ВИЗНАЧЕННЯ ФОРМИ ВИХіДНИХ ДАНИХ ДЛЯ МОДЕЛЮВАННЯ НЕШТАТНИХ СИТУАЦіЙ ПРИ ВЕДЕННі ПОїЗДУ Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

4. Басов Г.Г. Применение АРД-диаграмм при ультразвуковом контроле в радиальном направлении катаных колесных центров локомотивов / Г.Г. Басов, В.Л. Марков, А.Н. Киреев // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. - К., 2006. -№ 2. - С. 53-55.

5. Киреев А.Н. Особенности ультразвукового контроля катаных колесных центров локомотивов в радиальном направлении / А.Н. Киреев // Вюник Схщноукрашського нацюнального ушверситету iменi Володимира Даля. - Луганськ, 2006. - № 8(102). - ч. 2. -С.153-157.

6. Крауткремер Иозеф. Ультразвуковой контроль материалов. Справочник. / Йозеф Крауткремер, Герберт Крауткремер, пер. с нем. Е.К. Бухмана. - М.: Металлургия, 1991. - 752 с.

7. Басов Г.Г. Повышение достоверности диагностической операции ультразвукового контроля осей колесных пар. / Г.Г. Басов, А.Н. Киреев, А.В. Можейко, М.А. Киреева. // Ресурсозбер^акта технологи виробництва та обробка тиском матерiалiв у машинобудуванш. Збiрник наукових праць. - Луганськ, 2008. - С. 292-299.

УДК 656.085

Ломотько Д. В., д.т.н. (УкрДАЗТ) Горобченко О.М., к.т.н. (Дон1ЗТ)

ВИЗНАЧЕННЯ ФОРМИ ВИХ1ДНИХ ДАНИХ ДЛЯ МОДЕЛЮВАННЯ НЕШТАТНИХ СИТУАЦ1Й ПРИ ВЕДЕНН1

ПО1ЗДУ

Постановка проблеми. Пщвищення рiвня безпеки руху по1здв е одним з головних завдань як пращвниюв заизничного транспорту, так i науковщв. Моделювання транспортних подш дозволяе проводити всебiчний анаиз причин 1х виникнення та шляхiв зменшення 1х кшькосл i шкоди, що вони спричиняють. У зв'язку зi складнiстю i чисельнiстю факторiв, що спричиняють появи шциденлв i аварш на транспортi, завдання побудови математично! моделi аваршно! ситуаци е достатньо складним.

Анал1з до^джень i публЫацш. Питання безпеки руху постшно знаходяться в чиои прiоритетних. 1х всебiчнi дослiдження проводять науковцi УкрДАЗТ, спещалюти Укрзалiзницi, фахiвцi транспортно! галузi СНГ [1-3]. Якщо способи аналiзу i виявлення причин виникнення транспортних подш розроблеш i широко вiдомi, то процесу моделювання

виникнення нештатних ситуацш на зашзничному транспортi придiлено недостатньо уваги.

Постановка завдання. Створення математично! моделi пропонуеться виконати з використанням теори гiбридних мереж [4,5]. Складнiсть завдання примушуе роздiлити його на декшька етапiв: визначення способу представлення вихщних даних моделi, побудова структури мережi, розробка алгоритму навчання мереж^ визначення точностi i адекватностi розроблено! моделi. Стаття присвячена виконанню першо! задачi, тобто визначенню об'ему i форми вихiдних даних.

Викладення основного матерiалу. Спрощена модель нештатно! ситуаци приведена на рисунку 1. Тут е два шару нейрошв. Перший шар складаеться з нейронiв, що моделюють впливи рiзних факторiв на виникнення нештатно! ситуаци: ЛФ - нейрон, моделюючий вплив людського фактору; ТФ - нейрон, моделюючий вплив техшчних факторiв; ЗФ - нейрон, моделюючий вплив зовшшшх факторiв. Хф, хтфи Хф -сигнали на входi мережи, wлфi, wтфi, wзфi - ваги сигналiв.

Рисунок 1 - Моделювання виникнення нештатно! ситуаци за допомогою гiбридно!' мережi

Фiзичний смисл першого шару - урахування якомога бшьше подш, що можуть вплинути на безпеку руху i розподiлити !х за окремими видами факторiв. На виходi мережi маемо сигнал хнсе [0;1] який характеризуе складнiсть нештатно! ситуаци, що виникае.

Для того, щоб не перевантажувати мережу незначними подробицями, пропонуеться при складанш перелшу подiй керуватися статистичними даними, а саме причинами, що призводили до транспортних iнцидентiв.

Сигнали на входi (х) можуть приймати два значення - 0 або 1 (наявшсть чи вщсутшсть фактору). Ваги сигналiв е характеристичними функщями сигналiв на входi. При визначенш величин цих функцiй пропонуеться користуватися такими шструментами неч^ко! лопки, як нечiткi i лiнгвiстичнi змшш. Дiйсно, значну частку факторiв, що спричиняють створення нештатних ситуацiй, можна представити у лшгвютичних виразах. Наприклад виникнення нештатно! ситуаци «перевищення швидкостЬ» може бути спричинено такими факторами: «машинют невiрно застосував гальма», «машинют не стежить за показаннями швидкостемiру» та iн. Такi впливи можна деталiзувати i сказати: «машинiст майже вiрно застосував гальма», «машинiст не зовЫм вiрно застосував гальма» i т. д. В залежностi вiд «ступеню вiрностi» застосування гальм знаходиться i складнють нештатно! ситуацi!, що виникае.

Для врахування впливу цих факторiв потрiбно представити !х в формальному виглядь Тут е два шляхи. Перший - ощнка дiй машинiста при гальмуванш у вiдповiдностi до мюця початку гальмування, швидкостi, ступеню розрядження гальмiвно! магiстралi. Все це можна врахувати, але складнiсть моделi значно шдвищиться, особливо з огляду на те, що факторiв, крiм гальмування, десятки, а вс вони характеризуются рiзними фiзичними величинами. Другий шлях - це застосування лшгвютичних змшних, що дозволить позбавитися складних i iнодi не достатньо точних розрахунюв.

Лiнгвiстичною змiнною [6] називають набiр (в, Т, Х, О, М), де

в - найменування лшгвютично! змiнно!;

Т - множина !! значень (терм-множина), що представляють собою найменування неч^ких змiнних, областю визначення кожно! з котрих е множина Х. Множина Т називаеться базовою терм-множиною лшгвютично! змшно!;

О - синтаксична процедура, що дозволяе оперувати елементами терм-множини Т, зокрема генерувати новi терми (значення). Множина

ТиО(Т), де О(Т) - множина згенерованих термiв, розширена терм-множина лшгвютично! змiнно!;

М - семантична процедура, що дозволяе перетворити кожне нове значення лшгвютично! змiнно!, що утворюеться процедурою О, в нечiтку змшну, тобто сформувати вiдповiдну нечiтку множину.

Припустимо, що експерту потрiбно визначити правильнють приведення машинiстом в дш гальм за допомогою понять «Мала розрядка гальмiвно! магiстралi (ГМ)», «Нормальна розрядка ГМ», «Велика розрядка ГМ».

Припустимо, що мiнiмальна розрядка означае зниження тиску на 0,3

2 2 кгс/см , максимальна розрядка означае зниження тиску на 1,5 кгс/см .

Формалiзацiя такого описання може бути проведена за допомогою наступно! лшгвютично! змшно! (в, Т, Х, О, М), де

в - глибина розрядки ГМ;

Т - {«Мала розрядка ГМ», «Нормальна розрядка ГМ», «Велика розрядка ГМ»};

Х - [0.3, 1.5]

О - процедура утворення нових термiв за допомогою зв'язок <а», «або» i модифiкаторiв типа «дуже», «не» i т.п. Наприклад «Мала и середня розрядка ГМ», «Дуже мала розрядка ГМ» i т. д.

М - процедура завдання на Х=[0.3, 1.5], нечггких тдмножин А1= «Мала розрядка», А2= «Нормальна розрядка», А3= «Велика розрядка», а також нечiтких множин для термiв з О(Т) в вiдповiдностi з правилами транслювання нечiтких зв'язок i модифiкаторiв «i», «або», «не», «дуже» i iнших операцiй.

Одночасно з розглянутими вище базовими значеннями лшгвютично! змшно! «Глибина розрядки ГМ» (Т={«Мала розрядка ГМ», «Нормальна розрядка ГМ», «Велика розрядка ГМ»}) можливi значення, що залежать вщ областi визначення Х. В даному випадку значення лшгвютично! змшно! можуть бути визначеш як «бшя 0,5», «бiля 0,9», «бшя 1,1», тобто у виглядi нечггких чисел.

Терм-множина та розширена терм-множина в умовах прикладу можна характеризувати функщями приналежносл, приведеними на рисунках 2,3.

В деяких випадках може знадобитися визначення функцп приналежносп нечггко! множини типу А4=«Не нормальна розрядка ГМ». Очевидно що А4 е доповненням А2, або А4= А2.

м

1,0 +

0,5--

0,3

1,0

15 ^Х, кгс/см'

Рисунок 2 - Функци приналежностi нечiтких множин «Мала розрядка ГМ»=А1, «Нормальна розрядка ГМ»=А2, «Велика розрядка

ГМ»=А3

м

1,0

0,5--

0,3

1,0

15 ^Х, кгс/см-

Рисунок 3 - Функщя приналежностi нечiтко! множини «Мала i нормальна розрядка ГМ»=А1УА2

Функцiя приналежностi А виглядае як показано на рисунку 4.

Рисунок 4 - Функщя приналежност! неч!тко1 множини «Не нормальна розрядка ГМ»=А

Якщо сигналу хлф1 присвоене значення «Мала розрядка ГМ», то з

рисунку 2 можливо визначити вагу цього сигналу w^. Так при зниженнi

2 • . тиску на 0,3 кгс/м ^(0,3)=1, вiдповiдно wлфl=1; при зниженш тиску на 0,7

кгс/м ^(0,3)=0,4, вiдповiдно wлфl=0,4.

Висновки. Пiдсумовуючи вищенаведене, пропонуеться такий спосiб

визначення сигнал !в першого шару нейронiв, що е вихщними даними до

розрахунку. Множина Х={Хлф, Хтф, Хзф}, що складаеться з множин

людського, технiчного i зовнiшнiх факторiв, визначаеться згiдно

статистичних даних. Множина W={W^, Wmф, W^}, що складаеться з

вагових коефщенпв до кожного фактору, визначаеться шляхом

формал!заци описання iнтенсивностi впливу того чи шшого фактору за

допомогою лiнгвiстичних змiнних.

Список лШератури

1. Кузнецов К. Б. Безопасность жизнедеятельности. ч.1. - М.: Маршрут, 2006.

255 с.

2. В.И. Зорин, Е.Е. Шухина, П.В. Титов Микропроцессорные локомотивные системы обеспечения безопасности движения поездов нового поколения. «Железные дороги мира», №7, 2003 г.

3. Пузир В. Г., Устенко О. В., Крот В.С. Техшчш засоби для виявлення причин транспортних подш. Зб. наук. праць УкрДАЗТ «Безпека руху та людський фактор на транспорт!», № 82 - Харюв:2007. С. 173 - 177.

4. Прикладные нечеткие системы / Под ред. Т. Тэрано, К. Асаи, М. Сугэно. -М.:Мир, 1993. 368 с.

5. Аверин А. Н. и др. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / Под ред. Д. А. Поспелова. - М.:Наука, 1986. 312 с.

6. В. В. Круглов, М. И. Дли, Р. Ю. Голунов. Нечеткая логика и искусственные нейронные сети. - М.:Физматлит, 2001. 221 с.

УДК 664.74:62-119.001.1

Шамота В.П., д.т.н., професор (Дон1ЗТ) Фалько О-ш Л., к.т.н., доцент (Дон1ЗТ)

СПРОЩЕНА МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ПОТУЖНОСТ1 I ЕНЕРГОВИТРАТ ОДНОМАСНОГО В1БРАЦ1ЙНОГО ПРИВОДУ

Постановка проблеми i и зв'язок iз найважливШими науковими та практичними завданнями. В будiвельнiй та шших галузях у великш кшькосл використовуються легк одномасш вiбрацiйнi машини: вiбрацiйнi сита, грохоти, рiзноманiтнi сепаратори i гранулятори, дозатори, класифжатори, калiбрувальнi машини, подрiбнювачi, невелик за довжиною конвеери... Деякi з цих машин використовуються при будiвництвi залiзничних колiй i споруд. Визначення необхiдно! потужностi приводiв цих машин у процесi розробки виконуеться за вщповщними методиками [1,2].

При використанш методики [1] для легких одномасних вiбрацiйних машин одержимо занижеш результати, а саме, розрахункова потужшсть приводу може знаходитись у межах декшькох десяткiв одиниць (Вт).

Розрахунок потужност приводу по формулам ( 46, 47, 48) лггературного джерела [2] здатний виконати фахiвець достатньо високо! квалiфiкацi! i тшьки пiсля повного розрахунку i розробки конструкцп вiбромашини, що потребуе значних витрат часу квалiфiкованого спецiалiста.

1. Метою статтi е обгрунтування ново! спрощено! методики розрахунку потужностi приводу легких одномасних вiбрацiйних машин