автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Применение кода с суммированием в системах технической диагностики и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики

На правах рукописи

00461 "¿И'*

ЕФАНОВ ДМИТРИЙ ВИКТОРОВИЧ

ПРИМЕНЕНИЕ КОДА С СУММИРОВАНИЕМ В СИСТЕМАХ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ И МОНИТОРИНГА УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 1 НОЯ 2010

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2010

004612071

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» (ПГУПС) на кафедре «Автоматика и телемеханика на железных дорогах»

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Сапожников Владимир Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кравцов Юрий Александрович кандидат технических наук Липовецкий Юрий Анатольевич

Ведущее предприятие: Санкт-Петербургский государственный

университет водных коммуникаций (СПбГУВК)

Защита состоится 10 ноября 2010 г. в 13 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 218.008.02 при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ауд. 7-320.

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

Автореферат разослан >> октября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент -^"Е.Ю. Мокейчев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Современные системы железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ), построенные на микропроцессорной элементной базе, снабжаются развитыми средствами диагностического обеспечения. Возможности микропроцессорной техники позволяют это сделать. На многих отечественных железных дорогах созданы или создаются центры технической диагностики и мониторинга. С их помощью уменьшается число отказов, сокращается время на поиск и устранение неисправностей, изменяются технологии обслуживания и, как следствие, повышается надежность и безопасность действующих устройств, повышается эффективность работы обслуживающего персонала. В то же время отказы самой аппаратуры систем технической диагностики и мониторинга (СТДМ) приводят к потере диагностической информации и ослабляют эффект от ее применения.

Актуальным является в настоящее время решение двух проблем. Это расширение функциональных возможностей СТДМ с целью максимального охвата контролем элементов СЖАТ и автоматизации отдельных видов работ по техническому обслуживанию. И разработка методов повышения надежности СТДМ путем организации функционального контроля аппаратуры и избыточного кодирования.

Цель исследования. Основной целью диссертационной работы является исследование обнаруживающей способности кода с суммированием в схемах функционального контроля, а также разработка методов использования указанного кода в системах технической диагностики и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.

В соответствии с указанной целью в диссертации поставлены следующие задачи:

1. Исследование предельных обнаруживающих свойств кода с суммированием при увеличении числа информационных разрядов в схемах функционального контроля.

2. Определение доли необнаруживаемых ошибок информационных разрядов фиксированной кратности от общего числа ошибок данной кратности.

3. Анализ вероятностных характеристик кода с суммированием в схемах функционального контроля.

4. Разработка метода построения тестеров кодов с суммированием с использованием свойств линейных и симметричных функций при раздельной реализации функции младшего контрольного разряда.

5. Разработка вариантов применения функционального контроля для устройств съема диагностической информации в СТДМ.

6. Разработка метода анализа диагностической информации в СТДМ на основе кодирования состояний индикаторов контролируемых объектов кодом с суммированием и соответствующего программного обеспечения.

Методы исследования. Для решения задач, поставленных в диссертационной работе, использовались методы теории дискретных устройств, технической диагностики, комбинаторного и математического анализа, теории вероятностей, теории графов, теории множеств.

Достоверность научных положений обоснована теоретическими исследованиями и подтверждена практическими результатами опытной эксплуатации и внедрения разработанных методов и алгоритмов анализа в существующей системе технической диагностики и мониторинга аппаратно-программного комплекса диспетчерского контроля (АПК-ДК СТДМ).

Научная новизна работы заключается в следующем:

- исследованы свойства кода с суммированием в схемах функционального контроля, когда возможны ошибки в информационных разрядах, а контрольные разряды являются безошибочными;

- доказана теорема о постоянстве доли необнаруживаемых ошибок кратности к информационных разрядов от общего числа ошибок информационных разрядов данной кратности при любом числе информационных разрядов;

- показано, что доля необнаруживаемых ошибок информационных разрядов кратности 2, 4, ..., к от общего числа ошибок информационных разрядов в коде с суммированием стремится к нулю при т—>оо;

- определены вид зависимости вероятности появления необнаруживаемых ошибок информационных разрядов <2„ от числа информационных разрядов и предельные свойства функции <2т\

- доказано, что вероятность появления необнаруживаемых ошибок информационных разрядов кода с суммированием стремится к нулю при т—«о;

- предложена новая структура тестеров кодов с суммированием на основе использования свойств линейных и симметричных функций при раздельной реализации функции младшего контрольного разряда;

- предложен метод автоматизации анализа диагностической информации об устройствах сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) в СТДМ на основе кодирования состояний индикаторов контролируемых объектов кодом с суммированием.

Практическая ценность. Установленные в диссертации свойства кода с суммированием могут эффективно использоваться на практике при построении контролепригодных схем и для оценки надежности схем функционального контроля. Предложенный метод автоматизации анализа диагностической информации расширяет функции СТДМ, а также упрощает работу технологов центров мониторинга и дистанций СЦБ.

Реализация результатов работы. Полученные в работе теоретические и практические результаты используются в системе АПК-ДК СТДМ, внедренной на сети дорог РФ. Они также используются в учебном процессе при преподавании дисциплины «Основы технической диагностики».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее. Неделя науки - 2010» Санкт-Петербург, ПГУПС, на VII международной научно-практической конференции «Тгаш-МесЬ-АП-СЬет» (Москва, Московский государственный университет

3

путей сообщения (МИИТ), 18-19 мая 2010 г.) и на заседании кафедры «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» ПГУПС (Санкт-Петербург, 2010).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 192 страницы текста, 63 рисунка, 35 таблиц. Библиография включает 106 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, определены направления и задачи исследования.

В первом разделе диссертации проведен анализ существующих методов обеспечения надежности, безопасности и методов диагностирования устройств ЖАТ, в том числе за счет работы СТДМ. Эти методы исследовали в своих работах Алексеев В.М., Бестемьянов П.Ф., Василенко М.Н., Гавзов Д.В., Горелик A.B., Дмитриенко И.Е., Долгий А.И, Костроминов A.M., Кравцов Ю.А., Лисенков В.М., Никитин А.Б., Розенберг E.H., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Талалаев В.И., Христов Х.А., Шалягин Д.В., Шаманов В.И., Шелухин В.И.

Большое число публикаций посвящено применению избыточных кодов для построения дискретных устройств (ДУ). Рассмотрена классификация методов функционального контроля ДУ и свойства основных кодов, используемых в этих методах. Итогом первого раздела является постановка задач диссертации.

Второй раздел диссертационной работы посвящен исследованию свойств кода с суммированиям в схемах функционального контроля (рис. 1). Блок основной логики f(x), реализующий систему булевых функций//(я), /¡(х),..., fmfx), дополняется блоком контрольной логики g(x), который вычисляет такие

4

функции е2(х),..., £п-т(х)1 ЧТО выходные векторы <// ... 57 ■■■§п-т>

являются кодовыми словами некоторого кода с суммированием (кода Бергера, (п,т)-кода). Факт принадлежности кодового вектора заранее выбранному коду фиксирует тестер (и,т -СПТ).

X,

х2 xt

л ¡2 и

Zi

Рис. 1

В процессе функционирования устройства (рис. 1) могут возникнуть неисправности. В контролируемом векторе невозможно одновременное искажение информационных и контрольных разрядов, так как блоки f(x) и g(x) реализуются раздельными схемами. Отказы элементов блока g(x) вызывают искажения контрольных разрядов и всегда обнаруживаются. Отказы блока f(x) вызывают ошибки в информационных разрядах, которые могут быть не обнаружены. В блоке f(x) выход логического элемента может быть связан с произвольным числом выходов блока и поэтому возможны любые комбинации искажений информационных разрядов.

Код с суммированием не обнаруживает ошибки четной кратности, в которых число искажений 0—»7 равно числу искажений 7—>0. Если обозначить вес информационного вектора через г, то все векторы делятся на т+1 групп с одним весом (г=0,1,2,...,т-1,т). Ошибка не будет обнаружена в том и только в том случае, если она переводит кодовое слово группы г в одно из кодовых слов

этой же группы. В диссертации предложена формула для расчета числа необнаруживаемых ошибок

I

к-2

( к ™_2 к к I С„'С_ЛС,5

0)

V 2

где к = 2,4,-, т, если от - четное число; Л = 2,4,...,от -1, если от - нечетное

число.

Используя формулу (1) в диссертации доказана

Теорема 1. Доля необнаруживаемых ошибок информационных разрядов кратности к от общего числа ошибок информационных разрядов данной кратности не зависит от числа информационных разрядов и является постоянной величиной

(2)

В табл. 1 приведены значения рк для первых кодов (я, от) и для к=2+8. В каждой клетке таблицы проставлено отношение двух чисел: в числителе -число необнаруживаемых ошибок кратности к, в знаменателе - общее число ошибок данной кратности.

Табл. 1

Код Кратность

2 4 6 8

4,2 2/4

5,3 12/24

7,4 48/96 6/16

8,5 160/320 60/160

9,6 480/960 360/960 20/64

10,7 1344/2688 1680/4480 280/896

12,8 3584/7168 6720/17920 2240/7168 70/256

13,9 9216/18432 24192/64512 13440/43008 1260/4608

14,10 23040/46080 80640/215040 67200/215040 12600/46080

15,11 56320/112640 253440/675840 295680/946176 92400/337920

А 0,5 0,375 0,3125 0,2734

С использованием формулы Стерлинга {к\*=41лккке~к) найден предел функции (2):

к\

= Нш-2 2

1 п

- = -7=г1ип—рг = 0 .

(3)

Из (3) следует, что с увеличением кратности к доля необнаруживаемых ошибок от общего числа ошибок данной кратности стремится к нулю при к—*х> (рис. 2). В диапазоне изменения к=2^40 наблюдается резкое уменьшение величины рк. В табл. 2 представлены значения Д при к>10.

А,

0,5 0,4 0,3 0,2 ■ 0,1

О

Табл. 2

210 20

50

100

160 к

к А

10 0,24609

20 0,1762

30 0,14446

40 0,12537

50 0,11228

100 0,07959

150 0,06504

170 0,06111

Рис. 2

Далее в разделе 2 установлен ряд предельных свойств по обнаружению ошибок кода с суммированием. С учетом этих свойств доказана обобщающая теорема 2.

Теорема 2. Доля необнаруживаемых ошибок информационных разрядов кратности 2, 4, б, ..., к от общего числа ошибок информационных разрядов в коде с суммированием стремится к нулю при т—>со.

В третьем разделе диссертационной работы рассмотрены вероятностные свойства кода с суммированием в схемах функционального контроля относительно сбоев в блоке /(х). Если принять допущения о том, что появление всех кодовых векторов на выходе блока /(х) равновероятно и ошибки на выходах есть независимые события, а также обозначить вероятность отсутствия

искажения одного информационного разряда как р, то вероятность появления необнаруживаемой ошибки у кода (п,т) определяется формулой

где £~)т ^ - вероятность появления необнаруживаемой ошибки кратности к (к-четное число).

На рис. 3 представлены графики функций и дтк для р=0,9. Величина растет почти линейно с увеличением числа информационных разрядов, достигая максимума при т=30, когда ()зо=0,196697197, и затем начинает уменьшаться. Такой характер изменения связан с отношением величин к и <2„к у соседних кодов:

о. = ++ -+£„.* +...+)=' I дсо - , (4)

(5)

о,л

а

о

Р ■>« £ <\й $ Рис. 3

т

Так как р<1, то при некотором т имеет место равенство

От+и__т±}_

В этом случае 2ти = ()тк = тах и при дальнейшем увеличении т величина 0тк начинает уменьшаться. Например, для к=2 ()19,2= 0,20,2=0.142589904, <221,2-0,14183943. В общем случае из соотношения (6) можно найти значение т для данного к, при котором £)тк достигает максимума и начинает уменьшаться.

Таким образом, каждое слагаемое суммы (4) при некотором т начинает уменьшаться.

Для первых значений т увеличение <2т происходит за счет увеличения вероятности ошибок кратностей 2 и 4, которые составляют основную долю суммы . Эти ошибки имеют наибольшую вероятность. Например, для кода (25,20) вероятности 0,т,2 и <2т4 составляют 98% от общей вероятности появления необнаруживаемых ошибок. Но при т-21 начинает уменьшаться величина ()т2, а при т=41 начинает уменьшаться величина (¿тА. Эти две тенденции приводят к тому, что общее значение £?„ начинает уменьшаться при от=37. При дальнейшем увеличении т доля вероятностей и 0.тА

уменьшается и при больших т составляет уже малую часть общей величины £>„. Поэтому последняя продолжает уменьшаться при увеличении от.

В итоге в диссертации доказана

Теорема 3. Вероятность появления необнаруживаемой ошибки £)т у кода с суммированием стремится к нулю при т—>оо.

Доказанные предельные свойства вероятностных характеристик кода с суммированием позволяют определить критерии применимости его при организации контроля дискретных устройств.

В четвертом разделе диссертации рассмотрены вопросы построения аппаратных и программных средств при применении кода с суммированием. Предложен метод построения новой структуры тестеров кодов с суммированием с использованием свойств линейных и симметричных функций при раздельной реализации функции младшего контрольного разряда (рис. 4).

Тестер обладает улучшенными характеристиками быстродействия при неизменных характеристиках сложности и контролепригодности по сравнению

9

с известными методами построения контрольной аппаратуры для кодов с суммированием с малым числом информационных разрядов т<б. Для т>6 характеристики быстродействия и контролепригодности предлагаемых тестеров сравнимы с характеристиками аналогичных тестеров, построенных по известным методам, однако при этом возрастает их сложность.

Рис.4

В четвертой главе предложены также варианты применения функционального контроля для устройств съема диагностической информации в СТДМ (рис. 5).

Для повышения надежности функционирования устройств съема диагностической информации предлагается контроль на программном (рис. 6) и аппаратном уровнях.

На вход блоков Е(х) и й(х) поступают сигналы, непосредственно снятые с устройств СЦБ, задействованных в перевозочном процессе (рис. 6). Блок Р(х) соответствует устройствам логических преобразований, правильность функционирования которых необходимо контролировать. Кодирование осуществляется по структуре, изображенной на рис. 7. Информационный вектор (г), описывающий входы устройства съема информации (а - вектор адреса входа, <1 - вектор данных, к примеру, высокий/низкий уровень потенциала), дополняется контрольным вектором (к) до некоторого кода с суммированием. Например, для устройства ввода/вывода, имеющего 16

дискретных входов, кодирование осуществляется кодом (8,5). Вероятность возникновения необнаруживаемой ошибки информационных разрядов в этом случае равна: 0366187.

1к

Сервер обработки данных

Концентратор центрального поста

1-*-

[ • • • • • •

1 Модем |

1

Концентратор линейного поста

п

Рис. 6

1

1 1 0 1 1 1 0 0

V

Устройства съема информации

Рис. 5

Снимаемая с входов информация передается для последующей обработки через аппаратные устройства логики, после чего проверяется правильность передаваемых данных (контроль осуществляет блок СПТ). Далее информация после проверки поступает в блок сопряжения (К). Правильно полученная информация поступает для дальнейшей обработки. В случае присутствия искажений кодового вектора посылается запрос на внеочередную выборку данных. При этом время обработки должно быть меньше периода диагностирования: / < Дг.

Аналогичные идеи используются и при организации контроля на аппаратном уровне.

В пятом разделе рассмотрен метод кодирования и обработки данных в СТДМ, позволяющий автоматизировать работу технологов дистанций СЦБ и

11

центров мониторинга по анализу диагностической информации.

В основе автоматизации лежит кодирование совокупности индикаторов объектов на так называемом пультовом отображении станции (перегона) в СТДМ, необходимых для выявления той или иной диагностической ситуации, кодом с суммированием и последующая программная обработка данных. При анализе используется непосредственная логика работы устройств СЦБ, что сокращает все множество индикаторов объектов, необходимых для фиксации события.

Для описания процесса функционирования устройств СЦБ используется аппарат теории графов (граф переходов) (рис. 8).

Рис. 8

В вершинах графа представлены совокупности состояний диагностируемых объектов. Всей совокупности (а в данном случае это рельсовые цепи за и перед светофором и сам светофор) соответствует некоторый вектор кода с суммированием. Для примера был взят вектор кода (10,7):

Х= </1/2/3/4/5/6/7 £у И2 Первые три разряда //, /2, /з вектора X соответствуют состоянию индикации рельсовой цепи за светофором, разряды /4, /$ соответствуют состоянию светофора, оставшиеся два разряда /6, /7 - рельсовой цепи перед

12

светофором при том, что анализ полагает ее изначальную занятость, разряды g|, 82, Яз образуют контрольный вектор.

По последовательности переходов из одной вершины в другую можно судить о возможности возникновения или не возникновения той или иной логической ситуации; соответственно, к различным переходам можно прикрепить данные о различных ситуациях. На рис. 8 представлен граф переходов фиксирующий логические ситуации проследования подвижной единицы по маршруту, возникновения логической занятости рельсовой цепи приемо-отправочного пути (переходы, отмеченные пунктиром), а также, отказ устройств СТДМ (переходы под воздействием события а, соответствующего наличию кодовых векторов, удовлетворяющих событию Qx). Переходы Ъ осуществляются по всем оставшимся, не учтенным кодовыми векторами в процессе построения графа, событиям.

В диссертации разработано программное обеспечение (ПО) на базе данного метода. ПО внедрено в АПК-ДК СТДМ в обработку данных на диагностических серверах шести дистанций СЦБ Московской и Октябрьской железных дорог.

Наличие специального программного обеспечения позволило поставить эксперименты на архивных данных системы АПК-ДК СТДМ за различные периоды времени работы СТДМ. В табл. 3 приводятся данные по обработке информации за период диагностирования в 9 месяцев (1 января 2009 года - 30 сентября 2009 года) в ШЧ-31 Смоленск на Московской железной дороге: было выявлено 35 отказов и 308 технологических ситуаций.

Табл. 3

№ Логическая ситуация Количество выявленных ситуаций за период времени

Номер в АПК-ДК СТДМ Наименование ситуации 01-01-09 30-09-09

1 304 Перекрытие сигнала 29

2 10101 Открытие пригласительных сигналов входных светофоров 42

3 20256 Отмена предварительно замкнутого маршрута 98

4 20331 Перекрытие сигнала перед поездом 5

5 20332 Проезд запрещающего сигнала 1

6 20333 Отмена окончательно замкнутого маршрута 18

7 20348 Включение искусственной разделки 150

Мероприятия по внедрению алгоритмов позволили автоматизировать работу по анализу логических ситуаций в СТДМ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненная диссертационная работа представляет собой научное исследование, направленное на достижение актуальной цели - исследование свойств кода с суммированием в схемах функционального контроля для повышения надежности работы устройств СТДМ. При этом получены следующие результаты:

1. Показано, что в схемах функционального контроля доля необнаруживаемых ошибок информационных разрядов кода с суммированием данной кратности не зависит от числа информационных разрядов и является постоянной величиной.

2. Доказано, что доля необнаруживаемых ошибок информационных разрядов при увеличении числа информационных разрядов в пределе стремится к нулю.

3. Установлен вид зависимости величины Qm вероятности необнаруживаемых ошибок информационных разрядов в коде с

суммированием от числа информационных разрядов. Найден максимум функции £>„.

4. Показано, что величина 0,т в пределе стремится к нулю при увеличении числа информационных разрядов.

5. Предложена новая структура тестера кодов с суммированием, имеющая лучшие характеристики по быстродействию по сравнению с известными тестерами для кодов с малым числом информационных разрядов т<6.

6. Составлены технические предложения по организации функционального контроля с применением кода с суммированием на программном и аппаратном уровнях в существующих устройствах съема диагностической информации СТДМ.

7. Разработан метод автоматизации процесса анализа логических ситуаций в функционировании устройств ЖАТ, основанный на кодировании совокупности индикаторов диагностируемых объектов.

8. Проведена адаптация разработанного программного обеспечения на множестве индикаторов объектов станций Октябрьской и Московской железных дорог в АПК-ДК СТДМ.

9. Получены экспериментальные подтверждения правильности функционирования разработанного программного обеспечения на диагностических серверах Московской и Октябрьской железных дорог.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Публикации, входящие в перечень, рекомендованный ВАК Минобразования Российской Федерации:

1. Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. О свойствах кода с суммированием в схемах функционального контроля / Российская Академия Наук, Автоматика и телемеханика. - 2010. - №6. - С. 155-162.

2. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В. Свойства кода с суммированием по обнаружению ошибок в схемах функционального контроля / Транспорт Урала. - 2009. -№4.-С. 36-37.

3. Ефанов Д.В. Генератор тестера кода с суммированием на новой элементной базе / Известия Петербургского университета путей сообщения. -2010. -№1. - С. 86-92.

4. Ефанов Д.В. Метод кодирования состояний диагностируемых объектов / Известия Петербургского университета путей сообщения. -2010,-№2. - С. 74-85.

5. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В. Предельные свойства кода с суммированием / Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2010. - №3. -С. 290-299.

6. Сапожников Вл.В., Лыков A.A., Ефанов Д.В., Богданов H.A. Эффективность систем технической диагностики и мониторинга состояния устройств железнодорожной автоматики и телемеханики / Транспорт Российской Федерации. - 2010. - №4. - С. 47-49.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

7. Ефанов Д.В. Метод выявления логических ситуаций в системах технической диагностики и мониторинга устройств СЦБ / Труды VII международной научно-практической конференции "Trans-Mech-Art-Chem".-МИИТ, 2010.-С. 119-121.

Подписано к печати 2.7.09, Ют. Печ.л. - 1,0

Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1/16

Тираж 100 экз. Заказ № <?£/._

Тип. ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

ВВЕДЕНИЕ.

1 МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ОТКАЗОВ В ЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ

1.1 Актуальность проблемы обнаружения отказов в устройствах железнодорожной автоматики

1.2 Использование избыточных кодов для построения дискретных устройств.

1.3 Постановка задачи диссертации.

2 СВОЙСТВА КОДА С СУММИРОВАНИЕМ ПО ОБНАРУЖЕНИЮ ОШИБОК В СХЕМАХ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ.

2.1 Организация функционального контроля с использованием кода с суммированием.

2.2 Определение числа необнаруживаемых ошибок.

2.3 Предельные свойства кода с суммированием по обнаружению ошибок.

2.4 Выводы.

3 ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗ КОДОВ С СУММИРОВАНИЕМ.

3.1 Расчет вероятности появления необнаруживаемых ошибок.'.

3.2 Предельные свойства вероятностных характеристик кода с суммированием.

3.3 Выводы

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

4.1 Построение генераторов и тестеров кодов с суммированием

4.2 Применение кодов с суммированием в схемах железнодорожной автоматики

4.3 Выводы.

5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОДА С СУММИРОВАНИЕМ В СИСТЕМАХ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ И МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ

УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ.

5.1 Техническая диагностика и мониторинг устройств СЦБ.

5.2 Логический метод обработки данных в СТДМ.

5.3 Алгоритмы выявления технологических ситуаций.

5.4 Применение логического метода на сети железных дорог.

5.5 Технико-экономическая эффективность внедрения логического метода обработки данных

5.6 Выводы.

С момента появления железных дорог специалисты стремились повысить качество перевозочного процесса. Увеличение скоростей перемещений грузов и пассажиров, и, как следствие, сокращение времени на перемещение, находится в зависимости от надежности и безопасности перевозочного процесса.

Процесс эффективного функционирования железных дорог обеспечивается, в том числе, и благодаря устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ), которыми оборудовано подавляющее большинство станций и перегонов на всей сети железных дорог Российской Федерации [26].

На сегодняшний день, благодаря научно-техническому прогрессу, существует большое разнообразие устройств ЖАТ: от механических и релейных и до релейно- и микропроцессорных устройств [105]. Развитие элементной базы, составляющей устройства станционных и перегонных систем управления движением поездов, предопределило большой спектр использования, как релейной, так и компьютерной техники. Подавляющее большинство систем железнодорожной автоматики на сети железных дорог Российской Федерации построено с использованием релейной техники, однако, вектор развития направлен на компьютеризацию оборудования, что не только повышает надежность и безопасность перевозочного процесса, расширяет набор технологических функций, ранее недостижимых, но и сокращает влияние так называемого «человеческого фактора» на сам процесс.

Техника ЖАТ, требует к себе надлежащего внимания - ведь любое устройство в процессе своей работы, подвергаясь воздействиям внешних и внутренних факторов, имеет свойство терять функциональные возможности, что рано или поздно приводит к такому явлению, как отказ [81]. Отказы ЖАТ, как защитные, так и опасные [49], влияют на процесс управления движением поездов, возникают как экономические, так и моральные потери. Появляется необходимость следить за состоянием устройств, обеспечивающих перевозочный процесс.

Техническое диагностирование [31] позволяет организовать контроль за устройствами ЖАТ, связанных с качеством и эффективностью перевозок.

Существует много определений понятию «техническое диагностирование». Точная и лаконичная формулировка предложена в [41], а именно, диагностирование объекта есть процесс определения его технического состояния с требуемой полнотой обнаружения (относительно состава подлежащих обнаружению дефектов или других отклонений от нормы) и глубиной поиска (относительно состава подлежащих идентификации дефектов или других нарушений исправности, работоспособности или правильного функционирования).

Разработки отечественных и зарубежных ученых позволили определить место техническому диагностированию в области ЖАТ. Это, прежде всего, построение контролепригодных схем и схем с заложенным принципом самопроверяемости. Однако, сегодня не все устройства ЖАТ обладают подобного рода свойствами, возникает потребность в организации систем, непрерывно контролирующих состояние ЖАТ. В конце XX - начале XXI века получили импульс к развитию так называемые системы технической диагностики и мониторинга устройств ЖАТ (СТДМ ЖАТ) [40].

Основное предпочтение в выборе элементной базы к построению любой СТДМ - микроэлектронная техника. Как и любым другим устройствам, подобной технике присущи неисправности, возникновение которых, не позволяет с максимальной точностью оценивать состояние устройств СЦБ, обеспечивающих перевозочный процесс. Потеря диагностической информации от устройств СТДМ ослабляет эффект от их функционирования.

Существуют различные методы обеспечения надежности функционирования логических устройств [10, 52], которыми, несомненно, являются и устройства любой СТДМ.

Целью диссертационного исследования является определение обнаруживающей способности кода с суммированием [88] в схемах функционального контроля [92], а также разработка методов использования указанного кода в системах технической диагностики и мониторинга (СТДМ).

В соответствии с целью исследования в диссертации поставлены следующие задачи:

1. Исследование предельных обнаруживающих свойств кода с суммированием при увеличении числа информационных разрядов в схемах функционального контроля.

2. Определение доли необнаруживаемых ошибок информационных разрядов фиксированной кратности от общего числа ошибок данной кратности.

3. Анализ вероятностных характеристик кода с суммированием в схемах функционального контроля.

4. Разработка вариантов применения функционального контроля для устройств съема диагностической информации в СТДМ.

5. Разработка метода построения тестеров кодов с суммированием с использованием свойств линейных функций при раздельной реализации функции младшего контрольного разряда.

6. Разработка метода анализа диагностической информации в СТДМ на основе кодирования состояний индикаторов контролируемых объектов кодом с суммированием.

Проведенные в диссертационной работе исследования базируются на использовании методов теории дискретных устройств, технической диагностики, комбинаторного и математического анализа, теории вероятностей, теории графов, теории множеств, теории алгоритмов.

В первой главе диссертации рассматривается проблема безопасности в ЖАТ, а также актуальность проблемы обнаружения отказов и такого направления, как техническое диагностирование устройств ЖАТ. Приводится обзор современных методов построения функционального диагностирования логических устройств. Часть вопросов посвящена построению контрольной аппаратуры.

Вторая глава содержит анализ обнаруживающей способности кода с суммированием [88] в схемах функционального контроля, приводятся формулы расчета числа необнаруживаемых ошибок в кодах с суммированием. Рассмотрены новые предельные свойства кода по обнаружению ошибок.

Третья глава основывается на вероятностных характеристиках кода с суммированием. В ней приводится формула подсчета вероятности появления необнаруживаемых ошибок на выходах дискретного устройства при функциональном контроле указанным кодом, а также предельные вероятностные свойства по обнаружению ошибок.

Четвертая глава содержит экспериментальные данные по исследуемой проблеме, а именно, принципы построения контрольной аппаратуры с использованием свойств линейных функций при раздельной реализации функции младшего контрольного разряда, а также вопросы применения функционального диагностирования в системах технической диагностики и мониторинга состояния устройств ЖАТ (СТДМ).

Пятая глава посвящена разработке метода автоматизации процесса анализа диагностической информации в СТДМ, основывающемуся на кодировании совокупности индикаторов так называемого пультового отображения станции (перегона) кодом с суммированием. Приводятся экспериментальные данные, рассмотрены вопросы оценки экономической эффективности внедряемого метода.

Результаты исследований, полученные в диссертации, нашли применение в обработке диагностической информации системой технической диагностики и мониторинга устройств ЖАТ АПК-ДК.

4.3 Выводы по главе

1. Предложен новый метод построения тестеров кодов с суммированием с использованием свойств линейных и симметричных функций при раздельной реализации функции младшего контрольного разряда.

2. Найдены формулы расчета характеристик тестера, построенного с использованием свойств линейных и симметричных функций при раздельной реализации функции младшего контрольного разряда, с генератором, реализованном в двух вариантах: с тупиковой и итеративной структурами.

3. Приводится алгоритм построения устройств функционального контроля на программном уровне для микропроцессорных устройств съема информации, участвующих в организации низового уровня в системах технической диагностики и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики.

4. Приведена схема организации функционального контроля блоков логических преобразований для устройств съема диагностической информации в системах технической диагностики и мониторинга на аппаратном уровне.

5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОДА С СУММИРОВАНИЕМ В СИСТЕМАХ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ И МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ

5.1 Техническая диагностика и мониторинг устройств СЦБ

Как упоминалось выше, в современном хозяйстве автоматики и телемеханики важную нишу занимает техническая диагностика устройств [31]. Данное направление позволяет открыть новые горизонты - организация непрерывного слежения за состоянием многих устройств, отвечающих за безопасность и эффективность перевозочного процесса. Некоторые вопросы организации систем диагностики рассмотрены в [71].

Наличие технической диагностики устройств СЦБ позволяет организовывать так называемые центры мониторинга [39], сотрудники которых анализируют состояние устройств ЖАТ. При этом существует возможность учета возникающих отказов, что в свою очередь позволяет выяснять причины их возникновения, а также принимать меры по их предупреждению и устранению.

В настоящий момент времени основная планка обработки поступающей диагностической информации от устройств ее съема зависит от предотказных состояний -- состояний, свидетельствующих о достижении границ норм максимально (минимально) допустимых значений того или иного измеряемого параметра устройства. Предотказные состояния можно выделить на стадии постепенного изменения состояний устройства. Соответственно, выявление предотказных состояний способствует сокращению числа постепенных отказов (рисунок 5.1) - отказов, возникающих в процессе постепенного изменения значений одного или нескольких параметров объекта [18].

Рисунок 5.1 - Постепенный отказ устройства

Сокращение числа отказов способствует повышению надежности функционирования объектов СЦБ.

Но в цели современных систем технической диагностики и мониторинга также входят учет технологических ситуаций (задание маршрутов по неправильному пути, использование искусственной разделки и др.), что способствует организации контроля за проведением работ по графику технического обслуживания устройств СЦБ, и автоматизация процесса технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики [82].

Однако, существующих методов ■ обнаружения технологических (отказных, предотказных) состояний часто бывает недостаточно. Актуальными на сегодня до сих пор являются многие задачи, связанные с выявлением возникающих логических ситуаций, таких как выполнение графика технического обслуживания, технологических ситуаций в поездной и маневровой работе (к примеру, открытие пригласительного сигнала) и пр.

Решение подобного рода задач в дальнейшем позволит автоматизировать работу по техническому обслуживанию устройств СЦБ, что в свою очередь ускорит переход на систему обслуживания указанных устройств «по состоянию» [16]. К слову, подобный принцип используется в опытной эксплуатации в Псковской и Тихвинской дистанциях сигнализации, централизации и блокировки Октябрьской железной дороги.

Рассмотрим новый подход к анализу диагностической информации -метод обработки данных, основанный на кодировании состояний возникающих в СТДМ логических ситуаций [22].

5.2 Логический метод обработки диагностической информации в СТДМ

Будем анализировать состояние технического объекта по показаниям индикации на пульт-табло, контроль которого сегодня осуществляется любой

Приведем пример, связанный с реализацией поездных маршрутов и рассмотрим ситуацию отправления поезда с приемо-отправочного пути. На рисунке 5.2 изображена произвольная станция и на главном ее пути находится подвижная единица.

Все множество объектов разобьем на три группы: светофоры (Б), рельсовые цепи приемо-отправочных путей (РО) и рельсовые цепи всех стрелочно-путевых секций (КС). Разделение рельсовых цепей по такому принципу будет объяснено ниже.

Положим, задан маршрут отправления с занятого приемо-отправочного-пути (рисунок 5.3). При этом горит один из светофоров (Б), и в маршруте замкнуты три рельсовых цепи стрелочно-путевых секций (ЯС) и рельсовая цепь приемо-отправочного пути (РО).

СТДМ.

СИ 5 РО

ЯС

5Ю

Рисунок 5.2 - Произвольная станция сч£ ро ¿аж

5Ю

7///\\у^////>77?\¡Ьббб&ХХф яс кс^хЖро

СЧ£ ро Г[| 171 /

5Ю

Рисунок 5.3 - Маршрут отправления с главного пути

Поставим целью выявление следующих событий: задания маршрута отправления с приемо-отправочного пути, а также ситуации, когда после проследования поезда рельсовая цепь осталась занята.

Для реализации поставленных задач нам не обязательно знать состояния всех элементов индикации. Ясно, что при задании маршрута необходима лишь индикация о замыкании первой рельсовой цепи за светофором и индикация об открытии светофора на разрешающее показание при занятой рельсовой цепи приемо-отправочного пути. Это вытекает из логики работы устройств СЦБ [27] в данной ситуации (т.е. открытие светофора возможно лишь при замкнутости рельсовых цепей в маршруте, ну а замыкание производится до конечной точки маршрута - входного светофора).

Итак, уберем некую избыточность из рассмотрения и остановимся лишь на тех элементах, информация о состоянии которых нам потребуется в дальнейшем (рисунок 5.4).

ОН £

I 1Т1-1

ЯС РО

Рисунок 5.4 - Элементы, индикация о состоянии которых необходима в последующем

Опустим далее наименование «индикация о состоянии объектов» и будем для простоты использовать термин «состояние объектов» (состояние на основании данных от СТДМ).

Каждый объект, входящий в систему, изображенную на рисунке 5.4, обладает конечным количеством состояний. Если обозначить множество состояний объекта через а все возможные состояния через Б1, б*2, ., 5*, то можно в общем случае записать следующее выражение, характеризующее систему:

5.1)

Состояния объекта на основе представлений в СТДМ следующие. Состояние Я0 всегда будет соответствовать отсутствию диагностической информации об объекте при отказе устройств СТДМ. Для светофора - это индикация о состоянии:

1) свидетельствующая о горении разрешающего показания на светофоре (Б^) — на пульт-табло данное событие показывается горением зеленой лампочки на индикаторе соответствующего светофора;

2) свидетельствующая о горении запрещающего показания на светофоре (Б;) - черный цвет индикатора светофора на пульт-табло;

3) свидетельствующая о неисправности светофора (Б") — мигание индикатора светофора на пульт-табло.

4) свидетельствующая об отсутствии диагностической информации о светофоре (5°,) - серый цвет индикатора светофора на пульт-табло.

Для рельсовых цепей (и ЯС и РО) — это индикация о состоянии:

1) свидетельствующая о свободности рельсовой цепи и не замкнутости ее в маршруте для первой рельсовой цепи после светофора и - для рельсовой цепи приемо-отправочного пути) черный цвет ячеек рельсовых цепей на пульт-табло;

2) свидетельствующая о свободности рельсовой цепи и замкнутости ее в маршруте (и Б^) - желтый цвет ячеек рельсовых цепей на пульт-табло;

3) свидетельствующая о занятости рельсовой цепи (и 5:р0) красный цвет ячеек рельсовых цепей на пульт-табло;

4) свидетельствующая об искусственном размыкании рельсовой цепи (и 8р0) - мигание ячеек рельсовых цепей на пульт-табло;

5) свидетельствующая об отсутствии диагностической информации о состоянии рельсовой цепи при отказе устройств СТДМ (и 8°ро) серый цвет индикаторов ячеек рельсовых цепей на пульт-табло.

Тогда для светофора £ справедливо следующее:

5.2)

Для рельсовой цепи приемо-отправочного пути РО:

8ро = {^ро'^ро'^ро'^ро'^ро} (5.3)

Для первой рельсовой цепи за светофором ЯС: $ГС = З'гс' ^гс }• -4)

Вернемся к выражению (5.1), откуда, к слову, непосредственно следуют выражения (5.2), (5.3) и (5.4). Будем называть элементарным событием возникновение того или иного состояния диагностируемого объекта. Например, индикация о горении светофора разрешающим показанием - элементарное событие.

Очевидно, что все элементарные события являются взаимоисключающими, так как в момент времени можно зафиксировать только одно состояние Б,, поскольку на каждый объект предусмотрен всего один индикатор. Если принять за 1 - ситуацию возникновения элементарного события, а за 0 - ситуацию, связанную с отсутствием того же элементарного события, то указанное выше свойство можно описать в виде таблицы (таблица 5.1).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненная диссертационная работа представляет собой научное исследование, направленное на достижение актуальной цели - исследование свойств кода с суммированием в схемах функционального контроля для повышения надежности работы устройств СТДМ. При этом получены следующие результаты:

1. Показано, что в схемах функционального контроля доля необнаруживаемых ошибок информационных разрядов кода с суммированием данной кратности не зависит от числа информационных разрядов и является постоянной величиной.

2. Доказано, что доля необнаруживаемых ошибок информационных разрядов при увеличении числа информационных разрядов в пределе стремится к нулю.

3. Установлен вид зависимости величины 0гГП вероятности необнаруживаемых ошибок информационных разрядов в коде с суммированием от числа информационных разрядов. Найден экстремум функции (2т.

4. Показано, что величина ()т в пределе стремится к нулю при увеличении числа информационных разрядов.

5. Разработан метод построения тестров кодов с суммированием с использованием свойств линейных функций.

6. Составлены технические предложения по организации функционального контроля с применением кода с суммированием на программном и аппаратном уровнях в существующих устройствах съема диагностической информации СТДМ.

7. Разработан метод автоматизации процесса анализа логических ситуаций в функционировании устройств ЖАТ, основанный на кодировании совокупности индикаторов диагностируемых объектов.

8. Проведена адаптация программного обеспечения на множестве индикаторов объектов станций Октябрьской и Московской железных дорог в АПК-ДК СТДМ.

9. Получены экспериментальные подтверждения правильности функционирования метода на диагностических серверах Московской и Октябрьской железных дорог.

1. Абрамов, Б.Б. Построение самотестируемых схем с использованием каскадного контроля Текст. / Б.Б. Абрамов, О. Керен, И.С. Левин, В.И. Островский // Автоматика и телемеханика. 2009. - №7. - С. 139-150.

2. Андерсон, Дж. Дискретная математика и комбинаторика Текст. / Дж. Андерсон. Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. -960 с. - ISBN 5-8459-0498-6.

3. Артин, Э. Введение в теорию гамма-функций Текст. / Э. Артин. Пер. с нем. Д. А. Райкова, изд. 2 - М.: «КД Либроком», 2009. - 40 с. - ISBN 978-5-397-00383-4.

4. Бергер, Д. О кодах, обнаруживающих ошибки в асимметричных каналах Текст. / Д. Бергер // Теория кодирования. Москва, 1964. - С. 105-115.

5. Бимуканов, М.К. Синтез быстродействующих тестеров для кодов с суммированием Текст. / М.К. Бимуканов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Проблемы передачи информации. Т. 25. - 1989. - №2. -С. 105-112.

6. Визирев, И.С. Полностью самопроверяемые контрольные схемы с минимальным множеством тестов Текст. / И.С. Визирев // Автоматика и вычислительная техника. 1982. - №1. - С. 43-49.

7. Вотолевский, А.Л. Внедрение автоматизированной технологии обслуживания устройств ЖАТ Текст. / А.Л. Вотолевский, Е.М. Шандин //Автоматика, связь, информатика. — 2009. №2. - С. 8-11.

8. Выгодский, М.Я. Справочник по математике Текст. / М.Я. Выгодский // М.: изд. «Астрель», 2010. 1056 с. - ISBN 978-5-271-23257-2.

9. Гавзов, Д.В. Методы обеспечения безопасности дискретных систем Текст. / Д.В. Гавзов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. 1994. - № 8. - С. 3-50.

10. П.Гессель, М. Исследование комбинационных самопроверяемых устройств с независимыми и монотонно независимыми выходами Текст. / Гессель М., A.A. Морозов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. 1997. - №2. - С. 180-193.

11. Гессель, М. Контроль комбинационных схем методом логического дополнения Текст. / Гессель М., A.B. Морозов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. 2005. — №8. — С. 161-172.

12. Гессель, М. Логическое дополнение — новый метод контроля комбинационных схем Текст. / Гессель М., A.B. Морозов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. 2003. — №1. - С. 167-176.

13. Гессель, М. Метод построения комбинационных самопроверяемых устройств с обнаружением всех одиночных неисправностей Текст. / Гессель М., A.A. Морозов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Электронное моделирование. Т. 20. - 1998. - №6. - С. 70-80.

14. Гессель, М. Построение комбинационных самопроверяемых устройств с монотонно независимыми выходами Текст. / Гессель М., A.A. Морозов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. 1994. - №7. - С. 148-160.

15. Гоман, Е.А. Автоматизация технического обслуживания устройств СЦБ Текст. / Е.А. Гоман, A.JI. Вотолевский, Е.М. Шандин, К.В. Маслов // Автоматика, связь, информатика. 2008. - №4. - С. 22-25.

16. Горожин, А.Д. Метод синтеза управляющих автоматов с обнаружением неисправностей Текст. / А.Д. Горожин // Автоматика и вычислительная техника. 1978. - №6. - С. 1-4.

17. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения Текст. Введ. 1990 - 07 - 01. - М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам, 1989.-24 с.

18. Ефанов, А.Н. Оценка экономической эффективности инвестиций и инноваций на железнодорожном транспорте Текст. / А.Н. Ефанов, Т.П. Коваленок, A.A. Зайцев // Учебное пособие. СПб.: ПГУПС, 2001. - 149 с. - ISBN 5-7641-0086-0.

19. Ефанов, Д.В. Генератор тестера кода с суммированием на новой элементной базе Текст. / Д.В. Ефанов // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2010. - Вып. 1. - С. 86-92.

20. Ефанов, Д.В. Метод кодирования состояний диагностируемых объектов Текст. / Д.В. Ефанов // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2010. - Вып. 2. - С. 74-85.

21. Ефанов, Д.В. О свойствах кода с суммированием в схемах функционального контроля Текст. / Д.В. Ефанов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. 2010. - №6. - С. 155-162.

22. Зорин, В.А. Математический анализ. Часть I. Текст. / В.А. Зорич // М.: Наука, 1981.-544 с.

23. Зорич В. А. Математический анализ. Часть II. Текст. / В.А. Зорич // М.: Наука, 1984. 640 с.

24. История железнодорожного транспорта России и Советского Союза. Т. 2: 1917-1945 гг. Текст. / Под общей редакцией В.Е.Павлова и М.М. Уздина. СПб., 1997. - 416 с. - ISBN 5-85952-005-0.

25. Казаков, A.A. Станционные устройства автоматики и телемеханики Текст. / A.A. Казаков, В.Д. Бубнов, Е.А. Казаков // М.: Транспорт, 1990.-431 с.-ISBN 5-277-00951-5.

26. Калинин, В.М. Мои формулы Текст. / В.М. Калинин // СПб.: СПбГУ, 1996.- 106 с.

27. Кузьмин, О. В. Треугольник и пирамида Паскаля: свойства и обобщения Текст. / О.В. Кузьмин // Соросовский Образовательный Журнал. 2000. - Т. 6.-№5.-с. 101-109.

28. Кайнов, В.М. Надежная работа устройств ЖАТ — первостепенная задача Текст. / В.М. Кайнов //Автоматика, связь, информатика. -2008.-№4.-С. 4-9.

29. Карибский, В.В. Основы технической диагностики Текст. / В.В. Карибский, П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян, В.Ф. Халчев; под ред. П.П.Пархоменко // М.: Энергия, 1976. 464 с.

30. Карибский, В.В. Техническая диагностика объектов контроля Текст. / В.В. Карибский, П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян // М.: Энергия, 1967.-80 с.

31. Каталог оборудования АПК-ДК КИТ Текст. / ООО «Компьютерные Информационные Технологии». 23 с.

32. Колмогоров, А.Н. Т. 3: Теория информации и теория алгоритмов Текст. / А.Н. Колмогоров // Избранные труды: в 6 т. Мат. Институт им. В.А.Стеклова РАН. М.: Наука, 2005. - 263 с. - ISBN 5-02-0337064.

33. Лисенков, В.М. Статистическая теория безопасности движения поездов Текст. / В.М. Лисенков // Учеб. для ВУЗов. М.: ВИНИТИ РАН, 1999. - 332 с. - ISBN 5-900242-29-3.

34. Мельников, А.Г. Синтез самопроверяющихся тестеров для кодов с суммированием Текст. / А.Г. Мельников, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Проблемы передачи информации. Т. XXII. - 1986. -№2. - С. 85-97.

35. Мехов, В.Б. Контроль комбинационных схем на основе модифицированных кодов с суммированием Текст. /В.Б. Мехов, В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. 2008 - №8. - С. 153-165.

36. Москвина, Е.А. Диагностика и мониторинг на Октябрьской дороге Текст. / Е.А. Москвина // Автоматика, связь, информатика. 2008. -№1. - С. 32-34.

37. Москвина, Е.А. Развитие центра диагностики и мониторинга Текст. / Е.А. Москвина // Автоматика, связь, информатика. 2009. - №11. - С. 2-6.

38. Нестеров, В.В. Центр диагностики и мониторинга устройств ЖАТ Текст. / В.В. Нестеров, Д.С. Першин //Автоматика, связь, информатика. 2009 - 1. - С. 29-31.

39. Пархоменко, П.П. Организация самодиагностирования дискретных многокомпонентных систем со структурой типа двудольных квазиполных графов (ДКПГ) Текст. / П.П. Пархоменко // Автоматика и телемеханика. 2009. - №5 - С. 180-189.

40. Пархоменко, П.П. Основы технической диагностики (оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства) Текст. / П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян // М.: Энергоатомиздат, 1981. 320 с.

41. Пахомов, С. 90-нанометровая технология производства процессоров Текст. / Сергей Пархомов // КомпьютерПресс. 2003. - № 1. — С. 26 — 33.

42. Позолотчикова, Я. Удаленный контроль Текст. / Я. Позолотчикова// Гудок. 2010. - июнь, 02.

43. Прищепа, M.B. Построение системы диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики Текст. / М.В. Прищепа // Вестник РГУПС. 2007. - № 2. - с. 62-68.

44. Сапожников, В.В. Дискретные автоматы с обнаружением отказов Текст. /В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Л.: Энергоатомиздат, 1984.- 111 с.

45. Сапожников, Вл.В. Контроль линейных комбинационных схем Текст. / Вл.В. Сапожников // Кибернетика. 1979. - № 3. - С. 44-47.

46. Сапожников, В.В. О синтезе самопроверяемых тестеров для кода «1 из 3» Текст. /В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. 1991. - №2. - С. 178-188.

47. Сапожников, В.В. Организация функционального контроля комбинационных схем методом логического дополнения Текст. /В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, A.B. Дмитриев, A.B. Морозов, М. Гессель // Электронное моделирование. Т. 24 - 2002. - №6. - С. 52-66.

48. Сапожников, В.В. Основы технической диагностики Текст. / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // М.: Маршрут, 2004. 316 с. - ISBN 5-89035-123-0.

49. Сапожников, В.В. Обнаружение неисправностей в комбинационных схемах с помощью самодвойственного контроля /В.В. Сапожников,

50. Вл.В. Сапожников, М. Гессель, A.B. Дмитриев // Автоматика и телемеханика. 2000. - №7. - С. 140-149.

51. Сапожников, В.В. Предельные свойства кода с суммированием Текст. / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2010. - Вып. 3. - С. 290-299.

52. Сапожников, В.В. Самодвойственные дискретные устройства Текст. / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, М. Гессель; под ред. В.В. Сапожникова // СПб: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отделение, 2001. 331 с. - ISBN 5-283-04748-2.

53. Сапожников, В.В. Самопроверяемые дискретные устройства Текст. /

54. B.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников; под ред. Сапожникова В.В. // СПб: Энергоатомиздат, 1992. 224 с. - ISBN 5-283-04605-2.

55. Сапожников, В.В. Самопроверяемые тестеры для равновесных кодов Текст. / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. 1992. - №3. - С. 3-35.

56. Сапожников, В.В. Свойства кода с суммированием по обнаружению ошибок в схемах функционального контроля Текст. / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Ефанов // Транспорт Урала. -2009.-№4.-С. 36-37.

57. Сапожников, В.В. Синтез конечных автоматов с обнаружением отказов на Т-триггерах Текст. /В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Л. Цегловски // Автоматика и вычислительная техника. 1979. — №1.1. C. 25-26.

58. Сапожников, В.В. Синтез самодвойственных дискретных систем Текст. / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Р.Ш. Валиев; под ред. В.В. Сапожникова // СПб: Элмор, 2006. 224 с. - ISBN 5-7399-0130-8.

59. Сапожников, В.В. Теория дискретных устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи Текст. /В.В. Сапожников, Ю.А.

60. Кравцов, Вл.В. Сапожников; под ред. В.В. Сапожникова // М.: УМК МПС России, 2001. 312 с. - ISBN 5-8903 5-051 -X.

61. Сапожников, В.В. Универсальный алгоритм синтеза самопроверяющихся тестеров для кодов с постоянным весом Текст. / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников // Проблемы передачи информации. Т. XX. - 1984. - Вып. 2. - С. 65-76.

62. Сачко, В.И. Подсистема технического обслуживания и ремонта СЖАТ на автоматизированных сортировочных горках Текст. / В.И. Сачко, А:В. Мельников // Автоматика, связь, информатика. 2008. -№11.-С. 11-13.

63. Семичева, О.Ю. Разработка методики оценки инвестиций в современные системы диспетчерского контроля и управления движением поездов Текст.: дис. . канд. экон. наук: 08.00.05. / Семичева Ольга Юрьевна. СПб, 2006. - 172 с. - 61:07-8/688.

64. Сепетый, A.A. Диагностика и мониторинг на Северо-Кавказской дороге Текст. / A.A. Сепетый //Автоматика, связь, информатика.2008.-№6.-С. 6-9.

65. Сепетый, A.A. Расширение функций системы АДК-СЦБ Текст. / A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика. 2009. - №1. - С. 2526.

66. Сепетый, A.A. Система комплексной автоматизации сортировочных процессов Текст. / A.A. Сепетый // Автоматика, связь, информатика.2009.-№2.-С. 6-7.

67. Сепетый, A.A. Развитие средств автоматизации в АДК-СЦБ Текст. / A.A. Сепетый, И.А. Фарапонов // Автоматика, связь, информатика. -2006. -№ 11.-С. 32-35.

68. Слабаков, Е.В. Самопроверяемые вычислительные устройства и системы (обзор) Текст. / Е.В. Слабаков, Е.С. Согомонян // Автоматика и телемеханика. 1981. - № 11. - С. 147-167.

69. Согомонян, Е.С. Построение одновыходных самопроверяемых схем встроенного контроля Текст. / Е.С. Согомонян // Автоматика и телемеханика. 1981. -№3. - С.140-151.

70. Согомонян, Е.С. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы Текст. / Е.С. Согомонян, Е.В. Слабаков // И.: Радио и связь, 1989. 208 с. - ISBN 5-256-00308-9.

71. Федорчук, А.Е. Реальный вклад в инновационные технологии автоматизации технического обслуживания СЖАТ Текст. / А.Е. Федорчук // Наука и транспорт. 2008. - С. 40-41.

72. Феллер, В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. В 2-х томах. Т. 1 Текст. / В. Феллер пер. с англ. // М.: Мир, 1984. - 528 с.

73. Фихтенгольц, Г. М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Т.2 Текст. / Г.М. Фихтенгольц // М.,1969. 799 с.

74. Фрид, Э. Малая математическая энциклопедия Текст. / Э. Фрид, И. Пастор, И. Рейман, П. Ревес, И. Ружа; пер. с венгерского Я. Кочиш, М. Соколов // Издательство академии наук Венгрии, Будапешт, 1976. 691 с.-ISBN963-05-0844-3.

75. Цикунов, А.Е. Сборник формул по математике Текст. / А.Е. Цикунов // СПб.: издательский дом «Питер», 2002. 160 с. - ISBN 588782-281-3.

76. Червонный, A.A. Надежность сложных систем Текст. / A.A. Червонный, В.И. Лукьященко, JI.B. Котин // Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: «Машиностроение», 1976. 288 с.

77. Шабалин, А.Н. Новая технология обслуживания устройств СЦБ Текст. / А.Н. Шабалин // Автоматика, связь, информатика. 2009. -№12. - С. 23-24.

78. Шелухин, В.И. Автоматизация и механизация сортировочных горок Текст. / В.И. Шелухин // Учебник для техникумов и колледжей ж.-д. транспорта. М.: Маршрут, 2005. - 240 с. - ISBN5-89035-239-3.

79. Шишкин, Г.И. Обеспечение помехоустойчивости цифровых систем: Монография в двух частях. Часть I Текст. / Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2004. 436 с. - ISBN 5-9515-0030-3.

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

81. ADVANTECH каталог продукции Электронный ресурс. Режим доступа: [http://www.prosofl.ru/products/brands/advantech/, 05.05.2010].

82. Anderson, D.A. Design of Totally Self-Checking Check Circuits of M-out-of-N Codes Текст. / D.A. Anderson, G. Metze // IEEE Trans. Computer. -1973. V. 22. - №3. - P. 263-269.

83. Berger, J.M. A note on error detecting codes for asymmetric channels Текст. / J.M. Berger // Information and Control. 1961. - №3. - P.68-73.

84. Carter, W.C. Design of dynamically checked computer Текст. / W.C. Carter, P.R. Schneider // IFIP Congress, Edinburgh, Scotland. 1968. - P. 878-883.

85. Chuang, H.Y. Design of File-Safe Sequential Machines Using Separable Codes Текст. / H.Y. Chuang, S. Das // IEEE Trans. Computer. 1978. - V. 27. -№3. - P. 249-252.

86. Das, D. Weght-based Codes and their Application to Concurrent error detection of Multilevel circuits Текст. / S. Das, N. Touba // Proc. 17 IEEE Test Simpos., California, USA. 1999. - P. 370-376.

87. Goessel, M. Error Detection Circuits Текст. / M. Goessel, S. Graf // London.: Me Graw-Hill, 1994. 261 c.

88. Marouf, M.A. Design of Self-Checking Checkers for Berger Codes Текст. / M.A. Marouf, A.D. Friedman // In: Proc. 8th Annual Intern. Conf. on Fault Tolerant Computing, Toulouse. - 1978. - V.C-27. - P. 179-183.

89. Morozov, A. New Self-Checking Circuits by Use of Berger-codes Текст. / A. Morozov, V.V. Saposhnikov, Vl.V. Saposhnkov, M. Gossel // 3-5 JULY 2000, PALMA DE MALLORCA, SPAIN. P. 141-146.

90. Morozov, A.A. New self-checking combinational circuits with unidirectionally independent outputs Текст. / A.A. Morozov, V.V. Saposhnikov, Vl.V. Saposhnkov, M. Gossel // VLSI Design. 1998. - V.5, No.4. - P. 333-345.

91. Paradhan, D.K. Asynchronous State Assignment with Unateness Properties and Fault-Secure Design Текст. / D.K. Paradhan // IEEE Trans. Computer. 1978. - V. 27. - №5. - P. 396-404.

92. Paradhan, D.K. Error Correcting Codes and Self-Checking Circuits Текст. / D.K. Paradhan, J.J. Stiffler // In: IEEE Computer (1980), March. -P. 27-37.

93. Parag, K.Lala Salf-checking and Fault-tolerant Digital Design Текст. / K.Lala Parag // University of Arkansas, 2001, -216 c.- ISBN 0124343708.

94. Parziale, L. ТСРЯР Tutorial and Technical Overview Текст. / L. Parziale, D. Britt, C. Davis, J. Forrester, W. Liu, C. Matthews, N. Rosselot // IBM, Redbooks, 2006 976 p. - ISBN 0738494682.

95. PCI-1762-AE руководство пользователя Электронный ресурс. Режим доступа: [http://www.prosoft.ru/products/brands/advantech/, 05.05.2010].

96. Piestrak, S.J. Design of Self-Testing Checkers for Unidirectional Error Detecting Codes Текст. / S.J. Piestrak // Wroclaw: Technical University, 1995.- Ill p.

97. Saposhnikov, V.V. A code for fault detection in logic circuits Текст. / V.V.Saposhnikov, Vl.V.Saposhnikov // Proc. 4 Int. Conf. Unconventional Electromechanical and Electrical Syst. St. Petersburg, Russia. 1999. - P. 693-696.

98. Saposhnikov, V.V. A new Design Method for Self-Checking Unidirectional Combination Circuits Текст. / A. Morozov, V.V.Saposhnikov, Vl.V.Saposhnikov, M. Goessel // J.Electron. Testing. -1998.-№12.-P. 41-53.

99. Sellers, F.F. Error Detecting Logic for Digital Computers Текст. / F.F. Sellers, L.W. Bearnson // New York: McGraw Hill, 1968.

100. Theeg, G. Railway Signalling & Interlocking Текст. / G. Theeg, S. Vlasenko' // DW Media Group GmbH | Eurailpress, Hamburg, 1st Edition, 2009. 448 P. - ISBN 978-3-7771-0394-5.

101. Tohma, Y. Realization of Fail-Saif Sequential Machines by Using a k-out-of-N Code Текст. / Y. Tohma, Y. Ohyama, R. Sakai // IEEE Trans. Computer. 1974. - V-20. - №11. - P. 1270-1275.