Підвищення експлуатаційної готовності систем керування рухом поїздів на основі контролю функціональних параметрів

Abstract

UA: Щебликіна О.В. Підвищення експлуатаційної готовності систем керування рухом поїздів на основі контролю функціональних параметрів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 275 – Транспортні технології – Український державний університет залізничного транспорту, МОН України, Харків, 2020. Дисертацію присвячено питанню підвищення експлуатаційної готовності систем керування рухом поїздів (СКРП), що реалізовані на мікроелектронній елементній базі з програмованою логікою функціонування, з метою скорочення непродуктивного простою руху поїздів на ділянках залізниць. Наукова новизна дисертаційної роботи полягає у вирішенні науково- прикладного завдання підвищення експлуатаційної готовності СКРП на основі контролю їх функціональних параметрів, що здійснюється шляхом вдосконалення методів і моделей функціональних випробувань зазначених систем. Вперше отримано, розроблено і запропоновано: – методичний підхід до визначення експлуатаційної готовності СКРП, що використовує модель оцінки глибини контролю їх функціональних параметрів, яка будується на бієктивних відношеннях між функціональними складовими систем і їх технологічних об’єктів; – спосіб відтворення технологічних об’єктів у засобах контролю функціональних параметрів СКРП на основі графо-функціональних моделей, що враховують як статичні, так і динамічні властивості об’єктів керування та контролю із використанням функціональних вершин; – метод аналітичної інтерпретації технологічних об’єктів СКРП, що забезпечує відтворення їх статичних і динамічних властивостей у процесі контролю функціональних параметрів та базується на представлені графо- функціональних моделей функціонально-топологічними матрицями, формування яких здійснюється на основі матриць суміжності з діагональним відтворенням наповнення функціональних вершин; – закономірності, які встановлюють зв’язок між глибиною контролю функціональних параметрів СКРП, масштабністю і складністю технологічних об’єктів СКРП та їх експлуатаційною готовністю. Удосконалено: – метод блочно-діагонального синтезу моделей для функціональних випробувань СКРП, який, на відміну від існуючого, базується на використанні вихідних блоків функціонально-топологічних матриць суміжності замість параметрично-топологічних матриць інцидентності; – спосіб оцінки ефективності заходів із забезпечення експлуатаційної готовності СКРП за результатами функціональних випробувань, який базується на встановленому законі розподілу помилок програмного забезпечення. Набули подальшого розвитку: – підходи до оцінювання безпеки використання ергатичних СКРП, які враховують багатозначність допоміжних технологічних режимів функціонування системи та її інтерактивний характер взаємодії з персоналом; – результати прогнозування впливу людського й технічного чинників на експлуатаційну надійність пристроїв СКРП. EN: Shcheblykina O.V. Improving the operational readiness of train control systems based on the control of functional parameters. – Qualification scientific work – manuscript. Thesis for a Ph.D. – Doctor of Philosophy in 275 – Transport Technologies. – Ukrainian State University of Railway Transport, Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2020. The dissertation is devoted to the issue of increasing the operational readiness of train control systems performed on the microelectronic elementary base with the programmed logic of functioning with the purpose of reducing unproductive train movement downtime at railway sections. The scientific novelty of the dissertation is revealed in solving the scientific and applied problem of improving the operational readiness of train control systems based on the control of their functional parameters, which is carried out by improving the methods and models of functional tests for the systems defined. It is for the first time that the following has been specified, developed and proposed: – methodological approach to determining the operational readiness of train traffic control systems with use of the evaluation model of test coverage of functional tests, which is based on the objective relationship between functional parameters of systems and technological objects; – the method of reproduction of technological objects in the control means of train control systems functional parameters on the basis of graph-functional models, which take into account both static and dynamic characteristics of controlled objects using functional vertices; – the method of analytical interpretation of technological objects of train traffic control systems, which provides reproduction of their static and dynamic characteristics in the process of control of functional parameters and is based on graph-functional models presented by functional-topological matrices, which are formed on the basis of adjacency matrices with diagonal view of functional vertices;

– regularities that establish the relationship between the level of control of the functional parameters of train control systems, the scale and complexity of the technological objects of train control systems and their operational readiness. The following have been improved: – the method of block-diagonal synthesis of models for functional tests of train control systems, which, in contrast to the existing one, is based on the use of source blocks of functional-topological adjacency matrices instead of parametric-topological incidence matrices; – the method for assessing the effectiveness of measures to ensure the operational readiness of train control systems based on the results of functional tests, which is based on the established law of distribution of software errors.