автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Методы и алгоритмы автоматизации моделирования и проверки проектов станционных систем железнодорожной автоматики

МАКСИМЕНКО ОЛЕГ АЛЕКСЕЕВИЧ

МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОВЕРКИ ПРОЕКТОВ СТАНЦИОННЫХ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Василенко Михаил Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кокурин Иосиф Михайлович, кандидат технических наук, доцент Абросимов Александр Викторович

Ведущее предприятие: ОАО «ЛЕНГИПРОТРАНС».

Защита состоится 16 декабря 2004 г. в /У час. 00шт.. на заседании диссертационного совета Д.218.008.02 при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д, 9, ауд. 7-320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан 16 ноября 2004 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук,

Подписано к печати 11.11.04г. Печ.л. Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Тираж 100 экз. Заказ №_

-1,5

Формат 60x84 1/16

СР ПГУПС

190031, С-Петербург, Московский пр. 9

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Требования технического перевооружения железнодорожного транспорта, а также повышения конкурентоспособности и эффективности отрасли диктуют необходимость совершенствования процессов проектирования систем автоматики.

Большое количество ошибок, допускаемых при проектировании, ведет к нареканиям со стороны строителей и эксплуатационников на внедряемые проекты. Устранение этих дефектов на этапе производства на заводах-изготовителях и при пуско-наладочных работах ведет к большим экономическим потерям. Особенно велики потери, связанные со сбоями в процессах перевозок и с нарушением безопасности движения, при проявлении этих ошибок на стадии эксплуатации устройств автоматики.

Нормативы трудозатрат на разработку рабочих чертежей электрической централизации (ЭЦ), принятые в проектных институтах, показывают, что треть всех затрат времени приходится на проектирование принципиальных схем. Особенностью проектирования принципиальных схем является большой объем выходной информации. В среднем за день инженер проектирует около тысячи элементов принципиальных схем. Это приводит к сложности поддержания высокого уровня качества.

Цель работы состоит в разработке методов проверки проектной документации станционных систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ) путем испытаний на компьютерных моделях.

Для достижения поставленной цели потребовалось:

— разработать метод моделирования станционных систем железнодорожной автоматики, эффективный по затратам времени и обеспечивающий необходимую адекватность;

— проанализировать условия применения электронного формата технической документации (ТД) для автоматического построения мо-

делей;

— разработать методы и алгоритмы автоматического проведения функциональных испытаний;

— обеспечить контроль полноты и достоверности испытаний на модели.

Методы исследования. В диссертации теоретические исследования проводились на основе теории системного анализа, методов математического моделирования, теории множеств, теории графов, методов численного интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ).

Научная новизна работы заключается в следующем:

— разработан новый метод моделирования непрерывно-дискретных систем, обеспечивающий сокращение времени моделирования на ЭВМ по сравнению с известными для определенного класса систем;

— разработаны два типа непрерывно-дискретных моделей основного элемента систем электрической централизации — электромагнитного реле;

— предложено формализованное описание технической документации и дано обоснование необходимого и достаточного набора данных для автоматического построения модели;

— сформулированы методы формирования плана функциональных испытаний станционных систем железнодорожной автоматики;

— разработана и обоснована количественная оценка тестового покрытия системы.

Достоверность научных положений обоснована:

— машинными экспериментами на моделях электрической централизации станций, использующих новый метод моделирования и разработанные модели электромагнитных реле;

— сравнением автоматически сгенерированного плана функциональных испытаний с разработанным экспертами;

— эксплуатационными испытаниями системы автоматизирован-

ной экспертизы принципиальных схем проектов электрической централизации, основанной на разработанных в диссертации методах и алгоритмах.

Практическая ценность диссертации состоит в решении всего комплекса задач автоматической проверки проектной документации станционных систем железнодорожной автоматики путем испытаний на компьютерных моделях.

Кроме того, автоматически синтезированная модель может использоваться: для обучения оперативного, технического персонала и инженеров проектирования; в задачах построения оптимальных планов технического обслуживания; для анализа параметров функционирования систем.

Автоматически построенные планы функциональных испытаний могут использоваться для повышения достоверности приемочных испытаний, выполняемых как вручную, так и с использованием автоматизированных систем испытаний.

Реализация результатов работы. Разработанные в диссертации методы нашли применение в системе автоматизированной экспертизы принципиальных схем проектов электрической централизации (САЭ-ПС-ЭЦ), внедренной в ОАО «Ленгипротранс» и на кафедре «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» ПГУПС. Использование САЭ-ПС-ЭЦ позволило уменьшить трудозатраты на проверку проектов и повысить качество проектов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

— международных конференциях «Региональная информатика-2002» и «Региональная информатика-2004» (Санкт-Петербург);

— конференциях «Неделя науки-2002» и «Шаг в будущее-2004» (Санкт-Петербург, ПГУПС);

— политехническом симпозиуме «Молодые ученые — промышленности Северо-Западного региона» (Санкт-Петербург, СПбГПУ, 2004 г.);

— международной конференции «ТрансЖАТ-2004» (Санкт-Петербург).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 170 страниц основного текста, 32 рисунка, 15 таблиц, список источников из 98 наименований и 4 приложения.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность решаемой в диссертации проблемы, сформулирована цель исследования, определены направления и задачи исследования.

В первом разделе выполнен анализ методов повышения качества проектов технической документации СЖАТ, исследованы методы, определяющие структуру системы автоматизированной проверки проектов станционных СЖАТ, разработана структура, обеспечивающая автоматизацию процесса проверки.

Проведенный анализ позволил классифицировать методы обеспечения качества проектов технической документации СЖАТ следующим образом: методы, упрощающие проектируемую структуру за счет применения более сложных компонентов; методы, повышающие качество и эффективность проектирования путем уменьшения доли рутинных операций; методы, обеспечивающие выявление допущенных ошибок; организационные методы, позволяющие управлять качеством продукта посредством рационализации процесса производства и повышения квалификации исполнителей.

Направление, связанное с проверкой проектной документации, является на сегодняшний день наименее разработанным. Методы эвристической проверки, контролирующие выполнение некоторого набора

правил, нашли применение в современных САПР. Сложность задач, решаемых проектировщиком, дает возможность сделать вывод о принципиальной ограниченности эвристических методов для задач проверки технической документации СЖАТ. Поэтому в диссертации рассмотрены методы испытаний на программных моделях как наименее разработанные и дающие максимальный эффект.

Современная теория планирования экспериментов предлагает единственный метод анализа такой комплексной характеристики как исправность дискретной системы — это полный факторный эксперимент. Размерность полного факторного эксперимента для испытаний ЭЦ малой станции значительно превышает возможности современных ЭВМ.

Многообразие классов и вариантов проектных ошибок и сложность автоматического построения тестов ограничивают возможности использования методов технической диагностики для задач проверки проектов.

Альтернативным методом проверки больших систем являются функциональные испытания. Можно выделить две схемы проведения функциональных испытаний: тестовая схема предусматривает совместное формирование входной рабочей последовательности, подаваемой на вход испытываемого устройства, и эталонной выходной рабочей последовательности; диверситетная схема предполагает использование модели идеального функционирования системы для генерации эталонной реакции системы. Сложность станционных СЖАТ не позволяет автоматически создавать модели идеального функционирования, что исключает применение диверситетной схемы.

В соответствии с выбранной тестовой схемой разработана структура системы проверки (рис. 1), автоматизирующей три процесса: процесс синтеза модели, процесс планирования испытаний и процесс проведения испытаний на модели. В основе этих процессов лежат данные проекта технической документации, представленные в электронном виде.

Рис. 1. Структура автоматизированной системы проверки

Данная структура инвариантна относительно типа автоматизированного технологического комплекса (АТК), но реализация отдельных модулей должна отражать специфику конкретного АТК. В диссертации рассматриваются задачи автоматизированной проверки применительно к станционным СЖАТ как наиболее сложным.

Ключевым модулем является модель проверяемой системы железнодорожной автоматики. Для анализа и моделирования релейно-контактных схем широко применяются дискретные (логико-временные) методы, имеющие простую и эффективную реализацию на цифровых ЭВМ. Анализ схем ЭЦ выявил случаи их построения, не допускающие автоматического синтеза дискретных моделей. В частности, в системах ЭЦ широко применяется коммутация обмоток реле в после-

довательную цепь контактами реле, таким образом временные характеристики каждого реле являются сложными функциями состояния всей системы. Другой проблемой дискретных методов является моделирование элементов, обладающих выраженным непрерывным поведением: конденсаторов, диодов, трансформаторов и др. В работе сделан вывод о необходимости моделирования СЖАТ с учетом электрических процессов, применяя абстракцию непрерывно-дискретных систем.

В результате исследований было установлено, что современные реализации этих методов в средах моделирования С ЛАМ II, Simulink, Model Vision Studium, Modelica и PSpice позволяют моделировать станционные СЖАТ, однако велики затраты машинного времени на проведение серии испытаний. В самой эффективной для моделирования электрических схем среде PSpice моделирование операций задания каждого из сорока маршрутов на станции с шестью стрелками заняло 15 часов на ЭВМ с процессором тактовой частотой ЗГГц.

Рассмотренные в этом разделе проблемы построения модели и планирования экспериментов определили направления исследований в следующих разделах диссертации.

Во втором разделе диссертационной работы предложен новый способ моделирования непрерывно-дискретных систем, оценена его относительная эффективность. Исследованы две альтернативные модели электромагнитного реле.

Все численные методы моделирования непрерывных систем строятся по общему принципу — замена дифференциальных уравнений на непрерывном времени разностными уравнениями на дискретной сетке времени. Наиболее эффективные алгоритмы используют переменный шаг дискретизации, зависящий от скорости процессов, протекающих в данный момент в системе.

Анализ схем СЖАТ дал возможность утверждать следующее.

Утверждение 1. Схемы СЖАТ строятся из нескольких цепей, свя-

занных между собой только релейными элементами.

В таблице 1 перечислены цепи ЭЦ на шесть стрелок, выделенные таким образом, что между любыми двумя из них нет электромагнитного взаимодействия.

Таблица 1.

Характеристики

цепей ЭЦ станции А

№

цепи

Порядок ОДУ

(п)

Число событий (е)

Оценка объема вычислений (п2 х е)

1

2

3

4

5

6

7-257

2226 317 250 312 121 221 <100

7787 2395 2178 353 1416 374 <1000

38 585 176 812 240 671 155 136 125 000 34 362 432 20 731 656 18 266 534 8 218 340

Итого:

4 777

13 761

39 043 551 929

Утверждение 2. Разбиение СЖАТ на цепи выполнено по функциональному признаку, поэтому, как правило, в каждый малый промежуток времени изменяется состояние только одной цепи.

Число событий е в цепи (таблица 1) определяется как количество замыканий/размыканий контактов реле, входящих в эту цепь.

Утверждение 3. Между количеством событий и числом временных шагов на интервале времени существует прямая зависимость.

Это утверждение доказано экспериментально (рис. 2). Существование такой зависимости объясняется тем, что возникновение события (резкое изменение сопротивления контакта) вызывает переходные процессы, а следовательно приводит к уменьшению шага интегрирования.

Рис. 2. Зависимость между количеством событий и числом шагов интегрирования на интервале 0,5 с

Обнаруженные закономерности позволяют дать оценку объема вычислений для моделирования непрерывного поведения электрической цепи, параметры элементов которой дискретно изменяются под влиянием событий:

где символ 0() обозначает порядок алгоритма; п2 — зависимость объема вычислений на шаге от размерности системы. В таблице 1 приведены значения этих оценок для каждой цепи рассматриваемой СЖАТ. Считая затраты на обеспечение синхронизации и обработку дискретных моделей незначительными, получаем оценку общего объема вычислений:

V = О ^ п? • е,^ , ^ п\ ■ е{ = 39 043 551 929.

(2)

При выполнении расчетов с одной общей системой ОДУ, как это предусматривают современные методы моделирования, объем вычислений определяется формулой (1):

Сравнив полученные численные оценки получаем выигрыш в восемь раз для случая раздельного расчета процессов в цепях.

Проведенные исследования позволили разработать новый, более эффективный доменный метод моделирования непрерывно-дискретных систем.

Определение 1. Доменом называется наименьшая часть непрерывно-дискретной системы, непрерывное поведение которой между событиями может моделироваться независимо.

Доменный метод заключается в том, что каждому домену ставится в соответствие своя система уравнений, характеризующая локальное поведение процесса между событиями. Каждая система решается на собственной сетке независимой переменной. Взаимодействие систем обеспечивается введением общего событийного времени.

Доменный метод не накладывает дополнительных ограничений на класс моделируемых систем, однако получить выигрыш в эффективности можно лишь при выполнении следующих требований:

1) Система включает более одного домена.

2) Моделирование непрерывного поведения (решение ОДУ) составляет значительную долю временных затрат на моделирование.

3) Между количеством дискретных событий и числом временных шагов существует прямая зависимость.

4) События в доменах значительно распределены во времени.

В диссертации показано, что эти требования выполняются для всех систем ЭЦ.

Электромагнитное реле является основным элементом СЖАТ и в большой степени определяет точность и время моделирования.

Электромеханическая модель учитывает электрические и механические характеристики реле в их взаимной связи. Переменными состояния такой динамической системы являются ток протекающий через обмотку реле, и положение якоря

Первым уравнением модели является баланс сил, действующих на якорь реле, приведенных к точке в середине сердечника. Собственная масса якоря, реакции контактных пружин, силы противодействующих устройств, возвращающих якорь в исходное состояние, учтены механической характеристикой /м. Перемещение якоря выполняет сила, обусловленная магнитным потоком в воздушном зазоре /э- Сила вязкого трения определяется как положением якоря, так и

скоростью его движения V. В левой части уравнения баланса — записанная в соответствии со вторым законом Ньютона суммарная сила, действующая на якорь

ГП6" = М6) + Ы6,{) + М5,6'). (4)

Переходные процессы в электрической цепи, включающей обмотку реле, обусловлены превращением электрической энергии в тепловую, обратимым превращением энергии электрического поля в энергию магнитного поля, а также действием противо-э. д. с, возникающей при движении якоря:

м = + + (5)

0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 £ с

Рис. 3. Временные зависимости параметров реле при подключении постоянного напряжения к обмотке Электромеханическая модель (рис. 3) не содержит упрощений по сравнению с существующей методикой расчета реле, предлагаемой в

специальной литературе, поэтому ее адекватность в большей степени определяется точностью задания параметров. Недостатком является относительно высокая вычислительная сложность, обусловленная порядком ОДУ, а также сложность определения параметров модели в виде функциональных зависимостей.

Рассмотрим модель реле, в которой воспринимающая часть представлена последовательно включенным сопротивлением и индуктивностью

Величина сопротивления равна активному сопротивлению обмотки реле. Значение индуктивности Ь принимает одно из двух значений в зависимости от внутреннего состояния 5 модели:

Экспериментально установлено, что отклонения временных характеристик модели реле лежат в пределах 10%. Кроме того, результаты экспериментов показывают значительное (3-4-х кратное) сокращение времени расчета по сравнению с электромеханической моделью.

Задача объединения моделей элементов в систему успешно решается графовыми методами описания электрических цепей, поддерживающими автоматическое формирование системы дифференциальных уравнений.

В третьем разделе диссертационной работы рассматривается процесс автоматического синтеза модели системы СЖАТ. Исследовано отображение информационной модели проектирования на язык описания модели.

Для эффективного включения моделирования в автоматизированный процесс проектирования СЖАТ следует предусмотреть соответствие информационных моделей проектирования и моделирования.

Задачей исследования является определение отображения, ставя-

и = гК + Ь{з)г'.

(6)

¿таю если в € {Включено, Перелет 1 0} •Ьпип, если « € {Выключено, Перелет 0 1}

(7)

щего в соответствие множеству проектов технической документации множество моделей систем. Необходимым условием является реализация такого преобразования в виде программного обеспечения ЭВМ, что приводит к проблеме структурирования технической документации в электронном виде.

На рис. 4 показана информационная иерархия, лежащая в основе автоматизированной системы проверки технической документации. Электронный формат технической документации является основной

Рис. 4. Информационная иерархия, обеспечивающая автоматическое построение моделей СЖАТ

формой долговременного хранения и обмена ТД. Особое внимание следует уделить преобразованиям II -Ь I И I —¥ II. Первое обеспечивает отражение документации в электронном виде в графическое представление, что является необходимым для получения бумажных копий и анализа специалистом. Второе преобразование характерно для первичного ввода в электронный вид технической документации человеком, в этом случае обычно используются интерактивные графические средства ввода информации. Преобразования являются необходимыми и в значительной степени определяют содержимое и структуру электронного формата ТД. Поэтому в диссертации уделено большое внимание графическому аспекту представления информации.

Графическое изображение электрических схем СЖАТ можно представить как совокупность изображений элементов схем изображений проводников надписей на схемах

и дополнительных элементов оформления чертежей К дополнительным элементам оформления относится основная надпись листа, а также другие надписи и пометки, содержащие пояснения к схемам.

Автоматизированный анализ схем требует разделить содержание надписи V И аспекты ее графического изображения «¿т. такие как стиль, начертание, размер

9т =

(8)

Большинство надписей на схемах относятся к каким-либо элементам и определяют их характеристики. Такие надписи включаются в определение элемента. Кроме того, для автоматической интерпретации надписи необходимо знать параметр элемента, задаваемый ею, для этого ей ставится в соответствие идентификатор однознач-

но определяющий ее назначение в описании элемента

= {Наименование, Марка, Номинал, Перемычки}.

(9)

Содержание Ут надписи дт, относящейся к элементу и определяющей его в отношении будем называть атрибутом элемента

ат = (ит,гт)

(10)

Особое подмножество надписей элемента составляют те, которые задают наименования его полюсов Их количество

определяется типом элемента. На схемах они размещаются вблизи соответствующих полюсов, во внутримашинном представлении необходимо явным образом задавать связь каждой такой надписи с полюсом элемента -

С учетом вышесказанного определим элемент на схеме следующим образом:

е = {^э, {(^ТЬ ¿л), • • •, (зтт, ¿Гт)}, {(^Тт+ЬРО, • • • I (^Тт+п.Рп)}}- (И)

Входные данные для формализации модели должны содержать следующую информацию: определение приборов и связей между ними. Определение прибора 5 удобно представить как совокупность идентификатора типа прибора и значений параметров

Идентификатор прибора в схеме используется при задании входов модели, интерпретации выходов, а также для диагностики модели. Тип прибора - один из известных системе моделирования - определяет формируемые для данного прибора дифференциальные уравнения. Параметры прибора определяют коэффициенты уравнений.

Наиболее экономичным для хранения в памяти ЭВМ, а также простым в интерпретации является способ представления электрических связей, заключающийся в задания каждому полюсу прибора неотрицательного целого числа называемого узлом электрической схемы, такого, что любые два полюса приборов, имеющие одинаковое значение электрически связаны, а любые два, имеющие различные щ - не связаны. Значения узлов целесообразно включить в определение прибора

В этом случае определение модели системы в целом приобретает вид

Система моделирования поддерживает некоторый фиксированный набор низкоуровневых приборов. В схемах СЖАТ широко используются более сложные приборы, описываемые структурой из нескольких базовых приборов (рис. 5). Для построения адаптивной системы

целесообразно использовать представление моделей приборов в базе данных, а не в алгоритмах синтеза. Модель прибора должна определять способ включения в структуру модели системы. Здесь используется подобие модели прибора в базе данных и встроенных приборов среды моделирования. То есть в определение модели прибора включается список внутренних узлов которые выступают в роли внешних полюсов.

Для определения параметризованных моделей приборов используется список параметров X значения которых будут заданы при использовании прибора. В результате получаем полное описание модели прибора:

Мь = {г, М', {(рх, п[),..., (рт, <)}, {Х1,...,»}}, (15)

где т £ Тв — идентификатор записи в базе данных моделей приборов.

Последним шагом синтеза модели системы является преобразование модели с набором приборов, расширенным за счет базы данных, в модель, включающую только приборы, поддерживаемые средой моделирования. Это преобразование реализует алгоритм, выполняющий следующие функции:

— значения параметров подэлементов, заданных функциями, вычисляются и подставляются вместо функций;

— внутренняя структура приборов раскрывается с сохранением внешних связей.

Из сопоставления (11) и (15) можно вывести следующие требования к способу представления технической документации на электрические схемы СЖАТ:

1) Разделение графических аспектов изображения и информации вну-тримашинной модели документации.

2) Использование ссылок на базу данных изображений элементов для указания элементов.

3) Полное определение типов элементов с помощью марки и номи-

Рис. 5. Структура модели

нала. Марка должна соответствовать отраслевой базе данных.

4) Хранение в явном виде связей между надписями, относящимися к элементам, и самими элементами.

5) Идентификация надписей элементов по их назначению.

6) Однозначное хранение электрических связей между полюсами элементов схемы.

В четвертом разделе диссертационной работы рассматривается задача планирования экспериментов для проверки проектов ЭЦ, включая методическое и алгоритмическое обеспечение. Исследуются вопросы обеспечения достоверности проверки.

Динамический анализ синтезированной модели выполняется в соответствии с планом функциональных испытаний.

Существующие в отрасли нормативные документы, определяют перечень функций системы, проверяемых в ходе испытаний, но не задают необходимый объем испытаний. Поэтому в диссертации на основе анализа практики пуска систем ЭЦ формулируются методы формирования плана функциональных испытаний.

Функции системы, установленные заданием на разработку, для конкретного объекта автоматизации принимают вид зависимостей между состояниями стрелок и сигналов. Реализуются же они компонентами системы. Эта двойственность обуславливает существование двух

методов построения плана функциональных испытаний. В случае испытаний зависимостей план испытаний формируется как совокупность проверок каждой функции множества Ф на возможных комбинациях параметров, где параметрами могут выступать маршруты М и объекты напольного технологического оборудования А. Введем оператор (8), результатом выполнения которого над функцией системы и множеством объектов станции является множество проверок, выполняющих функцию над каждой допустимой для нее комбинацией параметров. Тест, сформированный путем объединения таких множеств проверок для каждой функции, реализуемой системой, назовем /■ -проверкой (или -планом проверки) системы:

Используя сведения о внутренней структуре системы и принимая гипотезу о дискретности интерфейсов компонентов можно построить основанный на испытаниях компонентов в составе системы. В этом случае проверки синтезируются покомпонентно путем комбинирования функций компонента с вариантами маршрутов, различаемых компонентом. Принцип построения такого плана — объединение -проверок каждого компонента системы:

где Ф? — множество функций, реализуемых компонентом системы

Большую часть функций системы ЭЦ составляют функции обеспечения безопасности движения. Тесты этих функций строятся по общей схеме — поочередное нарушение каждого условия безопасности движения для каждого элемента в каждом маршруте. Это дало возможность разработать алгоритмы синтеза тестов, использующие данные проекта: схематический план и таблицу взаимозависимости.

Г'=и ф<® (Ми А).

(16)

До настоящего времени, несмотря на наличие обширной теоретической базы технической диагностики схем на логических и релейно-контактных элементах, не существовало количественной или вероятностной оценки плана функциональных испытаний систем железнодорожной автоматики.

Необходимость такого рода оценки очевидна для систем, объем полного теста которых превышает возможности современных средств тестирования. Она должна решать целый ряд задач:

— рациональная организация последовательности проверок для скорейшего обнаружения ошибок;

— обоснованное сокращение количества проверок в больших тестах (например, полный тест враждебности маршрутов на крупной станции состоит из 30 тыс. проверок, то есть практически не выполним);

— • выявление частей и элементов системы, не затронутых проверками вследствие неполноты тестов или ошибочного построения схем.

Функциональные испытания достаточно полно выявляют нарушения в построении схем, не позволяющие выполнять какие-либо функции. Однако, ошибки в построении схемы могут приводить к усложнению логических зависимостей. Например, вследствие ошибочного добавления контакта в цепь включения реле, это реле получает дополнительное условие включения, что может приводить и к опасному поведению системы.

Определение 2. Количественной оценкой тестового покрытия системы S называется величина Тз, равная отношению числа элементов, принявших в результате тестов каждое из возможных состояний, к общему числу элементов системы

Очевидно, что множество элементов, не вошедших в , дает достаточно информации для обнаружения причин, препятствующих

достижению ^ единицы.

Для электромагнитных реле оценка очевидна и легко анализируема - реле с одним якорем имеет два состояния и должно выполнить переход 0 -> 1 И 1 0 для того чтобы быть учтенным. Логические зависимости ЭЦ реализуются путем управления включением реле посредством контактов других реле. Как правило, существуют несколько вариантов цепей включения каждого реле. Оценка, не учитывающая этих аспектов, не может быть достаточно достоверной.

Доказал свою практическую ценность в ходе исследований метод индикации использования контактов (ИИК): в модели последовательно каждому контакту реле или кнопки включается амперметр, а параллельно — вольтметр (рис. 6). Показания амперметра и вольтметра автоматически анализируются на превышение некоторого порога. Протекание тока через контакт означает, что контакт используется для коммутации тока. Наличие напряжения говорит о том, что разомкнутый контакт разрывает цепь. Таким образом, добавляется еще один класс элементов в оценку

Рис. 6. Схема замещения тройника реле

Определение 3. Количественную оценку тестового покрытия системы рц будем называть адекватной набору тестов Т, если 3-$ < 1 тогда и только тогда, когда не выполнена хотя бы одна проверка

ж ет.

Доказательством достоверности оценки тестового покрытия является ее адекватность (в соответствии с определением 3) достоверному

набору тестов (например, разработанному экспертами в соответствии с нормативными документами).

Эксперимент показал адекватность оценки по методу ИИК Го-проверке системы. достигает единицы в момент времени <и по окончании последней проверки (рис. 7).

1.0 од 0.6 ол 0.2

Рис. 7. Зависимость от времени испытаний

Разработанные в диссертации методы нашли применение в системе автоматизированной экспертизы принципиальных схем проектов электрической централизации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в диссертационной работе, получены следующие основные выводы и результаты:

1. Функциональные испытания на компьютерной модели — это полностью автоматизируемый метод контроля качества проектов технической документации на станционные системы железнодорожной автоматики, что делает экономически целесообразным его применение в процессе проектирования.

---,-■---.- >

500 1000 1ЭОО 2000 2500 3000 ¡зше С

2. Разработана структура системы проверки, автоматизирующая три процесса: процесс синтеза модели, процесс планирования испытаний и процесс проведения испытаний на модели. В основе этих процессов лежат данные проекта технической документации, представленные в электронном виде: принципиальные схемы, схематический план станции и таблица взаимозависимости.

3. Показано, что для задач проверки проектов модель системы электрической централизации должна основываться на анализе электрических процессов. Логико-временные способы представления системы не обеспечивают полной автоматизации построения модели системы и необходимой адекватности расчета динамических процессов.

4. Предложен доменный метод моделирования непрерывно-дискретных систем. По сравнению с известными методами доменный метод дает значительный выигрыш (в 6-10 раз, в зависимости от моделируемой системы) в эффективности моделирования для класса систем, удовлетворяющих приведенным в работе условиям. К этому классу относятся все релейно-контактные системы электрической централизации.

5. Разработана непрерывно-дискретная модель электромагнитного реле. Адекватность моделирования работы системы электрической централизации, основанного на этой модели, доказана экспериментально.

6. Предложено формализованное описание технической документации как совокупности графического изображения и информации внутримашинной модели.

Разработаны общие требования к электронному формату хранения технической документации на принципиальные схемы систем железнодорожной автоматики, обеспечивающие его использование в задачах моделирования. Разработан алгоритм синтеза модели системы по представленным в электронном виде схемам.

7. Опыт пуска систем электрической централизации обобщен в

виде методов построения планов функциональных испытаний станционных систем железнодорожной автоматики.

Формализация этих методов позволила разработать методику испытаний, содержащую не только проверяемые требования, но и определяющую объем выполняемых проверок. Методика соответствует «Инструкции по приемке в эксплуатацию законченных строительством объектов железнодорожной автоматики, телемеханики и связи» ЦШ МПС РФ и реализована в виде алгоритмов, использующих данные схематического плана станции и таблицы взаимозависимости для синтеза программы функциональных испытаний.

8. Разработана и обоснована количественная оценка тестового покрытия системы, обеспечивающая выявление частей и элементов системы, не затронутых проверками вследствие неполноты тестов или ошибочного построения схем.

9. На основе предложенных в диссертационной работе методов и алгоритмов разработано программное обеспечение, применяемое для анализа проектов электрической централизации. Его эффективность проверена на ряде проектов станционных систем автоматики железных дорог России.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Максименко О. А. Автоматизация экспертизы принципиальных схем проектов ЭЦ // Автоматика, связь, информатика. — 2004. — №9. - с. 33-35.

2. Максименко О. А. Анализ результатов проверки работоспособности схем автоматики на имитационных моделях //IX Санкт-Петербургская Международная Конференция «Региональная инфор-матика-2004», Санкт-Петербург, 22-24 июня 2004 года. Тезисы докладов. — Санкт-Петербург, 2004.

3. Максименко О. А. Методы автоматизации экспертизы принципиальных схем проектов электрической централизации // Молодые

ученые — промышленности Северо-Западного региона: Материалы семинаров политехнического симпозиума 2004. — СПб: СПбГПУ, 2004. - с. 88-89.

4. Василенко М. Н., Денисов Б. П., Культин В. Б., Максименко О. А. Система автоматизированной проверки принципиальных схем систем ЖАТ // Автоматика, связь, информатика. — 2004. — №5. — с. 43-44.

5. Максименко О. А. Автоматизация проверки принципиальных схем железнодорожной автоматики на станциях // Известия Петербургского университета путей сообщения. — СПб: ПГУПС, 2004. — Вып. 1. — с. 69-74.

6. Максименко О. А., Соколов М. Б. Моделирование электрических схем систем железнодорожной автоматики и телемеханики // Шаг в будущее (Неделя науки-2004). Материалы научно-технической конференции. — СПб: ПГУПС, 2004.

7. Трохов В. Г., Максименко О. А. Еще несколько слов об электронном документе // Автоматика, связь, информатика. — 2004. — №3. - с. 32-33.

8. Василенко М. Н., Трохов В. Г., Булавский П. Е., Максименко О. А. Отраслевой формат технической документации на устройства СЦБ // Автоматика, связь, информатика. — 2003. — №4. — с. 9-11.

9. Максименко О. А., Суханов С. А. Формат хранения и обмена проектно-конструкторской документации на системы железнодорожной автоматики и телемеханики // VIII Санкт-Петербургская Международная Конференция «Региональная информатика-2002», Санкт-Петербург, 26-28 ноября 2002 г.: Материалы конференции в 2-х частях. Часть 2. — СПб, 2002. - с. 32.

10. Гордон М. А., Максименко О. А. Графический редактор схем автоматики и связи // Неделя науки-2002. Программа и тезисы докладов. - СПб: ПГУПС, 2002.

Р23 1 D 4

ВВЕДЕНИЕ

1. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ

АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПРОВЕРКИ ПРОЕКТОВ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ

1.1. Актуальность разработки системы автоматизированной проверки

1.2. Анализ методов обеспечения качества проектной документации систем автоматики и телемеханики.

1.3. Разработка структуры системы автоматической проверки

1.4. Анализ математических моделей и методов моделирования непрерывно-дискретных систем.

1.5. Анализ методов планирования эксперимента для проверки проектов электрической централизации.

1.6. Выводы и постановка задач диссертации.

2. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ

2.1. Метод доменного моделирования непрерывно-дискретных систем.

2.2. Кодовый метод составления математических моделей цепей СЖАТ.

2.3. Выбор и обоснование степени детальности модели реле

2.4. Выводы

3. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ СХЕМ СТАНЦИОННОЙ АВТОМАТИКИ НА ОСНОВЕ БАЗ ДАННЫХ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

3.1. Анализ состояния вопроса.

3.2. Разработка структуры базы данных моделей элементов

3.3. Разработка требований к способу представления технической документации на электрические схемы СЖАТ

3.4. Разработка алгоритма синтеза моделей станционной автоматики на основе баз данных технической документа

3.5. Автоматический синтез моделей элементов СЦБ

3.6. Выводы.

4. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ПРОЕКТОВ СТАНЦИОННЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ

4.1. Методика построения функциональных тестов.

4.2. Методы и алгоритмы тактического планирования эксперимента

4.3. Анализ полноты проверки схем

4.4. Реализация и применение системы автоматизированной экспертизы принципиальных схем проектов электрической централизации.

4.5. Выводы.

Требования технического перевооружения железнодорожного транспорта, а также повышения конкурентоспособности и эффективности отрасли диктуют необходимость совершенствования процессов проектирования систем автоматики.

Большое количество ошибок, допускаемых при проектировании, ведет к нареканиям со стороны строителей и оперативного персонала на внедряемые проекты. Устранение этих дефектов на этапе производства на заводах-изготовителях и при пуско-наладочных работах ведет к большим экономическим потерям. Особенно велики потери, связанные со сбоями в процессах перевозок и с нарушением безопасности движения, при проявлении этих ошибок на стадии эксплуатации устройств автоматики.

Нормативы трудозатрат на разработку рабочих чертежей электрической централизации (ЭЦ), принятые в проектных институтах, показывают, что треть всех затрат времени приходится на проектирование принципиальных схем. Особенностью проектирования принципиальных схем является большой объем выходной информации. В среднем за день инженер проектирует около тысячи элементов принципиальных схем. Это приводит к сложности поддержания высокого уровня качества.

Системы железнодорожной автоматики являются важнейшей составляющей автоматизированных технологических комплексов для непосредственного управления движением поездов (АТК УДП) на станциях, перегонах и участках железных дорог. АТК УДП представляют собой сложные системы, включающие объекты управления, напольное, бортовое и постовое технологическое оборудование, управляющие вычислительные комплексы, каналы и сети передачи данных, а также персонал, осуществляющий обслуживание и управление.

Общая теория анализа, синтеза, оптимизации и эксплуатации АТК УДП в настоящее время находится в стадии разработки. В развитие современной теории управления перевозками большой вклад внесли отечественные ученые В. М. Акулиничев, К. А. Бернгард, В. А. Буянов, Ф. П. Кочнев, В. А. Кудрявцев, Ю. А. Муха, В. Е. Павлов, Е. А. Сотников, А. К. Угрюмов, А. Т. Осьминин, М. М. Дьяков и Другие.

В создании и развитии теории и практики различных подсистем и элементов АТК УДП велика роль таких ученых, как Л. А. Баранов,

A. М. Брылеев, В. Н. Иванченко, И. М. Кокурин, Н. Ф. Котляренко, Ю. А. Кравцов, М. Н. Василенко, В. М. Лисенков, А. С. Переборов, Е. М. Шафит, А. А. Явна, В. П. Быков и других.

В области синтеза дискретных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики широко известны фундаментальные работы Н. О. Рогинского, М. И. Вахнина, Н. В. Лупала, В. В. Сапожникова, Вл.

B. Сапожникова, X. А. Христова, Д. В. Гавзова и ряда других.

Несмотря на значительные результаты, полученные в области анализа АТК УДП путем создания моделей, в большинстве исследований проблема анализа функционирования АТК УДП рассматривается вне связи с информационными потоками, обеспечивающими проектирование и эксплуатацию систем железнодорожной автоматики. Такой подход не позволял получить полный эффект от разработанных теорий и методов. Сложность решения проблемы заключается в необходимости установления связи между информационными моделями, использующимися в отрасли для описания структуры и функционирования систем, и математическими моделями, применяемыми для анализа этих систем.

Широкое внедрение программных средств автоматизированного проектирования и ведения технической документации в отрасли обеспечило информационную базу для создания моделей АТК УДП и их подсистем. Автоматическое создание моделей систем автоматики и телемеханики позволяет решать новую задачу — проверять проекты технической документации на соответствие заданию на разработку и на правильность выполнения системой функций.

Целью диссертации является разработка методов проверки проектной документации станционных систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ) путем испытаний на компьютерных моделях.

Для достижения поставленной цели потребовалось: разработать метод моделирования станционных систем железнодорожной автоматики, эффективный по затратам времени и обеспечивающий необходимую адекватность; проанализировать условия применения электронного формата технической документации (ТД) для автоматического построения моделей; разработать методы и алгоритмы автоматического проведения функциональных испытаний; обеспечить контроль полноты и достоверности испытаний на модели.

Теоретические исследования в диссертации проводились на основе теории системного анализа, методов математического моделирования, теории множеств, теории графов, методов численного интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений.

В диссертационной работе получены и защищаются следующие новые научные результаты и основные положения:

1. Разработан новый метод моделирования непрерывно-дискретных систем, обеспечивающий сокращение времени моделирования на ЭВМ по сравнению с известными для систем класса ЭЦ.

2. Разработаны два типа непрерывно-дискретных моделей основного элемента систем электрической централизации — электромагнитного реле. При разработке этих моделей учтены требования эффективности моделирования в составе системы.

3. Впервые предложено формализованное описание технической документации и дано обоснование необходимого и достаточного набора данных для автоматического построения модели.

4. Сформулированы методы формирования плана функциональных испытаний станционных систем железнодорожной автоматики неявно использовавшиеся экспертами при проведении пусковых испытаний.

5. Впервые для столь крупной системы как ЭЦ разработана количественная оценка тестового покрытия и дано обоснование ее практической применимости.

4.5. Выводы

1. Функции системы, установленные заданием на разработку, для конкретного объекта автоматизации принимают вид зависимостей. Реализуются же они компонентами системы. Эта двойственность обуславливает существование двух методов построения плана функциональных испытаний: испытания компонентов и испытания зависимостей. План испытания компонентов требует принятия дополнительной гипотезы о структуре системы.

2. Каждый метод построения плана реализуется алгоритмом, использующим данные таблицы взаимозависимости и схематического плана станции. Выполнение алгоритмов показало, что объем плана испытаний зависимостей с увеличением размера станции растет быстрее объема плана испытаний компонентов.

3. Имитатор технологических ситуаций, формирующий входы модели системы, является основой тактического планирования экспериментов. Наиболее сложные его алгоритмы (имитации действий ДСП и имитации движения поездов) реализованы, используя графовое представление топологии станции.

4. Полнота проверки системы представлена как совокупность полноты анализируемого набора выходов, временной непрерывности анализа выходов системы и полноты множества тестов.

5. Метод количественной оценки тестового покрытия системы, включающий индикацию использования контактов, обеспечивает выявление частей и элементов системы, не затронутых проверками вследствие неполноты тестов или ошибочного построения схем. Практическая ценность его применения показана на ряде примеров.

1. Василенко М. Н., Денисов Б. П., Культин В. Б., Максименко О. А. Система автоматизированной проверки принципиальных схем систем ЖАТ / / Автоматика, связь, информатика. — 2004. — №5. - с. 43-44.

2. Максименко О. А. Автоматизация экспертизы принципиальных схем проектов ЭЦ / / Автоматика, связь, информатика. — 2004. - №9. - с. 33-35.

3. Максименко О. А. Автоматизация проверки принципиальных схем железнодорожной автоматики на станциях / / Известия Петербургского университета путей сообщения. — СПб: ПГУПС, 2004. - Вып. 1. - с. 69-74.

4. Максименко О, А., Соколов М. Б. Моделирование электрических схем систем железнодорожной автоматики и телемеханики / / Шаг в будущее (Неделя науки-2004). Материалы научно-технической конференции, — СПб: ПГУПС, 2004.

5. Василенко М. Н. Теория и методы анализа качества функционирования автоматизированных технологических комплексов на железнодорожном транспорте: Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. — Санкт-Петербург, 1992. — 332 с.

6. Сапожников В. В., Василенко М. Н. и др. Принципы построения комплексной системы автоматизации проектирования железнодорожной автоматики и телемеханики / / Автоматика, телемеханика и связь. - 1990. - №10. - с. 8-11.

7. Петров А. Ф. Листая страницы истории. — Санкт-Петербург, 2001, - 244 с.

8. Василенко М. И., Трохов В. Г., Рубинштейн Н. И., Денисов Б. П. Интегрированная система проектирования и ведения технической документации / / Автоматика, связь, информатика. — 2001. — №9. - с. 29-32.

9. Василенко М. Н., Марков Д. С, Рубинштейн Н. И. Анализ работоспособности систем автоматики средствами вычислительной техники / / Автоматика, телемеханика и связь. — 1987. — №8. — с. 17-19.

10. Василенко М. Н., Гриненко А. В., Мясников Д. А. Эффективное средство исследования систем горочной автоматики / / Автоматика, телемеханика и связь. — 1988. — с. 48-49.

11. Сапожников В. В., Василенко М. Н., Быков В. П., Рубинштейн Н. И. Экспертные системы железнодорожной автоматики и телемеханики / / Автоматика, телемеханика и связь. — 1992. — №6. - с. 13-16.

12. Василенко М. Н., Быков В. П., Денисов Б. П., Трохов В. Г. АРМ по ведению технической документации железнодорожной автоматики / / Автоматика, телемеханика и связь. — 1996. — №11. - с. 12-14.

13. Василенко М. Н., Трохов В. Г., Рубинштейн Н. И., Денисов Б. П. АРМ по ведению технической документации / / Автоматика, связь, информатика. — 1999. — №4. — с. 32-34.

14. Укрупненные нормативы трудозатрат на разработку проектной документации. — Л.: Гипротранссигналсвязь, 1984, — 25 с.

15. Нормативы трудозатрат на разработку проектной документации электрической централизации. — Л.: Гипротранссигналсвязь, 1985. - 23 с.

16. Гасов В. М., Соломонов Л. А. Инженерно-психологическое проектирование взаимодействия человека с техническими средствами, - М.: Высшая школа, 1990. — 125 с.

17. Перникис Б, Д. Вопросы повышения восстанавливаемости систем электрической централизации. Дис. на соиск. уч. степени к.т.н.: - Л.: ЛИИЖТ, 1968.

18. Андреевских А. В. Исследование вопросов автоматического контроля исправного состояния устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Дис. на соиск. уч. степени к.т.н.: — Л.: ЛИИЖТ, 1978. - 148 с.

19. Дмитренко И. Е. Техническая диагностика и автоконтроль систем железнодорожной автоматики и телемеханики. — М.: Транспорт, 1986.

20. Перникис Б, Д., Ягудин Р. Ш, Предупреждение и устранение неисправностей в устройствах СЦБ. — М.: Транспорт, 1984.

21. Прокофьев А. А. Разработка методов и технических средств диагностирования логических и монтажных схем железнодорожной автоматики и телемеханики. Дис. на соиск. уч. степени к.т.н.: — Л.: ЛИИЖТ, 1982. - 147 с.

22. Кузовков Н. Т. и др. Непрерывные и дискретные системы управления и методы идентификации. — М.: Машиностроение, 1978. - 222 с.

23. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. — М.: Наука, 1978.

24. Мишарин А. Имитационная система для построения двухуровневых АСУ железнодорожным транспортом / / Автоматики и телемеханика. - 2003. - №8. — с. 172-184.

25. Василенко М. Н., Трохов В. Г., Булавский П. Е., Максименко О. А. Отраслевой формат технической документации на устройства СЦБ / / Автоматика, связь, информатика. — 2003. — №4. — с. 9-11.

26. Василенко М. Н., Гриненко А. В., Марков Д. Анализ систем железнодорожной автоматики на основе машинного моделирова-Г ния / / Автоматика, телемеханика и связь, — 1989. — №1. — с. 15-17.

27. Гордон М. А., Максименко О. А. Графический редактор схем автоматики и связи / / Неделя науки-2002. Программа и тезисы докладов. - СПб: ПГУПС, 2002.

28. Рубинштейн Н. И. Методы и средства анализа качества функционирования систем автоматики и телемеханики на перегоне. Дис. на соиск. уч. степени к.т.н.: — СПб: ПГУПС, 1995,

29. Чуа Л. О., Линь Пен-Мин. Машинный анализ электронных схем: Алгоритмы и вычислительные методы, — М.: Энергия, 1980. — 640 с.

30. Хейгеман Л., Янг Д. Прикладные итерационные методы. — М.: Мир, 1986. - 446 с.

31. Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. — М.: Наука, 1989

32. Боевкин В. И., Окин А. А., Шныров А. Б. Моделирование процессов в электрических сетях / / Математическое моделирование. - 2003, т. 15. - №2. - с. 3-13.

33. Петровский И. Г. Лекции по теории обыкновенных дифференциальных уравнений. — М.: Наука, 1964. — 272 с.

34. Прицкер А. Введение в имитационное моделирование и язык СЛАМ П. - М.: Мир, 1987. - 646 с.

35. SIMULINK. The ultimate simulation environment. — MathWorks, 1994.

36. Kolesov Y.B., Senichenkov Y.B.: Model Vision 3.0 for Windows 95/NT. The graphical environment for complex dynamic system design. ICI&C'97 PROCEEDINGS, v.2, p.704-711, St.Petersburg, 1997.

37. Инихова M. A., Инихов Д. Б., Колесов Ю. Б., Сениченков Ю. Б. Model Vision: Руководство пользователя. — СПб: MB Софт, 1995. 120 с.

38. Kolesov Y.B., Senichenkov Y.B.: Visual specification language intended for event-driven hierarchical dynamic system with variable structure. ICI&C'97 PROCEEDINGS, v.2, p.712-719, St.Petersburg, 1997.

39. Tuinenga P. W. SPICE: A guide to circuit simulation using PSPICE. - Prentice Hall, USA, 1988.

40. Советов Б. Я., Яковлев А. Моделирование систем. — М.: Высш. шк., 1985. - 271 с.

41. Пупков К. А., Костюк Г. А. Оценка и планирование эксперимента. - М., 1977.

42. Круг Г. К., Сосулин Ю. А., Фатулев В. А. Планирование эксперимента в задачах идентификации и экстраполяции. — М., 1977.

43. Машинный эксперимент, анализ и обработка данных в диалоговых системах имитации / Под ред. А. А. Вавилова. — Л., 1979.

44. Пархоменко П. П., Согомонян Е. Основы технической диагностики, оптимизации алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства. — М.: Энергоиздат, 1981.

45. Инструкция по приемке в эксплуатацию законченных строительством объектов железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. — М.: Трансиздат, 1998. — 32 с.

46. Каханер Д., Моулер К., Нэш Численные методы и математическое обеспечение. — М.: Мир, 1998. - 575 с.

47. Усманова 3. Д. Моделирование времени. — М.: Знание, 1991. — 48 с.

48. Гальченко О. М. Техника событийного моделирования логических схем / / Управляющие системы и машины. — 1981. — №2. - с. 55-59.

49. Галкин В. В. Событийно имитируюш.ая модель управляемых состояний для испытаний АСУ ТП / / Электронное моделирование. - 1991. - №1, с. 61-66.

50. Парийская Е. Ю. Сравнительный анализ математических моделей и подходов к моделированию и анализу непрерывно-дискретных систем / / Дифференциальные уравнения и процессы управления. - 1997. - №3.

51. Программное обеспечение моделирования непрерывно- дискретных систем / Под ред. В. Глушкова. — М.: Наука, 1975.

52. Maler О., Manna Z., Pnueli А.: From Timed to Hybrid systems. Real-Time: Theory in Practice, Lecture Notes in Comp.Sc 600, p.447-484. Springer-Verlag, 1992.

53. Maler O.: Hybrid Systems and Real-World Computations. In Workshop on Theory of Hybrid Systems, Lyndby, Denmark, June 1992, Springer-Verlag.

54. Alur R., Courcoubetis C, Henzinger Т., Ho P-T.: Hybrid automata: an algorithmic approach to the specification and analysis of hybrid systems. In Workshop on Theory of Hybrid Systems,Lyndby, Denmark, June 1993. LNCS 736, Springer-Verlag.

55. Nicollin X., Olivero A., Sifalis Y., Yovine S.: An Approach to the Description and Analysis of Hybrid Systems. Hybrid Systems, 1.ecture Notes in Comp.Sci 736, p.149-178. Springer-Verlag, 1993.

56. Henzinger Т., Ho P-T.: HyTech: The Cornell Hybrid Technology Tool. Hybrid Systems II, Lecture Notes in Comp.Sci 999, p.265-

58. Harel D.: Statecharts: a Visual Formalism for Complex Systems. Sci. Comput. Prog. 8, p.231-274, 1987.

59. Ортега Дж., Пул У. Введение в численные методы решения дифференциальных уравнений. — М.: Наука, 1986. - 288 с.

60. Хайрер Э., Ваннер Г. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Жесткие задачи и дифференциально-алгебраические задачи. - М.: Мир, 1978. - 685 с.

61. Джордж А., Лю Дж. Численное решение больших разреженных систем уравнений. — М.: Мир, 1984.

62. Гридин В. Н., Михайлов В. Б., Куприянов Г. А., Михайлов К, В. Устойчивые численно-аналитические методы решения сверхжестких дифференциально-алгебраических систем уравнений / / Математическое моделирование. — 2003, т. 15. — №10. — с. 35-50.

63. Брамеллер А., Аллан Р., Хэмэм Я. Слабозаполненные матрицы: Анализ электроэнергетических систем. — М.: Энергия, 1979. — 192 с.

64. Самарский А. А., Николаев Е, Методы решения сеточных уравнений. — М.: Наука, 1978.

65. Самарский А. А. Теория разностных схем. — М.: Наука, 1983.

66. Абрахаме Дж., Каверли Дж. Анализ электрических цепей методом графов. — М.: Мир, 1967.

67. Львович А. Ю. Электромеханические системы. — Л.: Издательство Ленинградского университета, 1989.

68. Мирошников А. Н., Румянцев Н. Моделирование систем управления технических средств транспорта. — СПб: Элмор, 1999.

69. Сапожников В. В., Кравцов Ю. А., Сапожников Вл. В. Дискретные устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и I » , связи: Учебник для вузов ж.д. трансп. — М,: Транспорт, 1988. — 255 с.

70. Электромеханические аппараты автоматики / Б. К. Буль, О. Б. Буль, В. А. Азанов, В. Н. Шоффа. — М.: Высш. шк., 1988.

71. Витенберг М. И. Расчет электромагнитных реле для аппаратуры автоматики и связи. — Л.: Энергия, 1966.

72. Сороко В. И., Милюков В. А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики. Справочник: в 2 кн. - 3-е изд. — М.: НПФ «Планета», 2000. - 960 + 1008 с.

73. Дьяконов Д. К. Справочник по применению системы PC MATLAB. - М.: Наука, 1993.

74. Лысяк Г. Н., Равлык А. М., Пазына Я. Способ оценки локальной погрешности при численном решении уравнений состояния электрических цепей явными одношаговыми методами / / Электронное моделирование. — 2003. — №4, с. 75-88.

75. Трохов В. Г., Максименко О. А. Еш,е несколько слов об электронном документе / / Автоматика, связь, информатика. — 2004. - №3. - с. 32-33.

76. Дмитренко И. Е., Дьяков Д. В., Сапожников В. В, Измерение и диагностирование в системах железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. — М.: Транспорт, 1994.

77. Граф Ш., Гессель М. Схемы поиска неисправностей. — М.: Энер- гоатомиздат, 1989. — 144 с.

78. Ошурков И. С, Баркаган Р. Р. Проектирование электрической централизации. — М.: Транспорт, 1980. — 296 с.

79. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ЦРБ/756). - М.: РСО «Техинформ», 2000. - 192 с.

80. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации (ЦРБ/757). - М.: ЦВНТТ «Транспорт», 2000. -128 с.

81. Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации (ЦД/206). — М.: РСО «Техинформ», 1999. — 279 с.

82. Переборов А. С, Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Лопуха А. Л. О построении схем электрической централизации по плану станции / / Труды ЛИИЖТа. 1973. Вып. 353. 44 - 51.

83. И. А. Белязо, В. Р. Дмитриев, Е. В. Никитина, И. Ошурков, А. Н. Пестриков. Маршрутно-релейная централизация. — М.: Транспорт, 1974. — 320 с.

84. Федеральные требования по сертификации на железнодорожном транспорте. Системы электрической централизации. — М.: МПС РФ, 2000.

85. Станционные системы автоматики и телемеханики: Учеб. для вузов ж.-д. трансп. / Вл. В. Сапожников, Б. И. Елкин, И. М. Ко-курин, Л. Ф. Кондратенко, В. А. Кононов; Под редакцией Вл. В. Сапожникова. — М.: Транспорт, 1997. — 432 с.

86. Электрическая централизация промежуточных станций с маневровой работой ЭЦ-12-03. Типовые материалы для проектирования. — СПб: Гипротранссигналсвязь, 2003.

87. Трясов М. Методы и алгоритмы синтеза напольного технологического оборудования железнодорожной автоматики на станци-ях. Дис. на соиск. уч. степени к.т.н.: — СПб: ПГУПС, 2003. — 149 с.

88. Автоматизированные системы испытаний объектов железнодорожного транспорта. Межвуз. сборник научных трудов. — Вып. 775. - М., 1986.

89. Автоматизированные системы испытаний объектов железнодорожного транспорта. Межвуз. сборник научных трудов. — Вып. 814. - М., 1988.

90. ОСТ 32.27 - 92. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Организация сбора и обработки информации о безопасности систем железнодорожной автоматики и телемеханики.

91. Нормы технологического проектирования устройств автоматики и телемеханики на федеральном железнодорожном транспорте (НТП СЦБ/МПС-99). — СПб: ГУН Гипротранссигналсвязь, 1999. - 76 с.

92. Калман Р., Фалб П., Арбиб М. Очерки по математической теории систем. — М: Мир, 1971.

93. Теория систем. Математические методы и моделирование: Сб. статей под ред. А. Колмогорова, Новикова. — М.: Мир, 1989.