автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Методы повышения безопасности функционирования централизованных систем автоблокировки

На правах рукописи

ПАВЛОВ ЕВГЕНИИ ВЛАДИМИРОВИЧ

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ АВТОБЛОКИРОВКИ

05.22.08 - Управление процессами перевозок АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 2005

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТе).

Научный руководитель: заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор В. М. Лисенков.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

Ведущая организация: Петербургский государственный университет путей сообщения

Защита диссертации состоится « 6 » апреля 2005 г. в 14-30 на заседании диссертационного совета Д 218.005.07 при Московском государственном университете путей сообщения (МИИТе) по адресу 127994, г. Москва, ул. Образцова, д. 15, ауд. 1505.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан 4 марта 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук,

профессор Шалягин Д.В.,

кандидат технических наук,

доцент Камнев В.А.

профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Обеспечение безопасности движения поездов остается одной из важнейших задач, стоящих перед федеральным железнодорожным транспортом, так как именно безопасность движения определяет, прежде всего, безопасность перевозок пассажиров и грузов в целом. Повышение эффективности и безопасности работы железных дорог, их провозной и пропускной способности требуют разработки и внедрения технических средств систем управления движением поездов, построенных на микропроцессорной элементной базе.

Значительный вклад в развитие теории систем интервального регулирования и обеспечения безопасности движения поездов с помощью средств автоматики и телемеханики внесли известные ученые В.М. Алексеев, И.В. Беляков, П.Ф. Бестемьянов, А.М. Брылеев, И.Е. Дмитриенко, Ю.А. Кравцов, И.М. Кокурин, В.М. Лисенков, БД. Никифоров, А. С. Переборов, Н.Ф. Котляренко, Н.Ф. Пенкин, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Ю.В. Соболев, Д.В. Шалягин, В.И. Шаманов, В.И. Шелухин, О.И. Шелухин, А.П. Шишляков, А.А. Явна и другие.

Результаты анализа причин переходов движения поездов в опасные состояния показывают, что существенными факторами, снижающими безопасность функционирования систем автоблокировки, являются опасные отказы, приводящие к определению ложной свободности рельсовых линий. Так, за период с 1990 г по 2003 г 5 из 11 имевших место крушений по вине службы Ш, произошли в результате определения ложной свободности рельсовых линий.

Таким образом, существующие в настоящее время методы и средства обеспечения безопасности функционирования систем автоблокировки в полной мере не удовлетворяют требованиям, предъявляемым на железнодорожном транспорте к системам интервального регулирования движением поездов, поэтому данная диссертационная работа посвящена проблеме повышения

безопасности функционирования централизованных систем автоблокировки, путем расширения их функциональных возможностей.

Цель диссертации заключается в создании научно обоснованных методов повышения безопасности функционирования централизованных систем автоблокировки, основанных на принципе парирования опасных отказов, приводящих к определению ложной свободности рельсовых линий.

Основные задачи выполненных исследований:

- анализ состояния безопасности движения поездов, с целью выявления функциональных узлов систем интервального регулирования, оказывающих существенное влияние на безопасность их функционирования;

- формулировка методов парирования опасных дестабилизирующих факторов, которые существенно влияют на безопасность функционирования систем автоблокировки;

- разработка и логический анализ формализованного описания логики функционирования централизованных систем автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда по перегону;

- разработка методики представления логики функционирования систем автоблокировки с расширенными функциональными возможностями в виде математических моделей;

- разработка методики анализа математических моделей, описывающих логику функционирования систем автоблокировки с расширенными функциональными возможностями на отсутствие логических ошибок и ошибок, связанных с временем выполнения функций системы;

разработка методики оценки степени влияния опасных дестабилизирующих факторов на безопасность функционирования систем автоблокировки;

- разработка методики оценки эффективности введения функциональной избыточности в логику функционирования систем автоблокировки;

- разработка логики функционирования микропроцессорной системы автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда ЦАБ-Е;

- разработка методов и принципов повышения производительности системы ЦАБ-Е.

Методы исследований. В работе использованы методы математического моделирования, физическое моделирование, численные методы расчета и анализа, математический аппарат теории построения графов, натурные испытания. Значительная часть результатов получена с использованием вычислительных алгоритмов, реализованных на языке программирования Borland Pascal 7.0 и в среде "Mathcad 2001 Professional".

Достоверность научных положений обусловлена корректностью исходных математических положений, обоснованностью принятых допущений; подтверждена соответствием результатов теоретических и экспериментальных исследований, а так же результатами обсуждения материалов работы на научно-технических конференциях.

Научная новизна состоит в разработке методов повышения безопасности функционирования централизованных систем автоблокировки путем парирования опасных дестабилизирующих факторов, приводящих к ложной свободности рельсовых линий.

Предложена методика представления логики функционирования систем автоблокировки с расширенными функциональными возможностями в виде математических моделей.

Разработаны методики оценки степени влияния опасных дестабилизирующих факторов на безопасность функционирования систем автоблокировки и эффективности введения функциональной избыточности в логику функционирования систем автоблокировки.

Практическая ценность диссертации заключается в разработке функции контроля проследования поезда по перегону для централизованных систем автоблокировки, направленной на парирование опасных дестабилизирующих факторов, приводящих к определению ложной свободности рельсовых линий.

Показано, как влияет введение дополнительной функции контроля проследования поезда по перегону в логику функционирования систем

автоблокировки, на вероятность перехода движения поезда в различные опасные состояния.

Реализация результатов работы. Научные результаты диссертационной работы включены в НИР, выполняемые кафедрой "Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте" МГУ ПС, и при разработке проекта микропроцессорной системы автоблокировки ЦАБ-Е для участка Голицыно -Звенигород.

Результаты диссертационного исследования были использованы при разработке следующих документов:

- технического задания на централизованную микропроцессорную систему автоблокировки ЦАБ-Е (МПБ.320002.001 ТЗ);

- рабочей конструкторской документации микропроцессорной системы автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры ЦАБ-Е (МПБ.320002.003 КД);

- программы и методики испытаний микропроцессорной системы автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры ЦАБ-Е (МПБ.320002.004 ПМ).

Создается при участии автора микропроцессорная система автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры ЦАБ-Е, которая на сегодняшний день проходит эксплуатационные испытания на участке Голицыно - Звенигород Московской железной дороги. Эксплуатационно -технические параметры данной системы превосходят характеристики отечественных и зарубежных аналогов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях и научных секциях кафедры, на четвертой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» в г. Москве в 2003 г., и на первой международной научно-практической конференции «ТРАНСЖАТ-2004» в г. Санкт-Петербурге в 2004г.

Публикации. Материалы, отражающие основное содержание работы, изложены в 5 печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Она содержит 135 страниц основного текста, 52 иллюстрации и 3 таблицы. Список литературы включает 105 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы разработки методов повышения безопасности функционирования систем автоблокировки и сформулирована цель диссертации.

В первой главе, произведен анализ безопасности движения поездов и выявлены функциональные узлы систем управления движением, которые оказывают существенное влияние на безопасность функционирования этих систем в целом. Произведен анализ степени решения задач, связанных с парированием опасных дестабилизирующих факторов, приводящих к ложной свободности рельсовых линий. Перечислены задачи и определены основные положения, которые необходимо исследовать в диссертационной работе.

Во второй главе рассмотрены функциональные методы повышения безопасности функционирования централизованных систем автоблокировки, путем парирования опасных дестабилизирующих факторов, приводящих к определению ложной свободности рельсовых линий.

В данной главе сформулирован и произведен логический анализ формализованного описания логики функционирования централизованных систем автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда по перегону. Данная функция позволяет за счёт отслеживания последовательности занятия и освобождения участков пути проконтролировать перемещение поезда по перегону и принять меры, направленные на обеспечение безопасности движения в случае нарушения заданной последовательности. С целью уменьшения логических ошибок и ошибок, связанных с временем выполнения функций системы, была разработана методика представления логики функционирования систем автоблокировки с

расширенными функциональными возможностями в виде математических моделей на базе временных сетей Петри со сдерживающими дугами.

Сети Петри основываются на понятии комплекта. Как и множество, комплект - это набор элементов, но всякий элемент может входить в него более одного раза. Сеть Петри общего вида - это четверка С=(Р, Т, I, О), где Р -конечное множество позиций, Т - конечное множество переходов, I и О -входная и выходная функции, отображающая переходы в комплекты позиций. Графически сеть Петри представляется в виде мультиграфа с вершинами двух видов: кружки соответствуют позициям, планки - переходам. Функции I и О представляются дугами. Динамические свойства сети определяются с помощью помещаемых внутрь позиций фишек. Переход может срабатывать (отображая смену состояния) только тогда, когда каждое из его входных мест имеет, по меньшей мере, одну фишку. Таким образом, комбинация входных и выходных мест некоторого перехода отображает условия, при которых может произойти изменение состояния.

На рис. 1 представлена математическая модель логики функционирования централизованной системы автоблокировки с применением

Р1 _Рг__Рз__

11—О 3 НО 5 НО

11 12 Ь

Рис.1

функции контроля проследования поезда по перегону в виде сети Петри со сдерживающими дугами, на примере управления сигнальной точкой 1.

В данной математической модели позиции отображают условия, а переходы - события. Так, переходы ti, t¡, t¡ отображают вступление поезда на соответствующие участки пути Рг, Рз, Р4. Позиции Р/9, Рх, Pu показывают различные возможные состояния для светофора 1: Р19 - на светофоре горит зеленый огонь, Рю - на светофоре горит красный огонь, Рн - на светофоре горит желтый огонь. Остальные позиции связаны с выполнением управляющих функций системы, так например позиция показывает, активна или нет функция контроля проследования поезда по перегону.

Анализируя полученный граф можно констатировать, что преждевременное срабатывание любого из переходов может повлечь за собой сбой в работе системы. Поэтому, необходимо учитывать время на срабатывание переходов. Для правильного функционирования системы необходимо выполнение следующих временных ограничений:

tlmín > fámax + tllmax, tlmin > i9mta + tlimar

В реальных условиях работы системы время tomín и t)mm не зависят от функциональных возможностей системы, а зависят от длины блок-участка и скорости проследования подвижной единицы по нему. Понятно, что инерционность системы много меньше времени проследования подвижной единицы по блок-участку, и поэтому эти неравенства будут выполняться всегда. Однако, несмотря на то, что время не зависят от работы системы

автоблокировки, мы все равно обязаны их учитывать при анализе сети Петри на наличие ошибок.

Для исследования динамики процессов целесообразно объединение временных и сетей Петри со сдерживающими дугами. В результате полученный подкласс, временные сети Петри со сдерживающими дугами (ВСПСД), сохранив мощность моделирования сетей Петри со сдерживающими дугами, позволит учитывать временные параметры моделируемой системы. Если в обычных сетях Петри переход запускается по логике И, то в ВСПСД логика расширена до включения отрицаний с учетом временных параметров срабатывания переходов.

Более гибким и подходящим для моделирования работы систем при определении временных задержек целесообразно рассматривать время срабатывания переходов не на всем временном пространстве, а лишь в ограниченных пределах: максимального Мах и минимального Min значений. С учетом этого допущения появляется возможность оценивать поведение системы в зависимости от различного времени выполнения отдельных ее функций. Введение в сеть Петри этих временных ограничений и сдерживающих дуг позволяет проводить анализ систем реального времени любой степени сложности.

В третьей главе, посвященной методам оценки эффективности централизованной системы автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда по перегону, рассмотрено использование методов анализа полученной математической модели на возможность появления опасных ситуаций, а так же произведена идентификация опасных дестабилизирующих факторов и оценена степень их влияния на безопасность функционирования централизованных систем автоблокировки.

Наиболее важной задачей анализа безопасности системы автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда, представленной сетью Петри, является задача достижимости: достижима ли последующая маркировка из начальной маркировки? Важность этой задачи обусловлена тем, что маркировка служит интерпретацией состояния системы. Так, например, если мы имеем множество маркировок, отображающих опасные состояния данной системы, решение задачи достижимости позволит выявить возможные пути их возникновения и, как следствие, устранить причины их возникновения.

Для решения задачи анализа сетей Петри существуют два подхода. Первый основан на построении дерева достижимости, второй на матричном подходе. Матричный подход к анализу сетей Петри не позволяет в общем случае решить задачу достижимости, т.к. вектор запуска, получаемый при решении уравнения, не дает информации о порядке запуска переходов и может

соответствовать неразрешенной последовательности запусков. Поэтому, при анализе будем использовать дерево достижимости.

Дерево достижимости - это ориентированное корневое дерево, вершинам которого соответствуют возможные маркировки, дугам - переходы. Корневой вершине соответствует начальная маркировка. Из каждой вершины исходят дуги, соответствующие разрешенным переходам. На рис. 2 представлен граф достижимости, соответствующий сети Петри, изображенной на рис. 1, в случае неактивной функции контроля проследования поезда.

Необходимо отметить, что при рассмотрении более сложных задач, например в случае, когда функция контроля проследования поезда активна, ручной анализ возможности появления опасных ситуаций становится неэффективным и может сопровождаться появлением ошибок, поэтому встает задача его программной реализации.

На рис. 3 приведена структурная схема программы анализа появления опасных ситуаций. С использованием данной программы была

проанализирована сеть Петри, представленная на рис. 1 с активной функцией контроля проследования поезда. При анализе последней на отсутствие опасных ситуаций было выяснено, что построенная математическая модель в виде временной сети Петри со сдерживающими дугами, централизованной системы автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда не содержит опасных логических ошибок и ошибок связанных с временем выполнения функций системы.

Рис.3

Задачей анализа систем автоблокировки на безопасность функционирования - является определение вероятности возникновения

опасных отказов их аппаратных средств и опасных ошибок программных, и как следствие, опасных состояний движения поезда. Для выявления вида опасных дестабилизирующих факторов, проведем анализ безопасности функционирования всей системы автоблокировки в целом. Для выявления дестабилизирующих факторов и оценки степени их влияния на движение поезда воспользуемся формальным методом функционального анализа причин опасных состояний (ФАПОС).

Для упорядочения процесса идентификации опасных дестабилизирующих факторов с целью снижения вероятности их пропуска в соответствии с методом ФАПОС идентифицируем опасные дестабилизирующие факторы, в результате действия которых полностью или частично не выполняются функции централизованной системы автоблокировки.

Первичной причиной крушения или аварии может быть переход лишь в одно из опасных состояний Начальной фазой опасного состояния может быть столкновение поезда с другим поездом, либо с другим транспортным средством, или же сход подвижного состава поезда.

Анализируя функции системы автоблокировки, можно констатировать, что ошибка при контроле свободности рельсовых линий способна перевести движение поезда в опасные состояния Проведем причинно -

следственный анализ событий с целью идентификации опасных дестабилизирующих факторов, способных перевести движение поезда в опасные состояния Для этого рассмотрим условия выполнения

тех или иных функций системы с использованием ответов на вопросы типа: "Что произойдет, если ...".

В результате идентификации были получены различные виды опасных дестабилизирующих факторов, возникновение которых способно перевести движение поезда в соответствующее опасное состояние.

Возникновение опасного дестабилизирующего фактора еще не является достаточным условием для перехода движения поезда в какое-либо опасное состояние. Дополнительно необходимо, чтобы опасный дестабилизирующий

фактор повлиял на движение поезда. Поэтому вероятность перехода движения поезда в опасные состояния под действием дестабилизирующих факторов за расчетное время определяется выражениями :

&(«) = 1 - 0 - ОЛЯ];, '5)) П(1-ег(^, )&№,)),

где ' вероятность перехода в к-е опасное состояние под

воздействием группы опасных дестабилизирующих факторов = {Рн'Рч'Рп'^н'Рн}' приводящих к ложной свободности рельсовой линии;

- условная вероятность перехода движения поезда в опасное состояние если возник опасный дестабилизирующий фактор

бгСь) - вероятность возникновения и-го опасного дестабилизирующего фактора, способного перевести движение поезда в к-е опасное состояние.

Из приведенных выше формул видно, что переход движения поезда в опасные состояния в основном обусловлен возникновением опасных дестабилизирующих факторов различного вида, приводящих к ложной свободности рельсовой линии. Для оценки степени влияния опасных дестабилизирующих факторов на вероятность определения ложной свободности рельсовой линии, рассмотрим математическую модель алгоритма контроля состояния рельсовой линии, представленную в виде сети Петри со сдерживающими дугами на рис. 4. Для превращения сетей Петри в инструмент расчета показателей безопасности предположим, что для каждой позиции графа существует вероятность нахождения в этой позиции фишки, тогда каждой позиции графа будет соответствовать вероятность нахождения в этой позиции фишки

С целью оценки степени влияния отказов аппаратных средств, ошибок программных, а так же вынужденных дестабилизирующих факторов различных происхождений на вероятность появления ложной свободности, преобразуем

математическую модель представленную в виде сети Петри в аналитические выражения.

Рис.4

В результате преобразования получены выражения для вероятностей нахождения фишек в позициях Р21 И Ра, которые соответственно означают: р(Рц) - вероятность того, что система определила свободность рельсовой линии; р(Ра) - вероятность того, что система определила занятость рельсовой линии. Если же взять условную вероятность р(Р21/Р,) - вероятность того, что система определила свободность рельсовой линии (нахождение фишки в позиции при условии нахождения в пределах опрашиваемой рельсовой

цепи поезда (нахождение фишки в позиции Р4), тогда эта условная вероятность будет равна вероятности ложной свободности рельсовой линии. Аналогично и

для р(Ра/Рл) - условная вероятность того, что система определила занятость рельсовой линии (нахождение фишки в позиции при условии отсутствия поезда в пределах опрашиваемой рельсовой цепи (отсутствие фишки в позиции тогда эта условная вероятность будет равна вероятности ложной занятости рельсовой линии. Используя перечисленные выше свойства сетей Петри проведем анализ определения ложной свободности рельсовой линии под влиянием различных видов дестабилизирующих факторов.

Вероятность возникновения вынужденных дестабилизирующих факторов величина случайная и зависит от состояния внешней среды, а также текущего содержания пути. Поэтому проанализируем изменение вероятности ложной свободное™ рельсовой линии при изменении величины вероятности наличия фишки в позиции /?(/•) от 0 до 1. При этом вероятность возникновения ошибки в программных средствах считается неизменной.

На рис. 5 приведен график зависимости вероятности ложной свободное™ рельсовой линии, в зависимости от изменения вероятное™ вынужденных дестабилизирующих факторов при р^ло = 1 • 10"5.

О 0.1 0.2 03 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.» 1

0 Р*и_йя Л

Рис.5

Из полученных результатов видно, что вероятность ложной свободное™ рельсовой линии существенно зависит от вероятности возникновения вынужденных дестабилизирующих факторов, а как показывает анализ

состояния безопасности за прошедшие годы, именно эти отказы (среди отказов систем управления движением) оказывают существенное влияние на безопасность движения поездов.

Эффективность применения функции контроля проследования поезда обусловлена уменьшением вероятности перехода движения поезда в опасные состояния на величину вероятности возникновения опасного

вынужденного или собственного дестабилизирующего фактора в

результате воздействия которого система определяет ложную свободность рельсовой линии.

Для оценки эффективности введения функциональной избыточности в логику функционирования систем автоблокировки преобразуем математическую модель системы автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда по перегону, представленную на рис. 1 в аналитические выражения, с учетом вероятностей нахождения фишек в позициях графа.

В результате, получены функции вероятностей нахождения фишек в позициях Если же взять условную функцию вероятности

нахождения фишки в позиции при условии нахождения фишек в позициях тогда эта функция будет равна вероятности выбора красного показания светофора, при условии, что поезд выехал на участок пути функция контроля проследования поезда по перегону активна.

С учетом вышесказанного, вероятности перехода движения поезда в 1, 2 и 3-е опасные состояния соответственно будут равны:

На рис. 6 приведены графики зависимости вероятностей перехода движения поезда в опасное состояние, в случае применении функции контроля проследования поезда и ее отсутствия.

Рис.6

На рис. 7 приведены графики эффективности применения функции контроля проследования поезда по перегону, в случае перехода движения поезда в одно из опасных состояний.

Рис.7

Четвертая глава диссертации посвящена технической реализации разработанных методов на примере микропроцессорной системы автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры ЦАБ-Е.

Для решения вопросов, связанных с безопасностью функционирования системы ЦАБ-Е, в пределах каждого центрального поста имеются два комплекта аппаратуры. Каждый комплект представляет из себя высоконадежную промышленную микро-ЭВМ, синхронно работающую в реальном времени в соответствии со своим алгоритмом.

В данной системе впервые реализовано временное разделение каналов опроса состояния рельсовых цепей, т.е. каждая рельсовая цепь опрашивается в строго определенный момент времени. Поэтому для опроса состояния всех

рельсовых цепей используется по одному комплекту передающей и приемной аппаратуры. Подключение соответствующих рельсовых цепей к приемопередающей аппаратуре осуществляется посредством синхронно работающих коммутаторов. Применение данного принципа позволяет использовать одну несущую частоту для контроля всех рельсовых цепей, тем самым упрощаются требования по частотному диапазону и полностью устраняется влияние смежных рельсовых цепей. Контроль состояния рельсовых цепей, осуществляется посредством модулей модема и АЦП, путем передачи в каждую рельсовую цепь и приема из нее с проверкой правильности передачи, помехозащищенного модифицированного кода Бауэра.

Программное обеспечение системы ЦАБ-Е представляет собой две синхронно работающие программы (ведущая и ведомая), функционирующие в соответствии с различными алгоритмами, и осуществляющие обработку информации независимо друг от друга.

Сравнение результатов выполнения программ, проверяется на программном и аппаратном уровне. На программном уровне, сравнение результатов выполнения программ происходит алгоритмически в ведущей ЭВМ, а на аппаратном уровне - в схеме контроля. При обнаружении различных результатов в разных комплектах, происходит перевод системы в защищенное состояние.

Т.к. алгоритм работы системы ЦАБ-Е базируется на принципах временного разделения каналов опроса состояния рельсовых цепей, поэтому инерционность системы существенно зависит от времени их опроса. Из анализа времени циклов работы ведущей и ведомой ЭВМ видно, что основное время цикла работы приходится на определение состояния рельсовых цепей, а именно на оценку уровня сигнала, принимаемого из рельсовой линии посредством оценки энергетического спектра сигнала в рабочем диапазоне частот. Оценка энергетического спектра сигнала осуществляется при помощи дискретного преобразования Хартли (ДПХ). Свойства ДПХ свидетельствуют в пользу использования этого преобразования при спектральном анализе сигналов, однако основной недостаток ДПХ, так же как и Фурье, заключается в том, что

основное время на преобразование приходится на расчет четных и нечетных компонент преобразования, т.к. они содержат гармонические функции sin и cos. Поэтому, для уменьшения времени оценки уровня сигнала необходимо ускорить время нахождения четных и нечетных компонент преобразования Хартли.

Для уменьшения времени нахождения четных и нечетных компонент преобразования, в данной диссертационной работе предлагаются следующие методы:

1) рассчитать массивы значений sin и cos, а затем на последующих этапах оценки выбирать соответствующие значения из уже сформированных массивов;

2) рассчитать значения sin и cos в пределах одного периода, а затем на последующих этапах оценки усреднять их к требуемому значению;

3) рассчитать массивы значений sin и cos за четверть периода, а затем на последующих этапах оценки выбирать соответствующие значения с учетом знака.

Для выявления применимости предложенных методов, промоделирован алгоритм оценки уровня сигнала в рабочем диапазоне частот 1650 - 1850 Гц, с частотой взятия выборок 76800 выб/сек.

Анализируя первый метод нахождения компонент преобразования можно сказать следующее: достоинством данного метода является малое время нахождения уровня сигнала и отсутствие погрешности вычисления в сравнении с классическим преобразованием Хартли; существенным же недостатком является то, что для хранения массивов sin и cos требуется дополнительно 73728 байт памяти.

Преимуществом второго метода, по сравнению с первым методом расчета является то, что при том же времени нахождения уровня сигнала требуется меньший объем дополнительной памяти (4032 байта), что более чем в 18 раз меньше по сравнению с первым методом.

Недостатком второго метода, в сравнении с первым является усложнение алгоритма преобразования Хартли и большая погрешность вычисления спектральных составляющих сигнала, принимаемого из рельсовой линии.

На рис. 8 приведены энергетические спектры сигнала, рассчитанные с применением классического преобразования Хартли и второго метода нахождения четных и нечетных компонент

Рис.8

Из графика видно, чем ближе количество выборок на период наблюдения функции к целому числу, тем погрешность вычисления меньше.

Достоинством третьего метода, в сравнении с первым является то, что при том же времени нахождения уровня сигнала требуется существенно меньший объем дополнительной памяти (1080 байт), что в 68 раз меньше по сравнению с первым методом.

Недостатком третьего метода, в сравнении с первым является значительное усложнение алгоритма преобразования Хартли и наличие небольшой погрешности вычисления спектральных составляющих сигнала принимаемого из рельсовой линии.

На рис. 9 приведены энергетические спектры сигнала, рассчитанные с применением классического преобразования Хартли и третьего метода нахождения четных и нечетных компонент Р/з.

2.3

и

О»

'94

113

: 8 й

1 1 1 •л г 2

! ! ' • 1 г Г 1 1 ¡7 \

Я-* 'Т .....4

Чзоо

1380 1460 13« 1620 1700 1780 1860 19« 2020 2100 Ги

Рис.9

Анализируя полученные результаты можно сделать вывод о целесообразности применения третьего метода нахождения четных и нечетных компонент преобразования Хартли, так как, практически при той же точности расчетов (максимальная погрешность менее 0,5 %), что и по классическому методу, достигается выигрыш во времени оценки уровня сигнала, принимаемого из рельсовой линии в 2,5 раза.

Приложения содержат программу анализа математических моделей представленных в виде временных сетей Петри со сдерживающими дугами и результаты анализа математической модели логики функционирования централизованной системы автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда по перегону на отсутствие ошибок. Так же приведены результаты практического исследования методов повышения производительности системы ЦАБ-Е.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Безопасность движения поездов определяется безопасным функционированием всех элементов железнодорожной транспортной системы и условиями внешней среды. Для обеспечения безопасности систем и элементов необходимо знать природу факторов и степень их влияния на безопасность движения.

Обоснованные в диссертационной работе подходы, модели и разработанные методики, обеспечивают повышение безопасности

функционирования централизованных систем автоблокировки, как ныне действующих, так и перспективных.

В рамках диссертационной работы получены следующие основные научные и прикладные результаты.

1. Произведен анализ функциональных узлов систем автоблокировки, оказывающих существенное влияние на безопасность функционирования этих систем в целом.

2. Оценена степень решения задач, связанных с парированием опасных дестабилизирующих факторов приводящих к определению ложной свободности рельсовых линий.

3. Сформулирован алгоритм работы централизованной системы автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда. Предложена модель представления алгоритмов в виде математических моделей на базе временных сетей Петри со сдерживающими дугами.

4. Разработана математическая модель логики функционирования централизованной системы автоблокировки с применением дополнительной функции контроля проследования поезда по перегону.

5. Разработан и программно реализован вычислительный алгоритм анализа математических моделей, представленных в виде временных сетей Петри со сдерживающими дугами на наличие логических ошибок и ошибок, связанных с временем выполнения функций системы.

6. Проведена идентификация опасных дестабилизирующих факторов и оценена степень их влияния на безопасность функционирования централизованных систем автоблокировки. Разработаны методики оценки вероятностей возникновения опасных дестабилизирующих факторов, приводящих к ложной свободности рельсовых линий и эффективности введения функциональной избыточности в логику функционирования систем автоблокировки.

7. Разработана логика функционирования микропроцессорной централизованной системы автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда по перегону ЦАБ-Е. Для этой системы программно

реализованы алгоритмы логики работы ведущей и ведомой ЭВМ, а так же разработаны методы повышения ее производительности.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Павлов Е. В. Метод повышения безопасности функционирования микропроцессорных систем интервального регулирования. // Четвертая научно-практическая конференция «Безопасность движения поездов». Труды конференции. - М.: МИИТ, 2003.

2. Павлов Е.В. Ресурсосбережение в системах интервального регулирования движением поездов: Журнал «Объединенный научный журнал» /Москва, 2004 № 3.

3. Павлов Е.В. Направления развития систем интервального регулирования движением поездов: Журнал «Объединенный научный журнал» /Москва, 2004 № 3.

4. Павлов Е.В. Расчет показателей безопасности функционирования микропроцессорных систем с применением сетей Петри: Журнал «Аспирант и соискатель» / Москва, 2004 № 5.

5. Павлов Е.В. Микропроцессорная система автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры "ЦАБ-Е": Журнал «Аспирант и соискатель» / Москва, 2004 № 5.

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ АВТОБЛОКИРОВКИ

ПАВЛОВ ЕВГЕНИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

05.22.08 - Управление процессами перевозок

Типография МИИТа, г. Москва, ул. Образцова, д.

Подписано к печати 24 февраля 2005. Формат бумаги 60x84 1/16. Объем 1,0 п. л. Заказ }

22 АПР 2005

ВВЕДЕНИЕ.

1. МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ.

1.1. Общие задачи обеспечения безопасности систем автоблокировки

1.2. Анализ степени решения задач, связанных с парированием опасных дестабилизирующих факторов приводящих к ложной свободности рельсовой линии.

1.3. Постановка задач и основные цели исследования.

2. ФОРМАЛИЗАЦИЯ ОПИСАНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ АВТОБЛОКИРОВКИ С ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫМ РАЗМЕЩЕНИЕМ АППАРАТУРЫ.

2.1. Методы формализации задач решаемых системой автоблокировки

2.2. Выбор метода построения моделей функционирования систем автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда по перегону.

2.3. Разработка математических моделей на базе временных сетей Петри со сдерживающими дугами.

2.4. Выводы.

3. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ АВТОБЛОКИРОВКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФУНКЦИИ КОНТРОЛЯ ПРОСЛЕДОВАНИЯ ПОЕЗДА ПО ПЕРЕГОНУ.

3.1. Показатели эффективности применения функции контроля проследования поезда по перегону в централизованных системах автоблокировки.

3.2. Методика анализа централизованных систем автоблокировки с функциональной избыточностью.

3.3. Идентификация опасных дестабилизирующих факторов.

3.4. Оценка степени влияния опасных дестабилизирующих факторов.

3.5. Количественная оценка эффективности применения функции контроля проследования поезда по перегону.

3.6. Выводы.

4. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОБЛОКИРОВКИ С

РАСШИРЕННЫМИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ.

4.1. Разработка логики функционирования централизованной системы автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда ЦАБ-Е.

4.2. Разработка алгоритма выполнения функций системы ЦАБ-Е.

4.3. Разработка методов повышения производительности системы ЦАБ-Е.

4.4. Выводы.

Безопасность движения поездов зависит от безопасности функционирования технических средств пути, подвижного состава, систем управления движением и других, с помощью которых реализуется процесс движения.

Под безопасностью функционирования технического средства понимается их свойство функционировать без опасных отказов, воздействие которых на процесс движения обуславливает его переход в опасное состояние. К опасным состояниям движения поездов относятся столкновения их между собой, с транспортными средствами другого вида на переездах и сходы подвижного состава с рельсового пути.

Из всех систем управления наибольшее влияние на безопасность движения поездов оказывают системы автоматической блокировки (АБ), автоматической локомотивной сигнализации (AJIC), автоматического управления тормозами (САУТ) [1,2]. Эти системы получили название систем интервального регулирования, так как они ограничивают по соображениям безопасности минимальные интервалы между попутно следующими поездами. Кроме того, эти системы ограничивают и максимальные скорости движения поездов для исключения схода с рельсового пути их подвижного состава.

Значительный вклад в развитие теории систем интервального регулирования и обеспечения безопасности движения поездов с помощью средств автоматики и телемеханики внесли известные ученые В.М. Алексеев, И.В. Беляков, П.Ф. Бестемьянов, A.M. Брылеев, И.Е. Дмитриенко, Ю.А. Кравцов, И.М. Кокурин, В.М. Лисенков, Б.Д. Никифоров, A.C. Переборов, Н.Ф. Котляренко, Н.Ф. Пенкин, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Ю.В. Соболев, Д.В. Шалягин, В.И. Шаманов, В.И. Шелухин, О.И. Шелухин, А.П. Шишляков, A.A. Явна и другие.

Результаты анализа причин переходов движения поездов в опасные состояния показывают, что существенными факторами, снижающими безопасность функционирования систем автоблокировки являются опасные

V , отказы, приводящие к определению ложной свободности блок участков. Так, за период с 1990 г по 2003 г 5 из 11 имевших место крушений по вине службы Ш, произошли в результате определения ложной свободности рельсовых линий и как следствие, блок-участков [1, 19, 20, 21, 22, 23, 24]).

Основными принципами повышения безопасности функционирования систем АБ, как и других технических средств являются [1,3]:

- уменьшение интенсивности опасных отказов;

- уменьшение числа видов опасных отказов;

- увеличение коэффициента парирования воздействий опасных отказов на процесс движения.

Уменьшение интенсивности опасных отказов достигается путем создания необходимых начальных запасов прочности элементов технического средства при их производстве и последующего его поддержания на достаточном уровне в процессе эксплуатации. Последнее достигается путем своевременного и качественного выполнения технологических процессов эксплуатации, технического обслуживания и ремонта технических средств.

Этот принцип обеспечения безопасности функционирования технических средств широко использовался при построении релейных систем автоблокировки. С этой целью были созданы специальные электромагнитные реле, низкая вероятность опасных отказов которых достигалась использованием специального материала контактов, антимагнитных штифтов, отсутствием пружин для размыкания контактов, применением магнитомягкого материала для сердечников обмоток.

При использовании микроэлементной элементной базы применение принципа создания запаса прочности для повышения безопасности функционирования технических средств технологически очень сложно и экономически нецелесообразно.

Другим элементом систем АБ, как релейных, так и микропроцессорных, безопасность функционирования которого путем обеспечения необходимого запаса прочности весьма сложно повысить в реальных условиях эксплуатации являются рельсовые линии. Дело в том, что проводимость рельсовых линий изменяется в широких пределах в зависимости от внешних атмосферных условий, а также от своевременности и качества их технического обслуживания и ремонта.

Второй принцип обеспечения безопасности функционировании систем АБ, т.е. уменьшение числа различных видов опасных отказов путем выбора соответствующей структуры технического средства, то он как же широко применяется при реализации релейных систем и систем с элементами дискретной электроники. Он применяется и при обеспечении безопасности функционирования отдельных функциональных узлов микропроцессорных систем АБ.

Методы повышения безопасности функционирования технического средства путем увеличения коэффициента парирования предполагают выполнение двух операций - обнаружения опасного отказа и перевода устройства в защищенное состояние. Методы, основанные на этом принципе так же широко использовались ранее для обеспечения безопасности функционирования технических средств. Так, например осмотрщик вагонов обнаруживал неисправность буксы вагона и принимал меры к его своевременной отцепки для ремонта. Однако для обеспечения безопасности функционирования микропроцессорных систем АБ были разработаны автоматические средства парирования их опасных отказов [3, 4, 38, 48].

Принцип парирования опасных отказов является более перспективным как с точки зрения технологической реализации устройств, реализующих этот принцип, так и в плане возможности парирования опасных отказов всех видов.

Поэтому целью данной работы является разработка методов повышения безопасности функционирования систем автоблокировки, основанных на принципе парирования опасных отказов, а также программных и аппаратных средств их реализации на примере микропроцессорной централизованной АБ.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.

4.4. Выводы

1. Разработана логика функционирования микропроцессорной централизованной системы автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда по перегону ЦАБ-Е. Предложена структура аппаратных средств и рассмотрено решение вопросов безопасности ПО микропроцессорной системы ЦАБ-Е.

2. На основе временных ограничений, полученных при анализе математических моделей системы автоблокировки с применением алгоритма контроля проследования поезда, построены временные диаграммы работы ведущей и ведомой ЭВМ.

3. Разработан и программно реализован алгоритм работы ведущей и ведомой ЭВМ системы ЦАБ-Е на основании проанализированной математической модели централизованной системы АБ с применением алгоритма контроля проследования поезда по перегону, построенной на базе временных сетей Петри со сдерживающими дугами.

4. Разработаны методы повышения производительности системы ЦАБ-Е. Проведенные экспериментальные исследования показали преимущества этих методов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Безопасность движения поездов определяется надежным функционированием всех элементов железнодорожной транспортной системы и условиями внешней среды. Опасная ситуация, как случайность вызывается неблагоприятными факторами, отражающие в основном несущественные, неустойчивые, единичные связи, сочетание нескольких независимых процессов и событий, нарушающих заданный режим функционирования системы. Нельзя обеспечить абсолютную безопасность движения поездов из-за случайной, объективной природы отрицательно влияющих на безопасность факторов. Для обеспечения безопасности систем и элементов необходимо знать природу факторов, степень их влияния на безопасность движения.

Обоснованные в диссертационной работе подходы, модели и разработанная методика обеспечивают повышение безопасности функционирования централизованных систем автоблокировки с расширенными функциями, как ныне действующих, так и перспективных.

В рамках диссертационной работы получены следующие основные научные и прикладные результаты.

1. Произведен анализ функциональных узлов систем автоблокировки, оказывающих существенное влияние на безопасность функционирования этих систем в целом.

2. Оценена степень решения задач, связанных с парированием опасных дестабилизирующих факторов приводящих к определению ложной свободности рельсовых линий.

3. Сформулирован алгоритм работы централизованной системы автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда. Предложена модель представления алгоритмов в виде математических моделей на базе временных сетей Петри со сдерживающими дугами.

4. Разработана математическая модель централизованной системы автоблокировки с применением дополнительной функции контроля проследования поезда по перегону.

5. Разработан и программно реализован вычислительный алгоритм анализа математических моделей, представленных в виде временных сетей Петри со сдерживающими дугами на наличие логических ошибок и ошибок времени выполнения функций.

6. Проведена идентификация опасных дестабилизирующих факторов и оценена степень их влияния на безопасность функционирования централизованных систем автоблокировки. Разработаны методики оценки вероятностей возникновения опасных дестабилизирующих факторов, приводящих к ложной свободности рельсовых линий и эффективности введения функциональной избыточности в логику функционирования систем автоблокировки.

7. Разработана логика функционирования микропроцессорной централизованной системы автоблокировки с применением функции контроля проследования поезда по перегону ЦАБ-Е. Для этой системы программно реализованы алгоритмы логики работы ведущей и ведомой ЭВМ, а так же разработаны методы повышения ее производительности.

1. Лисенков В.М. Статистическая теория безопасности движения поездов: Учеб. для вузов. М.: ВИНИТИ РАН, 1999. - 332 е., ил.

2. Кравцов Ю. А., Нестеров В. Л., Лекута Г. Ф., Бестемьянов П. Ф., Кокурин И. М., Беляков И. В, и др. Системы железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1996. 400с.

3. Лисенков В.М. Безопасность технических средств в системах управления движением поездов.- М.: Транспорт, 1992.- 192с.

4. Павлов Е. В. Метод повышения безопасности функционирования микропроцессорных систем интервального регулирования. // Четвертая научно-практическая конференция «Безопасность движения поездов». Труды конференции. М.: МИИТ, 2003.

5. Дмитриев B.C., Петров А.Ф. Системы автоблокировки. М.: Автоматика, связь, информатика, № 2, 1999 г.- с.6-9.

6. Лисенков В.М., Беляков И.В., Ковалев И.П., Грушка В.А. Микропроцессорная система числовой кодовой автоблокировки. -М.: Автоматика, телемеханика и связь, № 8, 1995 г.- с.7-9.

7. Хоменков А. Н. Автоматическая блокировка в проекте реконструкции магистрали Санкт Петербург. - М.: Автоматика, связь, информатика, № 5, 2000 г.- с.4-8.

8. Неклюдов Ю. Н. Принципы построения и методы технической реализации микроэлектронной системы АБ-Е2. -М.: Автоматика, связь, информатика, №1, 1998 г.- с.8-11.

9. Березин М. А. Кодовая электронная автоблокировка. -М.: Автоматика, связь, информатика, № 1, 1998 г.- c.l 1 13.

10. Лисенков В. М., Беляков И. В., Ковалев И. П., Суханова И. В. Микроэлектронная система автоблокировки АБ-Е1. -М.: Автоматика, телемеханика и связь, № 5, 1996 г.- с.3-5.

11. Полыванный Д. В., Гусев С. В. Разработка и внедрение кодовых электронных блокировок КЭБ-1 и КЭБ-2. -М.: Автоматика, связь, информатика, № 10, 2001 г.- с.6-9.

12. Громановский Б. Е. Внедрение системы ЦАБ-АЛСО. -М.: Автоматика, связь, информатика, № 5, 2003 г.- с.7-9.

13. Зорин В. И., Воронин В. А., Шухина Е. Е., Ковалев И. ГГ. Микропроцессорная система автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры АБТЦ-М. -М.: Автоматика, связь, информатика, №9, 2003 г.- с.8-10.

14. Зорин В. И., Воронин В. А., Кисельгоф Г. К. Технологические функции системы АБТЦ-М. -М.: Автоматика, связь, информатика, №10, 2003 г.- с.6-9.

15. Яценко В. В. Система микропроцессорной централизации ЭЦ-ЕМ и автоблокировки АБТЦ-ЕМ на базе МПЦ РА. -М.: Автоматика, связь, информатика, №6, 2004 г.

16. Беляков И. В., Неклюдов Ю. И., Кочкин А. Г., Рыбаков А. А., Суханова Н. В. Микропроцессорная унифицированная система автоблокировки АБ-УЕ. -М.: Автоматика, связь, информатика, №6, 2002 г.-с.8-10.

17. Попов В.Г. Унифицированная система автоматической блокировки. М.: Автоматика, телемеханика и связь, № 5, 1987 г.

18. Лекута Г .Ф. Автоблокировка с централизованным размещением аппаратуры (АБТЦ) на базе системы ЕЬПоск 950. -М.: Автоматика, связь, информатика, № 5, 2002 г.

19. Анализ состояния безопасности движения на железных дорогах России в 1996 г. М.: Центр внедрения новой техники и технологий "Транспорт" МПС РФ, 1997.-111 с.

20. Анализ состояния безопасности движения на железных дорогах России в 1999 г. М.: Центр внедрения новой техники и технологий "Транспорт" МПС РФ, 2000.-83 с.

21. Анализ состояния безопасности движения на железных дорогах России в 2000 г. М.: Транспорт, 2001.- 121 с.

22. Анализ состояния безопасности движения на железных дорогах России в 2001 г. М.: Центр внедрения новой техники и технологий "Транспорт" МПС РФ, 2002.-145 с.

23. Анализ состояния безопасности движения на железных дорогах России в 2002 г. М.: Центр внедрения новой техники и технологий "Транспорт" МПС РФ, 2003.-220 с.

24. Анализ состояния безопасности движения на железных дорогах России в 2003 г. М.: Центр внедрения новой техники и технологий "Транспорт" МПС РФ, 2004.-166 с.

25. Аркатов В. С., Капитоненко Н. Г., Попов В. Г. Новая унифицированная система автоматической блокировки с непрерывными рельсовыми цепями 25 Гц. М.: Автоматика, телемеханика и связь, № 7, 1983г.

26. Попов В. Г., Терентьев А. С. Обеспечение безопасности движения и надежности устройств в системе У САБ. М.: Автоматика, телемеханика и связь, № 11, 1987 г.

27. Кравцов Ю.А., Степенский Б.М. Рельсовые цепи системы УСАБ при электротяге постоянного тока. М.: Автоматика, телемеханика и связь, № 11, 1987 г.

28. Казимов Г. А. Новое поколение ЭЦ для железных дорог России. -М.: Автоматика, телемеханика и связь, № 1, 1997 г.

29. Лекута Г. Ф. Микропроцессорная централизация на железных дорогах России. // Железные дороги мира, 2003 .№5.

30. Платунов С. Б. Программа логики централизации. М.: Автоматика, телемеханика и связь, № 10, 1997 г.

31. Травников Р. А. Компьютер централизации. М.: Автоматика, телемеханика и связь, № 10, 1997 г.

32. Magyla T. Evaluation of Ebilock 950 Interlocking System Implementation by Using Analytic Hierarchy Process // TRANSPORTAS (Transport engineering). Vilnius: Technika, 2001, Vol. XVI, No.5, p. 131-137.

33. Брылеев A.M., Шишляков A.B., Кравцов Ю.А. Устройство и работа рельсовых цепей. -М.: Транспорт, 1996. 263 е.: илл.

34. Брылеев А.М., Котляренко Н.Ф. Электрические рельсовые цепи. -М.: Транспорт, 1970. 256 е.: илл.

35. Брылеев А.М., Кравцов Ю.А., Шишляков А.В. Теория, устройство и работа рельсовых цепей. М.: Транспорт, 1978. - 344 е.: илл.

36. Меньшиков Н.Я., Королев А.И., Ягудин Р.Ш. Надежность железнодорожных систем автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1976.-215 е.: илл.

37. Вебер О. Принципы построения устройств обеспечения безопасности движения. // Железные дороги мира, 1983. № 10. с. 2-14.

38. Павлов Е. В. Направления развития систем интервального регулирования движением поездов. // Журнал «Объединенный научный журнал». М.: Тезарус, 2004. № 3.

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

40. Штрик А.А. и др. Структурное проектирование надежных программ встроенных ЭВМ.- Л.: Машиностроение, 1989.- 296 с.

41. Толковый словарь по вычислительным системам // Под ред. В.Иллингуорта и др.: Пер. с англ. Л.К.Белоцкого и др.; Под ред. Масловского.- М.: Машиностроение, 1990.- 560 с.

42. Leveson N.G. Software safety : Why, what, and how. ACM Comput. Surv. 18, 2 (June 1986).-pp. 125-163.

43. Барнард Р.Э. Микроэлектроника в системах СЦБ. // Железные дороги мира, 1988. N 9.- с. 38-44.

44. Software safety in embedded computer systems. "Communication of the 1", 1991.-pp. 35-46.

45. Саркисян А. А. Повышение качества программ на основе автоматизированных методов.- М.: Радио и связь, 1991.- 160 с.

46. Программное обеспечение АСУ ТП, критичных к вопросам безопасности. Международная электротехническая комиссия. ПК 65А/РГ9/ 45.- 1989.

47. Laprie J.C. and Costes A. Dependability : A unifying concept for reliable computing. In Proceeding of the 12th International Symposium on Tolerant Computing. IEEE, New York.-pp. 18-21.

48. Leveson N.G. Software safety in computer controlled systems. IEEE Computer (Feb.), 1984.- pp. 48-55.

49. Leveson N.G. and Harvey P.R. Analyzing software safety. IEEE Trans. Softw. Eng. SE-9 (Sept. 1983).-pp. 569-579.

50. Cheung R.C. A user-oriented software reliability model. IEEE Trans. Softw. Eng. 1980, SE-6, 2.- pp. 118-125.

51. Klaus P., Ludwid W. Der Sicherheitsnachweis fur die Programmierung 2ctromisher Stellwerke. <ETR: Eisenbahtechn. Rcisch.>, 1987, 36, N 11, 713718.

52. Сапожников B.B., Сапожников Вл.В., Наседкин О.А., Целиков Е.И. О структуре надежного программного обеспечения микропроцессорных систем железнодорожной автоматики. // Межвузовский сборник научных трудов МИИТа, 1992. Выпуск 862.- с.68-73.

53. Безопасность железнодорожной автоматики и телемеханики. Отраслевой стандарт. ОСТ 32.17-92.- ПИИТ, 1992.

54. Акита К., Накамура X. Безопасность и отказоустойчивость микропроцессорных систем сигнализации. // Железные дороги мира, 1991. №6.-с. 29-34.

55. Майоров С.А., Кириллов В.В., Приблуда А.А. Введение в микро-ЭВМ.-JI.: Машиностроение, 1988.-е. 132-136.

56. Першин А. Организация защиты вычислительных систем. -Компьютер Пресс, N 10, 1992.- с. 35-36.

57. Куммер П.И., Коптева Т.В. Электронные системы автоматики на рубежных железных дорогах.- М.: Транспорт, 1990. 118с.

58. Гуляев В.А., Коростиль Ю.М. Диагностирование программного обеспечения микропроцессорных систем,- К.: Тэхнжа, 1991.- 140с.

59. Башков Е.А. Аппаратное и программное обеспечение зарубежных микро ЭВМ.- К.: Выща школа, 1990.- 207 с.

60. Бородач Ю.С., Вальвачев А.Н., Кузьмич А.И. Паскаль для персональных компьютеров.- Мн.: Вышэйшая школа, 1991.-365 с.

61. Borland Pascal Users Guide. Borland International, INC.-1992.

62. Андерсон P. Доказательство правильности программ.- M.: Мир, 1982.- 168с.

63. Гранбанд М., Гюнтер X. Сравнение подходов к обеспечению безопасности на железнодорожном и воздушном транспорте. // Железные дороги мира, 1991.N 12.-е. 34-37.

64. Брандль X., Штрелов X. Опыт подтверждения безопасности электронных устройств С Ц Б. // Железные дороги мира, 1991.N 12.- с. 37-39.

65. Гронемейер М. Микропроцессорная система с безопасными отказами для использования на подвижном составе. // Железные дороги мира, 1992.N9.-c. 41-44.

66. Блейки Р. Использование вычислительной техники на Лондонском метрополитене. // Железные дороги мира, 1988. N 9.- с. 44-47.

67. Найт А., Юбель X. Микропроцессорная система централизованной автоблокировки. // Железные дороги мира, 1992. N 7.- с. 36-39.

68. Современные системы управления движением поездов на железных дорогах США. // Железные дороги мира, 1986. N 6.- с. 2-8.

69. Мураками X. Проблемы применения микроэлектроники в системах СЦБ. // Железные дороги мира, 1987. N 4.- с. 34-36.

70. Липаев В.В. Качество программного обеспечения. -М: Финансы и статистика, 1983. 264 с.

71. Tsichritsis D. Reliability. "Software Engineering. An Advanced Course", 1977,-pp. 319-373.

72. Bologna S., Daoud A.M. Defensive Techniques increase Software Reliability.- "3 Congres Nat. Reliability", Perros-Juires-Fregastel, 1976, vol. 2.-pp. 515-538.

73. Саркисян А. А. Машинонезависимая оптимизация исходных программ.- М.: Радио и связь, 1985.- 208 с.

74. Гантер Р. Методы управления проектированием программного обеспечения,- М.: Мир, 1981.- 388 с.

75. Питерсон Д. Теория сетей Петри и моделирование систем.- М.: Мир, 1984.-264 с.

76. Горбатов В.А. Основы дискретной математики.- М.: Высшая школа, 1986.-311с.

77. Leveson N.G. and Stolzy J.L. Safety analysis using Petri nets. IEEE Trans. Softw. Eng. SE-13 (Mar. 1987).-pp. 386-397.

78. Nelson R.A., Haibt L.M., and Sheridan P.B. Casting Petri nets into programs. IEEE Trans. Soft ware Eng., vol. SE-9, Sept. 1983.-pp. 590-602.

79. Ильин В.П., Смирнов М.И. Моделирование систем на основе ингибиторных временных сетей Петри, Электронное моделирование, т. 12.-Киев: Наукова думка, 1990.-е. 10-13.

80. Coolahan J.E. and Roussopoulos N. Timing requirements for time-driven systems using augmented Petri nets. IEEE Trans. Software Eng., vol. SE-9, Sept. 1983.-pp. 603-616.

81. Merlin P.M. and Farber DJ. Recoverability of communication ptotocols Implication of a theoretical study. IEEE Trans.Commun., vol. COM-24, pp. 1036-1043, Sept. 1976.

82. Павлов E. В. Расчет показателей безопасности функционирования микропроцессорных систем с применением сетей Петри. // Журнал «Аспирант и соискатель». М.: Спутник, 2004. № 5.

83. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, гл.ред.физ. -мат.лит, 1969. - 576 е.: илл.

84. Холстед М.Х. Начала науки о программах. // Пер. с англ. В.М. Юфы. -М.: Финансы и статистика, 1981.- 128 с.

85. Гуртовцев A.JL, Гудыменко С.В. Программы для микропроцессоров: Справ, пособие.- Мн.: Вышэйшая школа, 1989.- 352 с.

86. Беляков И.В., Ковалев И.П., Грушка В.А. Эффективность алгоритма кумулятивных сумм в системах контроля состояний рельсовых линий.*// Межвузовский сборник научных трудов МИИТа, 1993. Выпуск 876.- с. 10-16.

87. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов.- М.: Наука, 1980.- 976 с.

88. Петрович M.JL, Давидович М.И. Статистическое оценивание и проверка гипотез на ЭВМ.-М.: Финансы и статистика, 1989.- 191 с.

89. Элфринг Г. Программирование на языке ассемблера для микроЭВМ. -М.: Радио и связь, 1987.- 168 с.91. www.octagon-systems.com92. www.philips.com

90. Павлов Е. В. Микропроцессорная система автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры "ЦАБ-Е". // Журнал «Аспирант и соискатель». М.: Спутник, 2004. № 5.

91. Бестемьянов П. Ф. Допустимое время контроля микропроцессорных систем интервального регулирования. // Сборник трудов научно-практической конференции "Безопасность движения поездов".- М.: МИИТ, 1999.-С. У-2-У-З.

92. Павлов Е. В. Ресурсосбережение в системах интервального регулирования движением поездов. // Журнал «Объединенный научный журнал». М.: Тезарус, 2004. № 3.

93. Дмитриев А.К., Мальцев П.А. Основы теории построения и контроля сложных систем. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1988. -192 е.: ил.

94. Карибский В.В., Пархоменко П. П., Согомонян Е. С., Халчев В. Ф. Основы технической диагностики. Кн.1. Модели объектов, методы и алгоритмы диагноза. // Под ред. П.П.Пархоменко. М.: Энергия, 1976.

95. Погребинский С.Б., Стрельников В.П. Проектирование и надежность многопроцессорных ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988. - 168 е.: ил.

96. Брейсуэлл Р. Преобразование Хартли: Пер. с англ.-М.: Мир, 1990,-175с., ил.

97. Сергеев В. В., Усачев В. В. Преобразование Хартли в задачах цифровой обработки двумерных сигналов // Компьютерная оптика, 1992. Вып.10-11. С.168-177.

98. Эрдейи А. Таблицы интегральных преобразований. М.: Наука, т. 1, 1969.

99. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М.: Наука, 1977. - 228 е., ил.

100. Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Кн.2. Основы технической диагностики: Оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства. // Под ред. П.П.Пархоменко. М.: Энергия, 1981.