CC BY
67
Использование каналов связи в интегрированном комплексе электрической централизации и диспетчерского контроля
Ромашкова О.Н., Шатковский О.Ю., МГУ ПС (МИИТ)
Одной из основных задач, стоящих перед железнодорожной отраслью на современном этапе, является повышение качества ее работы за счет организации эффективного управления перевозочным процессом, совершенствования систем управления движением поездов, в первую очередь — систем централизации.
Реализация потенциальных возможностей принципиально новых систем электрической централизации (ЭЦ) на микропроцессорной элементной базе (международные стандарты качества 150 9000 и безопасности CENEI.EC) возможна лишь при условии их интеграции в единый комплекс с системами диспетчерского контроля (ДК), при которой необходимо совершенствовать алгоритмы использования каналов связи в интегрированном комплексе.
Эффективность использования каналов связи в интегрированном комплексе оцениваем с использованием рц — удельной загрузки канала в ьм технологическом цикле
(1)
где 1|ОБ — время обслуживания |-ой заявки в рассматриваемом цик-
ле, и средней загрузкой за N1^ циклов.
Нщ
1рщ.
(2)
N.
тц
По результатам экспериментальных исследований, проведенных на 31-й железнодорожной станции, определены параметры информационного обмена в микропроцессорной системе ЭЦ (МПЦ) ЕЫ1оск-950.
263 295 327 359 391 422 454 486 518 550 Ьоб.байт
На рис. 1 представлена гистограмма распределения длин посылок обмена информацией в канале МПЦ ЕЬіІоск-950 (станция "Тан-хой" Восточно-Сибирской ж. д.; 144000 технологических циклов работы; время наблюдения — 24 часа).
Разработан алгоритм оценки надежности межуровневого интерфейса в интегрированном комплексе систем ЭЦ и ДК, базирующийся на графовом полумарковском методе, при помощи которого выполнен анализ надежности, реализаций концентратора межуровневого интерфейса по схемам "два по два" и "два из трех". Для принятых значений интенсивностей потока отказов арбитра и комплектов определены значения интенсивности потока восстановления обеспечивающие значимый эффект от применения схемы "два по два".
Предложен алгоритм повышения эффективности использования каналов связи систем ЭЦ и ДК за счет частичной передачи функций контроля и управления неспециализированным контроллерам, позволяющий:
• обеспечить сбор дополнительной информации от объектов, не влияющих на безопасность движения и не включенных в таблицы взаимозависимостей. Сбор такой информации никогда прежде в задачи систем ЭЦ не включался, и исполнялся исключительно средствами систем ДК;
• повысить эффективность использования ресурсов каналов связи управляющего вычислительного комплекса МПЦ за счет использования основного цикла обмена информацией для передачи данных только от тех объектов, которые включены в таблицы взаимозависимостей (объекты, относящиеся к основной составляющей интегрированного комплекса);
• снизить себестоимость систем за счет сокращения дорогостоящего специализированного оборудования и каналов связи.
График рис. 2 представляет зависимость снижения себестоимости АС МПЦ ЕЬіІоск-950 от числа стрелок Ыст на железнодорожной станции при применении алгоритма частичной передачи функций контроля и управления не специализированным устройствам.
Алгоритм повышения эффективности информационного обме-
Рис. 1.
Рис. 2
Спецвыпуск Т-Сотт, август 2009
119
Ї
на между системами ЭЦ и ДК позволяет снизить себестоимость системы МПЦ Ebilock-950 в среднем на 1,5-2%.
При реализации данного алгоритма в системе МПЦ-МЗ-Ф на станции "Юрибей" значение AC составило 1, 1 млн. руб. Предложен алгоритм повышения эффективности использования каналов связи систем ЭЦ в интегрированном комплексе за счет организации дополнительного цикла обмена информацией.
Разработан алгоритм функционирования и имитационная модель (реализованная в среде имитационного моделирования GPSS World) предложенной подсистемы сбора информации от объектов оконечного уровня. Адекватность модели установлена путем сравнения результатов математического и имитационного моделирований при реализации в подсистеме предложенного способа "фиксированной задержки".
Получены результаты повышения эффективности использования каналов связи в интегрированном комплексе при использовании предложенного алгоритма организации дополнительного цикла обмена информацией:
• увеличение максимального значения удельной загрузки каналов связи ЭЦ (в частности, в системе МПЦ Ebilock-950 на станции "Кедровая" Восточно-Сибирской железной дороги максимальное значение удельной загрузки при использовании способа "фиксированной задержки" увеличено с 33,8 % до 56,4%);
• прирост средней загрузки канала при организации дополнительного цикла обмена информацией без задержек и с "фиксированной задержкой".
Например, для станции "Танкой" Восточно-Сибирской железной дороги при интенсивности входящего потока X = 0,6 c-1 прирост составил 5,81% при организации дополнительного цикла обмена информацией без задержек, и 3,33% — при организации дополнительного цикла с применением способа "фиксированной задержки".
Литература
1. Шатковский ОЮ. Проверка исправности входов модуля ввода дискретных сигналов//Автоматика, связь, информатика. — 2005. — №11. — С. 43-44.
2. Шатковский ОЮ, Ионов ВМ Алгоритм работы петель связи в системе Ebilock-950//Автоматика, связь, информатика. — 2007. — №1. — С. 12-13.
3. ШОтковский ОЮ., Ионов ВМ. Волоконно-оптическая система передачи данньх МПЦ Ebilock-950//Автоматика, связь, информатика. —
2007. — №5. — С. 38-39.
4. Шатковский О.Ю., Ромашкова О.Н., Казимов ГА. Комплекс мер информационной безопасности в системах управления движением поез-дов//ВКСС-Gonnect!. — 2006. — №1. — С. 80-84.
5. Шатковский О.Ю., Ромашкова О.Н., Милехин ДА. Уровневая иерархическая модель комплекса систем управления и обеспечения безопасности движения поездов//ВКСС-Connect!. — 2006. — №4. — С. 127-131.
6. Шатковский О.Ю., Ромашкова О.Н. Применение систем IDS в сетях управления движением поездов//Наука и техника транспорта. — 2007. — №2. — С. 98-102.
7. Шатковский О.Ю., Ромашкова О.Н, Стекачев А.В. Комплекс мер по обеспечению информационной безопасности в сфере управления движением поездов. НГК "Неделя науки-2006" "Наука транспорту". — М: МИИХ 2006. — С. 54-55.
8. Шатковский ОЮ., Ромашкова О.Н. Комплексный подход в обеспечении информационной безопасности в сфере управления движением поездов//VI научно-практическая конференция "Безопасность движения поездов". — М: МИИ! 2006. — С.47-49.
9. Шатковский О.Ю., Ромашкова ОН Система оповещения о предполагаемом уровне информационной угрозы//VI научно-практическая конференция "Безопасность движения поездов". — М: МИИП", 2006. — С.49-50.
10. Шатковский О.Ю., Ромашкова О.Н. Метод повышения эффективности использования каналов связи в системе микропроцессорной централизации Ebilock-950//62^ научно-техническая конференция, посвященная Дню радио. — СПб.-СПбTЭTУ "Л^ГИ", 2007. — С. 109-110.
11. Шатковский ОЮ., Ромашкова О.Н. Комплексный подход к классификации систем управления движением поездов в свете интеграции ресурсов//IV Всероссийская Неделя студенческой науки-II Недели студенческой науки ВУЗов СВАО г. Москвы "Российская молодёжь в XXI веке: приоритетные жизненные стратегии". — М.: РГСУ, 2007. — С. 43.
12. Шатковский О., Смагин Ю. Расширение функциональности системы МПЦ-МЗ-Ф на базе универсальных модульных систем сбора информации и управления// СТА. — 2008. — №4. — С. 22-26.
13. Милехин ДА, Ромашкова О.Н., Шатковский ОЮ. Виды взаимодействия составляющих комплекса систем управления и обеспечения безопасности движения поездов// 63-я НЖ, посвященная Дню радио. — СПб-СПбTЭTУ "Л^Ж", 2008. — С.205-206.
14. Милехин ДА, Смагин Ю.С, Шатковский О.Ю. Основные направления создания и развития МПЦ-МЗ-Ф. Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте: Аннотации докладов 4-й Международной НПК Транс ЖАT-2008". — Ростов-на-Дону, 2008. — С. 55-56.
120
Спецвыпуск T-Comm, август 2009
