УДК 629.4.086

ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМЫ АВТОВЕДЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ЭЛЕКТРОПОЕЗДА Внедрение системы автоведения для повышения точности управления и энергоэффективности высокоскоростного электропоезда

Опубликовано в Известия Петербургского университета путей сообщения/Proceedings of Petersburg Transport University · Том 22, Номер 1 · Страницы 7–18 · Рубрика: Проблематика транспортных систем
DOI: https://doi.org/10.20295/1815-588X-2025-1-7-18
Получено: 18.03.2025 Одобрено: 21.03.2025 Опубликовано: 21.03.2025
Цель: Разработка и исследование алгоритма системы автоведения для высокоскоростных поездов с учетом требований энергоэффективности, точности соблюдения графика движения, повышения безопасности и комфорта пассажиров. Методы: Применен аналитический и программно-расчетный подходы к проектированию алгоритма автоведения. Для моделирования движения электропоезда использован метод конечных элементов. Алгоритм реализован на языке Python с использованием библиотек NumPy, Pandas и Matplotlib. Проанализированы данные движения высокоскоростного поезда «Сапсан», проведен сравнительный анализ экспериментальных и расчетных данных. Результаты: Разработан алгоритм системы автоведения, позволяющий повысить энергоэффективность и точность соблюдения графика движения, а также снизить субъективное влияние машинистов на энергозатраты. Зафиксирован эффект экономии электроэнергии на 11 % и более при различной интенсивности движения от внедрения системы. Представлены результаты моделирования кривой движения в сравнении с экспериментальными эксплуатационными данными. Практическая значимость: Внедрение предложенного алгоритма автоведения позволит повысить энергоэффективность работы высокоскоростных поездов, улучшить эксплуатационные характеристики, увеличить точность соблюдения графиков движения и повысить уровень комфорта пассажиров. Разработанная система может быть применена на магистралях с высокой интенсивностью движения для повышения пропускной способности без модернизации инфраструктуры.
Высокоскоростной поезд, система автоведения, энергоэффективность, автоматизированное управление, алгоритм автоведения, оптимизация движения, железнодорожный транспорт
Текст Список литературы
Текст (PDF)
Читать Скачать

1. Валинский О. С. Оценка энергоэффективности скоростного и высокоскоростного железнодорожного транспорта / О. С. Валинский, Н. П. Калинин // Бюллетень результатов научных исследований. — 2024. — № 4. — С. 7–14.

2. Гапанович В. А. Энергосбережение на железнодорожном транспорте: справ.-метод. изд. / В. А. Гапанович, В. Д. Авилов, Б. И. Иванов и др.; под ред. В. А. Гапановича. — М.: Интехэнергоиздат, Теплоэнергетик, 2014. — 304 с.

3. ГОСТ Р 70059—2022. Системы управления и контроля железнодорожного транспорта для перевозок пассажиров в пригородном сообщении. Принципы построения и основные функциональные требования. — М.: Российский институт стандартизации, 2022. — 150 с.

4. Авдиенко Е. Г. Обоснование функциональных возможностей системы автоведения электроподвижного состава при реализации беспилотных технологий на основе искусственного интеллекта / Е. Г. Авдиенко, Е. А. Третьяков // Молодая наука Сибири. — 2022. — № 2(16). — С. 55–62.

5. Баранов Л. А. Автоматическое управление движением поездов метрополитена / Л. А. Баранов // Мир транспорта. — 2018. — Т. 16. — № 3(76). — С. 156–165.

6. Авдиенко Е. Г. Сравнительный анализ критериев оптимального движения электроподвижного состава с системой автоведения / Е. Г. Авдиенко, Е. А. Третьяков // Техника и технологии: пути инновационного развития: сборник научных статей 11-й Международной научно-практической конференции, Курск, 30 июня 2022 года. — Курск: Юго-Западный государственный университет, 2022. — С. 24–27.

7. Зарифьян А. А. Оценка энергоэффективности электрической тяги методами компьютерного моделирования / А. А. Зарифьян, Н. В. Гребенников, В. В. Зак и др. // Вестник Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения. — 2013. — № 1(65). — С. 24–37.

8. Разработка требований к программному обеспечению. 3-е изд., дополненное / Пер. с англ. — М.: Русская редакция; СПб.: БХВ-Петербург, 2014. — 736 с.

9. Плакс А. В. Анализ точности алгоритмов автоведения электропоездов: дисс. ... д-ратехн. наук / А. В. Плакс. — Л.: ЛИИЖТ, 1974.

10. Ие О. Н. Имитационное моделирование транспортных систем: программные средства и направления их совершенствования / О. Н. Ие // Актуальные вопросы современной экономики. — 2020. — № 5. — С. 428–439.

11. Ефремов А. Ю. EO-PTC: расширение функциональности системы управления движением поездов PTC / А. Ю. Ефремов // Железные дороги мира. — 2020. — № 3. — С. 61–65.

12. Каменев С. В. Основы метода конечных элементов в инженерных приложениях: учебное пособие / С. В. Каменев. — Оренбург: ОГУ, 2019. — 110 с.

13. Свид. 2024688117 Российская Федерация. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Управляющая программа для системы автоведения высокоскоростного электропоезда ЭВС 1 и оптимизации его основных параметров движения / О. С. Валинский, Н. П. Калинин, Е. В. Суханов; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО ПГУПС (RU). — № 2024687168; заявл. 12.11.2024; опубл. 25.11.2024.

14. Свид. 2024687177 Российская Федерация. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Управляющая программа для системы автоведения высокоскоростного электропоезда ЭВС 2 и оптимизации его основных параметров движения / О. С. Валинский, Н. П. Калинин; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО ПГУПС (RU). — № 2024690814; заявл. 12.11.2024; опубл. 17.12.2024.

15. Лутц М. Изучаем Python / М. Лутц; пер. с англ. А. Киселева. 4-е изд. — СПб.: Символ-Плюс, 2011. — 1280 с.

16. Вандер Плас Дж. Python для сложных задач. Наука о данных / Дж. Вандер Плас; пер. с англ. Л. Киселевой. — СПб.: Sprint Book, 2024. — 592 с.

Войти или Создать
* Забыли пароль?