автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Устройство определения координаты и скорости отцепов для систем управления технологическими процессами на транспорте

УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТЫ И СКОРОСТИ ОТЦЕПОВ ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ НА ТРАНСПОРТЕ

Специальность 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Автореферат ' диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара 2008

003459786

Работа выполнена в Самарском государственном университете пу сообщения на кафедре «Автоматика, телемеханика и связь железнодорожном транспорте»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Тарасов Евгений Михайлович

доктор технических наук, профессор Ясовеев Васих Хаматович

кандидат технических наук, доцент Белоногов Алексей Сергеевич

Ведущая организация

Государственное образовательное учреждени высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения»

Защита состоится «20» февраля 2009г. в 14:00 на заседа диссертационного совета Д 212.288.02 при Уфимском государствен авиационном техническом университете по адресу: 450000, Уфа - це ул. Карла Маркса, 12, УГАТУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимск государственного авиационного технического университета.

Автореферат разослан «/^ » января 2009 года

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просим направлят диссертационный совет Д 212.288.02 по адресу: 450000, Уфа - це ул. Карла Маркса, 12, УГАТУ

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессо.

У)

V* Г.Н.

Утляков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Решение стратегической задачи повышения эффективности работы железнодорожного транспорта, увеличения пропускной и провозной способности железных дорог невозможно без их оснащения современными техническими средствами. В этой связи сортировочная горка является одним из первоочередных объектов автоматизации, который в значительной степени определяет эффективность и показатели качества перевозочного процесса.

Сортировочные горки, являясь важнейшим и основным технологическим звеном в сортировочном процессе, должны обеспечивать распределение свободно скатывающихся вагонов (отцепов) по путям подгорочного парка и регулирование скоростей их движения на спускной части. В связи с этим, на всех уровнях развития горочной техники и технологии, автоматизация процессов управления маршрутами движения отцепов и регулирования скоростей скатывания, с учетом необходимых интервалов и дальности пробега, является первоочередной задачей.

Несмотря на то, что в области определения скорости отцепов на спускной части сортировочной горки накоплен значительный опыт, существующие устройства строятся, как правило, с использованием точечных датчиков электронно-педального типа, имеющих невысокую надежность и большую погрешность, или с использованием радиолокационных скоростемеров, которые из-за воздействия возмущающих факторов в виде побочных отражений сигнала от отцепов, движущихся по соседним путям в зоне действия датчиков, вызывающих глубокие флуктуации входного сигнала по длительности и амплитуде, имеют большие погрешности измерения скорости. Кроме того, существующие устройства определяют скорость отцепа в определенных зонах спускной части сортировочной горки, и, следовательно, невозможно определить скорость отцепа непрерывно, по всей траектории движения отцепа, что важно при глубокой автоматизации процесса роспуска составов.

Таким образом, до настоящего времени не созданы устройства определения скорости отцепов, в полной мере отвечающие потребностям железных дорог. Поэтому создание нового устройства определения скорости отцепов на спускной части сортировочных горок, обеспечивающего инвариантность к возмущающим воздействиям, обладающего высокой точностью определения скорости, позволяющего определять и контролировать скорость отцепов по всей траектории движения и оперативно предоставлять информацию о динамике движения отцепа для систем управления скоростью

роспуска составов на горках, является актуальной научно-технической задачей, имеющей важное народно-хозяйственной значение.

Диссертационная работа выполнялась согласно: «Программе реализации основных направлений развития и социально-экономической политики железнодорожного транспорта на период до 2005 года» (утвержденной МПС о 04.03.1997г. № А-276у); «Перечню основных проблем железнодорожног транспорта для первоочередного финансирования научных исследований) (утвержденному МПС от 26.12.2002г. № Я-1272у); «Концепции развити средств железнодорожной автоматики и телемеханики на период 2000-2004 гг.> (утвержденной МПС от 06.08.2001г. №-1379у).

Цель работы и основные задачи исследования. Целью работы являете разработка и исследование устройства определения координаты и скорост отцепов на спускной части сортировочной горки, нечувствительного возмущающим факторам, с расширенными функциональными возможностями.

Исследования проведены, применительно к сортировочным горкам оборудованным электрическими рельсовыми цепями и механизированным вагонными замедлителями.

Для достижения данной цели был поставлен комплекс задач:

- проведение анализа методов и алгоритмов регулирования скорост отцепов на основе информации о текущей скорости отцепов на спускной част сортировочных горок;

разработка математических моделей рельсовых цепей функционирующих на повышенных частотах в различных режимах (свободное занятое), для выявления наиболее информативных признаков характеризующих динамику изменения состояний рельсовых линий;

- разработка структуры первичного датчика определения координаты скорости отцепов, нечувствительного к воздействию возмущающих факторов;

- разработка методики синтеза решающей функции вычислител координат отцепов с использованием множества информативных признаков;

- техническая реализация устройства определения скорости отцепов н спускной части сортировочной горки и внедрение его в комплекс систе автоматического управления скорости отцепов.

Методы исследования. Методологической основой и общетеоретическо базой исследования является принцип системного анализа процессов приняти решений по состоянию элементарного контрольного участка на основ выбранных информативных признаков и решающих функций, а также анализ и синтеза схем, функционального и математического анализа, теори электрических цепей, распознавания образов.

Для разработки моделей применялись методы математического моделирования на ЭВМ с использованием программного пакета МаЛсас! с проверкой полученных результатов, путем сравнения с экспериментальными исследованиями распространения сигналов по рельсовым линиям, опубликованными в открытой печати.

Научная новизна:

1) разработаны новые принципы построения устройства определения координаты и скорости отцепа на спускной части сортировочной горки, основанные на многопараметрической оценке динамики изменения координаты отцепа, что позволило обеспечить нечувствительность к изменению основного дестабилизирующего параметра-сопротивления изоляции рельсовых линий;

2) разработаны математические модели рельсовых цепей высокой частоты, дополнительно учитывающие повышенное сопротивление шунтирования рельсов отцепами, что позволило получить выражения напряжений и токов на входе рельсовой линии и выявить наиболее информативные сочетания признаков, характеризующих динамику изменения состояний рельсовых линий при передвижении по ним отцепов;

3) предложена методика синтеза решающей функции вычислителя координаты и скорости отцепа на основе принципов распознавания образов, позволившая с помощью множества информативных признаков определить координату отцепа в любой точке траектории движения отцепа и по динамике изменения координаты определить скорость отцепа.

Основные положения работы, выдвигаемые на защиту:

- новый способ определения координаты отцепа, базирующийся на основополагающих принципах распознавания образов и основанный на использовании множества информативных признаков, характеризующих динамику изменения состояния рельсовой линии, позволяющий обеспечить минимальную погрешность определения координаты отцепов при длине ЭКУ - 12,5 м.5^ = 0,9%, а при длине ЭКУ - 25 м, 8,„1П = 5,7%.

- математические модели рельсовой цепи элементарного контрольного участка с четырехполюсной схемой замещения и комплексным повышенным сопротивлением шунтирования колесными парами отцепов рельсовых линий, позволяющие проанализировать изменения напряжений и токов, а также их фазовые соотношения на входе рельсовой линии элементарного контрольного участка с учетом изменения сопротивления изоляции и координаты отцепа;

- методика синтеза решающей функции с аргументами - множеством признаков, зависящих от координаты отцепа, позволившая получить ряд решающих функций, нечувствительных к изменению сопротивления изоляции рельсовых линий в диапазоне от 0,2 до 50 Ом.км и непрерывно определять

5

координаты отцепа на элементарных контрольных участках длиной Сэку = 12,5 м и Еэку = 25;

- созданное устройство определения координат и скорости отцепов, обеспечивающее относительную нечувствительность к изменению основного дестабилизирующего фактора - сопротивления изоляции рельсовых линий в широком диапазоне его изменения - при сохранении минимальной погрешности, имеющее высокие эксплуатационные характеристики, которо может быть рекомендовано к широкому внедрению на сети магистральны железных дорог и промышленного железнодорожного транспорта.

Практическую ценность работы составляют:

- созданное устройство непрерывного контроля координаты и скорост отцепов на спускной части сортировочных горок, обеспечивающее правильно определение координат при длинах ЭКУ 12,5 м и 25

с использованием степенного полинома в качестве решающей функции диапазоне изменения основного возмущающего фактора - сопротивлени изоляции от 0,2 до 50 Ом.км;

- разработанные математические модели рельсовых цепей, позволяющи исследовать изменения токов и напряжений на входе рельсовой линии определять пределы работоспособности рельсовых цепей и прогнозировать и функциональные возможности при проектировании систем интервальног управления движения поездов.

Реализация результатов работы осуществлена путем внедрени устройства определения координат и скорости отцепов в комплексе системь автоматического управления скоростью отцепов на сортировочной горк Пенза-Ш Куйбышевской железной дороги - филиала ОАО РЖД.

Математические модели рельсовых цепей, позволяющие исследоват изменения напряжений и токов на входе горочной рельсовой цепи, а такж перегонных тональных рельсовых цепей использованы в комплекс автоматизированного проектирования систем и устройств СЦБ.

Результаты работы используются в учебном процессе СамГУПС пр выполнении лабораторных работ и чтении лекций по курсам «Математическо моделирование устройств железнодорожной автоматики, телемеханики связи», «Станционные системы автоматики и телемеханики».

Апробация работы. Основные положения и результаты научны исследований диссертационной работы докладывались и обсуждались н международных, региональных научно-практических конференциях проводимых в СамГУПС, ТелеКомТранс 2006, 2007 в г. Сочи, ТрансЖАТ г. Санкт-Петербурге, ОмГУПС, СНЦ РАН, г. Самара, заседаниях научно технического семинара электротехнического факультета СамГУПСа.

6

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 10 печатных работах, которые включают в себя 8 статей (из них четыре - в изданиях, определенных ВАК Минобразования России), один патент РФ и одно свидетельство на регистрацию программного продукта.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Материалы диссертации изложены на 134 страницах основного текста, содержат 43 иллюстрации, 6 таблиц, 7 приложений. Библиография включает в себя 86 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и выбранного направления исследований, дана краткая характеристика диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, основные положения, выносимые на защиту.

Глава 1 посвящена исследованию методов и алгоритмов определения и регулирования скорости отцепов на сортировочных горках.

Процесс расформирования составов является весьма сложным в плане реализации алгоритмов функционирования, протекающим при непрерывно изменяющихся внешних факторах, высокой интенсивности процесса и временных ограничениях. Для выполнения сортировочной работы широко используются различные специальные устройства, среди которых основными являются сортировочные горки.

Работы Н.Ф. Фонарева, который является основоположником автоматизации горок, а также ученых A.M. Брылеева, В.И. Шелухина, Е.М. Шафита, Н.К. Модина, В.А. Буянова, Е.А. Сотникова, П.С. Грунтова, В.Е. Павлова, Ю.А. Мухи, B.C. Скабаллановича, Г. А. Красовского, А.Е. Пирогова, Ю.А. Кравцова, В.М. Лисенкова, А.Г. Савицкого, В.А. Кобзева и др. позволили создать комплекс регулирования скорости отцепов на сортировочных горках с использованием информации о скорости на измерительном участке на вершине горки трехточечным способом и радиолокационных скоростемеров в зоне тормозных позиций. Труды В.Н. Иванченко, A.A. Сепетого, H.H. Лябах в области распознавания отцепов на горках позволили уточнить тип отцепов, динамические характеристики и расширили диапазон правильного функционирования систем регулирования скоростью отцепов.

В системах регулирования скорости скатывания отцепов с горки одна из важнейших функций - измерение скорости. Для обеспечения нормальной работы горочных устройств диапазон измеряемых скоростей должен составлять от 1,5 до 35 км/ч. Важнейший информационный параметр движения отцепа

7

скорость, измеряется в настоящее время радиолокационными скоростемерам! РИС-ВЗМ.

Радиолокационные измерители хорошо работают в тех случаях, когти необходима точность измерений при относительно небольшом диапазон изменения скорости ß = Vinai/Vmin =1,5 + 2,5. Экспериментальные исследовани на станции Пенза III, Бекасово-Сортировочная показали, что скорост! движения отцепов изменятся от 1,5 до 33 км/ч, и динамический диапазо составляет ß > 20, а максимальное изменение замедления отцепа достигае 3 м/с2. При этом замирание доплеровского сигнала на измерительном интервал достигает 40 -г- 60%, и в условиях сильных флуктуаций сигналов, отраженны от отцепов, скоростемеры работают неустойчиво.

Одним из факторов, приводящих к увеличению погрешности определени скорости отцепов, является большой угловой размер отцепов, вследствие этог происходит расширение спектра доплеровского сигнала, что в конечном итог снижает точность измерения скорости. При сложных многоточечны структурах происходит интерференция волны от совокупности «блестящи точек» на поверхности отцепов по сложному закону, что приводит «замиранию» сигналов, и невозможности измерения скорости в течени определенного времени.

Следующим фактором, влияющим на погрешность определения скорост отцепов, является наличие «мешающих» отцепов, движущихся по соседнем пути. Для того, чтобы величина погрешности не превышала допустимы значений, сигнал помехи от соседних отцепов должен быть ослаблен не мене чем на 30 дБ, и этого можно добиться оптимизацией координаты размещени датчика скорости в зоне измерительного участка. Это условие не позволяе оборудовать спускную часть горки рядом радиолокационных датчиков дл обеспечения непрерывного контроля скорости отцепов.

В целом, подводя итог анализу отечественных и некоторых основны зарубежных систем регулирования скорости отцепов, а также рассмотрени современных подходов к созданию средств автоматизации сложны технологических процессов, можно сделать вывод о необходимости создани новых систем определения скорости отцепа по всей траектории движения, та как существующие дискретные, в определенных зонах определяющие скорост отцепа устройства, не позволяют повысить скорость и обеспечить безопасност роспуска составов.

Поэтому сформулирован новый принцип получения непрерывно информации о скорости движения отцепов на спускной части горки, сут которого заключается в том, что по информации о характере изменени

величины тока и напряжения на входе коротких рельсовых цепей, с помощью предварительно «обученной» решающей функции непрерывно контролируется координата, и по динамике ее изменения во времени, вычисляется скорость отцепа в любой точке спускной части горки.

Глава 2 посвящена разработке принципов построения датчика определения координаты и скорости отцепов и математической модели датчика, позволяющего исследовать качество первичных признаков по определению координаты отцепов.

Для определения интервала (расстояния) между предыдущим и последующим отцепами по всему маршруту пути следования отцепа предусматриваются устройства фиксации местонахождения отцепов, в виде элементарных контрольных участков (ЭКУ).

Ток в начале рельсовой линии ЭКУ г'ет и напряжение иах зависят от значений первичных параметров рельсовых линий (11о, Ьо, g0, С0), зависящих от длины рельсовой линии <1х. И это свойство зависимости тока и напряжения на входе рельсовой линии от ее длины может быть использовано при определении координаты и скорости отцепов на горках. С учетом этого, композиция датчика определения скорости отцепа на горке имеет вид, представленный на рисунке 1.

Применительно к

определению координаты отцепов на сортировочных горках в качестве

информативных признаков в работе использованы

амплитуды и фазы напряжений и токов на входе рельсовой линии ЭКУ, следовательно, множество образов, характеризующих динамику изменения скорости отцепов при использовании четырех признаков, имеют вид:

{и,5, ф|5,1,5, \|/18}, ¡=1,2, ...,п.

Выражения, связывающие напряжения и токи на входе рельсовой линии с первичными и вторичными распределенными параметрами рельсовых линий имеют вид:

£эку

X

I

Е^и

направление движения

у=т. 1,т »

Рисунок 1. - Композиция датчика измерения скорости отцепа: В - вычислитель скорости отцепа, - сопротивление шунта отцепа.

ü,=_. ,- ; (1)

Am,(A0Z„+B0) + BOH(C0ZH+D0)

- E(C0Z„+D0) -

A0„(A0Z„+Bo) + Boh(C0Zh+D0)

[a„]=[aJxIaJ,

где [A J - коэффициенты четырехполюсника согласующего трансформатора.

Арл = сЬтС £-х)- chyx + — shy( £-*.)■(—chyx + Z,shyx), Z, R„,

—shyx + — shvf l - x ) • (—— Z. Z. ' R...Z.

R..

Врл =ch7f1-х)- —shyx + —shyf^-xj-C^ ^ shyx + chyx),

Cp„- Z.shyf t - x) ■ chyx + chyf (-*)•( — shyx + Z.shyx),

Dp„ = Z.shyf - x) • — shyx + chy(£ - x) • (—i—shyx + chyx). (3)

Z. Ru,Z.

Выражения (1) и (2) с учетом (3) являются компонентным математическими моделями информативных признаков Ü, и I,.

В работе с помощью разработанных математических моделей исследован информативность признаков с использованием предложенных критериев: динамического диапазона изменения значения признака

Us fr s 1 is fr ч 1

У _ im« У%1'дот/ v. 1 о . Iг _ У*из ' а<л > м л

dU~Us (г s ) ' ' (I s ) ' '

^ min > ^от / 'min V1m>SOT<'

_ Фпм» (Ги.8пг)>12. _ Уша,(Гиз'5от) l"p <ps (r ,s ) ~ dv vi/s. (Г ,S ) " ' '

т min v из» от-' т min "из' от'

коэффициента нечувствительности к изменению сопротивления изоляции

ТГ^ (т ^ tN /г \

К= _J2äl_!ill • _ "м* ^ из'

Uli ___v. » -

HU uN ( } . HI jN ( ) ■

mm v из ' min > из '

к _Ф1(Ц. к =vl(U

н" фМ (г )' Hv wN. (г ) '

т min 4 из ' т mm v из '

и коэффициента качества фиксации вступления отцепа на ЭКУ

к

-""" >1,2; К,, =—>1,2,

и" (г ) Г (г )

шах 4 из ' от ' тах 4 из' от '

1Г (г

чип из

ки

где им,1",ф!>|,ум - значения признаков при отсутствии, а и\15,<р5,\|/5 - при движении по ЭКУ отцепа.

Исследования, проведенные в работе, показали, что, в зависимости от изменения сопротивления изоляции, координаты нахождения отцепа, критерии имеют следующие пределы изменения:

2,228 >КсШ> 2,12; 1,237 > КсИ > 1,034;

7,717 > Кс1ф > 4,665; 8,953 > Ыу > 8,065;

1,104 >Кни> 1,058; 1,2 > Кн1 > 1,059;

1,165 >Кнф> 1,06; 1,184 >Кнц/> 1,58;

1,760 >Кки> 1,117; 1,405 >Кк1> 1,197,

что вполне удовлетворяет требованиям информативности признаков и подтверждает возможность использования их при определения координаты отцепов.

В главе 3 разработана методика синтеза решающей функции определения координаты и скорости отцепов с использованием множества информативных признаков.

Задача определения скорости отцепов на спускной части сортировочных горок идентична задаче распознавания непрерывно изменяющихся состояний динамических объектов. Непрерывно изменяющимся параметром при движении отцепа является его координата, а, следовательно, и скорость. Поэтому, при определении скорости необходимо вычислить изменяемую координату отцепа, а затем, зная путь пройденный отцепом (через координаты), вычислить его скорость.

Решать поставленную задачу определения координат и скорости отцепа удобно с использованием решающих функций (РФ).

Задача математически формулируется так. Необходимо найти зависимость функции координаты от некоторых изменяемых параметров X:

где 5|(Х) - выходная, решающая функция, х^ - значения изменяемых входных признаков, являющихся аргументами решающей функции и зависящих от координаты отцепа,

и по динамике изменения аргументов, определять координату отцепа на любой ординате элементарного контрольного участка, и если известны координаты отцепа за фиксированное время, скорость отцепа определять по формуле:

5|(Х) = ^хи),У1 = 1,2...по = 1,2...т,

(4)

Б^Х -А.ХХ) дя V, (I) = ———--= (5)

где У (0 - скорость отцепа в г - ый момент времени, ЭДХ)- текуща; координата отцепа, вычисленная по формуле (4), Д1 - временной интервал, I течение которого координата отцепа изменилась с Б,,.,, (X) до 8, (X), т.е. ДБ.

В процессе построения решающей функции основная задача заключается том, чтобы найти значения коэффициентов РФ \У = {сот,ооп,...} для каждог конкретного применения по входным электрическим параметрам ЭКУ. Тогда при известном виде полинома РФ

Б(Х) = со0 + ¿<о,х, + ¿¿со1]х,х) + ¿¿¿а^х.х^.... (6)

¡=1 ¡=1 )=1 ¡=1 ¿=1 к=1

где х,,хрхк - информативные признаки; са, йу, ахк - искомые коэффициенты

его коэффициенты находятся решением системы условных уравнений использованием априорно определенных значений признаков х^х^х,,

результате полевых экспериментальных измерений или посредство вычислительного эксперимента на математической модели, а значения Б(Х известны и соответствуют определенным координатам, на которы производились измерения.

Погрешность определения координат отцепов решающей функцие" оценивается формулой:

5 = |тах[(5"от1 -Б'^ )/8'от, ], 1 = 1,2,.. л, (7)

где, 5'от, - реальные, фактические значения координаты отцеп 8"от1 - значение координат, вычисленные по решающей функции.

Результаты исследования относительной погрешности определени координат отцепов решающими функциями с использованием разработанно методики определения коэффициентов с использованием составленны алгоритмов и разработанных программ, показали, что при определени координаты отцепа предпочтение следует отдавать решающей функци обеспечивающей минимальную относительную погрешность 5тт =0.85 (сочетание и,ф,!}/,), при длине ЭКУ 12.5 м, а при длине ЭКУ 25м- 5т|п =5,7%.

Глава 4 посвящена технической реализации устройства определени координат и скорости отцепа на спускной части сортировочной горк Техническая реализация базируется на предложенных и разработанных в глава 2 и 3 методиках и исследованиях.

Реализованное устройство состоит из датчика информации, включающег источник опорного сигнала синусоидальной формы, согласующег

трансформатора на питающем конце рельсовой линии, нагрузочного элемента, датчиков напряжения и тока и двух микропроцессорных решающих устройств с блоками мультиплексирования каналов и аналого-цифровыми преобразователями, преобразователей фаз и интерфейсных модулей.

Устройства сопряжения реализованы на основе датчиков Холла. Для измерения тока использованы ЬА15-Р, а напряжения- ЬУ25-Р/БРЗ, ЬУЗОО-Р/БРЗ, исключающие влияние аппаратуры сопряжения на измеряемые цепи.

В заключении приведены полученные результаты и сформулированы выводы по работе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные в диссертационной работе исследования позволили сформулировать следующие основные результаты и выводы.

1. Анализ методов и алгоритмов регулирования скорости на основе информации о текущей скорости отцепов на спускной части сортировочной горки показал, что применяемые в настоящее время способы и методы получения информации базируются на дискретном измерении скорости на вершине горки трехпедальным способом или радиолокационными скоростемерами при входе отцепов на тормозные позиции и выходе из них, поэтому проблему повышения точности и получения информации о скорости движения отцепов на любой координате сортировочной горки, не решают.

Совершенствование метода определения скорости отцепа в любой координате его движения, направленного на разработку нового устройства определения координаты и скорости, предложено осуществить, путем использования информации о переменных значениях, зависящих от координаты отцепа, параметров электрических сигналов и, ,ср, ,1, на входе элементарных контрольных участков рельсовых линий путей сортировочной горки, что позволяет обеспечить точность и контролировать скорость непрерывно по всей длине путей сортировочной горки.

2. Предложены математические модели рельсовых цепей в виде четырехполюсных схем замещения с равномерно распределенными параметрами рельсовых линий, на повышенной частоте, для трех состояний: свободного от отцепа, занятого отцепом и неисправной рельсовой линии, позволяющие, учитывая повышенное сопротивление шунтирования колесными парами рельсов различной длины, формировать пространство состояний признаков в зависимости от изменения сопротивления изоляции, координаты нахождения отцепа. Предложенная количественная оценка информативности признаков с использованием разработанных критериев: коэффициента

динамического диапазона изменения признаков Kd, коэффициента качеств^ фиксации отцепа Кк и коэффициента относительной нечувствительное™ признаков Кн к изменению сопротивления - позволила ранжировать признак! по информативности и выявить тенденции их изменения в различных режимах.

3. Предложенная структура информационной системы для определенш координаты и скорости отцепов предполагает оборудование путей спускно} части сортировочной горки элементарными электрически изолированным! друг от друга контрольными участками, являющимися датчиками определени координат отцепов, чувствительными элементами которых являются рельсовы линии, длиной 12,5 м и 25 м, с частотой сигнала опроса рельсовых лини 1000 Гц, а вычисление координат отцепов осуществлять решающей функцией информативными признаками которой являются модули и фазы напряжений токов на входе рельсовой линии ЭКУ.

4. Разработанная методика синтеза решающей функции вычислител координат отцепов предусматривает определение коэффициентов решающи функций при заданной длине ЭКУ и позволяет учитывать весь диапазо изменения сопротивления изоляции, что обеспечивает нечувствительность заданном пределе ее изменения от 0,2 до 50 Ом.км. Исследовани относительной погрешности определения координат отцепов решающим функциями с использованием разработанной методики определени коэффициентов на основе составленных алгоритмов и разработанных програм показали, что при сопротивлении шунтирования колесных пар 0.50м, и длин элементарного контрольного участка 12,5 м - 8min = 0,856%, а при длине 25 м 8min =5,7% обеспечивает сочетание U,,(p,,\|/r

5. При участии автора на базе проведенных исследований создан устройство определения координаты и скорости отцепов на спускной част сортировочной горки с решающей функцией в виде степенного полином Колмогорова-Габора на основе микропроцессора PC Microcontroller 606 фирмы Octagon Systems и периферийных устройств AIMUX-32, AI-16-2-01 фирмы LAN Automatic, которое способно функционировать в жестки индустриальных условиях и обеспечивать минимальную погрешнос определения координаты отцепов менее 1% при длине ЭКУ - 12, 5 м и мен 6% при длине ЭКУ-25 м. Разработанное устройство используется Куйбышевской железной дороге - филиала ОАО РЖД.

Экспериментальные исследования разработанного устройст подтверждают правильность основных теоретических положений. Различ теоретических и экспериментальных данных не превышает 10-15%.

По материалам диссертации опубликовано 10 работ, в том числе:

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Горбунов, А.Е. Исследование параметрической чувствительности датчика координаты подвижной единицы / А.Е. Горбунов, Е.М. Тарасов, И.В. Волик // Вестник Самарской государственной академии путей сообщения. - 2006.-Вып.6.-С. 96-98.

2. Горбунов, А.Е. Технология обеспечения безопасности перевозочного процесса на транспорте / А.Е. Горбунов, Е.М. Тарасов, И.П. Гордеев, А.Г. Исайчева // Вестник Самарской государственной академии путей сообщения. - 2006. - Вып.6. - С. 95-96.

3. Горбунов, А.Е. Принцип самоорганизации при формировании опорной функции классификатора сопротивления изоляции / А.Е. Горбунов, Е.М. Тарасов, М.Б. Куров, А.Г. Исайчева // Известия Самарского научного центра РАН. - Самара, 2007. - С. 52-55.

4. Горбунов, А.Е. Комбинированная система контроля состояний рельсовых линий / А.Е. Горбунов, Е.М. Тарасов, М.В. Трошина // Вестник Самарской государственной академии путей сообщения. - 2007. - Вып.7. -С. 30-32.

В других изданиях

1. Горбунов, А.Е. Разработка компонентных математических моделей информативных признаков определения скорости / А.Е. Горбунов, Е.М. Тарасов, А.И. Якобчук // Вестник Самарского муниципального института управления. - 2008. - № 6. - С. 78-84.

2 Горбунов, А.Е. Концепция построения информационного датчика непрерывного определения скорости и ускорения отцепов / А.Е. Горбунов // Вестник Самарского муниципального института управления. - 2008. - № 6. -С. 90-95.

3. Горбунов, А.Е. Методика синтеза решающей функции определения координаты отцепов / А.Е. Горбунов // Вестник Самарского муниципального института управления. - 2008. - № 7. - С. 87-92.

4. Горбунов, А.Е. Определение сложности решающей функции определения координат отцепов / А.Е. Горбунов, Е.М. Тарасов // Вестник Самарского муниципального института управления. - 2008. - № 7. - С. 70-76.

5. Свидетельство на Государственную регистрацию программы для ЭВМ №2009610248 от 11.01.2009г. Исследование рельсовой цепи в нормальном режиме / А.Е. Горбунов, Е.М. Тарасов, М.В. Трошина, А.И. Якобчук.

\Ь

6. Положительное решение от 26.08.2008г. по заявке № 2007131609/1 Устройство измерения сопротивления изоляции рельсовой линии А.Е. Горбунов, Е.М. Тарасов, М.Б. Куров, Е.В. Тарасова.

Сведения о личном участии автора в опубликованных работах

[1] - для исследования чувствительности датчика координаты подвижно единицы предложены критерии динамического диапазона изменен информативного признака.

[2] - предложен принцип оценки показателей надежности СЖАТ.

[3] - предложен принцип последовательного усложнения вида опорно функции классификатора сопротивления изоляции на основе МГУА.

[4] - обоснована структура нормально-замкнутой схемы рельсовой цеп ЭКУ.

[5] - разработан алгоритм формирования математических модел рельсовых цепей на повышенных частотах.

[8] - в качестве критерия выбора сложности решающей функц предложено использовать относительную погрешность вычисления координ отцепов.

[9] - сформированы требования к критериям исследования изменен информативности признаков с использованием программного пакета МаШсас!.

[10] - предложены схемные решения устройства измерения сопротивлен изоляции рельсовой линии.

ГОРБУНОВ Алексей Евгеньевич

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Подписано в печать 02.12.2008г. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. печ. листов 1,5. Тираж 100 экз. Заказ № 112

Отпечатано в Самарском государственном университете путей сообщени г. Самара, ул. Заводское шоссе, 18.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 ОБЗОР МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ОТЦЕПОВ.

1.1. Задачи регулирования скорости отцепов.

1.2. Анализ принципов регулирования скорости отцепов.

1.3. Погрешности определения скорости, ускорения отцепов.

1.4. Выводы по главе

Глава 2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ ДАТЧИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТЫ И СКОРОСТИ.

2.1. Композиция датчика непрерывного определения скорости и ускорения отцепов.

2.2. Разработка компонентных математических моделей информативных признаков.

2.3. Интегральные характеристики и выбор частоты опроса информативного датчика определения скорости отцепа.

2.4. Результаты исследования изменения информативных признаков.

2.5. Выводы по главе 2.

Глава 3 СИНТЕЗ РЕШАЮЩЕЙ ФУНКЦИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТЫ И СКОРОСТИ ОТЦЕПОВ.

3.1. Разработка структуры информационной системы для определения скорости отцепа.

3.2. Структура модуля определения скорости отцепа.

3.3. Выбор вида и определение сложности решающей функции блока вычисления координаты отцепов.

3.4 Методика определения коэффициентов полиномов решающей функции определения координаты отцепа.

3.5. Выводы по главе

Глава 4 ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТЫ И СКОРОСТИ ОТЦЕПОВ.

4.1. Разработка структурно-функциональной схемы устройства определения координат и скорости отцепов.

4.2. Техническая реализация микропроцессорного устройства определения координаты и скорости отцепов.

4.3. Распределенная система сбора информации о координате и скорости отцепов.

4.4. Выводы по главе 4.

Актуальность работы. Решение стратегической задачи повышения эффективности работы железнодорожного транспорта, увеличения пропускной и провозной способности железных дорог невозможно без их оснащения современными техническими средствами. В этой связи сортировочная горка является одним из первоочередных объектов автоматизации, который в значительной степени определяет эффективность и показатели качества перевозочного процесса.

Сортировочные горки, являясь важнейшим и основным технологическим звеном в сортировочном процессе, должны обеспечивать распределение свободно скатывающихся вагонов (отцепов) по путям подгорочного парка и регулирование скоростей их движения на спускной части. В связи с этим, на всех уровнях развития горочной техники и технологии, автоматизация процессов управления маршрутами движения отцепов и регулирования скоростей скатывания, с учетом необходимых интервалов и дальности пробега, является первоочередной задачей.

Несмотря на то, что в области определения скорости отцепов на спускной части сортировочной горки накоплен значительный опыт, существующие устройства строятся, как правило, с использованием точечных датчиков электронно-педального типа, имеющих невысокую надежность и большую погрешность, или с использованием радиолокационных скоростемеров, которые из-за воздействия возмущающих факторов в виде побочных отражений сигнала от отцепов, движущихся по соседним путям в зоне действия датчиков, вызывающих глубокие флуктуации входного сигнала по длительности и амплитуде, имеют большие погрешности измерения скорости. Кроме того, существующие устройства определяют скорость отцепа в определенных зонах спускной части сортировочной горки, и, следовательно, невозможно определить скорость отцепа непрерывно, по всей траектории движения отцепа, что важно при глубокой автоматизации процесса роспуска составов.

Таким образом, до настоящего времени не созданы устройства определения скорости отцепов, в полной мере отвечающие потребностям железных дорог. Поэтому создание нового устройства определения скорости отцепов на спускной части сортировочных горок, обеспечивающего инвариантность к возмущающим воздействиям, обладающего высокой точностью определения скорости, позволяющего определять и контролировать скорость отцепов по всей траектории движения и оперативно предоставлять информацию о динамике движения отцепа для систем управления скоростью роспуска составов на горках, является актуальной научно-технической задачей, имеющей важное народно-хозяйственной значение.

Диссертационная работа выполнялась согласно: «Программе реализации основных направлений развития и социально-экономической политики железнодорожного транспорта на период до 2005 года» (утвержденной МПС от 04.03.1997г. № А-276у); «Перечню основных проблем железнодорожного транспорта для первоочередного финансирования научных исследований» (утвержденному МПС от 26.12.2002г. № Я-1272у); «Концепции развития средств железнодорожной автоматики и телемеханики на период 2000-2004 гг.» (утвержденной МПС от 06.08.2001г. №-1379у).

Цель работы и основные задачи исследования. Целью работы является разработка и исследование устройства определения координаты и скорости отцепов на спускной части сортировочной горки, нечувствительного к возмущающим факторам, с расширенными функциональными возможностями.

Исследования проведены, применительно к сортировочным горкам, оборудованным электрическими рельсовыми цепями и механизированными вагонными замедлителями.

Для достижения данной цели был поставлен комплекс задач:

- проведение анализа методов и алгоритмов регулирования скорости отцепов на основе информации о текущей скорости отцепов на спускной части сортировочных горок; разработка математических моделей рельсовых цепей, функционирующих на повышенных частотах в различных режимах (свободное, занятое), для выявления наиболее информативных признаков, характеризующих динамику изменения состояний рельсовых линий;

- разработка структуры первичного датчика определения координаты и скорости отцепов, нечувствительного к воздействию возмущающих факторов;

- разработка методики синтеза решающей функции вычислителя координат отцепов с использованием множества информативных признаков;

- техническая реализация устройства определения скорости отцепов на спускной части сортировочной горки и внедрение его в комплекс систем автоматического управления скорости отцепов.

Методы исследования. Методологической основой и общетеоретической базой исследования является принцип системного анализа процессов принятия решений по состоянию элементарного контрольного участка на основе выбранных информативных признаков и решающих функций, а также анализа и синтеза схем, функционального и математического анализа, теории электрических цепей, распознавания образов.

Для разработки моделей применялись методы математического моделирования на ЭВМ с использованием программного пакета Mathcad с проверкой полученных результатов, путем сравнения с экспериментальными 6 исследованиями распространения сигналов по рельсовым линиям, опубликованными в открытой печати.

Научная новизна:

1) разработаны новые принципы построения устройства определения координаты и скорости отцепа на спускной части сортировочной горки, основанные на многопараметрической оценке динамики изменения координаты отцепа, что позволило обеспечить нечувствительность к изменению основного дестабилизирующего параметра-сопротивления изоляции рельсовых линий;

2) разработаны математические модели рельсовых цепей высокой частоты, дополнительно учитывающие повышенное сопротивление шунтирования рельсов отцепами, что позволило получить выражения напряжений и токов на входе рельсовой линии и выявить наиболее информативные сочетания признаков, характеризующих динамику изменения состояний рельсовых линий при передвижении по ним отцепов;

3) предложена методика синтеза решающей функции вычислителя координаты и скорости отцепа на основе принципов распознавания образов, позволившая с помощью множества информативных признаков определить координату отцепа в любой точке траектории движения отцепа и по динамике изменения координаты определить скорость отцепа.

Основные положения работы, выдвигаемые на защиту:

- новый способ определения координаты отцепа, базирующийся на основополагающих принципах распознавания образов и основанный на использовании множества информативных признаков, характеризующих динамику изменения состояния рельсовой линии, позволяющий обеспечить минимальную погрешность определения координаты отцепов при длине ЭКУ - 12,5 м, 5тах = 0,9%, а при длине ЭКУ - 25 м, 5тт = 5,7%.

- математические модели рельсовой цепи элементарного контрольного участка с четырехполюсной схемой замещения и комплексным повышенным сопротивлением шунтирования колесными парами отцепов рельсовых линий, позволяющие проанализировать изменения напряжений и токов, а также их фазовые соотношения на входе рельсовой линии элементарного контрольного участка с учетом изменения сопротивления изоляции и координаты отцепа;

- методика синтеза решающей функции с аргументами — множеством признаков, зависящих от координаты отцепа, позволившая получить ряд решающих функций, нечувствительных к изменению сопротивления изоляции рельсовых линий в диапазоне от 0,2 до 50 Ом.км и непрерывно определять координаты отцепа на элементарных контрольных участках длиной 6эку — 12,5 м и 6эку = 25;

- созданное устройство определения координат и скорости отцепов, обеспечивающее относительную нечувствительность к изменению основного дестабилизирующего фактора - сопротивления изоляции рельсовых линий в широком диапазоне его изменения - при сохранении минимальной погрешности, имеющее высокие эксплуатационные характеристики, которое может быть рекомендовано к широкому внедрению на сети магистральных железных дорог и промышленного железнодорожного транспорта.

Практическую ценность работы составляют:

- созданное устройство непрерывного контроля координаты и скорости отцепов на спускной части сортировочных горок, обеспечивающее правильное определение координат при длинах ЭКУ 12,5 м и 25 м с использованием степенного полинома в качестве решающей функции в диапазоне изменения основного возмущающего фактора - сопротивления изоляции от 0,2 до 50 Ом.км; разработанные математические модели рельсовых цепей, позволяющие исследовать изменения токов и напряжений на входе 8 рельсовой линии, определять пределы работоспособности рельсовых цепей и прогнозировать их функциональные возможности при проектировании систем интервального управления движения поездов.

Реализация результатов работы осуществлена путем внедрения устройства определения координат и скорости отцепов в комплексе системы автоматического управления скоростью отцепов на сортировочной горке Пенза-III Куйбышевской железной дороги — филиала ОАО РЖД.

Математические модели рельсовых цепей, позволяющие исследовать изменения напряжений и токов на входе горочной рельсовой цепи, а также перегонных тональных рельсовых цепей использованы в комплексе автоматизированного проектирования систем и устройств СЦБ.

Результаты работы используются в учебном процессе СамГУПС при выполнении лабораторных работ и чтении лекций по курсам «Математическое моделирование устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи», «Станционные системы автоматики и телемеханики».

Апробация работы. Основные положения и результаты научных исследований диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, региональных научно-практических конференциях, проводимых в СамГУПС, ТелеКомТранс 2006, 2007 в г. Сочи, ТрансЖАТ в г. Санкт-Петербурге, ОмГУПС, СНЦ РАН, г. Самара, заседаниях научно -технического семинара электротехнического факультета СамГУПСа.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 10 печатных работах, которые включают в себя 8 статей (из них четыре — в изданиях, определенных ВАК Минобразования России), один патент РФ и одно свидетельство на регистрацию программного продукта.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Материалы диссертации изложены на 134 страницах основного текста, содержат 43 иллюстрации, 6 таблиц, 7 приложений. Библиография включает в себя 86 наименований.

4.4. Выводы по главе 4

1. С использованием разработанной процедуры синтеза решающей функции и принципов построения, технически реализован образец устройства определения координаты и скорости отцепа на спускной части сортировочной горки с решающей функции в виде степенного полинома Колмогорова - Габора с использованием в качестве информативных признаков модули и фазы напряжения и тока на входе рельсовой линии ЭКУ, который в лабораторных условиях показал результаты, отличающиеся от теоретических не более 10% в диапазоне изменения сопротивления изоляции от 0,2 до 50 Ом.км, сопротивления шунтирования рельсов колесными парами отцепов от 0,06 до 0,5 Ом, длине ЭКУ 12,5 м и 25 м.

2. Разработанное устройство определения координаты отцепов на основе микропроцессора PC Microcontroller 6065 фирмы Octagon Systems и периферийных устройств AIMUX-32, AI-16-2-010 фирмы LAN Automatic способно функционировать в жестких индустриальных условиях. Разработанное и отлаженное программное обеспечение обеспечивает его функционирование в реальном времени.

3. На основе сформированных требований к устройствам безопасного сопряжения вычислителя координаты и скорости отцепов предложено использовать промышленно выпускаемые фирмой «TBELM» бесконтактные датчики напряжения LV 50 - P/SP3, LV - 300 - P/SP3, LV 25 - P/SP3,

LA 15—Р имеющие точность измерения 0,5%, и обеспечивающие односторонний защитный отказ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные в диссертационной работе исследования позволили сформулировать следующие основные результаты и выводы.

1. Анализ методов и алгоритмов регулирования скорости на основе информации о текущей скорости отцепов на спускной части сортировочной горки показал, что применяемые в настоящее время способы и методы получения информации базируются на дискретном измерении скорости на вершине горки трехпедальным способом или радиолокационными скоростемерами при входе отцепов на тормозные позиции и выходе из них, поэтому проблему повышения точности и получения информации о скорости движения отцепов на любой координате сортировочной горки, не решают.

Совершенствование метода определения скорости отцепа в любой координате его движения, направленного на разработку нового устройства определения координаты и скорости, предложено осуществить, путем использования информации о переменных значениях, зависящих от координаты отцепа, параметров электрических сигналов UpCPpIpij/j на входе элементарных контрольных участков рельсовых линий путей сортировочной горки, что позволяет обеспечить точность и контролировать скорость непрерывно по всей длине путей сортировочной горки.

2. Предложены математические модели рельсовых цепей в виде четырехполюсных схем замещения с равномерно распределенными параметрами рельсовых линий, на повышенной частоте, для трех состояний: свободного от отцепа, занятого отцепом и неисправной рельсовой линии, позволяющие, учитывая повышенное сопротивление шунтирования колесными парами рельсов различной длины, формировать пространство состояний признаков в зависимости от изменения сопротивления изоляции, координаты нахождения отцепа. Предложенная количественная оценка информативности признаков с использованием разработанных критериев: коэффициента динамического диапазона изменения признаков Kd, коэффициента качества фиксации отцепа Кк и коэффициента относительной нечувствительности признаков Кн к изменению сопротивления - позволила ранжировать признаки по информативности и выявить тенденции их изменения в различных режимах.

3. Предложенная структура информационной системы для определения координаты и скорости отцепов предполагает оборудование путей спускной части сортировочной горки элементарными электрически изолированными друг от друга контрольными участками, являющимися датчиками определения координат отцепов, чувствительными элементами которых являются рельсовые линии, длиной 12,5 м и 25 м, с частотой сигнала опроса рельсовых линий 1000 Гц, а вычисление координат отцепов осуществлять решающей функцией, информативными признаками которой являются модули и фазы напряжений и токов на входе рельсовой линии ЭКУ.

4. Разработанная методика синтеза решающей функции вычислителя координат отцепов предусматривает определение коэффициентов решающих функций при заданной длине ЭКУ и позволяет учитывать весь диапазон изменения сопротивления изоляции, что обеспечивает нечувствительность в заданном пределе ее изменения от 0,2 до 50 Ом.км. Исследование относительной погрешности определения координат отцепов решающими функциями с использованием разработанной методики определения коэффициентов на основе составленных алгоритмов и разработанных программ показали, что при сопротивлении шунтирования колесных пар 0.50м, и длине элементарного контрольного участка 12,5 м - 5min = 0,856%, а при длине 25 м - 5min = 5,7% обеспечивает сочетание U,, ср,, .

5. При участии автора на базе проведенных исследований создано устройство определения координаты и скорости отцепов на спускной части сортировочной горки с решающей функцией в виде степенного полинома Колмогорова-Габора на основе микропроцессора PC Microcontroller 6065 фирмы Octagon Systems и периферийных устройств AIMUX-32, AI-16-2-010 фирмы LAN Automatic, которое способно функционировать в жестких индустриальных условиях и обеспечивать минимальную погрешность определения координаты отцепов менее 1% при длине ЭКУ - 12, 5 м и менее 6% при длине ЭКУ-25 м. Разработанное устройство используется на Куйбышевской железной дороге - филиала ОАО РЖД.

Экспериментальные исследования разработанного устройства подтверждают правильность основных теоретических положений. Различие теоретических и экспериментальных данных не превышает 10-15%.

1. Шелухин В.И. Автоматизация и механизация сортировочных горок: Учебник. М.: Маршрут, 2005. - 240 с.

2. Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учебник для вузов ж.-д. транспорта: В 2ч. / Д.В. Шалягин, Н.А. Цыбуля, С.С. Косенко и др. -М.: Маршрут, 2006, 4.1 587 с.

3. Муха Ю.А. Основные предпосылки организации автоматизированного управления сортировочным процессом на горках. Сб.: Вопросы механизации и автоматизации сортировочного процесса на железнодорожных станциях. - Днепропетровск: 1975, (Тр. ДИИТа, вып 160/81).

4. Фонарев И.М. Автоматизация процесса расформирования составов на сортировочных горках. -М.: Транспорт, 1971 г. 272 с.

5. Модин Н.К. Механизация и автоматизация станционных процессов — М.: Транспорт, 1985 г. 224 с.

6. Микропроцессорные информационно-управляющие системы автоматизации сортировочных процессов. Учебное пособие. Иванченко В.Н. Ростов н/Д, РИИЖТ, 1984 г. 96 с.

7. Шелухин В.И. Теория и методы технической реализации единого ряда датчиков информационного обеспечения на сортировочных станциях. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: МИИТ, 1990 г. 48 с.

8. Тарасов Е.М., Гордеев И.П., Исайчева А.Г., Горбунов А.Е. Технология обеспечения безопасности перевозочного процесса на транспорте // Вестник Самарской государственной академии путей сообщения. Вып.6. Самара: СамГАПС, 2006, С. 95-96.

9. Скалов А.Д. Измерения продольного профиля путей с неровностями на сортировочных горках // Вестник ВНИИЖТ, 1987. № 6. С. 45-49.

10. Савицкий А.Г., Иванченко В.Н., Шабельников А.Н. Перспективы использования зарубежного опыта автоматизации сортировочных горок // Автоматика, связь, информатика. № 12, 2001, С. 39-43.

11. Берндт Т., Власенко С.В. Сортировочные горки на железных дорогах мира// Автоматика, связь, информатика. № 6, 2007, С. 45-48.

12. Муха Ю.А. и др. Работа системы автоматического задания скорости роспуска (АЗСР) в эксплуатационных условиях. — Сб.: Вопросы механизации и автоматизации сортировочного процесса на железнодорожных станциях. Днепропетровск: 1976, (тр. ДНИТа, вып. 181/10).

13. Горбунов А.Е. Концепция построения информационного датчика непрерывного определения скорости и ускорения отцепов // Вестник Самарского муниципального института управления. № 6. Самара: СМИУ, 2008, С. 90-95.

14. Николаев А.А., Степанов Ю.Б. Новые технические средства в системе ГАЦ-АРС // Автоматика, связь, информатика. 2007. № 9. С. 2-3.

15. Богарников В.Н. Главное в вопросах автоматизации надежных устройств // Автоматика, связь, информатика. 2007. № 11. С. 46-49.

16. Ясухара X. Разработка системы централизации на базе ЭВМ // Железные дороги мира, 1985, № 5 С. 28-32.

17. Кобзев В.А. Анализ технических средств и технологий регулирования скорости отцепов //Автоматика, связь, информатика. 1998. № 1. С. 27-29.

18. Шелухин О.И., Шелухин В.И., Артюшенко В.М. Динамика изменения движения отцепов на сортировочной горке // Автоматика, связь, информатика. 1991. № ю. С. 5-7.

19. Бородин А.Ф., Биленко Г.М., Олейник О.А., Бородина Е.М. Технология работы сортировочных станций. -М.: РГОТУПС, 2002. — 196 с.

20. Пересман А.С. Электромагнитные поля и живая природа. М.: Наука, 1968.-212 с.

21. Шелухин В.И. Теория и методы технической реализации единого ряда датчиков информационного обеспечения на сортировочных станциях. Дисс. на соиск. уч. степени доктора техн. наук,: М., МИИТ, 1990, 336 с.

22. Астров В.А. Устройство непрерывного контроля заполнения путей систем автоматического управления скоростью отцепов // Дисс. канд. техн. наук 05.13.05 / Астров Валерий Александрович. Самара, 2006. - 170 с.

23. Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учебник для вузов ж.-д. транспорта: В 2ч /Д.В. Шалягин, И.А. Цыбуля, С.С. Косенко, А.А. Волков и др. -М.: Маршрут, 2006, 588 с.

24. Тарасов Е.М. Математическое моделирование рельсовых цепей с распределенными параметрами рельсовых линий: Учеб. пособие. Самара: СамГАПС, 2003.-118 с.

25. Танеев P.M. Математические модели в задачах обработки сигналов. -М.: Горячая линия Телеком, 2002. — 83 с.

26. Тарасов Е.М. Инвариантные классификаторы состояний рельсовых линий для систем интервального управления движением поездов. // Дисс. док. техн. наук 05.13.05 / Тарасов Евгений Михайлович. Самара, 2004. - 328 с.

27. Брылеев A.M., Кравцов Ю.А., Шишляков А.В. Теория, устройство и работа рельсовых цепей. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Транспорт, 1978, 344 с.

28. Свидетельство на Государственную регистрацию программы для ЭВМ №2009610248 от 11.01.2009г. Исследование рельсовой цепи в нормальном режиме / А.Е. Горбунов, Е.М. Тарасов, М.В. Трошина, А.И. Якобчук.

29. Горбунов А.Е. Разработка компонентных математических моделей информативных признаков определения скорости // Вестник Самарского муниципального института управления. № 6. Самара: СМЕТУ, 2008. С. 78-84.

30. Автоматизация проектирования радиоэлектронных средств: Учеб. Пособие для вузов / О.В. Алексеев, А.А. Головков, И.Ю. Пивоваров и др.; Под ред. О.В. Алексеева. М.: Высшая школа, 2000. - 479 с.

31. Модин Н.К. Безопасность функционирования горочных устройств. — М.: Транспорт, 1994. 173 с.

32. Тарасов Е.М., Волик И.В., Горбунов А.Е. Исследование параметрической чувствительности датчика координаты подвижной единицы // Вестник Самарской государственной академии путей сообщения. Вып.6. Самара: СамГАПС, 2006, С. 96-98.

33. Тарасов Е.М., Трошина М.В., Горбунов А.Е. Комбинированная система контроля состояний рельсовых линий // Вестник Самарской государственной академии путей сообщения. Вып.7. Самара: СамГАЛС, 2007, С. 30-32.

34. Баранников В.М. Повышение работоспособности рельсовых цепей с централизованным размещением аппаратуры: Дисс. канд. техн. наук: М., 1989. -172 с.

35. Баранников В.М., Кравцов Ю.А., Степенский Б.М., Выбор признаков при распознавании шунта // Межвузовский сборник научных трудов. Выпуск 77, Свердловск. Ур ЭМИИТ, 1988. С. 130-138.

36. Петров А.В., Тонин И.В. Новые нормы проектирования устройств СЦБ // Автоматика, связь, информатика. 2000. - № 1. - С. 41-47.

37. Волик В.Г. Численный метод расчета сопротивления рельсовой линии переменному току. Материалы II Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта», Самара, СамГУПС, 2005, С. 182-184.

38. Бадер М.П. Электромагнитная совместимость. Учебник для вузов ж-д транспорта. -М.: УМКМПС, 2002. 638 с.

39. Ту Дж., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов / Пер. с англ. И.Б. Гуревича; под ред. Ю.И. Журавлева. М.: Мир, 1978 г. - 412 с.

40. Фор А. Восприятие и распознавание образов / Пер. с фр. А.В. Серединского; под ред. Г.П. Катыса. М.: Машиностроение, 1989 г. -272 с.

41. Тарасов Е.М. Рельсовые цепи с обучаемыми классификаторами состояния / Дисс. на соиск. уч. ст. к. т. н., 05.22.08., М.: МИИТ, 1989г. 240с.

42. Шорохов Н.С. Устройство классификации состояния изолирующих стыков для систем интервального управления движением поездов /Дисс. на соиск. уч. ст. к. т. н., 05.13.05., Самара: СамГАПС, 2006 г. 174с.

43. Гренадер У. Лекции по теории образов: В 3-х томах. Т. 1. Синтез образов / Пер. с англ. И.Б. Гуревича; под. ред. Ю.И. Журевича. М.: Мир. 1979 г.-424 с.г

44. Горбунов А.Е., Тарасов Е.М., Куров М.Б., Исайчева А.Г. Принцип самоорганизации при формировании опорной функции классификатора сопротивления изоляции II Известия Самарского научного центра РАН, Самара: СНЦРАН, 2007, С. 52-55.

45. Круглов В.В., Дли М.И., Голунов Р.Ю. Нечеткая логика и искусственные нейронные сети: Учебное пособие. — М.: издательство Физико-математической литературы, 2001. 224 с.

46. Фомин Я.А., Тарловский Г.Р. Статистическая теория распознавания образов. М.: Радио и связь, 1986. - 264 с.

47. Каллан Роберт. Основные концепции нейронных сетей: Перевод с англ. -М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. -288 с.

48. Минаев Ю.Н., Филимонова О.Ю., Бенамеур Лиес. Методы и алгоритмы решения задач идентификации и прогнозирования в условиях неопределенности в нейросетевом логическом базисе. — М.: Горячая линия — Телеком, 2003. — 205 с.

49. Льюинг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя: Пер. с англ. / Под ред. Я.З. Цыпкина. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. 432 с.

50. Горелик А.Л. Методы распознавания: Учеб. Пособие для вузов / А.Л. Горелик, В.А. Скрипкин. 4-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2004. -261 с.

51. Лябах Н.Н., Пирогов А.Е. Автоматизация технологических процессов на железнодорожном транспорте на основе микропроцессов с применениемметодов распознавания: учеб. пособие / Н.Н. Лябах, А.Е. Пирогов. Ростов н/Д.: РИИЖТ, 1984. - 76 с.

52. Haber R., Unbehauen Н. Structure identification of noulinear dynamic system survey on input / output appvoaches // Autocratic, 1990. Vol.26. P. 651-677.

53. Ивахненко А.Г. Самообучающиеся системы распознавания и автоматического управления. К.: Техшка, 1969. — 392 с.

54. Тарасов Е.М., Куров М.Б., Горбунов А.Е., Тарасова Е.В. Устройство измерения сопротивления изоляции рельсовой линии // Положительное решение от 26.08.2008 по заявке № 2007131 609/11.

55. Методы построения безопасных микроэлектронных систем железнодорожной автоматики / В.В. Сапожников, В л.В. Сапожников, Х.А. Христов, Д.В. Гавзов; Под ред. В л.В. Сапожникова. М.: Транспорт. 1995. -272 с.

56. Корнеев В.В., Киселев А.В. Современные микропроцессоры. — М.: НОЛИДЖ, 2000.-320 с.

57. Губанов Д., Стешенков, Храпов В., Шипулин С. Перспективы реализации алгоритмов цифровой фильтрации на основе ПЛИС фирмы ALTERA. Chip news, 1997, № 9 - 10, с. 26 - 33.

58. Гетопанов М. Перепрограммируемые пользователем микросхемы FPGA и CPLD фирмы XILINX. Chip news, 1996, № 6 - 7, с.40 - 43.

59. Солонина А.И., Улахович Д.А., Яковлев Л.А. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов. СПб.: БХВ - Петербург, 2001. - 464 с.

60. Куприянов М.С., Матюшкин Б.Д. Цифровая обработка сигналов: алгоритмы, процессоры, средства проектирования. -2-е изд., перераб. и доп. -СПб.: Политехника, 1999. 592 с.

61. Гладкова И. Архитектурное строительство в мире цифровой обработки сигналов // Мир компьютерной автоматизации. 2001. - № 3. -с.54-60.

62. Сорокин С.А. MicroPC и РС/104: два подхода. Современные технологии автоматизации, 1996, № 1, с. 16-20.

63. Встроенные системы. Мир компьютерной автоматизации, 2001, № 5.

64. Prosoft. Передовые технологии автоматизации // Краткий каталог продукции. № 4. -M.iProsoft, 2000.

65. Prosoft. Octagon Systems // Каталог продукции. M.:Prosoft, 1998.

66. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBM PC: Практическое пособие / Ю.В. Новиков, О.А. Калашников, С.Э Гуляев. Под ред. Ю.В. Новикова. М.: ЭКОМ, 1997. - 224 с.

67. Васин Н.Н., Мохонько В.П. Системы сбора информации на железнодорожном транспорте: Учебное пособие. Самара: СамИИТ, 2001.120 с.

68. Гук М. Аппаратные средства IBM PC: Энциклопедия. 2-е изд. - СПб.: Питер, 2001. - 928 с.

69. Свиридов В. Современные интегрированные системы. Шины и объединительные магистрали. Мир компьютерной автоматизации, 2001, № 4, с. 1-18.

70. Павлов А.Н. Организация систем информационного обмена информационно-управляющих комплексов. Мир компьютерной автоматизации, 1999, № 4, с. 9-15.

71. Таненбаум Э. Современные операционные системы, 2-е изд. СПб.: Питер, 2002.- 104 с.

72. Столлингс В. Операционные системы,4-е изд. М.: Изд. дом «Вильяме», 2002. - 848 с.

73. Пахомов С. Новый процессор с тактовой частотой 3,06 ГГц и поддержкой технологии Hyper-Threading. Компьютер*— пресс, 2002, № 12, с. 30-34.

74. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Шаманов В.И. Надежность системы железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта / Под ред. Вл.В. Сапожникова. — М: Маршрут, 2003.-263 с.

75. Ягудин P.IIL Надежность устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. — М.: Транспорт, 1989. — 150 с.

76. Чернышев А.А. Основы надежности полупроводниковых приборов и интегральных схем. — М.: Радио и связь, 1988. —256 с.

77. Дмитренко И.Е. Техническая диагностика и автоконтроль системы железнодорожной автоматики и телемеханики. М.: Транспорт, 1986. - 144 с.

78. Лисенков В.М. Безопасность технических средств в системах управления движением поездов. М.: Транспорт, 1985. - 83 с.

79. Лисенков В.М. Статистическая теория безопасности движения поездов. -М.: ВИНИТИ РАН, 1999.-332 с.

80. Иванченко В.Н. Микропроцессорные информационно-управляющие системы автоматизации сортировочных процессов: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. Ростов н/Д.: РИИЖТ, 1984. - 96 с.

81. Аркатов B.C., Иванченко В.Н., Катков В.И., Жуков В.П. Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. Ростов н/Д.: РИИЖТ, 1984. - 91 с.

82. Горбунов А.Е., Тарасов Е.М. Определение сложности решающей функции определения координат отцепов // Вестник Самарского муниципального института управления. № 7. Самара: СМИУ, 2008.

83. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных сотрудников и инженеров. -М.: Наука, 1968.-720 с.

84. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВУЗов. -М.: Наука, 1986.-544 с.

85. Лаврентьев М.А., Шабат Б.М. Методы теории функции комплексного переменного. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1987.-688 с.

86. Горбунов А.Е. Методика синтеза решающей функции определения координаты отцепов // Вестник Самарского муниципального института управления. № 7. Самара: СМИУ, 2008.