автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка алгоритмов и систем автоматического контроля ответственных параметров безопасности движения поездов

□□3473623

На правах рукописи

Комогорцев Максим Геннадьевич

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ОТВЕТСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ

Специальность: 05.13.06. - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Иркутск - 2009

003473623

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Марюхненко Виктор Сергеевич Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Башкуев Юрий Буддич

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Миронов Борис Михайлович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Иркутский государственный технический

университет»

Защита состоится « 30 » июня 2009 г. в 10 : 00 на заседании диссертационного совета Д 218.004.01 при Иркутском государственном университете путей сообщения по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15, ауд. А-803.

Ваш отзыв на автореферат в 2 экземплярах, заверенных печатью организации, прошу выслать оп указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИрГУПС.

Автореферат разослан « 30 » мая 2009 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из основных задач на транспорте является безаварийная и безопасная перевозка грузов и пассажиров. На основе анализа многочисленных источников, показано, что качество и безопасность транспортных услуг существенным образом влияет на социально экономическое состояние общества, а одним из путей повышения безопасности на транспорте является совершенствование систем контроля ответственных состояний. Большой вклад в развитие теории и практики обеспечения безопасности движения внесли работы К.Б.Кузнецова, Ю.Л.Воробьёва, А.Е.Сазонова, Е.Н.Розенберга; вопросы функционирования спутниковых радионавигационных систем рассмотрены в работах B.C. Шебшаевича, В.Н. Харисова, исследованию вопросов психологии человека на транспорте посвящены исследования Л.С.Нерсесяна, Ю.К.Стрелкова; большой вклад в теорию обработки информации внесли работы И.Добеши, В.И.Тихонова; структурному синтезу информационно-управляющих систем посвящены многие работы Ю.Ф.Мухопада.

Проведённый анализ современных систем обеспечения безопасности на транспорте показал существование резервов повышения качества перевозок путём контроля ответственных параметров подвижных объектов, а также путём мониторинга и коррекции состояния эргатических (человеко-машшшых) систем во время движения.

Актуальность темы исследования обусловлена ростом масштабов работ но интенсификации и компьютеризации технологического производства и комплексной автоматизации интегрированного управления функционированием как сетью технологических процессов, так и отдельным предприятием и целой отраслью народного хозяйства.

Цель исследований: повышение безопасности транспортных перевозок путём контроля ответственных параметров, разработки управляющих человеко-машинных систем с учётом влияния человеческого фактора и повышения точности обработки сигналов датчиков с применением современных методов фильтрации.

Задачи исследований:

а) анализ безопасности движения поездов;

б) разработка критерия оценки безопасности для эргатической транспортной системы с учётом применения радионавигации для повышения безопасности движения;

в) сравнительный анализ методов фильтрации сигналов аппаратуры контроля подвижного состава на ходу поезда с целью повышения точности функционирования информационно-управляющих систем;

г) создание на научной основе автоматических систем контроля ответственных параметров подвижных объектов железнодорожного транспорта.

Методы исследований основаны на применении теории автоматического управления, современных математических методов обработки сигналов, математического моделирования, теории вероятностей.

Научная повизна. В диссертационной работе предмет научной новизны составляют:

- алгоритм определения комплексного показателя безопасности работы эрга-тической системы на железнодорожном транспорте моделирующий функционирование системы во время движения;

- алгоритм коррекции линейной динамической модели оператора с учётом нестационарности его психофизиологических показателей;

- способ обработки сигналов датчиков аппаратуры контроля подвижного состава на ходу поезда с использованием теории вейвлет анализа

Практическая значимость. Внедрение линейной динамической модели оператора позволит производить контроль состояния человека во время движения. Разработанные алгоритмы применения радионавигационных систем могут быть использованы для контроля межпоездного интервала и целостности подвижного состава во время движения. Применение вейвлет фильтрации позволяет повысить точность регистрации прохода колёс железнодорожных подвижных единиц. Результаты работы могут быть использованы при проектировании новых и модернизации существующих систем контроля безопасности движения на различных видах наземного транспорта.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Способ формирования комплексного показателя безопасности для эргатиче-ской транспортной системы.

2. Алгоритм адаптивной коррекции действий человека-оператора транспортного средства.

3. Алгоритм функционирования системы интервального регулирования движения поездов.

4. Сравнительный анализ способов обработки сигналов датчиков прохода колёс аппаратуры железнодорожной автоматики с использованием вейвлет фильтрации.

Достоверность результатов подтверждается

- математически корректной методикой вывода формул и сходимостью алгоритмов;

- соответствием результатов компьютерного моделирования с экспериментальными данными.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались в 2007-2009 гг. на «Иркутском семинаре GPS технологий», в 2009 г. на семинарах кафедры «Телекоммуникационные системы» ИрГУПС, на международной научно-практической конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2007», Одесса, 15-25 декабря 2007г, на международной конференции «Innovation & Sustainability of Modern Railway», Нан-чаиг, Китай, 16-18 октября 2008г, на 8-й всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники и связи», Иркутск, 19 мая 2009г.

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 8 работах из них 2 в журналах, рекомендованных ВАК. Устройства и системы, разработанные в процессе исследований, защищены 4 патентами РФ.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав и заключения. Работа содержит 164 машинописных страниц текста, 50 рисунков и 3 таблицы. Библиографический список включает 106 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ,

Во введении даны основные определения понятия безопасности на транспорте, обоснована актуальность темы диссертации. Сформулированы цель и задачи исследований, определена научная и практическая ценность работы. Приведено краткое содержание работы

В первой главе приведена общая концепция организации многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте.

Произведён анализ опасностей транспортных технических систем. Выделены основные взаимодействующие компоненты, описаны их взаимосвязи. Рассмотрены нештатные взаимодействия компонентов транспортной системы в виде чрезвычайных ситуаций (ЧС). Описана методика анализа опасностей технических систем, позволяющая определить потенциальные чрезвычайные ситуации, предотказ-ные или критические состояния.

Произведён статистический анализ ЧС на различных видах транспорта, на основании полученных данных произведена классификация транспортных аварий и катастроф по видам транспорта и масштабам последствий, выделены основные причины возникновения ЧС. Дана краткая характеристика основных отраслей транспорта с точки зрения безопасности перевозок, выделены основные существующие недостатки.

Проанализировано влияние человека на различных этапах производственного цикла транспортных систем, выделены положительные и отрицательные факторы взаимодействия человека и технических средств. Рассмотрена деятельность оператора подвижного объекта, определены основные причины ошибок в работе человека и принятии неадекватных решений.

Рассмотрен вопрос использования возможностей спутниковых радионавигационных систем для повышения интенсивности и безопасности движения на железнодорожном транспорте.

Произведён краткий анализ применения средств автоматики для обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте. Показана важность точной и избирательной работы датчиков прохода колёс в различных системах железнодорожной автоматики для обеспечения безопасности движения.

На основании результатов первой главы поставлены и решены задачи диссертации.

Во второй главе рассмотрены вопросы количественной оценки безопасности и эффективности работы транспортных систем. Для оценки безопасности работы транспортной системы на основе использования вероятностного критерия безопасности:

Ж = ПР,, (1)

где Р1 - вероятностный параметр, определяющий качество работы подвижного объекта (ПО) в ;'-м его состоянии, предложен комплексный вероятностный показатель безопасности для человеко-машинных систем:

нСА^ТОЧН-ОП (Б)РТочл.тс(В)Рэнав(Г) (2)

где Р(») - вероятность наступления событий; А - событие, определяющее безотказную работу транспортной человеко-машинной системы; Б - событие, заключающееся в осуществлении оператором ПО управления в пределах заданной точности; В - событие заключающееся в реализации транспортным средством управляющих действий с заданным уровнем точности; Г - событие, заключающееся в эффективной работе системы навигационного обеспечения.

Ввиду большого количества взаимосвязей элементов в транспортных системах с участием человека при расчёте комплексного показателя безопасности не учитываются взаимодействия навигационной аппаратуры с остальными техническими системами транспортного средства, принято, что на точность управления оператора не влияет состояние транспортного средства и точность реализации транспортным средством управляющих действий не зависти от качества функционирования остальных узлов и частей ПО. В связи с этим, для упрощения математической модели считается, что события А, Б, В и Г являются независимыми.

Принято, что нарушение работоспособности любой компоненты приводит к нарушению работоспособности системы, которая должна функционировать непрерывно в течение заданного времени, а также рассматриваемые компоненты системы не только не обладают избыточностью, но и не могут восстанавливаться при выполнении задачи, являются одинаковыми с точки зрения их функциональной значимости.

Первый сомножитель /'„(А) формулы (2) определяет безотказность зргати-ческой системы и включает в себя безотказность человека-оператора и безотказность транспортного средства:

Рн(А) "Я(Д)Р(Е), (3)

где Р(Д), Р(Е) вероятности наступления событий Д и Е; Д - событие заключающееся в не наступлении внезапного отказа оператора; Е - событие заключающееся в работоспособном состоянии транспортного средства.

Работоспособность (надежность) технических средств можно оценить показателем вероятности безотказности работы при экспоненциальном законе надежности (приработка средств закончена, а их старение не наступило)

Р(Е)=ехрШ, (4)

где 4-заданное время работы технических средств, £ - интенсивность отказов, являющаяся случайной величиной.

В данной работе принято, что перед конкретными испытаниями оператор подвергался обучению соответствующей функциональной деятельности в течение времени Т и за это время совершил к ошибок со случайной интенсивностью их влияния V. После окончания периода обучения за все время испытаний в его работе наблюдалось г ошибок со случайной интенсивностью их возникновения X. Тогда свойство сохранять работоспособность оператора к соответствующей функциональной деятельности можно описать следующей двойной экспоненциальной моделью:

Р(Д)~ехр(-^2е'т) (5)

где t2 - необходимое для выполнения задачи время работы оператора в управляющей системе. Экспонента в показателе данной формулы фактически представляет собой вероятность невыявления ошибки оператора в процессе его обучения за время Т. При этом, чем больше время обучения Т, тем меньше вероятность невыявления ошибки в его действиях, тем больше вероятность безошибочного функционирования оператора при выполнении им задачи в течение времени

Сомножитель РТОчн.оп(Б) - определяет вероятность того, что оператор ПО будет управлять транспортным средством, адекватно транспортной ситуации. Критерий точности управления оператора определяется качеством его подготовки, в том числе к действиям в условиях экстренных ситуаций. В рамках данного исследования принято, что Рточн.о„(Б) может принимать значения 1 и 0, что соответствует решению или не решению поставленных задач управления, (рис.1).

вочнод(Б)=1 __ Третий сомножитель (2) РТСЯН.ТС(В)

показывает вероятность того, что транспортное средство воспринимает управляющие воздействия оператора и преобразует их с заданной точностью в сигналы управления. В рамках данного исследования принято, что РТ0,ШТС(В) также может принимать только значения 1 и 0 (рис.1).

Использована модель системы управления, где точность управления ПО является произведением вероятностей функционирования оператора и транспортного средства в пределах заданных значений контролируемых параметров. Из (2) видно, что точность управления характеризует функционирование ПО с заданными параметрами и в то же время является вероятностным показателем, т.к. спрогнозировать, действия оператора и различные возмущающие воздействия можно лишь с известной долей вероятности.

Четвертый сомножитель (2) Рэпав(Г) - используется для оценки непрерывности навигационно-временного обеспечения (НВО) перевозок, является вероятностным показателем эффективности навигационного комплекса:

Лнав (Г) =ГТ0ЧН ft) wm (t) W^ (t), (6)

где W-nJt), Wm(t), WBm(t) - вероятностные показатели точности, эффективности и надёжности навигационного обеспечения соответственно.

Показатель эффективности навигационного комплекса характеризуется: точностью, непрерывностью и надёжностью навигационно-временного обеспечения.

При определении эффективности навигационных определений, точность

«WITC(BJ = 1

Ргачног(&)~0 Яточн.тс(В)=0

Рис. 1. Движение ПО в «коридоре безопасности»

HBO предлагается оценивать вероятностным показателем точности:

(0 = i [iW)/W)/W)l, (7)

(=1

где АХ, AY, AZ, P(AX),P(AY),P(AZ) - абсолютные погрешности определения координат ПО и их плотности вероятностей соответственно.

Для оценки непрерывности радионавигационного обеспечения предложено использовать вероятностный показатель:

N

(8)

¡=1

где для /-ой радионавигационной системы (РНС) при j-u её состоянии Ej, - коэффициент, показывающий относительное уменьшение зоны радионавигационного поля за счёт его пространственно-временной неоднородности; p^ft) - вероятность существования системы с ненулевой эффективностью.

Надежность навигации при позиционировании подвижных объектов при решении прикладных задач предлагается оценивать при помощи вероятностного показателя надёжности:

KJt) = ¿[рвр(А)Робе(Б/А)Рт(В/А,Б)]у, (9)

i=i

где А - событие заключающееся в функционировании навигационной системы с наперёд заданным качеством; Б - событие заключающееся в эффективной работе человека оператора; В - событие заключающееся в решении основной задачи навигации системой человек-машина; Pnv(A), Р06С(Б/А), РТ(В/А,Б) - вероятности (условные вероятности) наступления событий А, Б и В соответственно; j — номер несовместного работоспособного режима работы навигационной системы.

Знак суммы в формуле учитывает наличие резервных связей в навигационной системе ПО, позволяющих осуществлять комплексное управление.

Таким образом, комплексный показатель безопасности для эргатической транспортной системы позволяет учесть и количественно оценить факторы, влияющие на безопасность ПО во время движения. Имея возможность количественно оценивать безопасность работы человеко-машинных систем, можно корректировать параметры ПО на стадии проектирования, вносить изменения не только в его конструкцию, но и в процесс подготовки оператора, изменять критерии отбора будущих операторов.

Третья глава посвящена разработке систем и устройств контроля ответственных параметров. Проведен анализ требований предъявляемых к современным системам обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте.

Предложены системы и устройства повышения безопасности движения для подвижных объектов железнодорожного транспорта: «Устройство адаптивной коррекции действий оператора транспортного средства», «Система мониторинга состояния подвижных объектов», «Устройство контроля опасного сближения поездов, следующих в одном направлении», «Система интервального регулирования движения поездов».

Система мониторинга состояния подвижных объектов представляет совокупность элементов контроля и управления подвижного объекта (рис.2), предназначена для увеличения степени безопасности работы эргатической системы, посредством внедрения систем контроля состояния электромеханических параметров транспортного средства и биологических параметров оператора, постоянного мониторинга местоположения объекта посредством спутниковых радионавигационных систем (СРНС), оперативного обмена информации ПО с центральным управляющим пунктом.

Рис.2. Структурная схема системы мониторинга состояния подвижных объектов

В отличие от существующих аналогов, для оперативного обмена информацией между ПО и управляющим пунктом предложено использовать радиоканалы, организованные с использованием многоцелевых навигационных космических аппаратов СРНС.

Рис.3. Алгоритмическая схема системы мониторинга состояния подвижных объектов |

При использовании системы мониторинга состояния подвижных объектов достигается непрерывный контроль ПО управляющим пунктом (рис.3), реагирование на появление предотказных, критических и аварийных состояний ПО не только оператора, но и диспетчера, с возможностью дистанционной остановки ПО. В случае аварии, незамедлительное оповещение менеджеров всех уровней о характере и месте происшествия.

Система интервально регулирования движения поездов (рис.4) относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и предназначена для

использования на локомотивах и моторвагонных подвижных составах. Система интервального регулирования движения поездов (СИРДП) представляет собой открытую гибкую систему реального времени и содержит соединённые между собой с использованием выделенных проводных и радиоканалов микропроцессорное устройство обработки информации,

Станция

7Х

Поезд 2

Координаты поезда 1

Координаты поездов 2 и 3 Поезд 1

о а

« Я

Э * „

та о й

Е 5 Я

о и о

-е- 2 е

Локомотив Устройство обработки информации

С

Локомотивная радиостанция

КЛУБ

т Координаты локомотива

Координаты последнего вагона

\7

кСАУТ

Последний вагон Приёмник

СРНС

Станция

■*- Поезд 3

Рис.4. Структурная схема системы интервального регулирования движения поездов

комплексное локомотивное устройство безопасности, приёмники спутниковых навигационных сигналов, радиостанции УКВ диапазона, станционные радиостанции. Сущность разработки состоит в определении минимально допустимого межпоездного интер-

вала движения, максимально допустимого скоростного режима локомотива, контроле целостности железнодорожных составов с использованием приёмников сигналов СРНС, возможности отслеживания, машинистом локомотива местоположения впереди идущего и последующего железнодорожных составов (рис.5).

Основными отличиями от аналогов являются возможность постоянного контроля целостности подвижного состава с использованием приёмников сигналов СРНС, способ организации передачи информации о местоположении поездов следующих в одном направлении.

При использовании системы интервального регулирования движения поездов достигается непрерывный контроль местоположения поезда с заданной точностью, увеличение интенсивности движения за счёт более точного, в сравнении с системами интервального регулирования движения, построенных на основе напольных устройств автоматики, определения местоположения поездов, непрерывный контроль целостности подвижного состава.

Начало

Диагностика программного комплекса и оборудования диспетчерского пункта

Рис.5. Алгоритмическая схема системы интервального регулирования движения поездов

Информация о

параметрах

движения

Данные о состоянии оператора ~

Возмущения

Оператор

Тестирующий сигнал

МУАК

Манипулятор

Корректор устойчивости

Корректирующее, воздействие

Корректирующее устройство

Регулятор

Устройство адаптивной коррекции действий оператора предназначено для решения задачи компенсации изменений динамических свойств оператора ПО. Отличительной особенностью устройства адаптивной коррекции является возможность коррекции манипулирующих воздействий оператора на основании изменений его физиологического состояния в процессе работы. В случае критических изменений физиологического состояния оператора (потери работоспособности), корректирующее воздействие в системе управления выражается в снижении скорости движения до безопасных значений.

Контроль изменения динамических свойств системы осуществляется с применением микропроцессорного устройства адаптивной коррекции (МУАК) (рис.6). В МУАК анализируется текущее состояние оператора, по показателям сердечного ритма, и формируются корректирующие воздействия, которые изменяют динамические свойства корректирующего устройства в таком направлении, чтобы передаточная функция системы оператор - корректирующее устройство оставалась неизменной. Основными задачами МУАК являются: а) формирование тест-сигналов для оператора; б) анализ реакции оператора на тест-сигналы; в) формирование воздействий на корректирующее устройство, изменяющих параметры передаточных функций корректирующих звеньев. Корректирующее устройство (рис.6) предназначено для обеспечения постоянства динамических характеристик системы управления транспортным средством.

На основании известной математической модели тренированного оператора, разработана структурная схема (рис.7) и получена передаточная функция корректирующего устройства:

I Управляющее Т воздействие на объект

Рис.6. Структурная схема человеко-машинной системы с последовательной адаптивной коррекцией

(ТжЛр + 1)(Тр2р + 1)(Тр3р + 1)

(ТХ2Р+ЩЛР+№*,Р+1)

1+1

РТ«А

кЪ* Р + 1\

(10)

От оператора

На

манипулятор

^ку (р)

М 1У«(Р) М СР) И Г* (Р) N к 4 (Р) ^

■м

Последний вагон впереди идущего поезда

Приёмник СРНС

Передатчик

Координаты и скорость движения

Локомотив

Приёмник СРНС

Эталон зременк

Фазовый детектор

Приёмник - АЦП'

Координаты и скорость движения -и

Ж

ОтМУАК

Рис.7. Структура корректирующего устройства

Устройство контроля опасного сближения поездов относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано на железнодорожных единицах с целью повышения безопасности интервального регулирования движения поездов, а также для контроля появления отцепа на перегоне (рис.8).

Целыо разработки является контроль межпоездного интервала во время движения и подача команды о снижении скорости движения на систему автоматического управления тормозами локомотива в случае несоответствия интервала и скорости сближения установленным значениям. Устройство контроля

Рис.8. Структурная схема устройства обнаружения опасного сближения по-опасного сближения поездов ездов является альтерна-

тивным способом контроля величины межпоездпого интервала, не использующим напольные устройства автоматики.

Сущность разработки состоит в определении опасного сближения поездов, следующих в одном направлении по доплеровской разности частот двух радиосигналов: сигнала излучаемого передатчиком идущего впереди поезда, и сигнала принимаемого приемником идущего сзади поезда, а также по изменению расстояния между поездами за единицу времени, вычисляемому по координатам переднего вагона сзади идущего поезда и последнего вагона впереди идущего поезда, определенным спутниковой радионавигационной системой, и комплексирования скоро-

Блок" вычисления скорости

\7

Устройство комплексир ования

кСАУТ

стей, полученных двумя различными способами, с целью повышения вероятности правильного обнаружения опасного сближения поездов (рис.9).

Рис.9. Алгоритмическая схема устройства обнаружения опасного сближения поездов Четвертая глава посвящена исследованию сигналов датчиков прохода колёс (ДПК) систем железнодорожной автоматики.

В системах контроля свободпости участков пути, использующих ДПК, существует проблема необнаружения прохода колеса вследствие размагничивания постоянных магнитов ДПК. Для решения данной проблемы, в рамках исследования проведён сравнительный анализ эффективности применения различных фильтров

низких частот (ФНЧ) и метода шумоподавления основанного на принципах вейвлет анализа для подавления высокочастотных помех в исследуемых сигналах.

Для фильтрации сигналов применялись математические модели ФНЧ Бат-терворта и Чебышева, различающиеся крутизной наклона амплитудно-частотной характеристики в полосе подавления и колебательностью переходной характеристики.

Для фильтрации с использованием вейвлет разложения применялись различные типы вейвлетных функций: Добеши, Хаара, Симлета, Гаусса, Морле различных порядков.

Были использованы функции «гибкой» (soft) и «жёсткой» (hard) пороговой обработки сигнала, рассчитанные с использованием: существующих критериев оценки.

Исследование фильтрации сигнала фильтрами низких частот показало следующее:

- восстановленный сигнал имеет определённый динамический сдвиг по времени относительно оригинального сигнала, что обусловлено задержками, вносимыми в сигнал ФНЧ (рис.10), коэффициент корреляции между восстановленным сигналом и оригиналом 0,882, запаздывание по времени восстановленного сигнала отностательно оригинала в диапазоне изменений скорости движения колеса от 35 до 50 км/ч составило 6-8 мс;

- высокочастотная компонента спектра сигнала полностью подавляется ФНЧ, что негативно сказывается точности последующего восстановления сигнала (рис.11);

- прослеживается зависимость изменения вида спектра частотного сигнала от скорости движения колеса относительно датчика, таким образом, изменяется и частота среза сиг-

Рис. 10. Графики а) исходного сигнала и б) сигнала после ФНЧ Батгерворта

10' Ю4 105 Гц

Рис.11. Частотные спектры а)исходного сигнала и б) сигнала после ФНЧ Батгер-

ворта

нала по значению которой выбирается амплитудо-частотная характеристика (АЧХ) фильтра, как следствие требуется динамически изменять АЧХ ФНЧ в соответствии со скоростью движения поезда.

Исследование подавления высокочастотных помех в сигналах с использованием вэйвлет разложения показало следующее:

- не наблюдается динамического сдвига по времени восстановленного сигнала относительно оригинала после проведения операции шумоподавления (рис.12), коэффициент корреляции между восстановленным сигналом и оригиналом 0,997, запаздывание по времени восстановленного сигнала отностительно оригинала в диапазоне изменений скорости движения колеса от 35 до 50 км/ч составило менее 2 мс;

- получена явная зависимость качества подавления высокочастотных помех от глубины разложения сигнала на составляющие, от типа применяемых вэйвле-тов (наихудшие результаты показали всйвлеты Хаара и Добыли низких порядков (рис. 13 а), наилучшие вейвлет Симлета 7го порядка (рис.136)) и выбора типа функции пороговой обработки (наиболее точно сигнал был восстановлен с использованием функции «гибкой» пороговой обработки, порог удаления шумов для которой определялся с использованием модифицированного критерия Штайна);

- высокочастотные составляющие частотного спектра сигнала после шумоподавления остаются, что положительным образом сказывается на восстановлении сигнала (рис.14).

Проведённый в исследовании сравнительный анализ методов фильтрации показал, что:

Рис.12. Графики а)исходного сигнала и б) сигнала после вейвлет фильтрации

Рис.13. Сигнал восстановленный с помощью а) вейвле-та Хаара 2-го порядка; б) вейвлета Симлета 7-го по-

1. Фильтрация сигналов ДПК позволит более точно определять время прохождения оси вагона над датчиком и формировать более короткий, соответствующий действительному промежутку времени прохождения буксы, стробирующий

импульс.

2. Фильтрация сигналов даёт возможность для достоверного обнаружения прохода колесной пары на низких скоростях.

3. Фильтрация сигналов позволит снизить массу постоянного магнита в конструкции датчиков и, как следствие, его габариты, что с учётом количества используемых

на железной дороге ДПК, существенно снизит затраты на их изготовление.

Преимущества использования вэйвлет фильтрации для сигналов ДПК позволяют. рекомендовать данный метод для использования в системах железнодорожной автоматики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выполнении диссертационной работы:

1. Проведён анализ безопасности подвижных объектов железнодорожного транспорта, с учетом, как техногенных факторов, так и влияния человека;

2. Предложен комплексный показатель безопасности для человеко-машинных систем на транспорте. Использование комплексного показателя безопасности для эргатической транспортной системы позволяет учесть и количественно оценить факторы, влияющие на безопасность ПО во время движения;

3. Разработаны структурные схемы устройств и систем контроля ответственных параметров подвижных единиц на железнодорожном транспорте. Внедрение разработанных алгоритмов систем и устройств контроля ответственных параметров на железнодорожном транспорте повысит безопасность перевозок;

4. Выполнен сравнительный анализ методов фильтрации сигналов датчиков аппаратуры контроля подвижного состава на ходу поезда. Применение вейвлет фильтрации для сигналов ДПК повысит точность работы аппаратуры железнодорожной автоматики, что так же позволит повысить эффективность и безопасность перевозок на железной дороге.

ю5 ю' ю5 Гц

Рис.14. Спектр восстановленного сигнала после вейвлет фильтрации

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. М.Г.Комогорцев, В.С.Марюхненко. Особенности функционирования и перспективы развития аппаратуры спутниковой навигации. Информационные системы контроля и управления в промышленности и на транспорте: Сб. науч. трудов/ Под ред. Ю.Ф.Мухопада. - Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2007. - Вып.15. - 173с.

2. Демьянов В.В., Комогорцев М.Г., Марюхненко. Оценка качества навигационных определений при решении прикладных задач // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование,- Иркутск. ИрГУПС. - 2007. - 2(13) С.115-127.

3. Марюхненко B.C., Комогорцев М.Г., Трускова Т.В. Пути предотвращения критических состояний на транспорте // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование.- Иркутск. ИрГУПС. - 2007. - 2(14) С.96-102.

4. B.C. Марюхненко, М.Г. Комогорцев // Критические и предотказные состояния на транспорте. Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2007». Том 1. Транспорт. - Одесса: Черноморье, 2007.-88с.

5. М.Г. Комогорцев. Создание интерактивной обучающей программы // Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования: тезисы докладов 64-й региональной студенческой конференции, 1 марта 2006 г. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006.

6. В.С.Марюхненко, М.Г.Комогорцев, Т.В.Трускова. Синтез устройства адаптивной коррекции управляющих воздействий оператора транспортного сред-ства//Вестник Иркутского Государственного Технического Университета №3 (35). -2008. С.131-137.

7. V.V.Dem'yanov, L.V.Kozienko, M.G.Komogortsev and V.S.Marukhnenko. The prospccts of using GNSS at railway transport //Proceedings of the First International Symposium on Innovation & Sustainability of Modern Railway. October 16-17, 2008 Nanchang, China. China Railway Publishing House 2008 Beijing.

8. Демьянов B.B., Марюхненко B.C., Бяков А.Г., Комогорцев М.Г. Оперативный контроль доступности навигационных определений пользователей спутниковых радионавигационных систем // Информационно измерительные и управляющие системы. - 2008. - №9, т.6. - С.31 - 39.

Устройства и системы, разработанные в ходе работы над диссертацией, защищенные патентами РФ:

1. Пат. 73570 Российская федерация, МПК (2006.01) Всеволновое устройство приёма и обработки навигационных сигналов [Текст] / В.С.Марюхненко, М.Г.Комогорцев; Патентообладатель Иркутский гос. ун-т путей сообщ. -2007148480/22; заявл. 24.12.07; опубл. 20.05.08, Бюл. № 9. - Зс.: рис.

2. Пат. 76153 Российская федерация, МПК (2006.01) Система мониторинга состояния подвижных объектов [Текст] / В.С.Марюхненко, М.Г.Комогорцев; Патентообладатель Иркутский гос. ун-т путей сообщ, - 2008114483/22; заявл. 14.04.08; опубл. 10.09.08, Бюл. № 25. - Зс.: рис.

3. Пат. 78757 Российская федерация, МПК (2006.01) Система интервального регулирования движения поездов [Текст] / М.Г.Комогорцев [и др.]; Патентообладатель Иркутский гос. ун-т путей сообщ. - 2008124296/22; заявл. 16.06.08; опубл. 10.12.08, Бюл. № 34. - Зс.: рис.

4. Пат. 79082 Российская федерация, МПК (2006.01) Устройство обнаружения опасного сближения поездов, следующих в одном направлении [Текст] / М.Г.Комогорцев [и др.]; Патентообладатель Иркутский гос. ун-т путей сообщ. -2008125963/22; заявл. 25.06.08; опубл. 20.12.08, Бюл. № 35. - Зс.: рис.

Подписано в печать 28.05.2009. Формат 60x84'/, Бумага офсетная. Печать трафаретная. Гарнитура «Ите5Ке\у11отап». Усл. печ. л. 1,5 Тираж 80 экз. Заказ № 6715н

Отпечатано в Глазковской типографии 664039, Иркутск, ул. Гоголя, 53. Тел. (3952)38-78-40

Введение

Глава 1. Анализ причин возникновения и путей предотвращения чрезвычайных ситуаций на транспорте

1.1. Чрезвычайные ситуации на транспорте

1.1.1. Анализ опасностей технических систем

1.1.2. ( Чрезвычайные ситуации на транспорте как один из видов опасностей технических систем

1.1.3. Принцип построения многоуровневой системы 21 обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте

• 1.2. Предупреждение критических ситуаций на транспорте

1.2.1. Повышение безопасности технических систем на транспорте

1.2.2. Человеко-машинные системы на транспорте

1.2.3. Уменьшение негативного влияния человеческого 29 фактора

1.3. Системы обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте^

1.3.1. ^ Применение спутниковых навигационных систем на железнодорожном транспорте

1.3.2. Системы железнодорожной автоматики как средство 35 обеспечения транспортной безопасности

1.3.3. Функции датчиков прохода колёс в системах 37 железнодорожной автоматики

Выводы.

Глава 2. Эффективность обеспечения безопасности технических систем

2.1. Оценка эффективности обеспечения безопасности транспортных систем

2.1.1. Критерии эффективности работы транспортных систем

2.1.2. Эффективность обеспечения безопасной работы транспорта

2.2. Безотказность работы человеко-машинных систем

2.2.1. Факторы, влияющие на надёжность человеко-машинных 49 систем

2.2.2. Оценка безотказности работы человеко-машинных 52 систем

2.3. Повышение точности управления транспортными системами

2.3.1. Транспортная система как объект управления

2.3.2. Точность управления подвижными объектами на 59 транспорте

2.3.3. Влияние оператора на точность управления подвижными 62 объектами

2.4. Эффективность использования спутниковых систем навигации в целях обеспечения безопасности движения

2.4.1. Концепция организации и использования глобальных 64 спутниковых радионавигационных систем.

2.4.2. Факторы, влияющие на точность навигационно- 69 временного обеспечения

2.4.3. Оценка эффективности навигационного обеспечения подвижных объектов на транспорте

Выводы

Глава 3. Разработка систем контроля ответственных параметров движения поездов

3.1. Задачи разработки технических систем

3.1.1. Разработка систем автоматического управления

3.1.2. Современные технологии обеспечения безопасности на 82 транспорте

3.1.3. Повышения качества управления автоматизированными 86 системами

3.2. Разработка эргатических систем обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте

3.2.1. Система мониторинга возникновения критических и предотказных состояний подвижных объектов

3.2.2. Устройство адаптивной коррекции действий оператора 94 транспортного средства 3.3. Разработка алгоритмов и систем автоматического контроля ответственных параметров движения поездов

3.3.1. Устройство контроля величины межпоездного интервала

3.3.2. Система интервального регулирования движения поездов

Выводы

Глава 4. Сравнительный анализ способов фильтрации сигналов датчиков прохода колёс

4.1. Теоретические основы обработки сигналов ДГЖ в устройствах обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте

4.1.1. Работа датчика прохода колёс в составе АКПС

4.1.2.Сигналы, формируемые датчиком прохода колёс

4.1.3. Используемые методы обработки сигналов

4.2. Методика постановки эксперимента

4.2.1. Цели и задачи проведения эксперимента

4.2.2.Технические средства и методы обеспечения измерений 136 4.3.Обработка результатов измерений

4.3.1.Програмные средства обработки полученных данных

4.3.2.Фильтры нижних частот

4.3.3. Вейвлет фильтрация сигналов

4.3.4. Анализ результатов фильтрации в исследуемых сигналах 148 Выводы 150 Заключение 152 Список использованных источников

В настоящее время в мире эксплуатируются множество наземных, воздушных, транспортных средств и морских судов, необходимость использования которых обусловлена развитием экономики. В [1] приведены статистические данные, в соответствии с которыми, основными производственными процессами на транспорте считаются перевозка грузов и пассажиров, а также процессы по техническому обслуживанию и ремонту самих транспортных средств. Ежегодно в Российской Федерации транспортом перевозится более 3,5 млрд. т грузов, а ежесуточные перевозки людей превышают 100 млн. человек [2].

Одной из основных задач на транспорте является безаварийная и безопасная перевозка грузов и пассажиров. Увеличение скоростей движения транспортных средств, дальности перевозок, количества перевозимых грузов, освоение новых территорий континентов и акваторий, появление принципиально новых транспортных средств и способов управления являются основными факторами, которые делают исследования в области безопасности перевозок актуальными. Проведённый анализ современных систем обеспечения безопасности на транспорте показал существование резервов повышения качества перевозок путём контроля ответственных параметров подвижных объектов, а так же путём мониторинга информационных управляющих систем и состояния человека-оператора во время движения.

Актуальность развития проблемной области данной специальности и ее народнохозяйственное значение обусловлено ростом масштабов работ по интенсификации и компьютеризации технологического производства и комплексной автоматизации интегрированного управления функционированием, как сетью технологических процессов, так и отдельным предприятием и целой отраслью народного хозяйства.

Целью исследований является повышение безопасности транспортных перевозок путём разработки алгоритмов контроля ответственных параметров движения поездов, разработки управляющих человеко-машинных систем с учётом влияния человеческого фактора и повышения точности обработки сигналов датчиков с применением современных методов фильтрации.

Задачи исследований: а) анализ безопасности движения подвижных объектов железнодорожного транспорта; б) разработка критерия оценки безопасности для эргатической транспортной системы с учётом применения радионавигационных систем для повышения безопасности движения; в) сравнительный анализ методов фильтрации сигналов аппаратуры контроля подвижного состава на ходу поезда с целью обоснования выбора алгоритма, обеспечивающего повышения точности функционирования информационно-управляющих систем; г) создание на научной основе автоматических систем контроля ответственных параметров подвижных объектов железнодорожного транспорта.

В первой главе произведён статистический анализ чрезвычайных ситуаций (ЧС) на различных видах транспорта, на основании полученных данных произведена классификация транспортных аварий и катастроф по видам транспорта и масштабам последствий, выделены основные причины возникновения ЧС на транспорте. Дана краткая характеристика влияния человека на различных этапах производственного цикла транспортных систем, выделены положительные и отрицательные факторы взаимодействия человека и технических средств.

Проведён анализ опасностей технических систем на транспорте. Выделены основные взаимодействующие компоненты транспортных систем, описаны их взаимосвязи.

Приведена общая концепция организации многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте.

Ответственный параметр в технологическом процессе движения транспорта — это параметр, величина которого непосредственно влияет на безопасность движения поездов. В работе предложены новые способы контроля таких ответственных параметров, как состояние оператора во время движения, величина межпоездного интервала и целостность подвижного состава, а так же способ повышения точности обнаружения прохода колеса железнодорожной подвижной единицы.

Проанализировано влияние человека на различных этапах производственного цикла транспортных систем, выделены положительные и отрицательные факторы взаимодействия человека и технических средств. Рассмотрена деятельность оператора подвижного объекта, определены основные причины отказов и сбоев в работе человека. На основании анализа выработаны рекомендации технического и организационного характера по повышению надёжности работы операторов транспортных средств.

Рассмотрен вопрос использования возможностей спутниковых радионавигационных систем для повышения интенсивности и безопасности движения на железнодорожном транспорте.

Так же произведён краткий анализ применения средств железнодорожной автоматики для обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте. Показана важность точной и избирательной работы датчиков прохода колёс входящих в состав многих систем железнодорожной автоматики.

На основании результатов первой главы поставлены и решены задачи диссертации.

Во второй главе рассмотрены вопросы количественной оценки безопасности и эффективности работы транспортных систем. Предложено ввести комплексный вероятностный показатель безопасности для человекомашинных систем. Составляющими комплексного показателя безопасности, в рамках данной работы, приняты следующие показатели:

- безотказность работы человеко-машинных систем;

- точность управления оператора подвижного объекта (ПО);

- точность управления транспортного средства;

- эффективность навигационного обеспечения.

Комплексный показатель безопасности эргатической (человеко-машинной) транспортной системы позволяет учесть и количественно оценить факторы, влияющие на безопасность ПО во время движения. Имея возможность количественно оценивать безопасность работы человеко-машинных систем, можно корректировать параметры ПО на стадии проектирования, вносить изменения не только в его конструкцию, но и в процесс подготовки оператора, изменять критерии отбора будущих операторов.

Третья глава посвящена разработке систем и устройств контроля ответственных параметров подвижных объектов на транспорте. Проведен анализ требований предъявляемых к современным системам обеспечения безопасности движения. Определены основные направления развития транспортных систем управления и контроля.

Предложены системы и устройства повышения безопасности движения транспортных средств: «Система мониторинга состояния подвижных объектов», «Система интервального регулирования движения поездов», «Устройство адаптивной коррекции действий оператора транспортного средства», «Устройство контроля опасного сближения поездов, следующих в одном направлении».

Четвертая глава посвящена исследованию сигналов датчиков прохода колёс систем железнодорожной автоматики.

В рамках исследования проведён сравнительный анализ эффективности применения различных фильтров низких частот и метода шумоподавления основанного на принципах вейвлет анализа для подавления высокочастотных помех в исследуемых сигналах.

Результаты работы могут быть использованы на железнодорожном транспорте при проектировании новых и модернизации существующих систем обеспечения безопасности.

Система мониторинга состояния подвижных объектов представляет собой общий принцип организации современной системы обеспечения транспортной безопасности с использованием современных средств комплексного контроля состояния подвижных объектов и способов обмена оперативной информацией между транспортным средством и управляющим пунктом. Особенностью системы мониторинга состояния подвижных объектов является возможность её использования на различных видах транспорта, в том числе таких, где раньше считалось невозможным производить мониторинг состояния транспортного средства в реальном времени (например, полярная авиация, трансграничные автомобильные перевозки и т.п.).

Разработанная система интервального регулирования движения позволит увеличить интенсивность движения на дороге, что позволит существенно увеличить экономическую эффективность перевозок железнодорожных перевозок. В настоящее время на дороге не представляется возможным отказаться от напольных устройств СЦБ и полностью перейти на системы интервального регулирования движения построенных на основе спутниковых систем навигации в виду возможности непрогнозируемых сбоев в работе последних. Однако, применение СИРДП совместно с напольными устройствами СЦБ позволит обеспечить увеличение интенсивности движения, сохраняя при этом высокие показатели надёжности работы железнодорожного транспорта.

Применение устройства обнаружения опасного сближения поездов позволит организовать дополнительный уровень контроля безопасности для работы железнодорожного транспорта на основных магистралях. Использование устройства на малодеятельных и не электрифицированных участках дорог существенно повысит безопасность движения.

Устройство адаптивной коррекции действий оператора транспортного средства является перспективным направлением исследований в области повышения безопасности движения различных для транспортных средств. В работе предложен способ контроля состояния человека-оператора и коррекции его управляющих воздействий на основе информации о психофизиологическом состоянии оператора. Способ коррекции рассчитан в первую очередь на транспортные средства, где на протяжении продолжительного времени от человека требуется производство высокоточных управляющих действий.

Фильтрация сигналов ДПК позволит более точно определять время прохождения оси вагона над датчиком и формировать более короткий, соответствующий действительному промежутку времени прохождения буксы, стробирующий импульс.

Так же, фильтрация сигналов даёт возможность для достоверного обнаружения прохода колесной пары на низких скоростях.

Применение фильтрации сигналов ДПК позволит существенно снизить количество магнитных материалов используемых при изготовлении датчиков. Амплитуда сигналов, генерируемых ДПК прямо пропорциональна скорости прохождения колеса мимо датчика, основным элементом которого является постоянный магнит. Из принципа работы ДПК видно, что чем большей массы используется магнит, тем больше амплитуда генерируемых им импульсов. Величина магнита обусловлена требованием высокой достоверности обнаружения сигналов на фоне помех, т.к. никакой фильтрации сигналов не производится. Таким образом, фильтрация сигналов позволит снизить массу постоянного магнита в конструкции датчиков, что с учётом количества используемых на железной дороге ДПК, существенно снизит затраты на их изготовление.

Преимущества использования вейвлет фильтрации для сигналов ДПК позволяют рекомендовать данный метод для использования в системах железнодорожной автоматики.

Заключение

При выполнении диссертационной работы: а) Выполнен системный анализ безопасности подвижных объектов транспорта, с учетом, как техногенных факторов, так и влияния человека. Предложен комплексный показатель безопасности для человеко-машинных систем на транспорте. б) Исследован вопрос применения спутниковых радионавигационных систем для повышения безопасности движения; в) Разработаны структурные схемы устройств и систем обеспечения безопасности движения. г) Проведена экспериментальная обработка сигналов датчиков прохода колёс напольных устройств железнодорожной автоматики.

1. Трифанов, В.Н. Инвариантный статистический анализ и управление в транспортных системах / В.Н. Трифанов. СПб.: ЭлморДООЗ. - 192с.

2. Анализ рынка перевозок. Электрон, дан. - Режим доступа: http.7/www.transgarant.com/ru/information/analysis/index.php?from= 13 &id= 13

3. Барковский, В.В. Методы синтеза систем управления / В.В. Барковский, А.Н. Захаров, А.С. Шаталов. М.: Машиностроение, 1981. - 278с.

4. Теоретические основы железнодорожной автоматики телемеханики: учебник для вузов / под ред. А.С. Переборова. — М.: Транспорт, 1984. 384с.

5. Безопасность жизнедеятельности: учебник для вузов / A.JI. Михайлов и др.. СПб.: Питер, 2009. - 401с.

6. Безопасность жизнедеятельности: Безопасность жизнедеятельности на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж.-д. транспорта / под ред. К.Б. Кузнецова. -М.: Маршрут, 2005. 4.1. - 576с.

7. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности / С.В. Белов и др.. М.: Высшая школа, 2002. - 326с.

8. Катастрофы и человек: Российский опыт противодействия чрезвычайным ситуациям / под ред. Ю.Л. Воробьёва. М.: ACT-ЛТД, 1997. - Кн.1. - 256с.

9. Атаманюк, В.Г. Гражданская оборона / В.Г. Атаманюк, Л.Г. Ширшев, Н.И. Акимов. М.: Высшая Школа, 1986. - 431с.

10. Дружинин, А. Надзор за транспортом / А. Дружинин. Электрон, дан. — Режим доступа: http://www.ininfo.ru/mag/2008/2008-05/2008-05-002.html.

11. Сазонов, А.Е. Человеческий фактор и безопасность управления подвижными объектами / А.Е. Сазонов // Сборник материалов XVI Общего собрания академии навигации и управления движением, 23.10.2003. — С. 6 — 8.

12. Грачева, Н. Железнодорожный транспорт самый безопасный / Н. Грачева. - Электрон. дан. — Режим доступа: http://www.arhpress.ru/sevmag/2005/2/25/13.shtml

13. Бугай, В.И. Доклад Начальника инспекции по безопасности полетов расследования и профилактики авиационных событий В.И. Бугая на заседании коллегии ФСНТ / В.И. Бугай. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.aviafond.ra/article.php?time=20070606154549

14. Газенко, О.Г. Баевский P.M. Физиологические методы в космической медицине / О.Г. Газенко, P.M. Баевский // Искусственные спутники Земли. — 1963.-Вып. 11.-С. 67-72.

15. Нерсесян, J1.C. Психологические аспекты повышения надёжности управления движущимися объектами / JT.C. Нерсесян. М.: Промедик, 1992. -288с.

16. Стрелков, Ю.К. Инженерная психология: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений. / Ю.К. Стрелков. -М.: Академия, 2001. — 360с.

17. Логунова, О.С. Человеко-машинное взаимодействие: Теория и практика: учебное пособие / О. С. Логунова, И.М. Ячиков, Е.А. Ильина. Ростов н/Д.: Феникс, 2006.-285с.

18. Буралёв, Ю.В. Безопасность жизнедеятельности на транспорте: учеб. для вузов / Ю. В. Буралёв, Е.И. Павлова. М.: Транспорт, 1999. - 200с.

19. Щалягин, Д.В. Многоуровневые и многофункциональные системы управления и обеспечения безопасности движения поездов / Д.В. Щалягин // Железнодорожный транспорт. 2006. - № 03. - С. 15-19.

20. Пушкин В.Н. Железнодорожная психология / В.Н.Пушкин, Л.С. Нерсесян. М.: Транспорт, 1971. -240с.

21. Селяков, Л.Л. Человек, среда, машина / Л.Л. Селяков. Электон. дан. — Режим доступа: http://www.svavia.ru/info/lib/ selchsmprint.html

22. Марюхненко, B.C. Пути предотвращения критических состояний на транспорте / B.C. Марюхненко, М.Г. Комогорцев, Т.В. Трускова //

23. Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. Иркутск. ИрГУПС. 2007. - №2(14).- С.96-102.

24. Розенберг, В.Е. Приминение спутниковой навигации на железнодорожном транспорте / В.Е. Розенберг. Электрон, дан. - Ресурс доступа: http://www.zdt-magazine.ru/publik/techsredstva/ 2008/okt08/kosmos.htm

25. Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: учебник для вузов / сост. В.В. Сапожников. — Ирк.: Маршрут, 2005. — 453с.

26. Татиевский, С.А. Твердотельные и оптоэлектронные элементы в устройствах автоматики и телемеханики / С.А. Татиевский // Автоматика, связь, информатика. 2005. - № 5. - С. 16 - 17: схем.

27. Рельсовый датчик, устойчивый к воздействию вихретокового тормоза: пер с нем. / P.Lau, К. Altehage // Signal und Draht. Электрон, журн. - 2002. — № 9. - S. 44 - 47. - Режим доступа: http://www.css-rzd.ru/zdm/12-2002/02217-3.htrn

28. Система автоматического контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда: ДИСК-БКВ-Ц: Технология обслуж.: Утв. Гл. упр. сигнализации, связи и вычисл. техники М-ва путей сообщ. СССР 29.09.89. М.: Транспорт, 1991. - 134с., ил.

29. Тильк, И.Г. Системы счета осей на станции и перегоне / И.Г. Тильк, В.В. Ляной, Ю.Ф. Редров. — Электрон, дан. Режим доступа: http://www.zdt-magazine.ru/publik/spezproekt/2005 /September- 05-09/tilk.htm

30. Сапожников, В.В. Надежность систем ЖАТ и связи / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, В.И. Шаманов. Ирк.: Маршрут, 2006. - 261с.

31. Белов, В.В. Внедрение системы автоматической идентификации подвижного состава на Российских железных дорогах / В.В. Белов, М.М.

32. Гершензон, Д.С. Котлецов. Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.css-rzd.ru/zdm/07-2003/03088-l.htm

33. Комплекс устройств горочной автоматики. Электрон, дан. — Режим доступа: http://rzd.wmsite.ru/stati/scb-i-sviaz/gorochnaia-avtomatika/

34. Шабельников, А.Н. Современные методы организационного и технологического управления / А.Н. Шабельников // Автоматика, связь, информатика. 2007. - №11 (11). - С. 18 - 23.

35. Директива 96/96/EY «О техническом осмотре автотранспортных средств и их прицепов».

36. Afraimovich, Е. L. Geomagnetic storms and the occurrence of phase slips in the reception of GPS signals / E.L. Afraimovich, O.S. Lesyuta , I.I. Ushakov, S. V. Voeykov //Annals of Geophysics. 2002,- V.45. - № 1.-P.55-71.

37. ГОСТ 27.002-89. Надёжность в технике. Основные понятия. Термины и определения. Введён впервые; введ. 01.07.1990. — М.: Издательство стандартов, 1990.- 64с.

38. Логунова, О.С. Человеко-машинное взаимодействие. Теория и практика: Учебное пособие / О.С.Логунова, И.М. Ячиков, Е.А. Ильина. Ростов н/Д.: Феникс, 2006. - 285с.

39. Диткин, В.А. Интегральные преобразования и операционное исчисление / В.А. Диткин, А.П. Прудников. М.: ГИФМЛ, 1961. - 523с.

40. Haynes, R.D. Hardware and software reliability and confidence limits for computer-controlled systems / R.D. Haynes, W.E. Thompson // Microelectronics and reliability. 1980,- v.20. - №.1-2. -P.109-122.

41. Краткий справочник по эксплуатации авиационного радиоэлектронного оборудования / под ред. Н.П. Сухочева. М.: Воениздат, 1980. - 464с., ил.

42. Дружинин, Г. В. Надежность автоматизированных систем / Г.В. Дружинин. М.: Энергия, 1977. - 536с., ил.

43. Голяков, А.Д. Испытания систем ракетно-космической техники / А.Д. Голяков, В.И. Миронов, В.В. Смирнов. СПб.: ВИККИ им. А.Ф. Можайского, 1992.-398с.

44. Человеческий фактор. Эргономика комплексная научно-техническая дисциплина: пер. с англ. / под ред. Г. Салвенди. - М.: Мир, 1991. — Т. 1. — 599с., ил.

45. Мунипов, В.П. Эргономика: человеко-ориентированное проектирование техники, программных средств и среды: учебник / В.П. Мунипов, В.П. Зинченко. М.: Логос, 2001. - 226с.

46. Аруин, А.С. Эргономическая биомеханика / А.С. Аруин, В.М. Зациорский. — М.: Машиностроение, 1989.- 256с.

47. Human Engineering Guide for Equipment Designers / second editition by Wesley E. Woodson, Donald W. Conover. Univ. of California Press, Berkley, Los Angeles, 1964, 1966.

48. Конопкин, О. А. Инженерная психология и проблема надежности машиниста. / О.А. Кнопкин, Л.С. Нерсеян. М.: Транспорт, 1976. - 239с.

49. Смагин, В.А. Техническая синергетика / В.А. Смагин. — Электрон, дан. -Режим доступа: http://www.sir35.ru/Cmagin/Contents26122.htm#Beg

50. Мусса, Дж.Д. Измерение и обеспечение надежности программных средств. /Дж.Д. Мусса // ТИИЭР. 1980. - Т.68. -№9. - С.26 - 45.

51. Стрелков, Ю.К. Инженерная и профессиональная психология: материалы к курсу лекций на психологический факультете МГУ / Ю.К. Стрелков. — М.: Академия, 2001. 360с.

52. Марюхненко, B.C. Оценка влияния геометрического фактора на точность и информативность позиционирования объекта в спутниковой радионавигационной системе / B.C. Марюхненко // Успехи современной радиоэлектроники. 2008. - №2. - С.ЗО - 40.

53. Марюхненко, B.C. Основы теории систем автоматического управления: учебное пособие / B.C. Марюхненко. Ирк.: ИрГУПС, 2008. - 188с.

54. Попов, Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления: учеб. пособие для втузов / Е.П. Попов. М.: Наука, 1989. - 304с.

55. Крутько, П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем / П.Д. Крутько. М.: Наука, 1987. - 304с.

56. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / под ред. П.П. Дмитриева, B.C. Шебшаевича. М.: Транспорт, 1982. - 272с.

57. Спутниковые радионавигационные системы. Основы функционирования подсистем / под ред. В.Н. Харисова. М.: ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 1997. -400с., ил.

58. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС / под ред. В.Н. Харисова, А.И. Перова, В.А. Болдина. М.: ИПРЖР, 1998. - 400с.

59. Волков, Н.М. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС / Н.М. Волков и др. // Успехи современной радиоэлектроники. — 1997. —№1. — С.33 46.

60. Understandig GPS. Principles and Applications / Ed. By E.D.Kapan. Artech House inc., Northwood., Massachutsetts,1996.

61. Шебшаевич, В. С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / B.C. Шебшаевич. М.: Радио и связь, 1982. - 272с.

62. Демьянов, В.В. Оценка качества навигационных определений при решении прикладных задач / В.В. Демьянов, М.Г. Комогорцев, B.C. Марюхненко // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. ИрГУПС,- 2007.-№1.-С.115-119.

63. Марюхненко, B.C. Оценка точности определения координат объектов с известной траекторией движения / B.C. Марюхненко // Авиакосмическое приборостроение. 2006. - №7. - С.43-46.

64. Болдин, В. А. Зарубежные глобальные системы навигации / В.А. Болдин. М.:ВВИА им. Н. Е. Жуковского, 1986. - 428с.

65. Марюхненко, B.C. Информационная оценка навигационных измерений в условиях априорной неопределенности / B.C. Марюхненко, Ю.Ф. Мухопад // Электромагнитные волны и электронные системы. 2006. -№10. - С.55-61.

66. Домрачева, JI.C. Синтез систем измерения нестационарных температур газовых потоков / JI.C. Домрачева. М.: Машиностроение, 1987. - 224с.

67. Петров, В.В. Информационная теория синтеза оптимальных систем контроля и управления / В.В. Петров, А.С. Усков. М.: Энергия, 1975. - 274с.

68. Ким, Д.П. Теория автоматического управления / Д.П. Ким. — М.: Физматлит, 2003. Т. 1. - 288с.

69. Розенберг, В.Я. Введение в теорию точности измерительных систем / В.Я. Розенберг. М.: Советское радио, 1975. — 303с.

70. Петров, Б.Н. Принцип построения и проектирования безпоисковых самонастраивающихся систем / Б.Н. Петров, В.Ю. Рутковский, И.Н. Крутова, С.А. Земляков. -М.: Машиностроение, 1972. 247с.

71. Марюхненко, B.C. Основы ТАУ / B.C. Марюхненко. Ирк.: ИРГУПС,2009. - 156с.

72. Косинов, С.С. Задачи синтеза адаптивных систем управления / С.С. Косинов, P.P. Зиятдинов, В.В. Звездин. Электрон, дан. - Режим доступа: http://kampi.bancoip.ru/ zhumal/nomer7/kasinov/kasinov.htm

73. Воронин, В.А. Системы интервального регулирования / В.А. Воронин // Автоматика, связь, информатика. — 2007. — № 7. С.23 - 29.

74. Воронин, В.А. Микропроцессорная система АБТЦ-М / В.А. Воронин // Автоматика, связь, информатика. 2006. - № 2. - С. 18-19: ил.

75. Пат. 76153 Российская федерация, МПК (2006.01) Система мониторинга состояния подвижных объектов / В.С.Марюхненко, М.Г.Комогорцев; Патентообладатель Иркутский гос. ун-т путей сообщ. 2008114483/22; заявл. 14.04.08; опубл. 10.09.08, Бюл. № 25. - Зс.: рис.

76. Бородакий, Ю.В. Основы теории систем управления (Исследование и проектирование) / Ю.В. Бородакий, Ю.Г. Лободинский. М.: Радио и связь,2004. - 256с.

77. Пилотный проект по применению спутниковых технологий на железнодорожном транспорте на опытном участке Москва — Клин. ВНИИАС МПС России. — Электрон. дан. Режим доступа: htpp://www.gismps.ru/content/viev/l 93/56/

78. Душков, Б.А. Основы инженерной психологии: учебник для студентов вузов / Б. А. Душков, А. В. Королев, Б. А. Смирнов. М.: Академический проект,2002. - 576с.

79. Максимов, М.В. Радиоэлектронные системы самонаведения / М.В. Максимов, Г.И. Горгонов. М.: Радио и связь, 1982. - 304с., ил.

80. Красовский, А.А. Системы автоматического управления полётом и их аналитическое конструирование / А.А. Красовский. М.: Наука, 1973. - 560с.

81. Патент России № 2287447 С2 кл. В 61 L 23/16

82. Патент России № 2262459 кл. В 61 L 25/04

83. Шевердин, И.Н. Анализ работы средств контроля ДИСК, КТСМ за состоянием подвижного состава на ВСЖД за 2006 год / И.Н. Шевердин.

84. Блейхурт, Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов: пер. с англ. / Р. Блейхурт. М.: Мир, 1989. - 448с.

85. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. М.: Наука, 1981. - 723с.

86. Преобразование Фурье. — Электрон, дан. — Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/ПpeoбpaзoвaниeФypьe.

87. Нуссбаумер, Г. Быстрое преобразование Фурье и алгоритмы вычисления свёрток: пер. с англ. / Г. Нуссбаумер. М.: Радио и связь,1985. - 248с.

88. Левкович-Маслюк, Л. Введение в вейвлет-анализ: учебный курс / Л. Левкович-Маслюк, А. Переберин. -М.: ГрафиКон'99, 1999. -425с.

89. Добеши, И. Десять лекций по вэйвлетам / И. Добеши. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. - 646с.

90. Дьяконов, В.П. Вейвлеты: от теории к практике / В.П. Дьяконов. М.: СОЛОН-Р, 2002. - 448 с.

91. Смоленцев, Н.К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в Matlab / Н.К. Смоленцев. М.: LVR Пресс, 2005. - 304с.

92. Гоноровский, И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: учебник для вузов / И.С. Гоноровский, И.С. Демин. М.: Радио и связь, 1994. - 608с.

93. Тихонов, В.И. Статистическая радиотехника / В.И. Тихонов. М.: Радио и связь, 1982.-624с.

94. ГОСТ 16263-70. ГСИ. Метрология. Термины и определения. Введ. 30.07.1970. — М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1970. - 56с.

95. Куликов, Е. И., Трифонов А. П. Оценка параметров сигналов на фоне помех / Е. И. Куликов, А.П. Трифонов. М.: Советское радио, 1978. - 280с.

96. Левин, Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники / Б.Р. Левин. — М.:Советское радио, 1969. — Т.1 656с., ил.

97. Теория обнаружения сигналов / под ред. П. А. Бакута. М.: Радио и связь, 1984.- 440с.

98. Donoho, D.L. De-noising by soft-thresholding / D.L. Donoho // IEEE Trans, on Inform. Theory. 1995. - #3. - p. 613-627.

99. Алексеев, К.А. Теория и практика шумоподавления в задаче обработки сейсмоакустических сигналов / К.А. Алексеев. Электрон, дан. — Режим доступа: http://matlab.exponenta.ru/wavelet/book5/12.php

100. Donoho, D.L. Neo-classical minimax problems, thresholding, and adaptation / D.L Donoho, I.M. Johnstone // Bernoulli. 1996. - #1. - pp. 39-62.

101. Дьяконов, В., Абраменкова И. MATLAB. Обработка сигналов и изображений. Специальный справочник / В. Дьяконов, И. Абраменкова. — СПб.: Питер, 2002. 608с.