, Россия
Цель: В статье представлено описание программного комплекса «Тяга — Прогноз» для выполнения тягово-энергетических расчетов с ручным и автоматическим формированием режимов управления. Применяемые в настоящее время программные продукты обладают рядом недостатков, не позволяющих автоматизировать процесс выполнения тягово-энергетических расчетов при исследованиях и испытаниях нового и существующего подвижного состава. Также актуальной является задача поиска энергооптимальных режимов ведения поезда при различных условиях эксплуатации. Решением данной проблемы послужила разработка и апробация программного комплекса «Тяга — Прогноз». Методы: Численное решение дифференциального уравнения движения поезда проводилось по интервалам пройденного пути с использованием последовательного приближения. Осуществлен предварительный расчет возможных траекторий движения с целью поиска энергоэффективных режимов ведения поезда. Учитывались переходные процессы в энергетической установке и тормозной системе поезда. Сопротивление движению поезда от профиля и продольного плана линии определялось при учете повагонного распределения единиц тягового подвижного состава, а также в случае повагонного трогания поезда с места. Расчет попутного следования поездов проводился с учетом особенностей маневровой работы. Результаты: Как показало сравнение результатов тягово-энергетических расчетов и опытных поездок, точность выполнения тяговых расчетов составляет около 1,5 %. Предлагаемые программой энергоэффективных режимов ведения поезда позволяют сократить расход энергоресурсов более чем на 3 %. Практическая значимость: Использование программного комплекса «Тяга — Прогноз» позволит повысить точность тяговых расчетов как для существующего, так и для вновь проектируемого подвижного состава. Гибкость формирования тяговых и тормозных характеристик, а также имеющиеся возможности задания сил сопротивления движению позволяют оценить эффективность принимаемых решений с точки зрения энергоэффективности на стадии проектирования подвижного состава. Применение формируемых программным комплексом энергоэффективных режимов ведения поезда способствует сокращению расхода энергоресурсов на тягу поездов.
Программный комплекс, тяговые расчеты, оптимальное управление, сила тяги, сопротивление движению, тормозные силы
1. Анисимов В. А. Система ЭРА: Назначение, состав и возможности / В. А. Анисимов, В. В. Анисимов; под ред. В. С. Шварцфельда // Проектирование развития региональной сети железных дорог: сб. науч. тр. — Хабаровск: ДВГУПС, 2016. — Вып. 4. — С. 127−141.
2. Анисимов В. А. Многоцелевые расчетно-аналитические комплексы ИСКРА и ЭРА — комплексное решение проектных и производственных задач / В. А. Анисимов, В. В. Анисимов // Транспортная инфраструктура сибирского региона: материалы четвертой всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Иркутск, 13−17 мая 2013 г.). — Иркутск: ИрГУПС, 2013. — Т. 1. — С. 540−547.
3. Программно-технологические комплексы Искра и ЭРА. — URL: http://sites.google.com/site/isystemgdt (дата обращения: 23.09.2022).
4. Интеллектуальные рельсовые системы. — URL: https://brailsys.com/ /MoveRW_0.htm (дата обращения: 23.09.2022).
5. Иноземцев В. Г. Тормоза железнодорожного подвижного состава / В. Г. Иноземцев. — М.: Транспорт, 1979. — 424 с.
6. Иноземцев В. Г. Развитие теории торможения поездов с учетом перспективных скоростей и весовых норм: автореф. дисс. … д-ра техн. наук / В. Г. Иноземцев; Всесоюз. науч.-исслед. ин-т ж.-д. транспорта. — М., 1970. — 39 с.
7. Закерничная Н. В. Совершенствование методики расчета тормозных сил в грузовом поезде: автореферат дисс. … канд. техн. наук / Н. В. Закерничная; Ом. гос. ун-т путей сообщ. — Омск, 2003. — 18 с.
8. Баранов Л. А. Повышение энергоэффективности управления движением метропоездов / Л. А. Баранов, В. М. Максимов // Мир транспорта. — 2016. — № 4. — С. 6−18.
9. Мугинштейн Л. А. Энергооптимальный тяговый расчет движения поезда / Л. А. Мугинштейн, А. Е. Илютович, И. А. Ябко // Вестник ВНИИЖТ. — 2013. — № 6. — С. 3−13.
10. Моисеев Н. Н. Численные методы в теории оптимальных систем / Н. Н. Моисеев. — М.: Наука, 1971. — 424 с.
11. Максимов В. М. Оптимальное управление при автоматическом ведении поезда метрополитена / В. М. Максимов // Сб. науч. трудов МИИТ. — М., 1971. — Вып. 388. — С. 82−92.
12. Головичер Я. М. Аналитический метод расчета оптимального управления движением поезда / Головичер Я. М. // Известия высших учебных заведений. Электромеханика 3. — Издание Новочеркасского политехнического института. — 1986. — С. 58−66.
13. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2022616927 Российская Федерация. Программа выполнения тягово-энергетических расчетов «Тяга — Прогноз» ведения локомотивами поездов различной составности по энергооптимальным режимам / В. П. Гриневич, Д. Н. Курилкин, Т. С. Авсиевич и др. — № 2022616055; заявл. 06.04.2022; опубл. 18.04.2022, Бюл. № 4.
14. Гриневич В. П. Об особенностях эксплуатационной модели работы тепловоза на Восточном полигоне / В. П. Гриневич, Г. Ф. Кашников, В. Н. Петров и др. // Вестник ВНИКТИ. — Коломна, 2018. — Вып. 101. — С. 6−14.
15. Гриневич В. П. Оценка эксплуатационных качеств выпускаемых и перспективных автономных локомотивов для тягового обеспечения восточного полигона / В. П. Гриневич, Ю. И. Клименко, Г. Ф. Кашников и др. // Вестник ВНИКТИ. — Коломна, 2018. — Вып. 101. — С. 15−21.
