Название статьи
Система автоматического управления пневматическим торможением грузового поезда с функцией идентификации параметров тормоза
Журнал:
Известия Транссиба №3(63), 2025
Раздел журнала:
Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация
Страницы: 60-72
УДК: 629.4.077: 629.423.1
Библиографическое описание статьи
Менакер, Г. М. Система автоматического управления пневматическим торможением грузового поезда с функцией идентификации параметров тормоза [Текст] /
Г. М. Менакер, О. Е. Пудовиков // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. – Омск. –
2025. – №3(63). – C. 60 – 72.
Аннотация
Описана математическая модель для адаптивной системы автоматического управления тормозом грузового поезда с применением расширенного фильтра Калмана (EKF) для идентификации реальных параметров поезда и тормозной системы. Для оценки качества работы предложенной системы автоматического управления был выполнен имитационный эксперимент с вероятностной постановкой задачи исследования с использованием модели разработанной САУ ПТ. Целью выполненного эксперимента является определение вероятностных характеристик случайной величины отклонения координаты остановки поезда от заданного значения. Определение достаточности количества выполненных расчетов для достоверного определения статистических характеристик в данном исследовании выполнено с использованием методики определения границ доверительных интервалов выборочных среднего и дисперсии для выполненного количества расчетов. Получены гистограммы распределения величины отклонения от заданной точки остановки при прицельном торможении поезда с выключенным и включенным алгоритмом EKF. Для оценки вероятности превышения величиной отклонения координат остановки от заданного значения подобраны теоретические законы распределения случайной величины и проверены по критерию согласия nw2. Показано, что без применения предложенного алгоритма идентификации параметров тормозной системы и поезда (расширенного фильтра Калмана (EKF)) величина отклонения от заданной точки остановки при прицельном торможении поезда может привести к серьезному нарушению безопасности движения поездов. Предложенная система автоматического управления пневматическим тормозом обеспечивает высокое качество управления, позволяя повысить точность прицельного остановочного торможения поезда в заданную координату пути. Работа выполнена за счет бюджетного финансирования в рамках государственного задания от 20.03.2025 № 103-00001-25-02.
Список используемой литературы
1. Автоматизированные системы управления электроподвижным составом. Часть 1: Теория автоматического управления / Л. А. Баранов, А. Н. Савоськин, О. Е. Пудовиков [и др.]. - Москва : Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2014. - 400 с. - Текст : непосредственный. - EDN XMSUAL. @@ Baranov L.A., Savoskin A.N. ed. Avtomatizirovannye sistemy upravleniia élektropodvizhnym sostavom. Chast' 1: Teoriia avtomaticheskogo upravleniia [Automated control systems for electric rolling stock. Part 1: Theory of automatic control]. Moscow, Educational and Methodological Center for Railway Transport Education Publ., 2014, 400 p. EDN XMSUAL. (In Russian).
2. Никифоров, Б. Д. Автоматизация управления торможением поездов / Б. Д. Никифоров, В. И. Головин, Ю. Г. Кутыев. - Москва : Транспорт, 1985. - 263 с. - Текст : непосредственный. @@ Nikiforov B.D., Golovin V.I., Kutyev Yu.G. Avtomatizatsiia upravleniia tormozheniem poezdov [Automation of train braking control]. Moscow, Transport Publ., 1985, 263 p. (In Russian).
3. Патент № 2715915 C2 Российская Федерация, МПК B60T 8/172, B61L 3/12. Способ и система управления пневматическими тормозами железнодорожного подвижного состава : № 2017143208 : заявлено 11.12.2017 : опубликовано 04.03.2020 / Жебрак Л. М., Сафро М. В.; заявитель Общество с ограниченной ответственностью «Смартвиз». - Текст : непосредственный. - EDN NDQIKZ. @@ Zhebrak L.M., Safro M.V. Patent RU 2715915 C2, 04.03.2020. EDN NDQIKZ.
4. Комков, Е. В. Учет загрузки поезда метрополитена при автоматическом прицельном торможении / Е. В. Комков. - Текст : непосредственный // Вестник ВНИИЖТа. - 1984 - № 3. - С. 15-17. @@ Komkov E.V. Accounting for the loading of a subway train with automatic targeted braking. Vestnik VNIIZhT - Bulletin of VNIIZhT, 1984, no. 3, pp. 15-17. (In Russian).
5. Капустин, М. Ю. Модель адаптивной системы прицельного электропневматического торможения поезда / М. Ю. Капустин, С. И. Краснолобов, П. С. Саркисян. - Текст : непосредственный // Наука и техника транспорта. - 2011. - № 4. - С. 33-43. - EDN OKCAPN. @@ Kapustin M.Yu., Krasnolobov S.I., Sarkisian P.S. Model of adaptive electropneumatic train braking system. Nauka i tekhnika transporta - Science and Technology in Transport, 2011, no. 4, pp. 33-43. EDN OKCAPN. (In Russian).
6. Пудовиков, О. Е. Совершенствование системы автоматического управления пневматическим тормозом грузового длинносоставного поезда / О. Е. Пудовиков, С. А. Муров. - Текст : непосредственный // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. - 2014. - № 4. - С. 21-26. - EDN SESEXR. @@ Pudovikov O.E., Murov S.A. Improvement of the control system for pneumatic brake of a long freight train. Transport: nauka, tekhnika, upravlenie. Nauchnyi informatsionnyi sbornik - Transport: science, equipment, management. Scientific information collection, 2014, no. 4, pp. 21-26. EDN SESEXR. (In Russian).
7. Пудовиков, О. Е. Система управления пневматическим тормозом грузового поезда / О. Е. Пудовиков, Г. М. Менакер. - Текст : непосредственный // Электротехника. - 2023. - № 9. - С. 34-39. - EDN DORPWT. @@ Pudovikov O.E., Menaker G.M. Pneumatic brake control system of a freight train. Russian Electrical Engineering, 2023, vol. 94, no. 9, pp. 654-658. https://doi.org/10.3103/s1068371223090122. EDN YURFOU. (In Russian).
8. Пудовиков, О. Е. Автоматическое управление пневматическим тормозом грузового поезда / О. Е. Пудовиков, Г. М. Менакер. - Текст : непосредственный // Интеллектуальные транспортные системы : материалы II междунар. науч.-практ. конф., Москва, 25 мая 2023 г. / Российский университет транспорта. - Москва, 2023. - С. 322-329. - EDN ZXZHMG. @@ Pudovikov O.E., Menaker G.M. [Automatic control of the pneumatic brake of the freight train]. Intellektual'nye transportnye sistemy : materialy II mezhdunarodnoĭ nauchno-prakticheskoĭ konferentsii [Intelligent transport systems : proceedings of the II International Scientific and Practical Conference]. Moscow, 2023, pp. 322-329. EDN ZXZHMG. (In Russian).
9. Менакер, Г. М. Адаптивная система автоматического управления пневматическим тормозом грузового поезда / Г. М. Менакер, О. Е. Пудовиков. - Текст : непосредственный // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2025. - № 2 (98). - С. 132-144. - EDN ITAVLX. @@ Menaker G.M., Pudovikov O.E. Adaptive automatic control system for the pneumatic brake of a freight train. Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya - Bulletin of the Rostov State Transport University, 2025, no. 2(98), pp. 132-144. EDN ITAVLX. (In Russian).
10. Савоськин, А. Н. Параметрическая оптимизация автоматического регулятора пневматического торможения грузового поезда / А. Н. Савоськин, П. Е. Коваль, В. В. Лосев. - Текст : непосредственный // Фундаментальные проблемы динамики и прочности подвижного состава : юбилейный сборник научных трудов. - Москва : МИИТ, 1997. - № 912. - С. 93-96. @@ Savoskin A.N., Koval P.E., Losev V.V. Parametric optimization of the automatic regulator of pneumatic braking of a freight train. Fundamental problems of dynamics and strength of rolling stock : jubilee collection of scientific papers, Moscow, 1997, no. 912, pp. 93-96. (In Russian).
11. Правила тяговых расчетов для поездной работы : утверждены Распоряжением ОАО «РЖД» от 12.05.2016 № 867р в редакции Распоряжения ОАО «РЖД» от 09.02.2018 № 182/р. - Москва : ОАО «Российские железные дороги», 2018. - 516 с. - Текст : непосредственный. @@ Rules of traction calculations for train operation: approved by the Order of JSC "Russian Railways" dated 12.05.2016 no. 867r as amended by the Order of JSC "Russian Railways" dated 09.02.2018 no. 182/r. Moscow, JSC "Russian Railways" Publ., 2018. 516 p. (In Russian).
