РЖД» В.А. Гапановичем 10.10.2005 г.

99. Устройство безопасности комплексное локомотивное унифицированное КЛУБ-У. ТУ 32 ЦШ 3930-2006. от 29.06.2009.

100. Унифицированный вычислительный комплекс системы интервального регулирования УВК СИР. Доказательство безопасности. Утверждено Первым заместителем директора ВНИИАС МПС России E.H. Розенбергом. 2005.

101. Федосеев Е.П. Количественное описание надежности вычислительных средств. Нормирование требований надежности вычислительных средств. -М.: Машиностроение. 1986. 70 с.

102. Фомин А.Ф. Вованов Ю.В., Помехоустойчивость систем железнодорожной радиосвязи, М.: Транспорт, 1987.-295с.

103. Харкевич A.A. Борьба с помехами. М.: Наука, 1965. - 276 с.

104. Хенрик Шебе, Различные принципы, применяемые для определения допустимых интенсивно стей угроз. ISEB. 1998.

105. Шалягин Д.В., Цыбуля H.A., Косенко С.С., Волков A.A. и др. Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. В 2 ч. 2006. — Ч. I. — 587 с. Ч. II —264 с.

106. Шаманов В.И. Помехи и помехоустойчивость автоматическойлокомо-тивной сигнализации: учебное пособие для вузов ж.д. трансп. Иркутск: Ир-ГУПС, 2005.-236 с.

107. Швир В. Надежность электронных схем в устройствах СЦБ/ Железные дороги мира. 1986. - № 1. - С.59-67.

108. Шубинский И.Б. Расчет надежности цифровых устройств. М.: Знание, 1984.

109. Шубинский И.Б. Основы анализа сложных систем. — Пушкин: ПВУРЭ, 1988.

110. GSM-R — мобильная радиосвязь для железных дорог. Журнал "НА СВЯЗИ", №1,2006

111. Arms J.-Ch., Signal und Draht, 1999, N 12, 17- 19 с.

112. Lacot F., Pore J. Signal und Draht, 2004, № 10, S. 6 12.

113. Myslivec, B. Sula, Signal und Draht, 1999, N10, 20- 23 c.

114. Rail International, 2000, N 4, p. 18- 20 Железные дороги мира, 2000, N7

115. Schulze-Halberg H. Eisenbahntechnische Rundschau, 1998, N10, 588-592 с.

116. Signal und Draht, № 6, 2007. 43 c.

117. Zodiac GPS Receiver Family. Designers Guide. Order № GPS-48, February 1, 1999.