Abstract

Purpose. The paper involves the development of algorithmic support for simulation and optimization of train traffic modes. Methodology. To describe the process of the train movement in spatial coordinates with the distributed mass along the trajectory of motion, a system model is proposed. The model takes into account traction and support parameters and their changes depending on external and internal factors. For a numerical integration of a system model, a finite-difference method is used. In addition, iterative procedures are developed to meet the boundary conditions, the formation of a sequence of traction, braking and idling modes with appropriate parameters to satisfy the criterion of optimality of traffic and technical limitations with sufficient accuracy. The criterion of optimality includes fuel and energy resources, the frequency of changes in the modes of work of traction means (significantly affect the wear of drives), cost rates, etc. Findings. The developed algorithmic, software and information support provided: calculation of driving modes of arbitrary, including standard ones for formation of traffic schedules, calculation of inter-station and station intervals, and research of influence of extreme parameters of trains on their modes of operation. The system provides for the adaptation of the parameters of the train model based on the results of experimental trips. Originality. The paper proposes the task of calculating train driving modes as a problem of optimal control and proposes a quick method for its solution. This ensured the automation of the process of solving a large set of direct and inverse modes with different optimality criteria. Practical value. The proposed approach to the formulation and solution of tasks of modeling and optimization of train driving modes was tested in the process of calculating the main components for the formation of traffic schedules, the selection of optimal parameters for the reconstruction of the roadbed for high-speed and new types of trains.

Highlights

  • РОЗРОБЛЕННЯ АЛГОРИТМІВ ФОРМУВАННЯ ЕНЕРГООПТИМАЛЬНИХ РЕЖИМІВ РУХУ ПОЇЗДІВУ них можна виділити такі напрямки досліджень: оптимальні стратегії й методи нелінійного програмування для оптимізації траєкторії швидкості руху поїздів; підходи щодо розроблення дорадчих систем для машиністів; інтегровані моделі для оптимізації режимів і графіків руху поїздів; методи динамічного програмування для забезпечення енергоефективних режимів руху поїздів з обмеженнями швидкостей і пропускною здатністю; основні принципи оптимального управління рухом поїзда; розроблення моделі і розрахунок оптимальних координат зміни режиму роботи локомотивів тощо

  • Тягово-енергетичні розрахунки – одна з центральних проблем ефективного управління перевізними процесами на залізниці

  • Кожна задача оптимізації вимагає певного ресурсу, ефективне використання якого забезпечує мінімізацію витрат на переміщення між двома роздільними пунктами

Read more

Summary

РОЗРОБЛЕННЯ АЛГОРИТМІВ ФОРМУВАННЯ ЕНЕРГООПТИМАЛЬНИХ РЕЖИМІВ РУХУ ПОЇЗДІВ

У них можна виділити такі напрямки досліджень: оптимальні стратегії й методи нелінійного програмування для оптимізації траєкторії швидкості руху поїздів; підходи щодо розроблення дорадчих систем для машиністів; інтегровані моделі для оптимізації режимів і графіків руху поїздів; методи динамічного програмування для забезпечення енергоефективних режимів руху поїздів з обмеженнями швидкостей і пропускною здатністю; основні принципи оптимального управління рухом поїзда; розроблення моделі і розрахунок оптимальних координат зміни режиму роботи локомотивів тощо. Ураховуючи вищезазначене, метою статті є: побудувати математичні моделі основних типів тягових засобів і поїздів із розподіленою масою вздовж траєкторії руху; розробити ефективне алгоритмічне забезпечення для моделювання й оптимізації процесу руху поїздів за заданими критеріями оптимальності; розв’язати необхідний набір прямих та обернених тягових і енергетичних задач для систем побудови оптимальних графіків і розрахунку параметрів безпечного руху на перегонах і роздільних пунктах. Втрати енергії в передачі можна знайти на основі даних табл. 1 [5]

Втрати енергії в передачі від тягових двигунів до коліс
Energy costs and costs at rates
Наукова новизна та практична значимість
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ФОРМИРОВАНИЯ ЭНЕРГООПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
DEVELOPMENT OF THE ALGORITHMS FORMATION OF ENERGYOPTIMIZED TRAINS TRAFFIC MODES
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call