Введение к работе
Актуальность г;роб;;омы.
Железнодорожные гоанспорт являете:; основным ч нашей оpaiiv-. таг как именно на нею приходите;» основной обьем вес;; перешит. Специфика >--сслезмодог»о;хного транспорт эаключаент к реали taum; аттггггт;е!:!?г>го тггчо логического пгюцесса. нарушение кок^кло
І'ІОПНОГ.М' і. ПО'іеОаО боЛЫЛИл ІТіП'.'ППаЛІ.Ь!,!.": І!еНІ(ОС[Є(і, К СЧЯЧЧІШ"
угрозы здоровью и жизни людей. Поэтому устройства и системы ;:;слсс::одсрс*"г*<>^ «"точитик" и гсг/ісмсхаьи«і,. ї,„і7.ол\ілг. ~~z фуі^'!"" управлення и контроля процесса движения, поездов, должны обеспечивать его безопасную и надежную реализацию.
Значительный вклад в создание теории н построение безопасны.. систем управления внесли известные ученые Брылеев A.M., Вахнйн М.И., Варшавский ВИ., Каляев А.В., Лнсснкоп В.М., Ропшский И.О., Са'іо'.-літікоі. а.Ъ.,'." )'.iio".':ini!:o'> їіч і*., 1і і.>Лід;оі /І.Ь. у. і\;>
С,,'!'і''С"'Гі'.':'.'.':і!і-.' ;! t'.it:''0-V,'l<'<' VJK>-I- Ciir; С;.!!.' V!iD;:;iJ;,-|i!i I, И о L' і p;if!nu і с -:
',','іе!:f |>о-.і,.г;ії;-гііі-::; "ОЄ-л.. ::с оі>'-ч;<< v.- : .iv/Л ...і'' мер-; (<>:", <-.-і; пн. і. "іі-'Ші.чи >,г:::>пн:: пропох:: ,іі)іі;!и:іі'.;'і їїо-ідон !!><;; о> р^ии'н-пмі.і . 'iivii!;inio;:,Lii,ui.:s eojuoA'^ocn.-'!, исч>іг,>-»»і/іпs;:їс .чма: ;.?.- >цг-рі'>- і, материале'3:»'П;:;Т. йо,н.-;і>;". raoPiiivroi . слоупіопн проел шроп.ныч і. ппяктической оеадизаціш.
:j;i':;i;'.'іі'і ' ,-(1-:1 ;.','< f !'. rU'-'.'C- >г"' >.: (''С7Є,' пиу>о.о:-.: іьічі.п!
качественный уровень управлення движением поездов за счеі расширения функционалы».::: возможностей, повышения "интеллекіа" ;<<)< -- ;)' ги :;" .- - і і О'-(.'Oh ост і і ;к>аі'и: о ujo>>;: . *!і;іі")І' Of"-i"< Л 5от"" tr
Деіальлоіи піхі.іол. ІІІ.ф^р.М^ЦІІ::, л ?.'»<.-^-1 - і.; .': .rf і, n г ї (.Lit <>!.<>(< t!tp'i>i ль,. >. iioiDt" ' "- Г'с'114"'>;,"- n ; '.гь r 0(,'j; о ;-,ca ;!';.>.: fn!4!i:> .
Вместе с те?! возникает вопрос обеспечении u^iuiutuiuviH функционирования микропроцессорных систем управлении, разработки методов ' их аналіпа. и синіеді. так как применение традиционных
-4-мсгодов обеспечения безопасности релейных систем ограничено спецификой техники интегральных схем. Поэтому для обеспечения безопасности функционирования микропроцессорных систем используют методы многоканального контроля, основой которых являегся резервирование каналов.
Микропроцессорным системам с многоканальными методами обеспечения безопасности свойственны некоторые существенные недостатки, причина которых заключается п выборе единых значений соответствующих показателен безопасности и надежности для технологических функций, оказывающих различное влияние на безопасность, и надежность процесса движения поездов. Это приводит к излишней избыточности аппаратного и программного обеспечения спечем, "іничительно усложняет нх структуру и снижает эффективность.
Кроме того, особенностью железнодорожного транспорта, определяющей специфику устройств обеспечения безопасности, является комплексное управление разнообразными технологическими операциями и кош роль состояния разнотипных объектов. Такая постановка задачи требует решения вопроса распределения множества функций системы управления.
Анализ вышеизложенных вопросов указывает на необходимость поиска новых нетрадиционных путей в ' области создания ммкроэлектронных систем обеспечения безопасности движения поездов, в коюрых частично или полностью устраняются перечисленные недостатки известных методов.
Целью диссертации является разработка метода построения безопасных распределенных многопроцессорных систем управления движением поездов, направленного на решение задачи повышения функциональной и технической эффективности этих систем.
В диссертации предложен метод функционального резервирования и
разработгчп методы анализа и синтеза микропроцессорныг
'їіу:'г-'чгі'''і ..J'.'.r-'л і*^ерп!іроі<.;и::ь": "cvrrsv управления (<ї*гС).
Методы і-іСС'.~ДОиа:;т-.
М ;;:-''-.:;;т,;ц';іі іеогхпі'мсг.не і!осле,'ип5г>чі-..; проводились на основе ~?".г""- вероятности, 'ісорнн uaccoi'oro обслуживания, методов
',т,'Г.\,,?':'.''і'-,0С::ПН "!T;!'.i.Tl'i!CH, 'ХІОДО'і І; ГГ fVCTf:'H'C'-:0! о ПОДеЛИрОіїЛНП".
ДоСТОВеріЮСТЬ НауЧНЫХ П0Л0ЖЄНИЙ Н ЬцІООДО» подтвержден;.
т..тс:.:гт""г,ґ"»« дс,л^,„т;."^гт^г»м» і«-.-«у«„-,,»»а:.::: рт-че-» и опытной
эксплуатацией системы диспетчерского управления 'Диалої" .. снетеш." управления малыми станциями "Диалої МС".
Научная новизна выполненной работы заключается в следующем.
Разработан испый метод обеспечений безопасности
пшеропроцессорных средств систем управления движением поездов -
і!;л.;/; ; ."..;;;/.,-..і i.lt4.:;'f.;n ,, ',/: ;..'',- іолі'.чесгпеїшл:. опеп»::; ло;Т\.,;~; :,:.:. 0-. ч>:- /мисг- , :'/.'"-';;:; "' ' -а;н'"'^с" і; ниічрог'реііессор'НіР,
Прсг:''.;г..,5 срч;,[!цгс.')і.їп,ьі пня/,:?; ;;п!-::-^ф гнете;/ упригоісник і фун.сїіно,{::л^!!'.[^ ч ипнлгд'лнмг: р-сз^.'і.-кроі^.'.-іїсг-» г пєльіо оценкь ?Ффектишюстн методов построения безопасных микропроцессорных
Разработаны методики и ид.'ср!П';а . сіппе-;.; безопасны;;, микропроцессорных ФРС по критериям ответственности: и" показателям
'м.;ч1'-)}"..>;:;го \\н:;:\.::,^яг:"'~ технологических функций,- Предложены н, разрабо^иы LivitvU'! синтеза оре;;ст;; і^у ';:']''-"* ;<.;са о ':ст;/o;v; ч'.;-",, .
LEd'DP'J^^i-Ji'^iliiKi'h по.,іу'(.-,,;ім-і\ ~ "лесертаини" результат on
'состоит в разрабоїке. нового подход;' к ;;/:uei;i;-o рр:-5;;сми обеспеченна безопасности *, распределенных мнЬгопроцессорііьіх-. систем ..управления
'движением' '.'' поездов,;.:"/основанного.;"'на .' использовании-', "метода
функционального резервирования, позволяющего расширить
функциональные возможности и повысить эффективность микроэлектронных устройств при уменьшении затрат.
Разработанные методы синтеза и анализа ФРС послужили основой для проектирования систем диспетчерского управлення.
Реализация результатов, Теоретические исследования и
практические разработки выполнены в рамках научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, проводимых по приказу Министра путей сообщения: "Разработка комплекса программно-аппаратных средств управления устройствами электрической централизации" (1995 -1996 гг.). Тема включена в "Программу разработки и внедрения средств СЦБ, связи и вычислительной техники на железных дорогах России на период до 2000 г.", выполняемую в соответствии с Указом Министра путей сообщения N 152-у от 1 июля 1993 года.
Результаты исследований, полученные в диссертации, послужили основой для разработки, внедрения и эксплуатации микроэлектронной системы диспетчерской централизации !'Диалог" и системы управления малыми станциями "Диалог МС", а также для разработки структуры системы управления станциями "МИФ -ЭЦ", техническое задание на которую утверждено управлением сигнализации, связи и вычислительной техники МПС РФ, а разработку проекта внедрения ведет институт Гипротрансснгналсвязь для станции Сайда Октябрьской железной дороги.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на:
заседаниях кафедры "Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте" Московского государственного * университета путей сообщения (МИ ИТ) (1993-1996);
межвузовской научно-методической конференции "Актуальные
-7-нроблемы и перспективы развития железнодорожного транспоріа" (Москва, 1995);
научно-методической конференции "Современные научные аспекты функционирования транспортного комплекса и ранніше его кадрового потенциала" (Москва, 1996).
Пубіїнкіїнии. Основные резулыагы диссертационной работы изложены в 6-й публикациях, из которых 4-е написаны лично автором.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из
введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Общий объем работы - 189 страниц, в том числе 147 страниц основного текста, 29 иллюстраций, 2 таблицы, список литературы из 82 наименований.