Розглядаються особливості пристроїв, що використовуються на сортувальних станціях для управління технологічними процесами формування поїздів. Проведено аналіз класифікаційних ознак, а також техніко-експлуатаційних та конструктивних параметрів технічних засобів, які використовуються і пропонуються до використання на вітчизняних сортувальних гірках.

Розглядається недетермінована, істотно нелінійна ЦУС з перестроюваною структурою. Показано, що для оптимальної настройки регулятора, що забезпечує ціль управління, можливе застосування дискретного варіанта засобу динамічного програмування в стохастичній постановці. Припускалося, що з використанням даної методики вдасться розбити простір станів на ряд областей, всередині яких необхідно застосувати задане для цієї області управління. Проте при проведенні розрахунків були знайдені області простору станів, всередині яких кінцева помилка управління не залежить від керуючих діянь з точністю до зневажно малих величин - області "байдужого" управління. Наявність таких областей дозволяє забезпечити певну компенсацію помилок ідентифікації координати об'єкта, а також збільшити крок квантування в процесі управління.

Дисертацію присвячено питанням удосконалення технологічних процесів сортування відчепів на станціях магістрального і промислового залізничного транспорту на базі автоматичних та автоматизованих систем управління. Розвивається новий напрямок створення подібних систем: цифрові керуючі системи для автоматизації сортувальною роботою. На підставі вдосконалених математичних та імітаційних моделей розроблено структури і методи параметричної оптимізації регуляторів гальмової позиції, а також методи ідентифікації параметрів об'єкту управління й регулятора.

Наведено загальні відомості про систему централізації стрілок та сигналів, зокрема, маршрутизацію пересувань на станції, структуру електричної централізації, забезпечення надійності та безпеки. Розглянуто виконавчі пристрої та датчики електричної централізації - стрілочні приводи, станційні світлофори, рейкові кола. Запропоновано схеми управління виконавчими пристроями, а також проаналізовано відмови пристроїв централізації.

Висвітлюються особливості модернізації станційних систем автоматики і телемеханіки, електричної централізації (ЕЦ) як автоматизованої системи управління рухом поїздів, техніко-економічні аспекти модернізації ЕЦ. Повідомляється про забезпечення безпеки в мікропроцесорних централізаціях, наводяться приклади практичної реалізації схем з безпечною післядією. Подаються загальні відомості про структури мікропроцесорних централізацій, їх класифікацію. Дається характеристика мікропроцесорних централізацій (EIS Siemens, Alcatel SEL, Alcatel Austria, VPI та ін.), повідомляється про технічні засоби та досліджуються тенденції їх розвитку.

Наведено характеристики локальних обчислювальних мереж (ЛОМ) в автоматизованих системах управління (АСУ) на сортувальних станціях. Розроблено імітаційні моделі колективного доступу з розпізнаванням несучої та виявленням колізій, маркерного методу доступу до шини та багаторівневу модель ЛОМ архітектури Клієнт - Сервер. У ЛОМ стрілочної зони визначено максимальну довжину даних, за умов якої не наростає черга запитів. Встановлено основні статичні характеристики часу реакції ЛОМ архітектури клієнт - сервер під час експлуатації АСУ розформування складів.

Розглянуто модернізовані станційні системи залізничної автоматики - електрична централізація з індустріальною системою монтажу та уніфікована централізація УЕЦ-М. Описано модернізовані системи електричної централізації з використанням мікропроцесорних та електронних пристроїв.

Рассмотрены модернизированные станционные системы железнодорожной автоматики - электрическая централизация с индустриальной системой монтажа и унифицированная централизация УЭЦ-М. Описаны модернизированные системы электрической централизации с использованием микропроцессорных и электронных устройств.

Розглянуто питання удосконалення рівня автоматизації процесів контролю та оцінки технічного стану систем електричної централізації з метою підвищення ефективності технічного обслуговування розглянутих приладів. Сформульовано абстрактну задачу контролю технічного стану систем електричної централізації на підставі принципу співвіднесення внутрішніх станів контрольованого та еталонного об'єктів. Запропоновано метод контролю відповідності параметрів функціонування та моделі оцінки технічного стану об'єктів електричної централізації, що дозволяють автоматизувати контроль їх працездатності на поточний момент часу, виявити відмови й усунути їх раніше, ніж вони вплинуть на процес перевезення. Синтезовано моделі визначення позаштатних ситуацій у системах електричної централізації на підставі їх опису в часовій псевдофізичній логіці з використанням елементів теорії нечітких множин, які дозволяють оперативно ідентифікувати позаштатні ситуації та визначити причину їх виникнення. Розроблено методику аналізу технічного стану системи електричної централізації з використанням опису даного складного об'єкта контролю у вигляді гіперграф-моделі.

Запропоновано систему закріплення поїздів у парках прийому сортувальної станції, що забезпечує автоматизацію і контроль всіх виконуваних операцій. Описано модернізовані пристрої та елементи, використані в даній схемі.

Наведено характеристику та описано склад системи диспетчерського контролю "Каскад". Проаналізовано роботу програмного забезпечення автоматизованих робочих місць персоналу, основні операції, які використовуються в процесі керування пристроями СЦБ на станціях і перегонах, особливості роботи з програмою графіка руху поїздів і терміналом АСОУП. Висвітлено питання мережної взаємодії складових частин програмно-апаратного комплексу.

Приведена характеристика и описан состав системы диспетчерского контроля "Каскад". Проанализированы работа программного обеспечения автоматизированных рабочих мест персонала, основные операции, используемые в процессе управления устройствами СЦБ на станциях и переездах, особенности работы с программой графика движения поездов и терминалом АСОУП. Освещены вопросы сетевого взаимодействия составных частей программно-аппаратного комплекса.

Приведены общие сведения об истории создания приводов стрелочных переводов, разработана их классификация и принципы построения типовой схемы управления. Показаны особенности использования приводов стрелочных переводов на подземном рельсовом транспорте. Рассмотрены технические характеристики невзрезных и взрезных электроприводов стрелочных переводов, а также быстродействующих горочных и с внешними замыкателями. Описано устройство приводов стрелочных переводов для колеи 900, 750 и 600 мм. Представлены типовые конструкции внешних стрелочных замыкателей. Рассмотрены гарнитуры приводов стрелочных переводов, проведен анализ их технических решений. Обоснована необходимость создания гарнитуры электроприводов стрелочных переводов с внешними замыкателями.

Розглянуто принципи побудови і структури автоматизованої системи мікропроцесорної централізації стрілок і сигналів для залізничних станцій, способи забезпечення її функціональної безпеки і надійності. Наведено результати розрахунків та повного комплексу попередніх випробувань, що підтверджують відповідність пропонованих програмно-технічних рішень вимогам функціональної безпеки та надійності.

С целью сокращения оборота вагонов рассмотрена задача оптимизации режимов торможения на сортировочных горках. Показано, что поиск таких режимов необходимо осуществлять в области допустимых режимов, параметры которой зависят от характеристик отцепа и условий скатывания.

Представлены концепция и структура имитационной модели "подсистемы входа" сортировочной станции. Модель реализована в среде системы НЕДИС; адекватно отображает ресурсы, технологию работы объекта и специфику функционирования системы. Рассмотрены проблема верификации модели и пути ее разрешения. Приведен пример динамики функционирования "тупиковой ситуации" в процессе прогона модели.

Проаналізовано структуру і функціональну схему цифрової системи управління гальмуванням вагона в сповільнювачі з дискретним вимірником швидкості. Показано, що на відміну від традиційних імпульсних систем, де відбувається квантування координати часу, дану систему зручно представити як імпульсну систему з квантуванням по дорозі.

Проведено аналіз конструктивних параметрів сортувальних пристроїв Південної залізниці, який показав, що вони не повною мірою відповідають нормам, закладеним у діючих Правилах і нормах проектування сортувальних пристроїв, внаслідок чого у багатьох випадках неможливо застосовувати ресурсозберігаючі підходи без повної реконструкції голови сортувального парку.

Наведено результати аналізу існуючого стану і пропозиції по перспективі розвитку і розміщення на мережі залізниць сортувальних станцій для забезпечення прогнозних об'ємів перевезень до 2020 р. Запропоновано нову класифікацію сортувальних станцій за інтегральним показником.

Проаналізовано та виявлено недоліки сучасної технології сортування вагонів на гірках. Проведено обгрунтування необхідності автоматизації процесу розпуску. Розглянуто російський досвід автоматизації, запропоновано пропозиції щодо удосконалення функціонування існуючої системи автоматизації процесу розпуску.

Представлено принципи побудови системи імітаційних моделей гальмівних уповільнювачів, що дозволяють адекватно моделювати процес гальмування відчепів на сортувальних гірках з урахуванням параметрів та принципів дії уповільнювачів, ступеня гальмування, характеристик вагонів відчепа.

Проаналізовано форми представлення плану і поздовжнього профілю у відомих імітаційних моделях гіркових технологічних процесів. Запропоновано новий підхід до математичного опису колійного розвитку. Удосконалено структури представлення в імітаційних моделях дільниць колії, вагонних уповільнювачів, стрілочних переводів та маршрутів прямування відчепів.