автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Многофункциональный комплекс диагностирования устройств железнодорожной автоматики, идентификации технологических процессов и управления на станциях

На правах рукописи

0046129''"'-'

ФЕДОРЧУК АНДРЕИ ЕВГЕНЬЕВИЧ

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДИАГНОСТИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ, ИДЕНТИФИКАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И УПРАВЛЕНИЯ НА СТАНЦИЯХ

Специальность: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (на транспорте)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 8 НОЯ 2010

Ростов-на-Дону 2010

004612978

Работа выполнена на кафедре «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения» (РГУПС).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Иванченко Владимир Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Лябах Николай Николаевич

кандидат технических наук, доцент Лебедев Владимир Борисович

Ведущая организация: Московский государственный

университет путей сообщения (МИИТ)

Защита диссертации состоится «28» октября 2010 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 218.010.03 при Ростовском государственном университете путей сообщения по адресу: 344038, г. Ростов-на-Дону, пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУПС.

Автореферат разослан сентября 2010 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 344038, г. Ростов-на-Дону, пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2, РГУПС, диссертационный совет.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор М.А. Бутакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Принятая Департаментом автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» стратегия тотальной автоматизации процессов технического диагностирования и мониторинга устройств СЦБ направлена на повышение надежности действующих и вновь разрабатываемых СЖАТ и за счет этого - на повышение безопасности перевозочного процесса.

Внедрение четырехуровневой системы технического диагностирования и мониторинга (СТДМ) устройств ЖАТ является важнейшей задачей для хозяйства автоматики и телемеханики.

Решающую роль в СТДМ играют широко внедряемые системы автоматизированные системы диагностирования и контроля (АСДК), автоматизированный программный комплекс диспетчерского контроля (АПК-ДК) и автоматизации диагностирования и контроля устройств автоматики (АДК-СЦБ).

Теоретическое обобщение состояния проблемы создания СТДМ выявило необходимость функционального развития перечисленных систем автоматизации процессов диагностирования и мониторинга устройств СЦБ с использованием достижений современных информационных и компьютерных технологий.

В данной работе поставлена задача развития функциональных и интеллектуальных возможностей станционного комплекса (СК) АДК-СЦБ, используя его программно-аппаратные ресурсы.

Новизна и актуальность постановки задачи диссертационного исследования состоит в том, что кроме развития «собственных» диагностических и интеллектуальных возможностей СК АДК-СЦБ на него возлагаются еще задачи идентификации технологических процессов и управления.

В работе объектами теоретических исследований и их апробации выбраны сортировочные станции (СС), оборудованные СК АДК-СЦБ.

Перспективным направлением работ на современном этапе СЖАТ является создание многофункциональных систем. Стратегия ОАО «НИИАС» предусматривает создание нового поколения многофункциональных систем, как «насущную потребность и многообещающую перспективу».

Постановка задачи создания многофункциональной системы диагностирования устройств СЦБ, идентификации станционных технологических процессов и управления дает основание считать тему диссертационного исследования актуальной и практически полезной.

Анализ существующего состояния проблемы развития СК АДК-СЦБ в контексте многофункционального назначения позволил сделать вывод о ее нерешенности и сформулировать основные направления диссертационной работы:

1. Разработка концепции построения многофункциональной системы, решающей на основе универсальных средств задачи диагностирования, идентификации технологических процессов и управления.

2. Разработка теоретических подходов к расширению функциональных возможностей СК АДК-СЦБ: методология; методы информационного и технического обеспечения; интеллектуальные технологии.

3. Построение математической модели оценки параметров и структуры многофункционального СК АДК-СЦБ.

4. Разработка технологии графической интерпретации унифицированных диагностических ситуаций и состояний устройств СЦБ.

5. Выбор математического подхода к классификации состояния устройств на «Отказы» и «Неисправности».

6. Формализация продукционных правил базы знаний (БЗ) интеллектуальной поддержки процессов диагностирования и контроля устройств СЦБ.

7. Реализация нового подхода к идентификации сложных технологических процессов на сортировочных станциях (СС) и автоматизации сортировочных горок (СГ) на основе универсальных программно-аппаратных средств АДК-СЦБ.

8. Построение ситуационных моделей мониторинга процессов расформирования-формирования составов на основе логико-алгебраического подхода.

9. Разработка продукционных правил БЗ, алгоритмов интеллектуальной поддержки принятия решений и технологических «окон» АРМов идентификации процессов на СС.

Степень разработанности проблемы. Постановке перечисленных в диссертации задач предшествовали многочисленные теоретические исследования, труды и практические разработки ученых и специалистов в России и за рубежом.

Проблемы развития железнодорожного транспорта, ориентирующие разработчиков на поиск инноваций и учет экономических критериев поставлены и освещены в многочисленных работах С.Е. Ададурова, В.А. Гапановича, В.М. Кайнова, В.И. Колесникова, В.А. Шарова, В.И. Якунина.

Решению важных теоретических и практических вопросов создания современной технологии управления, исследования и моделирования сложных объектов и процессов, анализа и синтеза устройств автоматики и телемеханики, разработки многофункциональных микропроцессорных систем, их программного обеспечения и диагностики, формирования технической политики и стратегии дальнейшего развития СЖАТ посвящены работы М.А. Бутаковой, В.А. Буянова, А.Н. Гуды, И.Е. Дмитренко, И.Д. Долгого, Ю.И. Жаркова, В.Н. Иванченко, А.И. Каменева, Ю.А. Кравцова, В.М. Лисенкова, Е.Н. Розенберга, В.В.

Сапожникова, Вл.В. Сапожникова, Е.М. Тишкина, А.Н. Шабельникова, Д.В. Шалягина, В.И. Шелухина и др.

Построение формальных описаний технологических процессов, разработка методов планирования и управления объектом исследования осуществлялись на основе трудов JI.C. Берштейна, В.Н. Вагина, А.Н. Гуды, В.А. Ивницкого, С.М. Ковалева, H.H. Лябаха, А.Н. Мелихова, А.Н. Орлова, С.И. Родзина, И.Б. Фоминых и др.

В настоящей работе анализируются и развиваются подходы к интеллектуализации процессов диагностирования, идентификации сложных процессов управления, изложенные в работах С.С. Броновицкого, М.А. Бутаковой, В.Н. Иванченко, С.М. Ковалева, H.H. Лябаха, А.Н. Шабельникова и др.

Вместе с тем, реализация предлагаемых в анализируемых источниках методов описания технологических процессов, автоматизации диагностирования и мониторинга устройств СЦБ, информатизации станции требуют адаптации имеющихся теоретических и методических результатов, разработки нового информационного, технического и алгоритмического обеспечения, развития формализованных процедур моделирования и принятия решений.

В настоящее время отсутствует общая методология построения многофункциональных систем автоматизации процессов диагностирования и мониторинга устройств СЦБ, идентификации станционных технологических процессов и управления с интеллектуальной поддержкой на основе унифицированных технических средств и программных продуктов измерительно-вычислительного комплекса ИВК-АДК.

Цель диссертационного исследования - развитие функциональных и интеллектуальных возможностей комплекса автоматизации процессов диагностирования и мониторинга устройств СЦБ и создание на его основе многофункциональной системы, реализующей задачи диагностирования, идентификации технологических процессов и управления объектами.

Для достижения этого в диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

- дано теоретическое обобщение состояния и перспектив развития CK АДК-СЦБ и сформулированы актуальные направления исследования возможностей их многофункционального использования;

- разработана методология исследования и построения на базе АДК-СЦБ многофункциональной системы диагностирования, идентификации процессов и управления;

- разработан метод интеграции CK АДК-СЦБ с диагностируемыми СЖАТ (БД, нормали параметров и уровни измерительных каналов, диагностические задачи, интерфейсы увязки и др.);

- предложена технология графической интерпретации отказов, сбоев и неисправностей на диагностических «окнах» АРМов;

- разработаны продукционные правила БЗ и алгоритмы интеллектуализации процессов диагностирования и мониторинга устройств, идентификации процессов расформирования-формирования составов и управления сортировочной горкой (СГ);

- разработано множество графических диагностических и технологических «протоколов» на АРМах технического персонала ШН, ШЧД, ДДЦ-ТДМ, а также дежурного и диспетчерского персонала;

- приведены результаты исследований, которые внедрены на реальных объектах и в учебном процессе.

Положения, выносимые на защиту.

1. Новый подход к созданию многофункциональной станционной системы, решающей на основе унифицированных программно-аппаратных средств ИВК-АДК диагностические и технологические задачи, а также управление объектами автоматизации.

2. Методика исследований и разработки СК АДК-СЦБ с развитыми функциями технического диагностирования, контроля и мониторинга устройств СЦБ, идентификации состояний СС и автоматического управления СГ.

3. Математические модели оптимизации структур и параметров СК АДК-СЦБ, а также классификации отказов и неисправностей диагностируемых устройств.

4. Логико-алгебраическая модель идентификации и мониторинга подвижных единиц на основе пространственных и временных отношений с напольными устройствами и датчиками первичной информации «от колеса».

5. Продукционные правила БЗ и алгоритмы интеллектуальной поддержки процессов диагностирования, идентификации технологических процессов и принятия решений техническим и эксплуатационным персоналом.

Объектом исследования является технологический процесс расформирования-формирования составов на СС, оборудованной распределенными комплексами АДК-СЦБ, реализующими диагностирование и мониторинг устройств СЦБ, идентификацию состояния парков и автоматическое управление горкой.

Предмет исследования: принципы, математические методы и модели оптимизации структуры и параметров многофункционального СК АДК-СЦБ, алгоритмы и правила вывода БЗ для формирования «окон» визуализации отказов устройств СЦБ, логико-алгебраические модели мониторинга состояния парков СС и перемещения подвижных единиц, информационные технологии и алгоритмы поддержки принятия решений.

Научная новизна исследований:

1. Предложен новый подход к созданию многофункционального СК АДК-СЦБ, совмещающего задачи диагностирования и мониторинга устройств СЦБ, идентификации технологических процессов на СС и автоматизации СГ.

2. Разработаны математическая модель оценки структуры и параметров многофункционального СК АДК-СЦБ и модель классификации диагностируемых отказов устройств СЦБ.

3. Разработана логико-алгебраическая модель мониторинга перемещений подвижных объектов на основе отношений осей, тележек, вагонов, локомотивов с напольным оборудованием.

4. Предложены продукционные правила БЗ и построены алгоритмы интеллектуальной поддержки процессов диагностирования и идентификации.

5. Доказана и реализована возможность автоматизации процессов управления СГ на программно-аппаратных средствах СК АДК-СЦБ.

6. Развита технология графической интерпретации результатов диагностирования устройств и идентификации состояния парков СС.

Теоретико-методологической основой диссертационного исследования явились научные труды отечественных и зарубежных ученых по данной проблеме, экспертные оценки опытных специалистов в области СЦБ, дежурного и диспетчерского персонала, результаты диагностических протоколов, нормали параметров эксплуатации и обслуживания устройств и Типовые материалы на проектирование системы СК АДК-СЦБ.

Теоретическая ценность диссертационного исследования определяется направленностью теоретических результатов на принципиальное развитие технологии диагностирования, информатизацию и управление сложными динамическими процессами, которые могут быть использованы в иных аналогичных системах на железнодорожном транспорте и в промышленности.

Практическая значимость работы определена реальным внедрением СК АДК-СЦБ с развитыми диагностическими и измерительными функциями на Северо-Кавказской, Южно-Уральской, Куйбышевской, Свердловской и Красноярской железных дорогах.

Методы, модели и алгоритмы идентификации процессов можно использовать в реальных проектах автоматизации станций при внедрении АДК-СЦБ.

Результаты, касающиеся автоматизации процессов расформирования составов, нашли применение в реальных проектах ГАЦ-МП.

Акты о внедрении результатов на полигоне станций ОАО «РЖД» и в учебном процессе вузов железнодорожного транспорта приведены в Приложениях к диссертации.

Достоверность и обоснованность результатов подтверждается экспертными оценками технического персонала, обслуживающего СК АДК-СЦБ, а также диспетчерского и дежурного персонала СС, вычислительными экспериментами на этапе программной реализации алгоритмов и технологических задач АРМов, публикациями и апробацией работы на региональных, отраслевых и международных конференциях, а также актами внедрения результатов работы.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты докладывались и одобрены на совместном заседании кафедр «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте» и «Информатика» РГУПС, кафедре «Системный анализ и телекоммуникации» Технологического института Южного федерального университета (г. Таганрог, 2010), на международных конференциях «ТрансЖАТ» и отраслевых выставках ОАО «РЖД».

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 печатная работа (из них 7 в изданиях, рекомендованных ВАК), в том числе в соавторстве 2 учебника, 1 учебное пособие и монография.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Она содержит 188 стр. машинописного текста, 96 рисунков, 13 таблиц и библиографию из 106 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, показана цель диссертационного исследования, обозначена предметная область, сформулирована научная новизна и положения, выносимые на защиту, раскрыты теоретическая и практическая значимость результатов исследований и структура изложения диссертации.

В первой главе осуществлен анализ состояния отраслевой СТДМ и установлена необходимость развития систем диагностирования и контроля устройств СЦБ на линейном уровне. К числу таких систем относятся АСДЕС, АПК-ДК и АДК-СЦБ. Показано, что они требуют функционального развития и решения целого ряда теоретических исследований, связанных с технологией формирования диагностических «окон» визуализации состояния устройств, разработкой математических моделей оптимизации структур и организации каналов передачи данных, привлечением математических подходов к идентификации отказов и неисправностей.

Показано, что использование в АДК-СЦБ мощных измерительно-вычислительных компьютерных средств открывает реальную перспективу развития функциональных и интеллектуальных возможностей АДК-СЦБ и созда-

ния новой версии станционного комплекса многофункционального назначения: диагностирование устройств; идентификация технологических процессов и автоматизация управления.

В главе сформулированы эксплуатационно-технические требования к СК АДК-СЦБ, предусматривающие достижение его многофункциональности.

Дано обоснование использования ИВК-АДК, как универсального программно-аппаратного ядра (рис. 1) для реализации всех трех режимов функционирования.

Рис. 1. Состав и структура ИВК-АДК

В состав ИВК входят: БА - блоки увязки с устройствами СЦБ; СПИ - сетевой преобразователь интерфейсов; БПК - блок промышленного компьютера; БСИС - блоки связи с ЛВС, станционным сервером КДК-СС, системами идентификации и управления, АРМами и др.

Гарантией достижения поставленной цели создания многофункционального АДК-СЦБ являются уже имеющиеся увязки ИВК с устройствами СЦБ. Для решения новых задач идентификации процессов и управления необходимость в затратах на оборудование и строительно-монтажные работы отпадает. Решение задач многофункциональной системы решается на программном уровне.

Во второй главе раскрыты теоретические подходы к построению многофункциональной системы за счет расширения функциональных задач и интеллектуальных возможностей СК АДК-СЦБ.

Концепция достижения цели основана на трех фундаментальных положениях:

- ИВК-АДК - уже увязанное с устройствами СЦБ универсальное программно-аппаратное ядро диагностирования, идентификации процессов и управления;

- функции статической и динамической БД создаваемой системы реализует КДК-СС, как мощный станционный сервер в ЛВС общего назначения;

- интеллектуализация процессов диагностирования, идентификации процессов и управления достигается дополнением БЗ, взаимодействующей на программном уровне с БД в составе КДК-СС.

Предложена методология теоретических исследований, которая предусматривает:

- разработку методов информационного и технического обеспечения новых задач диагностирования;

- разработку принципов и алгоритмов формирования диагностических протоколов состояния устройств СЦБ;

- разработку математической модели идентификации и классификации отказов и неисправностей;

- построение логико-алгебраических моделей перемещения подвижных единиц - основы информатизации и мониторинга состояния СС;

- разработку продукционных правил БЗ;

- создание математической модели оптимизации технической структуры многофункционального СК АДК-СЦБ.

Разработаны методы информационного и технического обеспечения интеграции СК АДК-СЦБ с диагностируемыми СЖАТ, а также подсистемами идентификации и управления.

Для выбора оптимальной технической структуры СК АДК-СЦБ разработана математическая модель оценки его структуры и параметров информационных потоков. На ее основе предлагается оптимизированная модель, сводящая задачу планирования структуры и состава информационных связей СК АДК-СЦБ к разновидности транспортной задачи с ограничениями (ТЗО), которая преобразуется в задачу линейного программирования.

Исходными данными для построения такой модели является перечень источников и потребителей дискретной и аналоговой информации, сообщений и пакетов данных. После этого составляются и-арные отношения на множестве структурных элементов (1) СК АДК-СЦБ:

8=(й,Т,Р,Х,2,Р), (1)

где Б = [(!], ¿2> .,.(!„,I - совокупность сигналов и сообщений, причем О =£>'и £>2и£>3, где О1 - множества входных, О2, И3 - внутренних и выходных сигналов соответственно; Т = Ь, ■■■, и} ~ множество типов сигналов; Р = {ри рг, рд} - множество потребителей и источников информации; X = {хи хг, ..., хг} - совокупность сигналов от устройств СЦБ, подлежащих сбору, преобразованию и хранению в системе; 2 = /г/, ц, ..., 1Р} - перечень основных функций, выполняемых элементами системы; ^ - множество связей между указанными

элементами Д Р, X, X. Элементы множества с1! е Д / = 1,л характеризуются набором параметров (2):

¿ = (р„,р.,иг,к), (2)

где рь - структурный элемент, из которого исходит сообщение с/; ри -структурный элемент, в который входит сигнал й\1- тип сигнала; г - функция диагностирования; к - количество сигналов и сообщений, передаваемых за определенный интервал времени.

Отношение /<" между элементами модели (1) Т, Р, X, 2 можно представить как совокупность отношений, определяемых как структурой связей, так и количеством сигналов, передаваемых с помощью каждой связи (3):

F = (Ф1 {Т,Р),Ф2 (Р,Р),Фг (Т,Х),Ф4{Т, 2),Ф5 (г,Р)), (3)

На основе результатов такой модели построена техническая структура и определен состав аппаратных средств СК АДК-СЦБ и выбраны параметры информационных связей между ними, исключающие наличие нерасшиваемых очередей в каналах связи.

В главе предложена технология графической интерпретации унифицированных диагностических ситуаций и состояний устройств СЦБ.

Основу такой ______,„.,«,, ...............

интерпретации изо- ь!^ рт^жт з [шН-д и|>и| р^пк»«™ -¿-1 и| бражений составляют диагностические «окна». Пример фрагмента «окна» «Логическая занятость рельсовой цепи (РЦ)» приведен на рис. 2.

На нем размещены области для вывода сигналов и области для вывода

шкал.

В окнах для графического вывода аналоговых сигналов отображаются граничные значения сигналов (нормали). При выходе контролируемого аналогового сигнала за одну из нормалей происходит добавление этого события в протокол. Нормали отображаются красными или желтыми горизонтальными линиями с выводом их цифровых значений.

В режиме просмотра протоколов, связанных с выходом аналоговой величины за нормаль, период времени, на основании которого было принято решение о переходе аналоговой величины из допустимого состояния в недопустимое, помечается цветом (рис. 3).

1Эаег 20)508 52 28 2 4 6 8 10 12 14 16 1 8 20 22 I

из -Г--.......------------------------------ [-200

Ндпря»ег*<е на путевсм рено-АСП ипХП 6 3 "ДО Налря«?яие иал^еммрепе- АСП)------ «V т:я -юо -5 0 -ОС

Рис. 2. Пример идентификации состояния «Логическая занятость РЫ»

-км Здесь идентификация

_Ш11.„

перехода из допустимого зна-

_^__——«---400В~40 чения в недопустимое пред-

гго ставляет теоретический интерес при классификации сбоев Рис. 3. Иллюстрация выхода аналоговой устройств СЦБ на «Отказы»

величины за пределы нормали или «Неисправности». Иллю-

страция такого перехода показана на рис. 4.

Если величина превышает максимальную нормаль или меньше минимальной нормали в течение определенного времени, то данная величина считается недопустимой.

На рис. 4 отмечены следующие отрезки времени: - ДТ1 - аналоговая величина находится в норме;

- ДТ2 - аналоговая величина вышла за пределы максимальной нормали, но до истечения некоторого времени (1,5 сек) считается допустимой;

- АТЗ - по истечении 1,5 сек аналоговая величина помечается как недопустимая;

- АТ4 - аналоговая величина находилась в норме некоторое время (менее 1,5 сек), которого недостаточно для перехода в допустимое состояние, поэтому такая величина по-прежнему помечается как недопустимая;

- АТ5 - аналоговая величина находится вне нормы.

Обратный переход (из недопустимой в допустимую) осуществляется тогда, когда величина удерживается в пределах нормы в течение определенного инструкцией по содержанию устройств СЦБ времени.

Особое место занимает формирование изображений для исследования сигналов кодового путевого трансмиттера КПТШ в устройствах кодирования РЦ.

Область для вывода сигналов функционально разбита на несколько подобластей, в каждой из которых может выводиться только один сигнал КПТШ.

J, к. <1,le

)

l Mm*

iTt | »Тг OTJ Jt &T5 Mw

i w. <1,Se Mwt

I \

\ 1 \

1

til 1 1T2 J3 ¡Т» aT5 Нин - T

Рис. 4. Иллюстрация допустимого и недопустимого значений аналоговой величины

Горизонтальная шкала отображает время в секундах (цена деления в этом случае равна 1/20 секунды). Вертикальная шкала отображает название сигнала КПТШ.

Сигнал КПТШ на графике представлен в дискретном виде. Отдельные кодовые циклы помечаются цветом:

' ' - красный (при отсутствии кодирования сигнала);

п_п_

' - красно-желтый (при кодировании кодом «КЖ»);

пл_

1 ' - желтый (при кодировании кодом «Ж»); ПШ1_

'......' - зеленый (при кодировании кодом «3»).

Окно для вывода сигналов КПТШ позволяет измерять длительность интервалов времени сбоев в схемах кодирования (рис. 5).

Аналогично в работе исследована технология формирования графических изображений состояния других устройств СЦБ.

В число таких 22-х фрагментов вошли отображения: отклонения напряжений на путевом реле; логической занятости РЦ; скачков напряжения на путевом реле при занятой РЦ; сбои тональных рельсовых цепей (ТРЦ); неисправностей стрелок, светофоров, устройств электропитания, контроля сопротивления изоляции и др.

Завершает материал второй главы разработанный математический подход к классификации состояния устройств на категории «Норма», «Неисправность» и «Отказ». Такая идентификация определяет перевод некоторых сбоев на звуковое сопровождение для немедленного принятия мер техническим персоналом.

В основу классификации сбоев положен метод эталона. По обучающей последовательности определяются эталоны для каждого класса по формуле (4):

хЭ1=42У; (4)

где j - номер элемента класса, /, - число объектов обучающей последовательности, принадлежащих первому классу V;. Аналогично рассчитываются эталоны остальных классов: У2 и V].

2 4 1,1,1.1,1,

ллг~и и.Шс ш ...ll.il Г 1 нгт

«1 ►

Рис. 5. Фрагмент графического вывода сигналов КПТШ

Решение о принадлежности объекта X к тому или другому классу в этом случае принимается по его близости к эталонам. Например:

X е V,, если <1 (X, X31) <й(Х, X32) и ¿(Х,Х")<с1 (X, X33). (5)

Здесь (X, Хэ')= (1Лх! - л/3')2/'5 (6)

является евклидовым расстоянием между точкой признакового пространства и эталоном /-го класса. В формуле (6) обозначено У - текущее значение ./-го признака, у!31 - значение соответствующего признака у эталона Э'.

Третья глава содержит описание структурно-функциональной схемы формирования диагностических «окон» с визуализацией интеллектуальной поддержки электромехаников СЦБ на этапе оценки сбойных ситуаций и принятия решений.

В ее состав входят: ИВК-АДК; блок параметров нормалей; блок множества правил выводы БЗ; БД; блок диагностических ситуаций; блок генерации изображений и «подсказок».

В главе дано описание графических диагностических «окон» и протоколов состояния параметров стрелки. Сформирован перечень ситуаций, инициирующих включение задач диагностирования РЦ. Приведены реально отображаемые состояния РЦ в случае «дребезга» изостыков, логической занятости, отклонений напряжения при занятой РЦ и пробое изоляции изостыков.

Сформулированы условия формирования графиков состояния ТРЦ и правил вывода БЗ. Разработаны алгоритмы диагностирования ТРЦ и выбора значений остаточного напряжения для протоколирования на АРМе.

Для задачи диагностирования дешифраторной ячейки дана иллюстрация отклонений длительности интервалов и кодовых циклов за пределы допустимых значений и показаны ситуации следующих сбоев кодирования:

- отклонение величины напряжения кодирования;

- отклонение параметров 1-го и 2-го интервалов;

- отклонение длины кодового цикла и пропадание кода.

Дано описание технологических задач диагностирования и контроля устройств электропитания. Сюда вошли: «Контроль станционных фидеров»; «Контроль правильности угла сдвига фаз»; «Контроль сопротивления изоляции» и «Суточный контроль напряжений питания».

В качестве иллюстрации на рис. 6 приведены 6 из 22-х разработанных диагностических изображений состояния устройств. Виды отказов отображены на каждом отдельном фрагменте рисунка.

Установлен перечень входных данных для выполнения перечисленных задач визуализации. Приведены наглядные примеры отображения результатов

интеллектуальной поддержки электромеханику СЦБ (подсказки) на мониторах АРМов при сбоях, неисправностях и отказах устройств.

Ц2Г--ИГ"—3«

тзщ.

Превышение тока перевода стрелки

.... ^ ; . ( - , - _ .-¿т^г

! I нэп

___ ______

уЛ. /1 к ^лл

г'«

г»0

(^ДДГУ,, ..... дз, - ................

-то

"ч,., Т™' |""1т," .......-------------

Н.ПР—^.мМ»,

ии " ¿по . а: -1014

Логическая занятость РЦ

1Щ.ЛШ_||лЛ-ЛЯиП11_ЛЛ1Л111- 1........

I

г « • • «о и м <« 1

1- „Л5:

-155

- -

Отклонение величины £7 кодирования

и . п.. . I. ' 1....1 'I . II iwilmu.nn

и*

Гч

* * « • | >>

- ....... -1Х.0

-тл

г\

<Г"

Сдвиг фаз фидера

I р [*--у. "-1 и». .. .. |

лии

Дребезг изостыка

Пропадание кода

Рис. 6. Иллюстрация графических «окон» состояния устройств СЦБ

В главе разработано 10 формализованных правил вывода БЗ, лежащих в основе интеллектуальной поддержки принятия решений в самых опасных диагностических ситуациях.

В качестве примеров приведены продукционные правила БЗ для некоторых ситуаций.

При потере контроля перевода стрелки:

: (ПрП = 0 V ПрМ = 0) & {(ПК = 1 -> 0 & МК = 0)у => => (ПК = 0 &МК = 1 —> 0)) >\сек\/{(ПрП = 1V П?М = \)=> =>ч(ПК=1^>0&.МК = 0)ч(ПК=0&МК=\->0)}>6сек,^ (7)

зв. &в то

Здесь введены обозначения: ПрП, ПрМ - команды на перевод стрелки в «+» или «-»; ПК, МК - плюсовой или минусовой контроль; Вж - восприятие звукового сигнала; Вто - тоже технологического «окна»; Оат_ - оценка ситуации сбоя; Пом- принятие оперативных мер.

В случае превышения времени перевода: 5 „,.„„,: {(ПрП = 0 1) V (ПрМ = 0 -> 1) & (ПК = 1 0 =>

=^&ЛЖ=0у(Ж = 0&МС = 1-»0)&(ШГ = 0-»1>/=> (8)

=> (МК = 0 1)} Г = 3 +6сек => Я: 0тт,Пом) Ситуация перевода стрелки при занятой РЦ формализуется выражением (9):

-СП = 0&(ПрП = 0^1) V(ПрМ = 0->1)=> =>&СП = 0ч(3 = 0)&{(ПК = 1->0&МК = 0)=> (9)

V (ПК = 0 & МК = 1)} => Л: (вш & Вт & Ост.&ПМ1) Здесь введено обозначение «3 = 0» - РЦ замкнута и замыкающее реле обесточено.

Отказ ТРЦ при завышении (занижении) напряжения на путевом реле и кратковременной логической занятости формализуется выражением (10): -{{СП = 1&ип> 12,5В н>Т = 1,3ceк)v(CП = 1& => => ИП < 1,35 —> Г = 1, Зсек) V(СП = 0&Т <=> (10)

=>1 сек)}^Я:(в,т&.Р,») Продукционные правила и условия их формирования положены в основу следующих алгоритмов: диагностирования ТРЦ; выбора значений остаточного напряжения для протокола ТРЦ; диагностирования стрелки; метода измерения остаточного напряжения; выбора значений отказов РЦ с путевым реле ДСШ и др. На дальнейших этапах такие алгоритмы становятся теоретической базой для автоматизации процессов технического обслуживания устройств СЦБ.

Четвертая глава содержит материал, касающийся доказательства реализации СК АДК-СЦБ новых функций идентификации технологических процессов на СС и управления СГ.

Концепция информатизации СС предусматривает решение за счет интеграции БД и БЗ следующих задач: автоматическое ведение графиков исполненной работы (ГИР); мониторинг оперативно-технологических ситуаций; ведение прогнозирующих моделей состояния парков и накопления составов; ведение моделей передвижения подвижных единиц; раздельный учет простоя вагонов в парках; отображение на АРМах результатов интеллектуальной поддержки принятия решений в сложных и нештатных ситуациях и др.

Исследования существующих структур информационных потоков, циркулирующих в мультиагентной среде СС, показали необходимость их перераспределения. Установлено, что число каналов передачи информации к ДСЦ должно быть сокращено с 16-ти до 6-ти.

Исходя из этого, структура интегрированной системы информатизации СС, использующая программно-аппаратные средства СК АДК-СЦБ, представлена на рис. 7.

Такая структура предусматривает связь станционного сервера КДК-СС с

региональным дорожным центром управления перевозками ДЦУП.

Выявлены перечни технологических задач, возлагаемых на каждую из подсистем идентификации состояния парков СС. Для парков приема ПП и отправления ПО их число составляет до 15 в каждом, в парке формирования ПФ - свыше 20.

В главе дано описание

Сен. общего иаишчспнн

.1- -1...........

|АРМ1| [ЛРМ2[...|АРМП[

ивк-лдк 1111

ИВК-АДК ПФ

ДЦУП

КДК-СС

ИНК-АД 1С

по

ипк-лдк

СГ

Рис. 7. Структура подсистем идентификации состояния СС

теоретического подхода к решению задач мониторинга состояния процесса расформирования и формирования поездов на основе моделей перемещения подвижных единиц в пределах станции.

В основу построения ситуационных моделей (М5") положена псевдофизическая логика пространственно-временных отношений. Она позволяет компактным образом представлять в подсистемах идентификации весь обширный класс технологических ситуаций в парках СС и на СГ.

В основе логико-алгебраической модели лежит формальная система, характеризуемая четверкой:

F = (S, P, A, W), (11)

где: S - множество базовых элементов; Р - синтаксические правила; А -система аксиом; W- правила вывода.

При построении ситуационных моделей MS в качестве базового множества используются группы понятий подвижных единиц и напольного оборудования (НО).

В качестве базовых в модели используется два класса отношений: RL -пространственные и RT-временные.

Помимо классов RT и RL и качестве вспомогательного в семейство R включено отношение принадлежности гр, которое используется для описания структур исследуемого объекта.

Группу образуют два бинарных отношения: rie - «находиться в зоне» и ris - «располагаться друг за другом». Данные отношения имеют вполне естественное смысловое содержание.

Второй класс отношений включает в себя три временных отношения: rt (ti) - «наблюдаться в момент времени ?,»; гт (TÎ) - «наблюдаться во временном интервале ç»; г - «быть в прошлом».

Аксиоматика ситуационной модели MS представляется тремя группами аксиом: AS - формулы размещения элементов НО\ АО - формулы описания структур подвижных единиц; AF - формулы, описывающие логику смены состояния подвижных единиц относительно элементов НО.

Аксиомы (12) и (13) обеспечивают соблюдение общего принципа пространственно-временной логики применительно к однонаправленным перемещениям - «первый в очереди - первый во времени»:

V (v, w е {ОС, ВГ, ОТ}р е {ДСО, РЦ, СТР, 777})((v ris vv)&

(v rie p) rt(t,)&(w rie p) rt (t}) ) => f,- S r;), (12)

V (p, g e {ДО, РЦ, CT, 777}v e {ОС, ВГ, ОТ})( (p ris g)&

(v rie p) rt(td&(w rie p) rt (ф ) =ï> Г, -1,). (13)

Аксиомы группы AF представляют собой набор «активных» логических формул, используемых в системе для непосредственного моделирования процессов перемещения подвижных единиц.

Правила вывода W в MS образуют основной механизм моделирования -машину вывода.

Работа вышеописанной формально-логической модели проиллюстрирована в главе примерами мониторинга ситуаций в ПФ и на СГ.

Примером практической реализации описанного выше теоретического подхода является моделирование процесса скатывания отцепов по измерительному участку (ИУ). Здесь результаты моделирования протоколируются и отображаются в реальном времени на АРМе ДСПГ (рис. 8).

Как следует из этого протокола, ситуационная модель идентифицирует на отрывном участке СГ оси, тележки, вагоны и отцепы.

В главе определены технологические задачи, которые требуют интеллектуальной поддержки в первую очередь: прогнозирование завершения накопления составов; выбор очередности роспуска; выбор оптимальных маршрутов передвижения маневровых локомотивов; поиск пути отсева «чужаков».

Для построения и программной реализации алгоритмов решения таких технологических задач в главе разработаны на экспертной основе продукционные правила БЗ и алгоритмы интеллектуальной поддержки принятия решений ДСЦ и ДСПГ. Пример одного из таких правил представлен выражением (14):

€ SoP: BicPL,(Oi &Oi &oi&...&OlXltlA =>

1=1

-О bLpL„(oI & ol & ol &... & oDJtA => (14)

jZ,) ... => R(B,c J™, max & max).

Здесь: Sop ~ ситуация выбора состава для надвига; В',с" выбор г'-го готового к роспуску состава; ротц - разложение отцепов по путям ПФ; О,.? ~ выбор замыкающих групп в 1-ом, 2-ом и т.д. отцепах ¡-го, у-го,...А:-го состава; jfm,r идентификация отцепов, «покрывающих» недостающие длины и веса для завершения (ускорения завершения) накопления составов; R— выбор состава, в котором число J1^ и ]fm4 максимальное.

Особое место в главе занимает множество программно поддержанных технологических «окон» визуализации результатов идентификации состояния СС и интеллектуальной поддержки принятия решений. К их числу относятся: графики исполненной работы ГИР в ПП и ПО в одно и четырех часовых интервалах; текущее оперативно-технологическое состояние в трех парках; текущее накопление составов; наличие опасных и нештатных ситуаций в подгорочном парке и др.

Завершает главу 4 материал, подтверждающий возможности расширений функций СК АДК-СЦБ в плане автоматизации процессов не только идентификации технологических процессов, но и управления.

Здесь дается описание впервые предложенной версии горочной автоматической централизации со 100 %-ным горячим резервированием (ГАЦ-МПР) на основе аппаратных средств ИВК-АДК. В состав ГАЦ-МПР входят два комплекта УВК (рис. 9).

Оба комплекта построены по модульному принципу и состоят из функ-

ционально и конструктивно законченных блоков и устройств СК АДК-СЦБ.

ГАЦ-МПР взаимодействует с ИВК-АДК, обеспечивающим одновременно и автоматическое диагностирование устройств на СГ.

В ЛВС включена комплексная

I система автоматизации компрессорной станции также на технических средствах и модулях ИВК-АДК.

Можно утверждать, что использование ИВК-АДК, как универсальных технических средств СК АДК-СЦБ, решает все три функции: Рис. 9. Структура УВК ГАЦ-МПР диагностирования, идентификации и управления технологическими процессами.

Увк аснобиои

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Дано теоретическое обобщение состояния проблемы создания отраслевой системы СТДМ и установлена необходимость функционального развития существующего комплекса АДК-СЦБ.

2. Сформулирована постановка задачи создания на основе ИВК-АДК многофункционального станционного комплекса АДК-СЦБ, обеспечивающего реализацию развитых функций диагностирования устройств СЦБ, идентификацию технологических процессов и управление.

3. Разработана методология, раскрывающая концепцию и теоретические подходы к решению поставленных задач. Методология содержит этапы теоретических и экспериментальных исследований.

4. В соответствии с методологией разработаны:

- методы унифицированного информационного и технического обеспечения увязки вновь создаваемой системы с диагностируемыми СЖАТ;

- технология формирования графических протоколов состояния устройств СЦБ;

- математическая модель идентификации отказов по классам «Нормально», «Неисправность» и «Отказ»;

- математическая модель оценки структуры и параметров многофункциональной системы.

5. Предложена технология графической интерпретации унифицированных диагностических ситуаций и состояний устройств СЦБ. Приведены фрагменты «окон», отображающих отказы устройств РЦ, ТРЦ, стрелок, светофоров, устройств кодирования и электропитания.

6. Разработан класс формализованных правил вывода БЗ, лежащих в основе построения алгоритмов интеллектуализации процессов диагностирования, идентификации и управления.

7. В основу идентификации технологических процессов на СС положены: регистрация состояния процессов и параметров исполнения технологических операций в парках; ведение непрерывной модели мониторинга дислокации вагонов, отцепов, составов и локомотивов; визуализация нештатных и опасных ситуаций на АРМах дежурного и диспетчерского персонала.

8. Разработана пространственно-временная модель перемещения подвижных единиц на СС и СГ, основанная на логико-алгебраическом подходе.

9. Определены технологические задачи, требующие интеллектуальной поддержки принятия решений ДСЦ и ДСПГ. Для этого разработаны продукционные правила вывода и алгоритмы принятия решений при возникновении нештатных и опасных ситуаций.

10. Доказательство реализации задач управления на основе СК АДК-СЦБ проиллюстрировано техническими решениями и структурой новой версии ГАЦ-МПР, а также автоматизацией управления компрессорной станцией.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В ИЗДАНИЯХ, РЕКОМЕНДОВАННЫХ ВАК

1. Федорчук, А.Е. Микропроцессорные технологии управления, диагностирования и технического обслуживания / А.Е. Федорчук, A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, 2004. - № 6.

2. Федорчук, А.Е. Функциональное развитие системы АДК-СЦБ / А.Е. Федорчук, A.A. Сепетый, Ю.В. Снитко, М.А. Шутов, A.A. Степанова // Автоматика, связь, информатика, 2005. - № 12..

3. Федорчук, А.Е. Автоматизация технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. - «Транспорт Российской Федерации», 2006. - № 5.

4. Федорчук, А.Е. Реальный вклад в инновационные технологии автоматизации технического обслуживания СЖАТ. - Наука и транспорт, 2008.

5. Федорчук, А.Е. Развитие средств системы микропроцессорной ГАД / А.Е. Федорчук, A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, 2007. - № 5.

6. Федорчук, А.Е. Математическая модель оценки структуры и параметров информационных потоков в системе автоматизации диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ / А.Е. Федорчук, A.C. Свиридов // Вестник РГУПС,. 2010,-№2.

7. Федорчук, А.Е. Современные технологии подготовки молодых специалистов на базе НЛП ЮГПА. Наука и транспорт, 2009.

ПУБЛИКАЦИИ В ДРУГИХ ИЗДАНИЯХ

8. Федорчук, А.Е. Вопросы автоматизации третьей тормозной позиции на сортировочных горках: Межвуз. сб. науч. тр. / Под ред. В.Н. Иванченко. -Ростов н/Д: РИИЖТ, Вып. 188. - 1987. С. 42 - 45.

9. Федорчук, А.Е. Вклад «Югпромавтоматизации» в совершенствование технологических процессов. «Евразия Вести», 2004. - № 11. - С. 17.

10. Сепетый, A.A. Совершенствование технологии технической эксплуатации устройств ЖАТ в системе АДК-СЦБ / A.A. Сепетый, Е.А. Гоман, А.Е. Федорчук. - Ростов н/Д: Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ-2005». С. 89 - 90.

11. Сепетый, A.A. Проектирование системы автоматизации диагностирования, контроля и технического обслуживания устройств СЦБ / A.A. Сепетый, А.Е. Федорчук, Е.А. Гоман, Б.Г. Гантварг // Ж. д. транспорт Сер. «Сигнализация и связь». - ЭИ/ЦНИИТЭИ. - 2004. - Вып. 4. - С. 28 - 31.

12. Федорчук, А.Е. Система диагностики, структура построения и технология использования в эксплуатации на примере АДК-СЦБ / А.Е Федорчук, Е.А. Гоман. - Ростов н/Д: Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ-2005». С. 34 - 36.

13. Федорчук, А.Е. Автоматизация технического обслуживания устройств ЖАТ. Евразия Вести, 2006,- № 12. - С. 16 - 19.

14. Федорчук, А.Е. Диагностирование и мониторинг устройств железнодорожной автоматики и телемеханики в современных системах интервального регулирования движения поездов. «Промышленный транспорт Урала», 2007. -№ 6. - С. 22 - 27.

15. Броиовицкий, С.С. Компьютерные технологии разработки и внедрения интегрированной системы информатизации сортировочных станций: учеб. пособие для вузов ж.д. транспорта / С.С. Броновицкий, А.Е. Федорчук; РГУПС.

- Ростов н/Д, 2007. - 144 с.

16. Федорчук, А.Е. Новые информационные технологии: автоматизация технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ (система АДК-СЦБ): учебник для вузов железнодорожного транспорта / А.Е Федорчук, A.A. Сепетый, В.Н. Иванченко; Рост. гос. ун-т путей сообщения. - Ростов н/Д, 2008.

- 443 с.

17. Сепетый, A.A. Измерительно-вычислительные средства в системе автоматизации диагностирования и контроля устройств СЦБ: учебник для вузов железнодорожного транспорта / A.A. Сепетый, В.В. Кольцов, B.C. Прищепа, Ю.В. Снитко, А.Е. Федорчук, В.Н. Иванченко, Е.А. Гоман // РГУПС. - Ростов н/Д, 2009.-406 с.

18. Федорчук, А.Е. Внедрение автоматизации технического обслуживания устройств ЖАТ на основе системы АДК-СЦБ. Дорожная карта № 18/19. -Екатеринбург, 2009. - С. 17 - 20.

19. Федорчук, А.Е. Инновационные технологии автоматизации технического обслуживания СЖАТ. Дорожная карта № 2. - Екатеринбург, 2010. - С. 4 -6.

20. Сепетый, A.A. Информационное и техническое обеспечение системы АДК-СЦБ / A.A. Сепетый, А.Е. Федорчук, Ю.В. Снитко, И.А. Фарапонов, H.A. Фарапонова // Монография. - Ростов н/Д, РГУПС, 2010. - 372 с.

21. Федорчук, А.Е. Автоматизация технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. «Евразия Вести», 2009. -№ 1 -С. 24 - 27.

Федорчук Андрей Евгеньевич

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДИАГНОСТИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ, ИДЕНТИФИКАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И УПРАВЛЕНИЯ НА СТАНЦИЯХ

Специальность: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (на транспорте)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 14.09.2010 г. Формат бумаги 60x84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,4. Уч-изд. л. 1. Тираж 100. Заказ № 17/09.

Ростовский государственный университет путей сообщения.

Адрес университета: 344038, г. Ростов-на-Дону, пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 Проблема создания отраслевой системы автоматизации технического диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ.

1.1 Четырехуровневая структура системы автоматизации технического диагностирования и мониторинга устройств СЦБ.

1.2 Анализ известных систем автоматизации процессов диагностирования и мониторинга СЖАТ.

1.3 Эксплуатационно-технические требования к новой версии многофункциональной станционной системы автоматизации диагностирования устройств СЦБ, идентификации технологических процессов и управления.

1.4 ИВК-АДК — универсальное «ядро» для построения многофункциональных систем диагностирования, идентификации и управления технологическими процессами.

1.5 Постановка задач диссертационного исследования.

Выводы по главе 1.

Глава 2 Теоретические подходы к расширению функциональных и интеллектуальных возможностей СК АДК-СЦБ.

2.1 Методы исследования и разработки СК АДК-СЦБ многофункционального назначения.

2.2 Методы информационного и технического обеспечения интеграции СК АДК-СЦБ и СЖАТ.

2.3 Математическая модель оценки структуры и параметров. информационных потоков в СК АДК-СЦБ.

2.4 Технология графической интерпретации унифицированных диагностических ситуаций и состояний устройств СЦБ.

2.5 Математическая модель идентификации сбоев устройств СЦБ на «Отказы» и «Неисправности».

Выводы по главе 2.

Глава 3 Алгоритмические основы формирования диагностических «окон» и протоколов состояния устройств.

3.1 Структурно-функциональная модель формирования диагностических «окон» с интеллектуальной поддержкой АРМов оперативного персонала.

3.2 Принципы решения технологической задачи диагностирования и контроля состояния стрелок.

3.3 Технология автоматического диагностирования рельсовых цепей.

3.4 Формирование диагностических «окон» состояния устройств кодирования РЦ.

3.5 Технологические задачи диагностирования и контроля устройств электропитания.

3.6 Продукционные правила БЗ интеллектуальной поддержки процессов диагностирования и контроля устройств СЦБ.

Выводы по главе 3.

Глава 4 Технологические задачи идентификации процессов на СС и автоматизации СГ на основе СК АДК-СЦБ.

4.1 Новый подход к идентификации процессов на СС и автоматизации СГ на основе ИВК-АДК.

4.2 Логико-алгебраический подход построения ситуационных моделей перемещения подвижных единиц.

4.3 Алгоритмы интеллектуальной поддержки принятия решений в сложных оперативно-технологических ситуациях на СС и СГ.

4.4 Технологические «окна» состояния процесса расформирования — формирования поездов и поддержки принятия решений.

4.5 Микропроцессорная горочная автоматическая централизация с резервированием и комплексная система автоматического управления компрессорной станцией на основе ИВК-АДК.

Выводы по главе 4.

Актуальность темы исследования. Принятая Департаментом Автоматики и Телемеханики ОАО «РЖД» стратегия глобальной автоматизации процессов технического диагностирования и мониторинга устройств СЦБ направлена на повышение в масштабе отрасли надежности действующих и вновь разрабатываемых СЖАТ и за счет этого — повышение безопасности перевозочного процесса [42].

Внедрение многоуровневой тотальной автоматизированной системы технического диагностирования и мониторинга состояния устройств СЦБ (СТДМ) сегодня является важнейшей задачей для хозяйства автоматики и телемеханики [83].

Решающую роль в СТДМ играют широко внедряемые системы АСДК, АПК-ДК и АДК-СЦБ, непосредственно увязываемые на линейном уровне с устройствами СЦБ. Анализ структур и решаемых такими системами задач позволил установить необходимость развития существующих систем диагностирования в части расширения их функциональных возможностей.

Принимая во внимание применение в СК АДК-СЦБ мощных информационно-вычислительных и измерительных технических средств, в диссертации поставлена задача развития функциональных и интеллектуальных возможностей СК АДК-СЦБ, максимально используя программно-аппаратные ресурсы ИВК-АДК и уже используемые «готовые» интерфейсы сопряжения с устройствами СЦБ.

Новизна и актуальность постановки задачи диссертационного исследования состоит в том, что кроме развития «собственных» диагностических и интеллектуальных возможностей на СК АДК-СЦБ возлагаются еще задачи информатизации станций (в том числе и сортировочных), а также управления технологическими процессами (например, СГ).

В работе объектами теоретических исследований и их апробации выбраны СС, оборудованные (оборудуемые) СК АДК-СЦБ. Этот выбор продиктован необходимостью решения поставленных ОАО «РЖД» трех ключевых задач, к которым относятся [106]:

- обеспечение роста эффективности, устойчивости и безопасности перевозок;

- развитие новейших систем управления технологическими процессами на основе инновационных технологий;

- снижение негативного влияния «человеческого фактора» за счет внедрения современных средств информатизации и компьютерных технологий.

Для решения перечисленных задач разработаны «Программа совершенствования и развития сортировочных станций железных дорог на 2006 -2015 годы» и «Программа информатизации станций», в которых предусмотрено «расширение зоны автоматизации и контроля на всю территорию станций, построения систем мониторинга на базе модульных подсистем реального времени, объединенных с исполнительными устройствами и разработку интеллектуальных АРМов различного назначения.». Это дает основание считать тему диссертационного исследования актуальной и практически полезной.

Анализ и теоретическое обобщение состояния проблемы развития СК АДК-СЦБ в контексте многофункционального назначения позволили сделать вывод о ее нерешенности и сформулировать основные направления диссертационной работы:

1. Разработка концепции построения многофункционального станционного комплекса АДК-СЦБ, решающего на основе универсального ИВК-АДК задачи диагностирования, идентификации процессов и управления.

2. Разработка теоретических подходов к расширению функциональных и интеллектуальных возможностей СК АДК-СЦБ: методология; методы информационного и технического обеспечения.

3. Построение математической модели оценки параметров и структуры перераспределения информационных потоков на СС.

4. Разработка технологии графической интерпретации унифицированных диагностических ситуаций и состояний устройств СЦБ.

5. Выбор математического подхода к классификации состояния устройств на «Отказы» и «Неисправности».

6. Разработка алгоритмических основ и технологии формирования диагностических «окон».

7. Формализация продукционных правил БЗ интеллектуальной поддержки процессов диагностирования и контроля устройств СЦБ.

8. Реализация нового подхода к информатизации СС и автоматизации СГ на основе СК АДК-СЦБ.

9. Построение ситуационных моделей мониторинга состояния процессов расформирования-формирования составов на основе логико-алгебраического подхода.

10. Разработка продукционных правил БЗ, алгоритмов интеллектуальной поддержки принятия решений и технологических «окон» АРМов информатизации СС.

Степень разработанности проблемы. Постановке перечисленных в диссертации задач предшествовали многочисленные теоретические исследования, труды и практические разработки ученых и специалистов в России и за рубежом.

Проблемы развития железнодорожного транспорта, ориентирующие разработчиков на поиск инноваций, учет экономических критериев поставлены и освещены в многочисленных работах С.Е. Ададурова, В.А. Гапанови-ча, В.М. Кайнова, В.И. Колесникова, В.А. Шарова, В.И. Якунина.

Решению важных теоретических и практических вопросов создания современной технологии управления, исследования и моделирования сложных объектов и процессов, анализа и синтеза устройств автоматики и телемеханики, разработки микропроцессорных систем, их программного обеспечения и диагностики, формирования технической политики и стратегии дальнейшего развития СЖАТ и АСУЖТ, начиная с 1980 г., посвящены работы

B.C. Аркатова, M.A. Бутаковой, B.A. Буянова, A.H. Гуды, И.Е. Дмитрен-ко, И.Д. Долгого, Ю.И. Жаркова, В.Н. Иванченко, А.И. Каменева, А.Г. Куль-кина, С.М. Ковалева, Ю.А. Кравцова, В.М. Лисенкова, H.H. Лябаха, В.В. Са-пожникова, Вл.В. Сапожникова, A.A. Сепетого, Е.М. Тишкина, А.Н. Ша-бельникова, В.И. Шаманова, В.И. Шелухина и др.

Мониторингу сложных систем на транспорте, в рамках исследуемой темы, посвящены работы В.Р. Одикадзе, E.H. Розенберга, И.Н. Розенберга, A.A. Сепетого, Ю.В. Снитко, И.А. Фарапонова.

Построение формальных описаний процессов расформирования-формирования поездов на СС, разработка методов планирования и управления объектом исследования осуществлялись на основе трудов Л.С. Берштей-на, А.Н. Гуды, В.А. Ивницкого, С.М. Ковалева, А.Н. Мелихова, А.И. Орлова,

C.И. Родзина и др.

В настоящей работе анализируются и развиваются подходы к интеллектуализации процессов диагностирования, идентификации процессов и управления, изложенные в работах С.С. Броновицкого, М.А. Бутаковой, В.Н. Иванченко, H.H. Лябаха, А.Н. Шабельникова и др.

Вместе с тем, реализация предлагаемых в анализируемых источниках методов описания технологических процессов, автоматизации диагностирования и мониторинга устройств СЦБ, информатизации СС требуют адаптации имеющихся теоретических и методических результатов, разработки нового информационного, технического и алгоритмического обеспечения, развития формализованных процедур моделирования и принятия решений.

В настоящее время отсутствует общая методология построения многофункциональных систем автоматизации процессов диагностирования и мониторинга устройств СЦБ, идентификации сложных станционных технологических процессов и управления с интеллектуальной поддержкой на основе унифицированных технических средств и программных продуктов ИВК-АДК.

Цель диссертационного исследования — создание многофункциональной системы автоматизации диагностирования, идентификации процессов и управления на станциях за счет развития функциональных и интеллектуальных возможностей станционного комплекса АДК-СЦБ.

Для достижения этого в диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

- дано теоретическое обобщение состояния и перспектив развития станционных АДК-СЦБ и сформулированы актуальные направления исследования возможностей их многофункционального использования;

- разработана методология исследования и построения многофункционального СК АДК-СЦБ, которая содержит этапы разработки, используемые и развиваемые в исследуемой области методы и модели, теоретические подходы и принципы, адекватные решаемой проблеме, технологию реализации алгоритмов мониторинга состояния устройств СЦБ, идентификации «отказов» и формирования продукционных правил БЗ для интеллектуальной поддержки процессов диагностирования, информатизации и управления;

- разработан метод интеграции СК АДК-СЦБ с диагностируемыми СЖАТ (БД, нормали и уровни измерительных каналов, диагностические задачи, интерфейсы увязки и др.);

- предложена технология графической интерпретации отказов, сбоев и неисправностей на диагностических «окнах» АРМов;

- разработаны продукционные правила БЗ и алгоритмы интеллектуализации процессов диагностирования и мониторинга устройств, идентификации процессов расформирования-формирования составов и управления СГ;

- приведено множество (свыше 20) реально действующих диагностических и технологических «окон» на АРМах технического персонала ШН, ШЧД, ДДЦ-ТДМ, а также дежурного (ДСПГ) и диспетчерского персонала

ДСЦ);

- приведены результаты исследований, которые внедрены на реальных объектах и в учебном процессе [98].

Положения, выносимые на защиту.

1. Новый подход к созданию многофункционального станционного комплекса АДК-СЦБ, решающего на основе унифицированных программно-аппаратных средств ИВК-АДК диагностические и технологические задачи, а также идентификацию процессов и управление объектами автоматизации.

2. Методика исследований и разработки АДК-СЦБ с развитыми функциями технического диагностирования, контроля и мониторинга станционных устройств СЦБ, идентификацию состояний станций и автоматического управления объектами.

3. Математические модели оптимизации структур и параметров СК АДК-СЦБ, а также классификации отказов и неисправностей диагностируемых устройств.

4. Логико-алгебраическая модель мониторинга подвижных единиц на основе пространственных и временных отношений с напольными устройствами и датчиками первичной информации.

5. Диагностические и технологические «окна» состояния устройств СЦБ и операций, реализуемых дежурным и диспетчерским персоналом СС и СГ.

6. Продукционные правила БЗ и алгоритмы интеллектуальной поддержки оценки ситуаций и принятия решений техническим и эксплуатационным персоналом.

Объектом исследования является технологический процесс расформирования-формирования составов на СС, оборудованной распределенными комплексами АДК-СЦБ, реализующими диагностирование и мониторинг устройств СЦБ, информатизацию парков и автоматическое управление СГ.

Предмет исследования: принципы, математические методы и модели оптимизации структуры и параметров многофункционального СК АДК-СЦБ, алгоритмы и правила вывода БЗ для формирования «окон» визуализации отказов устройств СЦБ, логико-алгебраические модели мониторинга состояния парков СС и перемещения подвижных единиц, информационные технологии и алгоритмы поддержки принятия решений.

Исследования выполнялись в рамках следующих пунктов паспорта специальности 05.13.06: п. 4. Теоретические основы и методы математического моделирования организационно-технологических систем и комплексов, функциональных задач и объектов управления и их алгоритмизация. п. 6. Научные основы, модели и методы идентификации производственных процессов, комплексов и интегрированных систем управления. п. 8. Формализованные метода анализа, синтеза, исследования и оптимизация модульных структур систем сбора и обработки данных в АСУТП, АСУП, АСТПП и др. п. 14. Теоретические основы, методы и алгоритмы диагностирования (определения работоспособности, поиск неисправностей и прогнозирования) АСУТП, АСУП, АСТПП и др. п. 15. Теоретические основы, методы и алгоритмы интеллектуализации решения прикладных задач при построении АСУ широкого назначения (АСУТП, АСУП, АСТПП и др.) п. 19. Разработка методов обеспечения совместимости и интеграции АСУ, АСУТП, АСУП, АСТПП и других систем и средств управления. Научная новизна исследований:

1. Предложен новый подход к созданию многофункционального комплекса АДК-СЦБ, решающего задачи диагностирования и мониторинга устройств СЦБ, идентификации технологических процессов на СС и автоматизации СГ.

2. Разработаны математические модели оценки структуры и параметров многофункционального СК АДК-СЦБ и классификации диагностируемых отказов устройств СЦБ.

3. Разработана логико-алгебраическая модель мониторинга перемещений подвижных объектов на основе отношений осей, тележек, вагонов с напольным оборудованием.

4. Предложены продукционные правила БЗ и построены алгоритмы интеллектуальной поддержки процессов диагностирования и информатизации.

5. Доказана возможность автоматизации процессов управления СГ на программно-аппаратных средствах СК АДК-СЦБ.

6. Развита технология графической интерпретации результатов диагностирования устройств и информатизации технологических зон СС.

Теоретико-методологической основой диссертационного исследования явились научные труды отечественных и зарубежных ученых по данной проблеме, экспертные оценки опытных специалистов в области СЦБ, дежурного и диспетчерского персонала СС и СГ, результаты диагностических протоколов, нормали параметров эксплуатации и обслуживания устройств и Типовые материалы на проектирование системы АДК-СЦБ.

Теоретическая ценность диссертационного исследования определяется направленностью теоретических результатов на принципиальное развитие технологии диагностирования и управления сложными динамическими процессами, которые могут быть использованы в иных аналогичных системах на транспорте и в промышленности.

Практическая значимость работы определена реальным внедрением станционных комплексов АДК-СЦБ с развитыми диагностическими и измерительными функциями на Северо-Кавказской, Южно-Уральской, Куйбышевской, Свердловской и Красноярской железных дорогах.

Методы, модели и алгоритмы идентификации сложных технологических процессов можно использовать на реальных СС при внедрении СК АДК-СЦБ.

Результаты, касающиеся автоматизации процессов расформирования составов, нашли применение в реальном проекте ГАЦ-МПР на станции Новороссийск Северо-Кавказской железной дороги.

Акты о внедрении результатов на полигоне станций ОАО «РЖД» и в учебном процессе ВУЗов железнодорожного транспорта приведены в Приложениях к диссертации.

Достоверность и обоснованность результатов подтверждается экспертными оценками технического персонала, обслуживающего СК АДК-СЦБ, а также диспетчерского и дежурного персонала СС, вычислительными экспериментами на этапе программной реализации алгоритмов и технологических «окон» АРМов, публикациями и апробацией работы на региональных, отраслевых и международных конференциях, а также актами внедрения результатов работы.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты докладывались и одобрены на совместном заседании кафедр «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте» и «Информатика» РГУПС, кафедре «Системный анализ и телекоммуникации» Технологического института Южного федерального университета (г. Таганрог 2010), на международных конференциях «ТрансЖАТ» и отраслевых выставках ОАО «РЖД».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 печатных работы (из них 7 в изданиях, рекомендованных ВАК), в том числе в соавторстве 2 учебника для вузов железнодорожного транспорта объемом 950 стр., 1 учебное пособие объемом 144 стр. и 1 монография объемом 374 стр.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и Приложений. Она содержит 196 стр. машинописного текста, в том числе 96 рисунков, 13 таблиц и библиографию из 106 наименований.

Выводы по главе 4

1. Изложенный материал четвертой главы — это доказательство достижения поставленной в диссертации цели — реализация СК АДК-СЦБ новых функций идентификации технологических процессов на СС и управление горкой. Апробация таких многофункциональных возможностей СК АДК-СЦБ проведена для двух объектов - СС и СГ.

Новый подход к идентификации процессов на СС и автоматизации СГ на основе ИВК-АДК продиктован возможностью избавиться от строительно—монтажных работ и аппаратных затрат на параллельную увязку с устройствами СЦБ.

2. Концепция идентификации процессов на СС предусматривает интеграцию БД и БЗ на программном уровне для решения следующих технологических задач: мониторинг оперативно-технологических (в том числе нештатных) ситуаций в пределах всей СС; ведение прогнозирующих моделей состояния парков на этапе планирования работ маневровым или станционным диспетчерами; ведение непрерывных моделей слежения за перемещением подвижных единиц (вагонов, отцепов, локомотивов); автоматическое ведение графиков исполненной работы; формирование и отображение на АРМах технологических «окон» состояния парков и СГ, а также протоколирование показателей работы на текущей период и по окончанию смены; раздельный учет простоя вагонов в парках СС; автоматическую выработку «советов» и рекомендаций в условиях возникающих сложных оперативно-технологических ситуаций в парках СС и на СГ; интеллектуальную автоматическую поддержку принятия решений дежурного и диспетчерского аппарата.

3. Доказана необходимость перераспределения информационных потоков, замыкающихся на маневрового (станционного) диспетчера. Источниками укрупненной информации становятся АДК-СЦБ парков и СГ, а также АСУ СС. Для каждого из перечисленных источников выявлены виды информации, интегрируемые ИВК-АДК в ПП, ПФ, СГ, ПО.

4. Теоретической базой ведения ситуационных моделей (моделей слежения) явился логико-алгебраический подход, в основу которого положена псевдофизическая логика пространственно-временных отношений единиц с напольным оборудованием.

5. Определены технологические задачи, решение которых требует интеллектуальной поддержки. К ним относятся: прогнозирование завершения накопления составов; выбор очередности роспуска составов из числа готовых к надвигу на горку; выбор оптимальных маршрутов заезда маневровых локомотивов, связанных с перестановками вагонов и информированием (осаживанием, подтягиванием) со стороны вытяжки; оценка нештатных оперативно-технологических ситуаций на путях ПФ, требующих первоочередного вмешательства (изъятие поврежденного вагона, неподход центров, прикрытие вагонов ВМ, недопустимо большое «окно» между вагонами и др.).

Для перечисленных задач разработано пять алгоритмов поддержки принятия решений, построенных на основе пяти продукционных правил БЗ.

6. Особое место в проблеме идентификации СС и СГ заняли 9 технологических «окон» состояния процесса расформирования — формирования составов и поддержки принятия решений. В число таких графических и табличных интерфейсов вошли: графики исполненной работы в 1-часовом и 4-х часовом интервалах времени; виды работ в ПП; состояние ПО и ПФ; «окно» текущего накопления составов; состояние подгорочного парка и накопление вагонов по путям ПФ.

7. В контексте поставленной задачи расширения функций СК АДК-СЦБ дано описание новой версии горочной автоматической централизации с резервированием на основе ИВК-АДК и системы управления компрессорной станцией. Здесь приведена структурная схема компоновки штатных аппаратных средств СК АДК-СЦБ. Показана структура ЛВС. В такой сети функционирует и система автоматического управления компрессорной станцией.

Заключение

1. Дано теоретическое обобщение состояния проблемы создания отраслевой системы СТДМ и установлена необходимость функционального развития существующих комплексов АСДК, АПК-ДК и АДК-СЦБ.

2. Сформулирована постановка задачи создания на основе ИВК-АДК многофункционального станционного комплекса СК АДК-СЦБ, обеспечивающего реализацию развитых функций диагностирования устройств СЦБ, идентификацию технологических процессов и автоматизации процессов управления.

3. В контексте диссертационного исследования разработана методология, раскрывающая концепцию и теоретические подходы к решению поставленных задач. Методология содержит 7 этапов теоретических и экспериментальных исследований.

4. В соответствии с методологией разработаны:

- методы унифицированного информационного и технического обеспечения увязки вновь создаваемого СК АДК-СЦБ с диагностируемыми СЖАТ;

- технология формирования диагностических «окон» и протоколов состояния устройств СЦБ;

- математическая модель идентификации отказов по классам «Нормально», «Неисправность» и «Отказ».

5. Предложена технология графической интерпретации унифицированных диагностических ситуаций и состояний устройств СЦБ. Приведены фрагменты «окон», отображающих отказы устройств РЦ, ТРЦ, стрелок, светофоров, устройств кодирования и электропитания.

6. Разработано 10 формализованных правил вывода БЗ, лежащих в основе построения алгоритмов интеллектуализации процессов диагностирования, информатизации и управления.

7. В основу идентификации процессов на СС положены: регистрация временных параметров исполнения решающих технологических операций в парках; ведение модели мониторинга дислокации вагонов, отцепов, составов и локомотивов; формирование «окон» визуализации нештатных и опасных ситуаций.

8. Разработана логико-алгебраическая модель перемещения подвижных единиц на СС и СГ, основанная на отношениях осей тележек, вагонов с напольным оборудованием.

9. Определены четыре технологические задачи, требующие интеллектуальной поддержки принятия решений ДСЦ и ДСПГ. Для этого разработаны продукционные правила вывода и алгоритмы принятия решений.

10. Доказательство реализации задач управления на основе СК АДК-СЦБ проиллюстрировано техническими решениями и структурой новой версии ГАД-МНР и автоматизацией управления компрессорной станцией. Технические решения ГАЦ-МПР и КСАУ КС на основе ИВК-АДК приняты к внедрению на реальных объектах СС ОАО «РЖД».

1. Абрамов, А.П. Определение эффективности средств контроля качества изготовления и ремонта устройств автоматики / А.П. Абрамов А.П., В.И. Сороко В.И. // Автоматика, телемеханика и связь, № 5 - 1984. с. 23 — 25.

2. Ададуров, С.Е. Железнодорожный транспорт: на пути к интеллектуальному управлению. Монография / С.Е. Адударов, В.А. Гапанович, H.H. Лябах, А.Н. Шабельников // Южный научный центр РАН, НИИАС. — Ростов н/Д, 2010.-322 с.

3. Алешин, В.Н. Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов системы Ebilock-950 / В.Н. Алешин // АСИ, № 1. 2003.

4. Анаев, Р.Б. Автоматизация процессов контроля и диагностики микропроцессорных систем. Учеб. пособие. Ростов н/Д, РИИЖТ, 1984.

5. Аркатов, B.C. Рельсовые цепи. Анализ работы и техническое обслуживание / B.C. Аркатов, Ю.А. Кравцов, Б.М. Степенский. М.: Транспорт, 1990. - 395 с.

6. Барзилович, Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. Учеб. пособие. М.: Высшая школа. 1982. - 231 с.

7. Берштейн, Л.С. Модели и методы принятия решений в интегрированных интеллектуальных системах / Л.С. Берштейн, В.П. Карелин, А.Н. Целых. Ростов н/Д.: Изд-во Ростовского университета, 1999.

8. Биргер, И. А. К математической теории технической диагностики. В кн.: Проблемы надежности в строительной механике. Вильнюс, 1968. С. 10-14.

9. Биргер, И. А. Техническая диагностика. М: Машиностроение, 1978.-240 с.

10. Броновицкий, С.С. Компьютерные технологии разработки и внедрения интегрированной системы информатизации сортировочных станций: учеб. пособие для вузов ж.д. транспорта / С.С. Броновицкий, А.Е. Федорчук; РГУПС. Ростов н/Д, 2007. - 144 с.

11. Вагин, В.Н. Дедукция и обобщение в системах принятия решений. -М.: Наука. Физматлит, 1988. 384 с.

12. Вагин, В.Н. Методы теории приближенных множеств в решении задачи обобщения понятий / В.Н. Вагин // Известия РАН, ТиСУ, № 6. 2004.

13. Верзаков, Г.Ф. Введение в техническую диагностику / Г.В. Верза-ков, Н.В. Киншт, В.И. Рабинович, Л.С. Тимонен / Под ред. К.Б. Карандеева. -М.: Энергия, 1968. 224 с.

14. Виноградов, А.Н. Динамические интеллектуальные системы. Представление знаний и основные алгоритмы / А.Н. Виноградов // Известия РАН. ТиСУ, №4. 2002.

15. Гаврилова, Т.А. База знаний интеллектуальных систем / Т.А. Гав-рилова, В.Ф. Хорошевский. СПБ: Питер, 2000.

16. Гаскаров, Д.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры / Д.В. Гаскаров, Т.А. Голинкевич, A.B. Мозгалевский. М.: Советское радио, 1974. - 276 с.

17. Глазунов, А.П. Проектирование технических систем диагностирования / А.П. Глазунов, А.Н. Смирнов. Л.: Энергоатомиздат, 1982. - 168 с.

18. Гольдман, P.C. Техническая диагностика цифровых устройств / P.C. Гольдман, В.П. Чипулис. М: Энергия, 1976. - 224 с.

19. Горовой, A.A. Методика оценки эффективности контроля динамических систем / A.A. Горовой, Б.И. Доценко, М.Ш. Гельмедов // Системы управления летательных аппаратов, 1972. Вып. 7.

20. ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика. Термины и определения. -М.: Изд-во стандартов, 1990.

21. ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

22. Гуда, А.Н. Математическое моделирование сложных технологических процессов железнодорожного транспорта: Монография. Ростов н/Д: Изд-во рост, ун-та, 1995. - 155 с.

23. Гуляев, В.А. Автоматизация наладки и диагностирования микро-УВК / В.А. Гуляев, В.И. Кудряшов. -М.: Энергоатомиздат, 1992. 256 с.

24. Davio M. J., Deschamps P., Thays A. Discrete and Switching Functions. McGraw-Hill. New York, 1978.

25. Дмитренко, И.Е. Измерения и диагностирование в системах железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: учебник для вузов ж.-д. трансп. / И.Е. Дмитренко, В.В. Сапожников, Д.В. Дьяков // Под ред. И.Е. Дмитренко. М.: Транспорт, 1994. - 263 с.

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

27. Дмитренко, И.Е. Телевизионные устройства контроля / И.Е. Дмитренко, P.A. Косилов, И.П. Старшов // АТС, №3.-1975.

28. Дмитренко, И.Е. Техническая диагностика и контроль в железнодорожных системах автоматики и телемеханики. — М.: Транспорт, 1976. — 96 с.

29. Долгий, И.Д. Диспетчерская централизация ДЦ-Юг с распределенными контролируемыми пунктами / И.Д. Долгий, А.Г. Кулькин, Ю.Э. Пономарев, Л.П. Кузнецов // Автоматика, связь, информатика, № 8 2002.

30. Еремеев, А.П. Основные способы формализации временных зависимостей при построении интеллектуальных систем / А.П. Еремеев, В.В.Троицкий // Седьмая национальная конференция по искусственному интеллекту с международным участием. М., 2000.

31. Жилякова, Л.Ю. Представление знаний в динамических семантических сетях / Л.Ю. Жилякова // Труды 9-й нац. конференции по искусственному интеллекту с международным участием КИИ 2004. T.I. М.: Физматлит, 2004.

32. Иванченко, В.Н. Новые информационные технологии: интегрированная информационно-управляющая система автоматизации процесса расформирования-формирования поездов: учебник / В.Н. Иванченко, С.М. Ковалев, А.Н. Шабельников. Ростов н/Д: РГУПС, 2002. - 276 с.

33. Иванченко, В.Н. Новый подход к построению интеллектуальных информационно-управляющих систем на железнодорожном транспорте / В.Н. Иванченко, А.Н. Шабельников // Известия СКНЦ ВШ. Технические науки, Приложение № 2. 2004.

34. Иванченко, В.Н. Оперативный контроль и диагностика микропроцессорных информационно-управляющих систем / В.Н. Иванченко, Р.Б. Ана-ев // Автоматика, телемеханика и связь, № 9 1984.

35. Иванченко, В.Н. Разработка и внедрение микропроцессорной информационно-управляющей системы на сортировочной горке. Железнодорожный транспорт. Автоматика и связь, ЭИ. — вып. 6. М.: 1986.

36. Казиев Г.Д. Задачи технического перевооружения сортировочных станций / Г.Д. Казиев, А.Г. Савицкий // АСИ, № 4. 2007.

37. Калявин, В.П. Основы теории надежности и диагностики. СПб.: Элмор, 1998. - 172 с.

38. Каменев, А.И. Организация технического обслуживания современных технических средств ЖАТ. Евразия Вести, № 12. — 2006.

39. Кандрашина, Е.Ю. Представление знаний о времени и пространстве / Е.Ю. Кандрашина, под ред. Д.А. Поспелова. М: Наука, 1987.

40. Кияткин, Н. А. Совершенствование технологии технической эксплуатации устройств ЖАТ / H.A. Кияткин, A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, № 8 2005.

41. Ланкастер П. Теория матриц. М.: Наука, 1978. 208 с.

42. Лябах, H.H. Математические основы разработки и использования машинного интеллекта. Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1990. - 112 с.

43. Мироновский, Л.А. Функциональное диагностирование динамических систем. М.: МГУ-ГРИФ, 1998. - 256 с.

44. Нестеров, В.В. Совершенствование технического обслуживания устройств ЖАТ на основе внедрения систем диагностирования на примере АПК-ДК и АСУ-Ш /В.В. Нестеров. Ростов н/Д: Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ-2005».

45. Одикадзе, В.Р. Контроль и диагностика устройств горочной автоматической централизации / Ведомственные корпоративные сети системы, № 5. 2006.

46. Одикадзе, В.Р. Средства мониторинга и контроля функционирования автоматизированной сортировочной горки / В.Р. Одикадзе, Д.В. Родионов // Автоматика, связь, информатика, № 11. — 2007.

47. Осипов, Г. С. Динамика в системах, основанных на знаниях / Известия Академии Наук. Теория и системы управления, №5. 1998. с. 24-28.

48. Patton R. J., Frank P. M, Clark R. (Eds.) Issues of Fault Diagnosis for Dynamical Systems. Springer-Verlag. London. 1999.

49. Pau L. Failure diagnosis and performance monitoring. Marcel Dekk-ors. -New York, 1981.

50. Poslhoff C., Steinbach В. Logic Functions and Equations. Binary Models for Computer Science. Springer, 2003. - 392 p.

51. Пархоменко, П.П. Основы технической диагностики / П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян. -М.: Энергия, 1981. 320 с.

52. Пархоменко, П.П. Основы технической диагностики. В 2-х кн. Кн. 1. Модели объектов, методы и алгоритмы диагноза / Под ред. П.П. Пархоменко. М: Энергия, 1976. - 464 с.

53. Перникис, Б.Д. Предупреждение и устранение неисправностей в устройствах СЦБ / Б.Д. Перникис, Р.Ш. Ягудин. М.: Транспорт, 1984. -224 с.

54. Першин, Б.Ф. Расформирование — формирование поездов / Б.Ф. Першин, С.Д. Рускин. М.: Транспорт, 1973. - 208 с.

55. Поспелов, Д. А. Логические методы анализа и синтеза схем. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1974. - 368 с.

56. Поспелов, Д.А. Логико-лингвистические модели в системах управления / Д.А. Поспелов. М.: Энергоиздат, 1981.

57. Поспелов, Д.А. Ситуационное управление: теория и практика / Д.А. Поспелов. М: Наука, 1986.

58. Прокофьев, A.A. К вопросу повышения эффективности диагностирования систем железнодорожной автоматики и телемеханики. Новые разработки в области железнодорожной автоматики и телемеханики. — Л.: ЛИИЖТ, 1981. с. 38-45.

59. Родзин, С.И. Искусственный интеллект: учеб. пособие. Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. - 200 с.

60. Савицкий, А.Г. Технологические средства на сортировочных станциях: вчера, сегодня, завтра / А.Г. Савицкий // Железнодорожный транспорт, № 10.-2005.

61. Сагалович, Ю.Л. Алгебра, коды, диагностика. М.: РАН, Институт проблем информации, 1993. - 196 с.

62. Сапожников, В. В. Основы технической диагностики: учеб. пособие для студентов вузов ж.-д. транспорта / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников.- М.: Маршрут, 2004. 318 с.

63. Сапожников, В.В. Основы технической диагностики: учеб. пособие для студентов вузов ж.-д. транспорта /В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников.- М.: Маршрут, 2004. 318 с.

64. Сапожников, В.В. Концентрация и централизация оперативного управления движением поездов /В.В. Сапожников, Д.В. Гавзов, А.Б. Никитин. — М.: Транспорт, 2002.

65. Свиридов, A.C. Метод построения математической модели информационных потоков предприятия. Известия ТРТУ, № 3. 2004.

66. Сепетый, A.A. Диагностика и мониторинг на Северо-Кавказской железной дороге / A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, № 6 -2008.

67. Сепетый, A.A. Развитие средств автоматизации в системе АДК-СЦБ / A.A. Сепетый, И.А. Фарапонов // Автоматика, связь, информатика, №112006.

68. Сепетый, A.A. Расширение функций системы АДК-СЦБ / A.A. Се-петый // Автоматика, связь, информатика, № 1 2009.

69. Сепетый, A.A. Совершенствование технологии технической эксплуатации устройств ЖАТ в системе АДК-СЦБ / A.A. Сепетый, Е.А. Гоман, А.Е. Федорчук. Ростов н/Д: Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ-2005».

70. Сепетый, A.A. Информационное и техническое обеспечение системы АДК-СЦБ / A.A. Сепетый, А.Е. Федорчук, Ю.В. Снитко, И.А. Фарапонов, H.A. Фарапонова // Монография. Ростов н/Д, РГУПС, 2010.-374 с.

71. Смирнов, H.H. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию / H.H. Смирнов H.H., A.A. Ицкович. М.: Транспорт, 1980. - 229 с.

72. Согомонян, Е.С. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы / Е.С. Согомонян, Е.В. Слабаков. М.: Радио и связь, 1989. - 208 с.

73. Солодовников, A.C. Введение в линейную алгебру и линейное программирование. -М.: Просвещение, 1970. 140 с.

74. Федорчук, А.Е. Микропроцессорные технологии управления, диагностирования и технического обслуживания / А.Е. Федорчук, A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика, № 6. 2004.

75. Федорчук, А.Е. Функциональное развитие системы АДК-СЦБ / А.Е. Федорчук, A.A. Сепетый, Ю.В. Снитко, М.А. Шутов, A.A. Степанова // Автоматика, связь, информатика, № 12. 2005.

76. Федорчук, А.Е. Автоматизация технического обслуживания устройств ЖАТ. Евразия Вести, № 12. 2006.

77. Федорчук, А.Е. Автоматизация технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. «Транспорт Российской Федерации», № 5. - 2006.

78. Федорчук, А.Е. Автоматизация технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Сб. докладов «ТрансЖАТ-2008».

79. Федорчук, А.Е. Вклад Hi ill «Югпромавтоматизация» в совершенствование технологических процессов. «Евразия Вести», № 11.- 2004.

80. Федорчук, А.Е. Внедрение автоматизации технического обслуживания устройств ЖАТ на основе системы АДК-СЦБ. Дорожная карта № 18/19. Екатеринбург, 2009.

81. Федорчук, А.Е. Вопросы автоматизации третьей тормозной позиции на сортировочных горках: Межвуз.сб.науч.тр. / Под ред. В.Н. Иванченко. -Ростов н/Д: РИИЖГ, Вып. 188. 1987. с. 90-94.

82. Федорчук, А.Е. Диагностирование и мониторинг устройств железнодорожной автоматики и телемеханики в современных системах интервального регулирования движения поездов. «Промышленный транспорт Урала», №6.-2007.

83. Федорчук, А.Е. Инновационные технологии автоматизации технического обслуживания СЖАТ. Дорожная карта № 2. Екатеринбург, 2010.

84. Федорчук, А.Е. Математическая модель оценки структуры и пара-. метров информационных потоков в системе автоматизации диагностирования и мониторинга устройств ЖАТ / А.Е. Федорчук, A.C. Свиридов // Вестник РГУПС, № 2. 2010.

85. Федорчук, А.Е. Развитие средств системы микропроцессорной ГАЦ / А.Е. Федорчук, A.A. Сепетый // АСИ, № 5. 2007.

86. Федорчук, А.Е. Реальный вклад в инновационные технологии автоматизации технического обслуживания СЖАТ. Наука и транспорт, 2008.

87. Федорчук, А.Е. Система диагностики, структура построения и технология использования в эксплуатации на примере АДК-СЦБ / А.Е Федорчук, Е.А. Гоман. Ростов н/Д: Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте «ТрансЖАТ-2005».

88. Федорчук, А.Е. Современные технологии подготовки молодых специалистов на базе Hl Ш ЮГПА. Наука и транспорт, 2009.

89. Фоминых, И.Б. Принципы построения гибридных интеллектуальных систем реального времени / И.Б. Фоминых // Международный конгресс «Искусственный интеллект в XXI веке». М.: Изд-во физ.мат.лит., 2001.

90. Чжен, Г. Диагностика отказов цифровых вычислительных систем / Г. Чжен, Е. Меннимг, Г. Метц. М.: Мир, 1972. - 232 с.

91. Чипулис, В.П. Анализ и построение тестов цифровых программно-управляемых устройств / В.П. Чипулис, С.Г, Шаршунов. М.: Энергоатом-издат, 1992. - 224 с.

92. Шабельников, А.Н. Интеллектуальные системы управления на железнодорожном транспорте. Монография. Ростов н/Д, 2004.

93. Швалов, Д.В. Системы диагностики подвижного состава: учебник для техникумов и колледжей ж.-д. транспорта / Д.В. Швалов, В.В. Шаповалов II Под ред. Д.В. Швалова. М.: Маршрут, 2005. - 268 с.

94. Щербаков, Н.С. Структурная теория аппаратного контроля цифровых автоматов / Н.С. Щербаков, Б.П. Подкопаев. М: Машиностроение, 1982. - 191 с.

95. Якунин, В.И. Итоги года фундамент дальнейшего развития компании ОАО «РЖД». Евразия Вести, 2006.

96. З^есудаельД'лавного инженера •;!^еад)(/Кажазской железной дороги / М.В. Пружина1. О$1. УТВЕРЖДАЮ»2010 г.1. АКТоб использовании результатов диссертационной работы Федорчука Андрея Евгеньевича, выполненной на тему

97. Многофункциональный комплекс диагностирования устройств железнодорожной автоматики, идентификации технологических процессов и управления на станциях»

98. Диссертационная работа Федорчука А.Е. решает актуальные вопросы теории и практики совершенствования процессов автоматизации диагностирования и мониторинга устройств СЦБ, идентификации технологических процессов и управления на станциях.

99. Новизна поставленной в диссертации цели состоит в том, что автор предложил решать вышеперечисленные задачи в рамках единого многофункционального комплекса на базе универсальных технических средств АДК-СЦБ, широко внедряемого на сети железных дорог.

100. Комплекс АДК-СЦБ с развитыми функциями внедрен на станциях участков: Тихорецкдя Сальск и Сальск — Котельниково Сальской дистанции СЦБ СевероКавказской ж.д.

101. В комплексе АДК-СЦБ предусмотрены интерфейсы для увязки с ИВК-АДК, решающих задачи идентификации состояния технологических процессов на станциях.

102. Предложенные в диссертации принципы построения и технические решения ГАЦ-МП на основе универсальных технических средств ИВК-АДК внедрены и находятся в постоянной эксплуатации на Южной горке сортировочной станции1. Батайск.

103. Службы Автоматики и Телемех Северо-Кавказской железной дс1. Заместитель начальника1. С.А. Грунденталер

104. УТВЕРЖДАЮ» Д,- . V; ьГ"\' "-'ЗЗ^ректор по учебно-методической /jl^ü £ V': ; • ^pa^öje^PryriC, кандидат1. Ur. £ Vr НаУК> Д0ЦеНТ

105. Jr^^^^b^ A.B. Охотников О$ 2010 г.

106. АКТ о внедрении н'а^шьгх результатов кандидатской диссертационной работы Федорчука А.Е. в учебный процесс Ростовского государственного университета путей сообщения

107. Заведующий кафедрой «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте», к.т.н., профессор

108. Декан факультета АТС, к.т.н., доцент1. Е.Г. Шепилова