Результаты поиска

Предметом исследования является силовой тиристорный преобразователь электровозов переменного тока и его влияние на коэффициент мощности локомотива. Предложен и проанализирован новый способ повышения коэффициента мощности электровозов переменного тока с тиристорными преобразователями электроэнергии. К таким электровозам относятся локомотивы серий 2ЭС5К, ВЛ85, ЭП1 и др. В начале статьи кратко рассмотрены существующие способы повышения коэффициента мощности и указан их недостаток по сравнению с предложенным способом. Также проанализирован недостаток существующих преобразователей, заключающийся в наличии задержки открытия тиристоров в начале полупериода питающего напряжения. В предлагаемом способе подразумевается модернизация цепей управления тиристорами преобразователя, благодаря которой в начале полупериода за счет питающего напряжения на управляющем электроде самопроизвольно создается ток управления. Благодаря этому тиристоры открываются с минимальной задержкой относительно начала полупериода. Для оценки эффективности предложенной модернизации было проведено компьютерное моделирование работы силовой схемы электровоза в программе ORCAD. Моделирование проводилось для двух вариантов: силовая схема со штатными преобразователями и силовая схема с преобразователями, модернизированными в соответствии с предлагаемым способом. При моделировании исследовалось изменение значения коэффициента мощности электровоза при различных токе тяговых двигателей, зоне и угле регулирования. При исследовании осциллограмм токов различных плеч преобразователя обнаружено, что при использовании модернизированных преобразователей момент окончания сетевой коммутации наступает раньше, чем в штатной схеме. Отсутствует также участок с отрицательным напряжением на выходе преобразователя в начале полупериода. В конце статьи приведены значения коэффициента мощности электровоза при различных условиях. Эти результаты показывают, что использование предлагаемого способа повышает коэффициент мощности электровоза в среднем на 1,2 процентных пункта.

В статье предлагается метод с использованием математического аппарата теории нечетких множеств при автоматизации управления надежностью локомотивов, так как при написании алгоритмов возникает проблема перехода от не до конца формализованных понятий человеческого общения к формализации программного обеспечения. Описаны примеры применения нечетких множеств при расчете показателей надежности локомотивов. При анализе параметров надежности вручную объем расчетов не позволяет перейти к более сложным алгоритмам. При наличии автоматизированных систем следует для каждого показателя перевозочного процесса, влияющего на его надежность, задать функцию принадлежности к опасному и нормальному состоянию с использованием математического аппарата теории нечетких множеств. Тогда риск наступления опасного события будет оценен вероятностью принадлежности логического утверждения к риску.

Предложена система стабилизации напора в насосных установках со скалярным управлением асинхронным электродвигателем. Расчет переходных процессов в насосной установке с использованием пакета Simulink показал работоспособность системы и устойчивую работу как при пуске двигателя, так и при сбросе/набросе нагрузки.

В статье выдвигается предположение о том, что причиной повышенного износа бандажей электровозов с асинхронным тяговым приводом является повышенная скорость скольжения в контакте колес с рельсами. Показано, что в режимах тяги с высокими скоростями скольжения в приводе могут развиваться фрикционные автоколебания. Построены зоны устойчивости привода в пространстве его параметров. Обоснована модель асинхронного привода с «защемленным ротором» для исследования режимов боксования. Рекомендовано для снижения износа колес и рельсов установить на электровозе систему контроля сцепления (СКС). Интеллектуальные датчики СКС создают дополнительный канал обратной связи для системы оптимального управления тягой - реализации максимальных сил тяги при минимальных потерях на трение. Представленные в статье методики и рекомендации применимы для различных конструкций тяговых приводов.

Несмотря на существенный прогресс в развитии систем учета наблюдаются практически повсеместный рост отчетных потерь электроэнергии и снижение ее качества. Наряду с внедрением современного энергоэффективного электрооборудования проблему повышения эффективности использования электрической энергии в стационарной энергетике можно решить за счет внедрения активно-адаптивных технологий управления работой компенсирующих устройств, управляемых средств регулирования напряжений, коммутационного и силового оборудования и их диагностирования на основе цифровых технологий, в том числе для автоматического поддержания минимума потерь в сетях при изменении нагрузок. Предлагается система управления объектами электроснабжения нетяговых потребителей на базе адаптивных технологий и аппаратно-программного комплекса оптимизации параметров режима в реальном времени.

Тяговые электрические машины (ТЭМ) локомотивов, эксплуатируемые на Восточном полигоне обращения, имеют недостаточную надежность преимущественно по пробою изоляции, являясь одной из важнейших проблем эксплуатации электроподвижного состава. В данной статье рассмотрен метод сушки увлажненной изоляции передвижными и стационарными электрокалориферными установками, которые применяют в процессе ремонта ТЭД локомотивов и электропоездов. Проблема эксплуатации данных установок состоит в их низкой энергоэффективности. При постоянном энергоподводе нагревательные элементы и вентилятор электрокалорифера остаются включенными в течение всего процесса сушки изоляции, что приводит к значительным затратам электроэнергии, а фиксация проведения сушки производится путем ведения бумажного документооборота, записи в журнал технического состояния локомотива ТУ-152. Для устранения данных недостатков авторами предлагается модернизация электрокалориферной установки путем внедрения в нее микропроцессорной системы автоматического регулирования процессом сушки с технологией облачного хранения данных. В статье представлена блок-схема предлагаемой автоматизированной системы, которая будет реализовывать предлагаемый в ФГБОУ ВО «ИрГУПС» трехцикловой амплитудно-широтно-прерывный способ энергоподвода в процессе сушки увлажненной изоляции ТЭД. В настоящее время технологии облачного хранения данных нашли свое применение в компаниях разного рода деятельности, оно активно усовершенствуется в связи с постоянным увеличением объемов информации, которую нужно хранить или передавать, а кроме того, пользователь может иметь к ней доступ из любой точки мира. В последние годы в мире заметно возрос интерес к применению этой технологии на железнодорожном транспорте. В рамках модернизации установки появляется возможность дистанционного управления ее работой, а также хранения и обработки полученной информации по процессу сушки увлажненной изоляции.

Рассмотрены вопросы применения технологий интеллектуальных сетей (smart grid) для управления ка-чеством электроэнергии в системах электроснабжения железных дорог переменного тока. Описана структура интеллектуальной системы тягового электроснабжения. Дана классификация технических средств управления режимами системы тягового электроснабжения и качеством электроэнергии. Предложен алгоритм моделирования режимов интеллектуальных электроэнергетических систем, питающих электротяговые нагрузки, отличающийся тем, что в его основу положено совместное использование имитационных и динамических моделей активных элементов smart grid. Результаты моделирования подтверждают применимость разработанных методов для решения задач управления качеством электроэнергии.

Целью исследования является разработка синхронно-реплицированной модели оценки технического состояния локомотива как технической системы для снижения возникновения отказов при эксплуатации, и как следствие снижения простоев в ремонте. При проведении исследования использовались следующие междисциплинарные и математические методы: системный анализ, компьютерное и математическое моделирование, методы теории искусственного интеллекта, математический анализ. В результате проведенного исследования получена математическая синхронно-реплицированная модель оценки технического состояния локомотива на основе искусственной многослойной нейронной сети прогнозирования. Разработанная модель может быть использована в системах мониторинга, контроля, диагностирования технического состояния локомотивного парка. Оригинальными особенностями разработанной модели являются низкий период дискретизации между опросом средств мониторинга, универсальность, адаптивность, оперативность. На основе разработанной модели построен обобщенный алгоритм управления техническим состоянием локомотивного парка. Предложенная модель и алгоритм решают круг задач, описанных в концепции развития ОАО «РЖД», связанных с реализацией фактической системы ремонта по текущему техническому состоянию локомотива и с цифровизацией передовых направлений компании.

В статье дана характеристика текущего состояния в электросетевом комплексе нетягового электроснабжения железнодорожного транспорта. Показаны основные недостатки существующей системы учета электроэнергии в распределительных сетях 0,4 - 10 кВ. Рассмотрены основные направления по инновационному развитию электросетевого комплекса нетяговой энергетики, в том числе направленные на повышение энергоэффективности процесса преобразования, передачи и потребления электрической энергии за счет управления режимами работы распределительных сетей. Приведено описание основных принципов построения «Цифрового района электроснабжения».

В статье рассматривается процесс применения оперативного расчета пропускной способности и межпоездных интервалов в рамках концепции координатного управления движением поездов. Предложенная методика направлена на решение задачи поиска достоверных межпоездных интервалов в реальном времени, расчета послеаварийного установившегося режима и оценивания надежности системы тягового электроснабжения, основанная на использовании аппарата искусственных нейронных сетей и современных средств интервального регулирования движения поездов.

Актуальность работы связана с совершенствованием компонентов распределенной системы автоматизации и управления напряжением в рамках развития активно-адаптивных электрических сетей. Представлен подход к определению управляющих воздействий в рамках координированного управления напряжением в распределительных электрических сетях с помощью активных элементов на основе мультиагентного управления. Управление напряжением в электрической сети осуществляется всеми локальными регуляторами в границах контролируемой зоны по условию стабилизации напряжений. Управляющие воздействия локальных агентов определяются в результате координации между собой по типу «аукцион», решения линеаризованной оптимизационной задачи на основе чувствительности мест расположения активных элементов к изменению напряжений в распределительной электрической сети. Чувствительность параметров режима к инъекциям мощностей в узлах электрической сети определяется на основе сенсорного анализа по проводимости элементов топологии сети и частным производным небаланса составляющих электрических величин. Достижение глобальной цели управления агентов-координаторов достигается оптимизацией параметров режима и корректировкой работы локальных агентов. Представленные результаты моделирования на тестовой электрической схеме показали реализуемость и эффективность предложенных подходов.

Организация перевозочного процесса в масштабах Российской Федерации на железнодорожном транспорте претерпела множество изменений с момента начала структурной реформы. Была создана конкурентная среда на рынке грузовых перевозок путем выделения вагонной составляющей в тарифе на перевозку. В результате возник рынок собственников подвижного состава, который определил потребность в новых инструментах для оптимизации технологических процессов взаимодействия участников процесса перевозок. Цель работы - проанализировать деятельность операторских компаний с точки зрения выполняемых ими функций и определить потенциальные направления развития. Проведен анализ организационной структуры и организационно-распорядительной документации крупных операторских компаний, а также проанализированы результаты маркетинговых исследований журнала «РЖД-Партнер» по оценке удовлетворенности грузоотправителей услугами операторов подвижного состава. Рассмотрены теоретические направления исследовании в области повышения эффективности управления вагонным парком за счет консолидации разобщенного вагонного парка под управлением единого координирующего органа управления. Выделены основные функции, исполняемые операторами в настоящий момент на транспортном рынке. Оценка индекса качества позволила выяснить, что поведение собственников подвижного состава коррелирует с конъюнктурой рынка, а сами собственники проводят клиентоориентированную политику. Показано, что возможности диверсификации бизнеса в этой области изучены слабо, хотя для удовлетворения потребностей клиентов компании расширяют перечень предоставляемых услуг. На основе систематизированного анализа предлагается для операторских компаний возможность диверсификации операторского бизнеса технологическим аутсорсингом, который позволит повысить качество их основных услуг, а также интегрироваться в соответствующие функциональные подсистемы контрагентов - транспортные предприятия и грузоотправители.

Внедрение цифровых технологий в электрических сетях и подстанций позволяет использовать новые технологии и перспективные методы управления транспортом и распределением электроэнергии в интеллектуальных электрических сетях железных дорог на основе мультиагентного управления. Указанные методы должны обеспечивать повышенное быстродействие, адаптивное определение ограничений на использование электроэнергетического оборудования, управление параметрами режима, секционированием и режимами потоков мощности в распределительных сетях, восстановлением энергоснабжения после аварийных событий. Разработан метод адаптивного управления транспортом и распределением электрической энергии в системе электроснабжения стационарных потребителей железных дорог, основанный на иерархической структуре по МЭК 61850, учитывающий координацию управляющих и локальных контроллеров в среде обмена данными, изменяемую зону ответственности управляющих контроллеров и их разделение по функциональному назначению на основе мультиагентного подхода. Представлены подходы к управлению потоками мощности для снижения потерь электроэнергии, повышения пропускной способности транспортных каналов и обеспечения восстановления нормального режима электрической сети путем ее реконфигурации и управления активными элементами на основе теории графов с учетом прогнозного почасового графика нагрузки, ограничения спроса на мощность активными потребителями и замкнутого режима работы электрической сети через управляемые сечения. Представленные результаты моделирования управления напряжением в тестовой

Статья рассматривает возможность модернизации существующей системы управления охраны труда во взаимосвязи с используемой на сети железных дорог методологией управления ресурсами и рисками на всех этапах жизненного цикла объектов и техники на основе анализа надежности («УРРАН»). На практических примерах показана возможность использования системы управления профессиональными рисками в решении задач повышения безопасности производственных процессов на транспорте.

Статья рассматривает возможный подход к построению модели оценки влияния человека на функционирование человеко-машинных систем. Формализация процедур по анализу влияния человека в системе «человек - машина - среда» для их дальнейшей интеграции в систему управления рисками, внедряемую в настоящее время в ОАО «РЖД», позволит повысить качество оценки и анализа рисков и, соответственно, обеспечить требуемый уровень безопасности на железнодорожном транспорте.

Представлены основные положения методологических основ управления состоянием систем технической эксплуатации, общий подход к созданию методик управления состоянием систем технической эксплуатации и методика назначения пробега вагонов между деповскими ремонтами на их основе. Даны практические рекомендации по эксплуатации грузовых вагонов.

Проблема оптимизации режимов ведения поезда долгое время продолжает оставаться актуальной, несмотря на большое число научных исследований и разработок в данной предметной области. Это связано как с общей сложностью реализации технологического процесса ведения поезда, так и с параметрической неопределенностью и значительными вариациями параметров самого объекта управления и внешней среды. Известные методы вычисления энергооптимальных режимов ведения поезда (вариационное исчисление, принцип максимума, динамическое программирование) и системы автоведения, построенные на их основе, предполагают некоторые упрощения исходной задачи и, как следствие, на практике реализуют квазиоптимальное управление. В связи с этим разработка методов поиска глобального экстремума функционала, определенного на множестве допустимых траекторий движения поезда как динамической системы, является как теоретически, так и практически значимой задачей. Целью работы является создание вычислительно-эффективного метаэвристического алгоритма поиска энергооптимального управления как глобального экстремума целевой функции, значения которой вычисляются с помощью эталонной модели объекта управления. Авторами разработан проблемно-ориентированный эволюционный алгоритм вычисления оптимального управления движением поезда на основе теории случайного поиска. Его особенностями являются предложенные специализированные операторы локального случайного поиска, учитывающие специфику объекта управления как многорежимной системы; комбинированные процедуры локальной и глобальной оптимизации на основе концепции многоостровного популяционного алгоритма с суперпопуляцией, а также метод отбора (селекции) перспективных вариантов на основе алгоритма кластеризации. Вычислительные эксперименты показали хорошую сходимость алгоритма и повторяемость результатов вычислений. На основе полученных решений может быть реализован регулятор времени хода поезда, реализующий асимптотически-оптимальное управление.

Вопросы повышения эффективности основной деятельности компании ОАО «РЖД» в настоящее время актуальны и значимы. Согласно положениям основных стратегических документов компании ключевые показатели эффективности использования локомотивов должны улучшаться к 2025 г. и на перспективу до 2035 г. Статья посвящена анализу проблем и предложениям по совершенствованию управления электровозами, выполняющими большую часть перевозочной работы на железных дорогах РФ. Выполнен анализ возможностей улучшения основных эксплуатационных показателей локомотивного комплекса через повышение эффективности организации работы электровозов. Одним из ключевых показателей эффективности локомотивного комплекса является среднесуточная производительность электровозов. Для улучшения данного показателя необходимо увеличивать объемы работы, приходящейся на единицу тягового электроподвижного состава. В работе отмечены два пути достижения этого. Во-первых, качественное улучшение перспективных локомотивов, повышение их тяговых свойств, а во-вторых, совершенствование технологии управления тяговыми ресурсами. Показано, что для достижения целевых ориентиров компании ОАО «РЖД» необходима обязательная реализация второго направления, а именно внедрение и совершенствование полигонных технологий управления тяговыми ресурсами с переходом на удлиненные плечи работы электровозов. Отмечены основные требования и условия для осуществления данных технических решений.

В статье рассматривается задача управления качеством работы транспортного узла с учетом его эксплуатационных характеристик и с учетом стохастически независимых встречных пуассоновского и квазипуассоновского транспортных потоков. Задача решена с использованием аналитического и математического аппарата теории массового обслуживания. Результаты, полученные в статье, предполагается использовать для определения прогноза суммарной свободной грузоподъемности транспортных средств, ожидающих погрузки, длины очереди груженых транспортных средств (составов) в ожидании разгрузки, коэффициента использования полезных объемов складских комплексов.

В статье приведены результаты разработки и внедрения методики управления технологическими процессами ремонта локомотивов на основе сетевого планирования. Методика позволяет в режиме онлайн отслеживать «узкие» места при производстве текущих ремонтов и сокращать продолжительность критического пути за счет варьирования временными показателями событий и работ, использования агрегатно-узлового метода ремонта, перераспределения ресурсов между критическими и некритическими работами. В основе разработанной методики лежит корректировка базовых сетевых графиков ремонта с учетом загруженности технологического оборудования и ремонтного персонала, наличия запасных частей и материалов, необходимости проведения внеплановых работ при плановой постановке в ремонт конкретного локомотива. Данный подход был реализован в рамках автоматизированной системы управления (АСУ) «Сетевой график» и обеспечивает контроль и корректировку выполнения технологических операций по показателям технологической подготовки ремонта. Разработан алгоритм определения обобщенного показателя эффективности при оценке качества функционирования автоматизированной системы управления техническим обслуживанием и ремонтном локомотив в сервисных локомотивных депо.