CC BY
49
ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА РЕМОНТ ЗАСОБІВ ТРАНСПОРТУ
УДК 656.212.5
В. И. БОБРОВСКИЙ1, А. С. ДОРОШ2*
1 Каф. «Станции и узлы», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта им. акад.
В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, 49010, Днепропетровск, Украина, тел. +38 (066) 444 63 95, эл. почта bvi1973@yandex.ua
2 Каф. «Станции и узлы», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта им. акад.
В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, 49010, Днепропетровск, Украина, тел. +38 (066) 927 84 62, эл. почта dorosh_as@mail.ru
ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ТОРМОЖЕНИЯ ОТЦЕПОВ РАСЧЕТНОЙ ГРУППЫ СОСТАВА
Цель. Совершенствование метода определения режима торможения управляемого отцепа расчетной группы с целью повышения качества интервального регулирования скорости отцепов состава на автоматизированной сортировочной горке. Методика. Для проведения исследований процесса расформирования составов на сортировочной горке использовался метод имитационного моделирования. Результаты. Выполнены исследования условий разделения отцепов расчетной группы и их связи с режимами торможения управляемого отцепа на основе системного подхода. При этом рассматривались интервалы между отцепами расчетной группы одновременно и на стрелках, и на замедлителях спускной части горки. Отмечены особенности интервального регулирования на сортировочных горках с различным взаимным расположением головной стрелки и верхней тормозной позиции. Научная новизна. Установлено, что при оптимизации режимов торможения группы отцепов необходимо обеспечить наилучшие условия разделения отцепов на стрелочных переводах и на замедлителях тормозных позиций спускной части горки. Практическая значимость. Формально оптимизирована задача выбора режима торможения управляемого отцепа в группе, при котором наименьший из интервалов обращается в максимум. Это способствует повышению эффективности сортировочного процесса при автоматизации расформирования составов на горке.
Ключевые слова: сортировочная горка; отцеп; режим торможения; интервал; тормозная позиция
Введение
Одной из основных задач автоматизации управления роспуском составов на сортировочных горках является обеспечение требований безопасности роспуска и необходимого качества интервального регулирования скорости скатывающихся отцепов.
Цель
С этой целью необходимо установить рациональный режим торможения (РТ) для каждого отцепа расформируемого состава, при котором обеспечиваются наилучшие условия их разделения на стрелках.
Для решения данной задачи в работах [8, 9] предложена интеллектуальная модель управления на базе нечеткой логики, которая позволяет определить скорости выхода отцепов из тормозных позиций в условиях адаптации к текущей ситуации на спускной части горки.
Методы
В работе [1] решение задачи оптимизации РТ отцепов состава выполнено с использованием итерационного метода. Предложенный метод позволяет установить до роспуска состава такие РТ отцепов, при которых расчетные интервалы на стрелках во всех парах разделяющихся отцепов, в том числе и несмежных, при-
нимают максимально возможные значения [2]. Однако недостатком данного метода является решение задачи оптимизации РТ отцепов в детерминированной постановке. Так, выполненные в [4] исследования показали, что влияние случайных факторов существенно усложняет определение режимов торможения отцепов при расформировании составов. В связи с этим в [5, 6] оптимизацию режимов интервального регулирования скорости отцепов предложено выполнять по критерию минимума вероятности неразделения отцепов на стрелочных переводах. Такой подход позволяет решать задачу поиска РТ отцепов при стохастических условиях скатывания, что позволяет более полно учесть влияние случайных факторов в процессе расформирования составов на горке. Задача выбора РТ отцепов по предложенному критерию решена в [3]; при этом установленные режимы обеспечивают минимальную величину окон на сортировочных путях и минимальный риск неразделения отцепов на стрелках при заданном уровне безопасности сортировочного процесса.
Выполненный анализ научных работ показывает, что оптимизация РТ отцепов выполняется по условию обеспечения их разделения только на стрелочных переводах; при этом разделение отцепов на замедлителях спускной части горки не учитывается, либо рассматривается как ограничение [7], что не позволяет максимально повысить качество интервального регулирования на всех разделительных элементах спускной части горки.
Исследования, выполненные на основе имитационного моделирования роспуска составов на автоматизированных горках, показали, что в некоторых случаях при достаточно больших интервалах между отцепами на стрелках имеют место неразделения отцепов на входных замедлителях средних тормозных позиций (СТП). Как показал анализ, в подобных случаях установленные с помощью метода [1] расчетные РТ отцепов обеспечивают максимальные интервалы на стрелках, тогда как интервалы на замедлителях имеют недостаточную величину. Известно, что интервал между отцепами на входных замедлителях ТП StТП должен быть не меньше времени , необходимого для перевода балок замедлителя из одного положения в
другое до входа на него очередного отцепа. Для обеспечения данного требования в задачу оптимизации режимов торможения отцепов состава введены специальные ограничения. С этой целью в [7] разработана методика, с помощью которой в области допустимых режимов (ОДР) управляемого отцепа устанавливаются режимы торможения, обеспечивающие выполнения условия Sti > ^б. В дальнейшем в процессе оптимизации режимов торможения отцепов в установленной таким образом ОДР находят режимы, при которых интервалы на стрелках максимальны; при этом интервалы на замедлителях StТП могут лишь незначительно превышать установленные значения ^б . В таких случаях даже незначительные погрешности в реализации расчетных режимов торможения могут приводить к неразделениям отцепов на ТП.
Кроме того, приведенная в [7] методика поиска указанных ограничений является достаточно сложной, требующей для её реализации использования имитационного моделирования и регрессионного анализа. Это затрудняет реализацию данной методики в системах автоматизированного управления роспуском составов на горках. В этой связи для повышения эффективности итерационного метода в данной работе были выполнены исследования условий разделения отцепов и их связи с РТ на основе системного подхода. При этом рассматривались интервалы между отцепами расчетной группы отцепов ОП-ОХ-ОП одновременно и на стрелках, и на замедлителях спускной части горки.
Известно, что в группе из 3-х отцепов существует два интервала между ними на разделительных стрелках (Л12, St23), а также может
быть до 4-х интервалов на замедлителях верхней (ВТП) и средней (СТП) тормозных позиций
/ с.ВТП с.ОТП с.ВТП с.ОТП ч т-г
(otl2 , о^2 , ot23 , ot23 ). При этом с позиций интервального регулирования наилучшим для среднего отцепа является такой режим торможения Н*, при котором наименьший из интервалов в группе обращается в максимум:
min{Stj2(H*), St23(H*), St™(H*),
Stf™(H*), St23™(H*), St2C™(H*)} ^ max
(1)
Конкретное число входящих в (1) интервалов зависит как от взаимного расположения стрелок и тормозных позиций на сортировоч-
ной горке, так и от маршрутов следования отцепов группы. Как показал анализ, на горках, имеющих 4 пучка сортировочных путей, существует 9 комбинаций разделительных стрелок группы из 3-х отцепов, которые отличаются числом и расположением разделительных элементов на тормозных позициях спускной части горки и, соответственно, числом интервалов в целевой функции (1). Для анализа особенностей разделения отцепов такой группы в табл. 1 приведены 9 указанных комбинаций разделительных стрелок, в которых каждая пара отцепов разделяется либо на головной стрелке (с=1), либо на стрелке, определяющей выбор пучка (с=2), либо на одной из стрелок пучка (с=3-5). Следует заметить, что данная таблица построена для горки, на которой ВТП расположена за головной стрелкой.
Как видно из табл. 1, условия разделения отцепов группы в 9 указанных комбинациях
существенно различаются как числом интервалов на разделительных элементах, так и условиями их регулирования. Так, число интервалов в группе может изменяться от 2 (комб. 1, о1=1, о2=1) до 6 (комб. 9, о1=3-5, о2=3-5). Указанные различия вызваны тем, что при отдельных комбинациях назначений группы отсутствуют разделения отцепов на ВТП и/или СТП. Одновременно при этом могут отличаться и условия регулирования интервалов между отцепами - интервал может быть нерегулируемым (помечены в табл. 1 знаком ‘*’), может зависеть от торможения ОХ только на ВТП (д^+1(Л2)), либо на обеих позициях - ВТП и
СТП (д^+1(И2,И'2)). Перечисленные особенности существенно усложняют выбор оптимального РТ управляемого отцепа группы.
Таблица l
Условия разделения группы из 3-х отцепов на горке, на которой ВТП расположена за головной стрелкой
Комбинация Раздели- тельные Интервалы на разделительных элементах в парах отцепов группы Число разделений на ТП
стрелки 1-я пара 2-я пара
°1 02 Стрелка ВТП СТП Стрелка ВТП СТП 1-я пара 2-я пара Всего
l 1 1 St1 * uin - - St* * - - O O O
2 1 2 Stx * uin - - St^hj) St236ї (h2) - O 1 1
3 1 3-5 St» * - - St2335 (hj, hj) St2f (h2) w* St St O 2 2
4 2 1 St,22( hj) StA6 * 12 - St* * - - 1 O 1
5 2 2 St,22( hj) StA6 * 12 - S4(hj) st236ї (hj) - 1 1 2
б 2 3-5 St,22( hj) StA6 * 12 - St2335 (hj, hj) stjf (hj) Stf (hj, hj) 1 2 3
7 3-5 1 st132-5(h;, hj ) StAa * 12 О -И6ї S 1 t 4 St12 (h2) St* * - - 2 O 2
8 3-5 2 Stj32'5(h;, hj) StA6 * 12 О.Юї S 1 t 4 Stl2 (h2) St223 (h2) sC (hj) - 2 1 3
9 3-5 3-5 Stj32'5(h;, hj ) StA6 * l2 е.Шї ґі ' \ Stl2 (h2) St2335 (hj, hj) sC (hj) St2N36ї (hj,hj) 2 2 4
Примечания:
« - » - Интервал в паре отцепов на данном разделительном элементе отсутствует;
« * » - Интервал в паре отцепов на данном разделительном элементе нерегулируемый.
Следует заметить, что условия разделения отцепов группы на 1-й стрелке и на ВТП, а также особенности регулирования интервалов на этих элементах существенно зависят от взаимного расположения головной стрелки горки и ВТП. В
этой связи в табл. 2 приведены 9 комбинаций разделительных стрелок для группы из 3-х отцепов, рассмотренных выше, для горки, на которой ВТП расположена до головной стрелки.
На данной горке интервалы на 1-й стрелке за© В. И. Бобровский, А. С. Дорош, 2013
висят от торможения ОХ на ВТП (3^и+1(^2)),
тогда как ранее (см. табл. 1) они были нерегулируемые. Кроме того, в данном случае, интервалы на ВТП имеют место во всех 9 комбинациях; при этом в 1-й паре отцепов они нерегулируемые, а во
2-й паре они зависят от торможения ОХ на ВТП (^4™ (^)).Таким образом, очевидно, что выбор режимов торможения на данной горке несколько сложнее, чем на горке, на которой ВТП расположена за головной стрелкой.
Для анализа влияния режимов торможения на условия разделения были выполнены исследования 9 групп отцепов ОП-ОХ-ОП, стрелки разделения в которых соответствуют комбинациям, приведенным в табл. 1-2. С этой целью было выполнено имитационное моделирование управляемого скатывания группы отцепов ОП-ОХ-ОП на горках с двумя рассматриваемыми вариантами взаимного расположения ВТП и головной стрелки при различных режимах торможения.
Таблица 2
Условия разделения группы из 3-х отцепов на горке, на которой ВТП расположена до головной стрелки
Комбинация Раздели- тельные Интервалы на разделительных элементах в парах отцепов группы Число разделений на ТП
стрелки 1-я пара 2-я пара
°1 02 Стрелка БТП СТП Стрелка Bm СТП 1-я пара 2-я пара Bсего
1 1 1 с4( h2) оДоЇ St12 * - с4(/2) оДСЇ St23 (h2) - 1 1 2
2 1 2 с4( h2) еДоЇ St12 * - с4(К0 оДСЇ St23 (h2) - 1 1 2
3 1 3-5 °4( h2) еДоЇ °t12 * - 2h 2h оДСЇ Ы1Ъ (h2) StN36ї (h2,h’2) 1 3
4 2 1 °4( h2) єДОЇ °t12 * - °t13(h2) оДСЇ Ы1Ъ (h2) - 1 1 2
5 2 2 °4( h2) єДОЇ °t12 * - °4(h2) оДСЇ Ы1Ъ (h2) - 1 1 2
6 2 3-5 К( К) оДСЇ St12 * - 2h 2h оДСЇ St23 (h2) stN°Ї (h2, hi) 1 3
7 3-5 1 2h 2h оДСЇ St12 * с 2h stM) оДСЇ *23 (h2) - 2 1 3
8 3-5 2 2h 2h оДСЇ St12 * О.ШЇ /7^4 Stu (/hj) K(h2) оДСЇ St23 (h2) - 2 1 3
9 3-5 3-5 2h 2h еДоЇ St12 * О.ЮЇ /7^4 Stu (h2) 2h 2h оДСЇ St23 (h2) w* $ 2 2 4
Примечания:
« - » - Интервал в паре отцепов на данном разделительном элементе отсутствует;
« * » - Интервал в паре отцепов на данном разделительном элементе нерегулируемый.
В результате моделирования были получены значения интервалов между отцепами группы на стрелках о1-о2, а также на замедлителях ВТП и СТП в обеих парах при заданных режимах торможения. Для исследования интервалов между отцепами в группе для отцепа ОХ была определена область допустимых режимов торможения (ОДР) - рис. 1.
Оптимизация режимов торможения в группе из
3-х отцепов осуществлялась двумя методами. В первом методе, предложенном в [7], максимизация интервалов осуществляется только на разделительных стрелках; при этом интервалы на замедлителях рассматриваются как ограничения
). При использовании данного мето-
да оптимальный РТ среднего отцепа H всегда располагается на одном из участков границы ОДР; при выборе участка учитывается соотношение координат точек занятия .^(ai) и освобождения •Wfe) средним отцепом ИЗУ стрелок разделения a1 и a2, соответственно, с предыдущим и с последующим отцепами.
Во втором методе, предложенном в данной статье, оптимальным для среднего отцепа является такой режим H*, при котором наименьший из всех интервалов на разделительных стрелках, а также на замедлителях ВТП и СТП
в группе (до 6 интервалов) обращается в максимум (1). В данном методе правила выбора оптимального режима Н* различны для разных комбинаций разделительных стрелок и, кроме того, они зависят от конструкции плана головной части горки.
Результаты оптимизации режима торможения управляемого отцепа в группе на горке, на которой ВТП расположена за головной стрелкой, полученные с использованием двух указанных методов для всех 9 возможных комбинаций разделительных стрелок, приведены в табл. 3.
Анализ полученных результатов позволяет установить особенности выбора оптимального режима торможения управляемого отцепа в группе. Очевидно, что в 1-й паре отцепов группы интервалы Л на всех разделительных элементах возрастают при увеличении торможения среднего отцепа Н = (к , к ), а во 2-й паре они, наоборот, уменьшаются. При этом величина каждого интервала и интенсивность их изменения при варьировании Н существенно
различаются, что сказывается на выборе оптимального режима торможения.
Режим h, м.эн.в h", м.эн.в
Б 0,121 1,194
БН 1,444 0,000
МН 2,400 0,000
М 2,400 0,658
MB 0,460 2,400
БB 0,121 2,400
Рис. 1 Область допустимых режимов торможения отцепа ОХ на горке, на которой ВТП расположена за головной стрелкой
Таблица 3
Результаты оптимизации режима торможения управляемого отцепа в группе на горке,
Комб °1 СТ2 Метод h , м.эн.в h , м.эн.в , с S.A6L , с „,N6! *12 , с , с ~ А6Ї *23 > с Ш *23 , с
1 1 1 1 ~ ~ 2,465 - - 4,577 - -
2 ~ ~ 2,465 - - 4,577 - -
2 1 2 1 1,887 0 2,465 - - 2,464 6,056 -
2 0,121 1,194-2,40 2,465 - - 8,054 6,574 -
3 1 5 1 1,612 0 2,465 - - 2,465 6,163 2,910
2 0,121 1,194 2,465 - - 9,207 6,574 8,819
4 2 1 1 1,915 1,093 4,577 2,275 - 4,577 - -
2 2,400 0-0,658 9,160 2,275 - 4,577 - -
5 2 2 1 1,688 0 3,747 2,275 - 3,747 6,135 -
2 1,688 0 3,747 2,275 - 3,747 6,135 -
6 2 5 1 1,538 0 3,333 2,275 - 3,333 6,190 3,449
2 1,538 0 3,333 2,275 - 3,331 6,189 3,448
7 5 1 1 0,650 1,582 4,582 2,275 1,015 4,577 - -
2 2,400 0,658 63,389 2,275 16,063 4,577 - -
8 5 2 1 0,650 1,786 7,142 2,275 1,015 7,141 6,452 -
2 1,566 1,407 46,639 2,275 4,364 4,362 6,180 -
9 5 5 1 1,500 0 3,748 2,275 4,010 3,749 6,203 3,706
2 1,494 0,015 3,742 2,275 3,977 3,742 6,205 3,741
Примечания:
« ~» - режим торможения произвольный
В случае, когда обе пары отцепов группы разделяются на 1-й стрелке (комб. 1), режим торможения отцепа ОХ может быть произволь-
ным, а величина каждого интервала при этом зависит от конструкции горки.
При 2-4-й, а также 7-й комбинациях стрелок наилучший режим торможения ОХ может быть
определен без выполнения процедур оптимизации, поскольку в них интервалы Л, зависящие от режима торможения, сосредоточены только в одной из пар отцепов (в 4-й и 7-й комбинациях - в 1-й паре отцепов, во 2-й и 3-й комбинациях - во 2-й паре - см. табл. 1). В этой связи в
4-й и 7-й комбинациях наибольшие интервалы на разделительных элементах обеспечиваются при максимальном торможении отцепа ОХ (медленный режим (М) в ОДР - см. рис. 1), а во 2-й и 3-й комбинациях - при минимальном торможении ОХ (быстрый режим Б). При этом во 2-й и 4-й комбинациях интервалы 5?1 зависят только от торможения ОХ на ВТП и поэтому торможение на СТП может изменяться в допустимых пределах (линии Б-БВ для 2-й комбинации и МН-М для 4-й, см. рис. 1). Для сравнения
необходимо отметить, что при 1-м методе оптимизации во всех указанных случаях режим торможения определяется путем выравнивания интервалов на стрелках, что приводит к существенному уменьшению некоторых из них (см. табл. 3, комб. 7).
При всех остальных комбинациях стрелок (5, 6, 8, 9) определение режима торможения ОХ осуществляется с использованием двух указанных методов. При этом для комбинаций 5, 6 результаты одинаковы, а для 9-й они весьма близкие (см. табл. 3). В то же время при комбинации 8 первый метод устанавливает в 1-й паре отцепов минимальный интервал
^12™ = 1,015 с, тогда как предложенный метод позволяет увеличить этот интервал до 4,364 с.
Таблица 4
Результаты оптимизации режима торможения управляемого отцепа в группе на горке, на которой ВТП расположена до головной стрелки
Комб °1 СТ2 Метод h , м.эн.в h , м.эн.в °2 , C ~ А6Ї °2 , C °12 , C *23 , с ~ А6Ї ^23 , с ^23 , с
1 1 1 1 1,295 0 3,098 2,252 - 3,098 4,439 -
2 1,295 0-1,246 3,098 2,252 - 3,098 4,439 -
2 1 2 1 1,041 0 2,852 2,252 - 2,851 4,600 -
2 1,041 0-1,453 2,852 2,252 - 2,851 4,600 -
3 1 5 1 1,213 0 3,012 2,252 - 3,012 4,494 0,752
2 1,054 0 2,863 2,252 - 5,784 4,592 2,863
4 2 1 1 1,021 1,470 4,233 2,252 - 4,232 4,612 -
2 1,021 0-1,470 4,233 2,252 - 4,232 4,612 -
5 2 2 1 0,948 0,018 3,696 2,252 - 3,698 4,653 -
2 0,948 0,018 3,696 2,252 - 3,698 4,653 -
6 2 5 1 1,106 0 4,936 2,252 - 4,935 4,561 2,220
2 0,969 0 3,849 2,252 - 7,073 4,641 3,833
7 5 1 1 0,720 1,298 5,089 2,252 1,028 5,083 4,772 -
2 1,065 1,433 44,833 2,252 4,076 4,076 4,585 -
8 5 2 1 0,720 1,316 5,423 2,252 1,028 5,425 4,772 -
2 0,991 1,454 29,042 2,252 3,315 3,319 4,629 -
9 5 5 1 1,180 0,109 2,973 2,252 5,404 2,977 4,515 1,168
2 1,040 0,500 2,690 2,252 3,808 2,689 4,600 2,768
Таким образом, при комбинациях стрелок 2,
4, 5 интервалы на разделительных элементах не зависят от степени торможения управляемого отцепа на СТП, а при 1-й комбинации режим торможения вообще неопределенный. Это объясняется тем, что при этих комбинациях обе стрелки разделения группы расположены до СТП. Следует заметить, однако, что в этих случаях управляемый отцеп, как правило, входит в кортеж, включающий более 3-х оцепов, в кото-
ром имеют место вторичные разделения на стрелках пучков (о > 2). В таких случаях указанные разделения и будут определять РТ данного отцепа. Если же в кортеже управляемого отцепа вторичные разделения отсутствуют, то его РТ может быть выбран с использованием дополнительных условий (например, по минимуму расхода энергии замедлителями).
На горках, на которых ВТП расположена до головной стрелки, число разделений на замед-
iGS
лителях возрастает более чем на 30 % (см. табл. 2), что усложняет процедуру выбора оптимального режима торможения управляемого отцепа в группе. Результаты оптимизации режимов торможения на данной горке приведены в табл. 4.
Как показывает анализ полученных результатов, на данной горке решение задачи оптимизации режима торможения управляемого отцепа в группе должно осуществляться при всех 9 комбинациях разделительных стрелок. При этом сложность решения возрастает с увеличением числа участвующих интервалов St, особенно при разделении отцепов на пучковых стрелках, когда величина интервалов зависит от двух переменных к, к".
Сравнение особенностей определения режима торможения на данной горке при двух рассматриваемых методах оптимизации было выполнено для комбинации 3, при которой О! = 1, о2 = 5 (см. табл. 2, 4)
При такой комбинации разделительных стрелок 2-й отцеп проходит СТП уже после разделения с 1-м отцепом и поэтому наилучшим по условиям разделения 2-й пары отцепов является режим, при котором к" = 0 (отсутствие торможения на СТП). Тогда задача определения режима торможения 2-го отцепа ОХ заключается в выборе такого значения к, при котором обеспечиваются максимальные интерва-
лы между отцепами группы. Как видно из табл. 2, в данном случае в группе 5 интервалов; при этом интервал на ВТП в 1-й паре может не учитываться, т.к. он не зависит от режима торможения ОХ. Остальные 4 интервала, как было указано выше, изменяются определенным образом: интервал в 1-й паре на стрелке 1 возрастает с увеличением к; остальные 3 интервала во 2-й паре (на ВТП, на СТП и на стрелке 5), соответственно, уменьшаются (см. рис. 2). Тогда, если использовать первый метод, в котором учитываются интервалы только на стрелках, то оптимальное значение к = 1,213 м.эн.в., а = Л253 = 3,01 с (см. рис. 2); при этом интервал на СТП составляет всего = 0,75 с, что
может стать причиной нагона отцепов даже при незначительной погрешности реализации установленного режима.
В то же время, при использовании предложенного метода, когда при оптимизации учитываются все 4 интервала, рациональное значение к = 1,055 м.эн.в. определяется из условия
выравнивания интервалов 5^2 и
(см. рис. 2). При этом Л12 = 2,86 с, что не намного меньше, чем в первом случае, но за счет этого ЛС3ТП увеличивается до такого же значения, а Л53 возрастает до 5,78 с.
■St1
12
St.
23
-Ж-ВТ
ВТП
23
■Ст.
СТП
23
Рис. 2. Определение режима торможения отцепа в группе для комбинации 3
Следует заметить, что интервал на ВТП во второй паре не участвует в оптимизации, т. к. он не ограничивает РТ. Таким образом, данный пример подтверждает эффективность предложенного метода оптимизации режима торможения отцепов в группе.
Результаты
На основе выполненных исследований была формализована постановка рассматриваемой задачи оптимизации режима торможения
управляемого отцепа в группе их трех отцепов.
В данной постановке целевая функция Ф (1) представляет собой недифференцируемую
функцию, составленную из гладких функций 3 вида Sti = /(к , к ); при этом производные от Ф имеют разрывы в точках, в которых
Л. = st] = ф, i ф ]. Эта негладкая задача может
быть преобразована в гладкую путем введения 4 дополнительной переменной X, имеющей смысл нижней границы для всех значений Sti, . = 1,...,п, которые при этом переходят в ограничения (3^ > X ). Тогда для определения оптимального режима торможения управляемого отцепа необходимо решить следующую за- 5
дачу:
найти тах X при ограничениях
К(к'2,к') > X, . = 1,...,п , где п - общее число управляемых интервалов между отцепами группы, величина которых 6 зависит от режима торможения среднего оцепа
Н 2 = (к2, к2) .
Выводы
Таким образом, выполненные исследования показали, что при оптимизации режимов торможения группы отцепов необходимо обеспечить наилучшие условия разделения отцепов как на стрелочных переводах, так и на замедлителях тормозных позиций спускной части гор- 8.
ки. Для обеспечения данного требования в статье формализована оптимизационная задача выбора режима торможения управляемого отцепа в группе, при котором наименьший из 9. управляемых интервалов обращается в максимум.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Бобровский, В. И. Оптимизация режимов регулирования скорости отцепов при роспуске составов на горках I В. И. Бобровский, Н. В. Рогов II Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. - Д. : ДНУЖТ, 2004. - Вип. 4. - С. 174-182.
2. Бобровский, В. И. Совершенствование методики оптимизации режимов расформирования составов на горках I В. И. Бобровский, А. В. Кудряшов II Транспортні системи та технології перевезень : зб. наук. праць Дніпропетр. нац. унту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. - Д. : ДНУЗТ, 2011. - Вип. 1. - С. 17-21.
Козаченко, Д. М. Ефективні режими гальмування відчепів на сортувальних гірках I Д. Н. Козаченко II Транспортні системи та технології перевезень : зб. наук. праць Дніпропетр. нац. унту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. - Д. : ДНУЗТ, 2011. - Вип. 2. - С. 55-59.
Козаченко, Д. М. Моделювання роботи сортувальної гірки в умовах невизначеності параметрів відчєпів та характеристик навколишнього середовища I Д. М. Козаченко, М. I. Березовий, О. I. Таранець II Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. - Д. : ДНУЗТ, 2007. - Вип. 16. - С. 73-76.
Козаченко, Д. Н. Исследование условий интервального регулирования скорости скатывания отцепов на автоматизированных горках I Д. Н. Козаченко II Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. - Д. : ДНУЗТ, 2010. - Вип. 34. - С. 46-50.
Козаченко, Д. Н. Критерий оптимизации режимов торможения отцепов расчетной группы в условиях действия случайных факторов I Д. Н. Козаченко II Зб. наук. праць Донецького ін-ту залізн. трансп. укр. державної акад. залізн. трансп. - Дн. : Вид-во ДонІЗТ, 2010. - Вип. 23. -С. 14-21.
7. Оптимизация режимов торможения отцепов на сортировочных горках : монография I В. И Бобровский, Д. Н. Козаченко, Н. П. Божко, Н. В. Рогов, Н. И Березовый, А. В. Кудряшов. -Д. : Изд-во Маковецкий, 2010. - 260 с.
Jing ming, YAO. Study on Neural Network Based Space-interval Speed-control Model I YAO Jing ming, LI Xue ren, LIU Hu xing II China Railway Science. - 2001. - № 02. - P. 127-133.
Wan-an, XU. Calculating Exit Speed of Rolling Cuts Based on Fuzzy Neural Networks I XU Wan-an, SHI Xuan, LIN Tong-yuan II China Railway Science. - 2001. - №. 03 - Р. 161-165.
В. І. БОБРОВСЬКИЙ1, А. С. ДОРОШ2*
1 Каф. «Станції та вузли», Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад.
В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, 49010, Дніпропетровськ, Україна, тел. +38(066) 444 63 95, ел. пошта bvi1973@yandex.ua;
2 Каф. «Станції та вузли», Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, 49010, Дніпропетровськ, Україна, тел. +38(066) 927 84 62, ел. пошта dorosh_as@mail.ru
ОПТИМІЗАЦІЯ РЕЖИМІВ ГАЛЬМУВАННЯ ВІДЧЕПІВ РОЗРАХУНКОВОЇ ГРУПИ СОСТАВА
Мета. Удосконалення методу визначення режиму гальмування керованого відчепа розрахункової групи
3 метою підвищення якості інтервального регулювання швидкості відчепів состава на автоматизованій сортувальній гірці. Методика. Для проведення досліджень процесу розформування составів на сортувальній гірці було використано метод імітаційного моделювання. Результати. Виконано дослідження умов розділення відчепів розрахункової групи і їх зв'язку з режимами гальмування керованого відчепа на основі системного підходу. При цьому розглядалися інтервали між відчепами розрахункової групи одночасно і на стрілках, і на уповільнювачах спускної частини гірки. Відмічено особливості інтервального регулювання на сортувальних гірках з різним взаємним розташуванням головної стрілки і верхньої гальмівної позиції. Наукова новизна. Встановлено, що при оптимізації режимів гальмування групи відчепів необхідно забезпечити найкращі умови поділу відчепів на стрілочних переводах і на сповільнювачах гальмівних позицій спускної частини гірки. Практична значимість. Формально оптимізоване завдання вибору режиму гальмування керованого відчепу в групі, при якому найменший з інтервалів звертається в максимум.
Ключові слова: сортувальна гірка; відчеп; режим гальмування; інтервал; гальмівна позиція
V. I. BOBROVSKIY1, A. S. DOROSH2*
1 Departament of Stations and Junctions, The Dnepropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan Str., 2, 49010, Dnepropetrovsk, Ukraine, tel. +38 (066) 444 63 95, e-mail bvi1973@yandex.ua;
2* Departament of Stations and Junctions, The Dnepropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan Str., 2, 49010, Dnepropetrovsk, Ukraine, tel. +38 (066) 927 84 62, e-mail dorosh_as@mail.ru
THE OPTIMIZATION OF RETARDING REGIMES WITHIN THE PARTICULAR GROUP OF CUTS
Purpose. The purpose is the improvement of the method of choosing the retarding regimes of cut rolling within the particular group in order to increase the quality of interval speed control of cuts at the automated hump. Methodology. Simulation method was used for research the trains’ breaking up process at the hump. Findings. The separation conditions of cuts within the particular group and their relation between the retarding regimes of cut control based on a system approach were studied. Interval between cuts within the particular group at the switches and re-tarders were considered simultaneously. The features of interval controlling at the classification humps with different mutual alignment of the first switch and master retarder were stressed. Originality. The researches found out that during optimization of the retarding regimes of cuts within the particular group one should provide the best conditions of cuts separation at the switches and retarders. Practical value. The problem of choosing the retarding regimes of cuts within the particular group is optimized formally. This retarding regime allows maximizing the minimum value of interval between cuts within the group.
Keywords: hump; cut; retarding regime; interval; retarder
REFERENCES
1. Bobrovskiy V.I., Rogov N.V. Optimizatsiya rezhimov regulirovaniya skorosti ottsepov pri rospuske sostavov na gorkakh [Optimization of speed control modes of cuts during the train breaking-up on the hump]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu meni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Laza-ryan], 2004, no. 4, pp. 174-182.
2. Bobrovskiy V.I., Kudryashov A.V. Sovershenstvovaniye metodiki optimizatsii rezhimov rasformirovaniya sostavov na gorkakh [The improvement of optimization method of trains breaking-up modes on the hump]. Zbirnyk naukovykh prats Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu meni akademika V. Lazariana «Transportni systemy ta tekhnolohii perevezen» [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2011, no. 1, pp. 17-21.
3. Kozachenko D.M. Efektyvni rezhymy halmuvannia vidchepiv na sortuvalnykh hirkakh [The efficient braking modes of cuts on the hump]. Zbirnyk naukovykh prats Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu meni akademika V. Lazariana «Transportni systemy ta tekhnolohii perevezen» [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2011, no. 2, pp. 55-59.
4. Kozachenko D. M., Berezovyi M. I., Taranets O. I. Modeliuvannia roboty sortuvalnoi hirky v umovakh ne-vyznachenosti parametriv vidchepiv ta kharakterystyk navkolyshnoho seredovyshcha [The hump functioning simulation under undefined cut parameters and environmental conditions]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsio-nalnoho universytetu zaliznychnoho transportu meni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2007, no. 16, pp. 73-76.
5. Kozachenko D.N. Issledovaniye usloviy intervalnogo regulirovaniya skorosti skatyvaniya ottsepov na av-tomatizirovannykh gorkakh [The researching of conditions of interval speed controlling of cut rolling down process on the automated humps]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu meni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2010, no. 34, pp. 46-50
6. Kozachenko D. N. Kriteriy optimizatsii rezhimov tormozheniya ottsepov raschetnoy gruppy v usloviy akh deystviya sluchaynykh faktorov [The optimization criteria of braking modes of cuts of design group under conditions of random factors effecting]. Zbirnyk naukovykh prats Donetskoho instytutu zaliznychnoho transportu ukrainskoi derzhavnoi akademii zaliznychnoho transportu [Bulletin of Donetsk Railway Transport Institute of Ukrainian State Academy of Railway Transport], 2010, no. 23, pp. 14-21
7. Bobrovskiy V.I, Kozachenko D.N., Bozhko N.P., Rogov N.V., Berezovyy N.I., Kudryashov A.V. Optimizatsiya rezhimov tormozheniya ottsepov na sortirovochnykh gorkakh [The optimization of cuts’ braking modes on the humps]. Dnepropetrovsk, Makovetskiy Publ., 2010. 260 p.
8. Jing ming YAO, Xue ren LI, Hu xing LIU. Study on Neural Network Based Space-interval Speed-control Model. China Railway Science, 2001, no. 02, pp. 127-133.
9. Wan-an XU, Xuan SHI, Tong-yuan LIN. Calculating Exit Speed of Rolling Cuts Based on Fuzzy Neural Networks. China Railway Science, 2001, no. 03, pp. 161-165.
Статья рекомендована к публикации д.т.н., доц. Д. Н. Козаченко (Украина); д.т.н.
Т. В. Бутько (Украина)
Поступила в редколлегию 12.12.2012
Принята к печати 22.02.2013
