CC BY
40
УДК 378:371.27+331.015
ПРОТОТИП АВТОТРАНСПОРТНО1 ЛАБОРАТОРП УНШЕРСАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
О.1. Туренко, студент, ХНАДУ
Анотаця. Розглядаеться та пропонуеться функцгональна схема та пропозицИ' щодо ф1зичног реал^зацИ автомобыьног динам1чног експертног системи умверсального призначення.
Ключовi слова:мехатротка, телематика, системна тженер1я, синергетика, 1нтелектуал1зац1я, автотранспортна система.
Вступ
У рiзних прикладних дослщженнях використовуються системи, яю спрямоваш на наближення джерел шформаци безпосередньо до оаб, якi приймають ршення. Це стосуеться як звичайних промислових, транспортних систем, так i рiзних наукових центрiв та дослiдних оргашзацш. Такi системи базуються на автомобшях, мають потужнi вимiрювальнi, обчислювальнi комплекси (наприклад, серiя iнформацiйно-обчислювальних комплексiв дорожтх лабораторiй 1ОК-ХАД1).
Аналiз публiкацiй
Створення таких дорожнiх лабораторiй або автотранспортних лабораторш (АТЛ) пов'я-зано iз застосуванням мехатронiки, телематики та синергетики.
Рис. 1. Сшввщношення телематики та меха-
тронiки
Системи, як призначенi для вщповщно! техшчно! експертизи повиннi бути, перш за все, штелектуальними [4]. На вщмшу вiд звичайно прийнятого графiчного опису мехатрошки як частини шформацшно! електронно! та
мехашчно! технологи, мехатронiку слщ розглядати як синергетичне об'еднання телекомушкацн обчислювальних мереж безпосередньо у транспортному засобь На рис. 1 представлена схема, яка пояснюе взаемозв'язок цих складових базових наукових дисциплiн зпдно з основними положеннями системно! шженерн [1, 2, 3].
Загальнотеоретичнi питання проблеми введення аксюматики, визначення теоретичних основ створення
штелектуальних систем на автомобiльному транспортi вперше розглянуто у роботах [5, 6]. У результатах дослщжень, що висв^леш у статтях [7, 8], розглянуто практичш аспекти створення транспортних комплекшв у зв'язку з вирiшенням проблеми iнтелектуалiзацil транспортних машин та систем.
Мета та постановка задачi
Метою цього дослщження е пiдвищення iнформативностi, технолопчност реестрацп даних про стан складних об'ектiв та систем. Таку складну роботу слiд починати зi створення прототипу. Такий прототип е своерщною першоосновою, реальною моделлю
ушверсально! експертно! системи, яка
базусться на транспортному засобi (базовому автомобш). Задача роботи полягае в ан^з^ узагальненнi та розробцi пропозицiй щодо удосконалювання iндустрil створення унiверсальних програмно-апаратних
мобiльних платформ для проведення високотехшчно1 експертизи складних об'ектiв та систем. Таке узагальнення дозволить на промисловому рiвнi розробляти транспортнi засоби - трансформери з потужною обчислювальною системою забезпечення прийняття керуючих рiшень безпосередньо в умовах дослщження складного об'екта (транспортно! системи, машини, комушкаци).
Математичний опис задачi
Завдання техшчно1 експертизи, що виконують АТЛ, спрямованi на визначення властивостей рiзних об'ектiв. У транспортних системах - це об'екти протяжного типу. ПЛ перш за все виконують мошторинг транспортних систем - об'екпв протяжного типу. Для них один з геометричних розмiрiв бшьш шж на кiлька порядюв перевершуе всi iншi. Так, для автомобшьно! дороги (АД) довжина I значно перевищуе ширину про1зно1 частини з координатою Оцiнювання припускае змiну параметрiв руху АТЗ у час X,, де X, безлiч часових вiдлiкiв, таких, що Хге Т. Просторово-часова схема дозволяе вщслщковувати геометрiю АД (план-профiль, стан покриття) у часi. Найбiльш повним математичним описом тако! схеми е операторш спiввiдношення
к (I ) = Н й х?( X), у?( X), X), £ Щ X = хг, хг О Т, I = I, ,1г О L.
поточний t вiдповiдаe 5.
У (t ) = Y й x (t),t щп
l ( 5 ) = L й У ( t) , 5 ЩЭ:
S О S ® T, tp О T п
де y(t) - образ оператора Y; x(t) - прообраз оператора Y; t - час поточний.
Фiзична реалiзацiя прототипу
Як правило, Bei АТЛ мають свою досить вузько спрямовану специфiку, обумовлену як 1'хньою функцiональною спрямованiстю, так i сферою дiяльностi того сектора, для роботи в якому вони призначеш. Дуже складним завданням е вибiр базового автомобiля для нашо! АТЛ, адже зараз дуже багатий вибiр транспортних засобiв як втизняного виробництва, так i iноземного. Звичайно ж якiсть iноземних автомобiлiв набагато перевищуе яюсть вiтчизняних, але й щна закордонних аналогiв теж вiдрiзняеться набагато.
Зробивши огляд майже ушх iснуючих нинi лабораторiй вузького профшю, наприклад лаборатори радiацiйноl розвiдки, контролю якосп дорiг та iн., ми побачили, що майже вс вони базуються на автомобшях закордонного виробництва, i лише деякi обирають вгг-чизняного виробника (ГАЗ «Газель» у рiзних модифiкацiях кузова та УАЗ). Як базовий
автомобшь для АТЛ використовують частiше такi автомобiлi закордонного виробництва, як Volkswagen та Ford. Це зумовлено яюстю цих автомобiлiв шмецького виробництва та найбiльш прийнятною щною в порiвняннi з iншими закордонними аналогами.
де h(l) - штегральна оцiнка ТК у точцi l = li, що визначае прив'язку параметрiв руху АТЗ до визначеного мюця ощнювано! ТК; L -метричний простiр визначення параметрiв протяжного об'екта; Т - метричний прос^р, на якому визначеш вiдлiки ti поточного часу.
Порiвняно проста система операторних спiввiдношень може бути просто реалiзована, якщо вона формалiзуеться i кiлькiсно оцiнюеться як ступiнь приналежносп значень x(t), що рееструються, вщповщний терму l (5), а час
На кафедрi МАТЗ ХНАДУ розроблено прототип АТЛ, що призначений для ощнки стану транспортних систем. Реалiзованi функци прототипу - це мошторинг техшчного стану та пропускно! здатносп вiдповiдних дорiг, оцiнка транспортних та пасажиропотоюв. Такий прототип е своерщним iнтелектуальним транспортним засобом, який е базою для рiзних транспортних лабораторш. Базовий автомобiль виконуе роль ношя обладнання динамiчноl експертно! системи. На рис. 2 наведено функщональну структуру тако1
динамiчноï експертно! системи. Вона визначае мету системи, спшкуеться 3i спецiальною базою знань, оцiнюе середовище руху, транспорты потоки, формуе рiшення щодо удосконалення поточного стану транспортно! системи та вщповщае на запитання, що буде коли
_JZ
вiдповiдне рiшення впровадиться в практику керування (це е прогноз результат прийняття рiшень). Ïï програмна платформа базуеться на застосуванш вiдомих iнструментальних засобiв PTV Vision® visum та ори-
m m
= Ü- я
M * В В 1
1 %
1
ш ш -s -¡g
В Ж^Е
Рис. 2. Функцiональна схема прототипу
гшальнш системi просторово-часово!' ор^ентацдх наземних [7, 8].
Висновки
Унiверсальна АТЛ е своерщним прототипом iнтелектуального транспортного засобу, або просто штелектуального автомобшя.
Обладнанням тако! АТЛ е синергетичний обчислювальний комплекс. Це системи просторово-часово! ор^ентащ!, автоматично! нашгащх, вiдеоспостереження, еколопчного монiторингу. Вони е засобом надання властивост думаючо! (Smart vehicles) базовому автомобшю.
Сьогоднi в умовах нашо1 кра'ши доцiльно виконати розробку стандартного базового автомобшя з вказаними Smart функщями. Такий автомобiль може бути ношем складного обладнання, як
загальнотранспортно!
лабораторil, так лабораторil автотехшчно!' експертизи, лабораторil екологiчного монiторингу та iн.
Така унiверсалiзацiя та стандартизацiя транспортних засобiв дае значний зиск для створення мобшьних, iнтелектуальних систем монiторингу практично будь-яких
складних об'екив, ситуацiй та систем.
Пропозицп створення унiверсального транспортного засобу - трансформеру для обладнання будь-яких мошторингових лабораторш в промислових умовах зменшуе витрати на створення базового транспортного засобу, що е узагальненим бшьш рацюнальним пiдходом на вщмшу вiд iснуючих складних окремих ршень.
Лiтература
1. Туренко А.Н., Гаврилов Э.В., Алексеев О.П.
Мехатроника транспортных средств // Вестник ХГАДТУ/ Сб. научн. тр. - Харьков. -Вып.15-16. - 2001. - С.117-119.
2. Пржибил П., Свитек М. Телематика на транс-
порте. - М.: МАДИ (ГТУ), 2003. - 540 с.
3. Власов В.М., Николаев В.Б., Жанказиев С.В.,
Приходько В.М. Телематика на автомобильном транспорте. - М.: МАДИ (ГТУ), 2003. -175 с.
4. Пупков К.А., Коньков В.Г. Интеллектуальные
системы - М.: Издательство МГТУ, 2003. -348 с.
5. Алексеев В.О., Костюченко С.М. Интеллектуальная технология организации движения транспортних средств // Автомобильный транспорт / Сб. научн. тр. -2002. - Вып. 10. - С.95-97.
6. Теленик С.Ф., Губенко Н.И., Алексеев О.П.
Интелектуализация транспортних
технологий // Вестник ХНАДУ / Сб. научн. тр. - 2003. - Вып.20. - С. 84 - 86.
7. Методолопя штелектуального мониторингу
руху наземних транспортних засоб1в // ХНАДУ, звгт з науково1' роботи № держреестраци 0104U002050. - Харшв, 2006. - 242 с.
8. 1нтелектуальна транспортна технолог1я управлшня пасажирським транспортом великих м1ст та репошв Украïни // ХНАДУ, звгт з науковоï роботи № держреестраци 0101U005210. - Харк1в, 2007. - 268 с.
Рецензент: О.П. Алекаев, професор, д.т.н., ХНАДУ.
Стаття надшшла до редакцiï 15 с1чня 2008 р.
