RU2737817C1 - System for hybrid control of marshalling yards operation with decision support function on procedure for trains classification - Google Patents
System for hybrid control of marshalling yards operation with decision support function on procedure for trains classification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2737817C1 RU2737817C1 RU2020108102A RU2020108102A RU2737817C1 RU 2737817 C1 RU2737817 C1 RU 2737817C1 RU 2020108102 A RU2020108102 A RU 2020108102A RU 2020108102 A RU2020108102 A RU 2020108102A RU 2737817 C1 RU2737817 C1 RU 2737817C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- block
- unit
- data
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61B1/00—General arrangement of stations, platforms, or sidings; Railway networks; Rail vehicle marshalling systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для управления сортировочными станциями и прогнозирования результатов их работы.The invention relates to rail transport and can be used to control marshalling yards and predict the results of their work.
Известна система для управления работой сортировочных станций направления, содержащая автоматизированное рабочее место ответственного работника дирекции управления движением, включающее процессор с блоком ввода/вывода и монитором, блок памяти, вход/выход которого подключены к соответствующим выходу/входу процессора, первый выход которого соединен с входом блока обработки и формирования выходных данных, выходом соединенного с другим входом монитора, блок моделирования работы сортировочных станций, включающий последовательно соединенные блок расчета вариантов разложения поездов, блок выбора последовательности расформирования составов, блок выбора последовательности накопления вагонов и блок моделирования отправления сформированных поездов, выход которого соединен с первым входом процессора, а также блок расчета показателей работы сортировочных и грузовых станций за прошедший период, вход которого соединен с первым выходом процессора, а выход - с первым входом блока расчета вариантов разложения поездов, блок формирования плановых показателей работы сортировочных и грузовых станций, вход которого соединен со вторым выходом процессора, а выход - со вторым входом блока расчета вариантов разложения поездов, блок формирования актуального плана формирования, вход которого соединен с третьим выходом процессора, а выход - с блоком анализа вариантов последовательности расформирования поездов, блок формирования усредненных вагонопотоков сортировочных станций, вход которого соединен с четвертым выходом процессора, а выход - с входом блока выбора последовательности накопления вагонов, при этом другие входы/выходы процессора соединены через сервер по сети передачи данных с соответствующими выходами/входами аппаратно-программных устройств автоматизированной системы управления сортированными и грузовыми станциями, автоматизированной системы оперативного управления перевозками и автоматизированного диспетчерского центра, а также с выходами/входами первого и второго блоков сопряжения, входы первых блоков сопряжения подключены к установленным на путях сортировочных станций направления датчикам подхода грузовых поездов, а входы/выходы вторых - к выходам/входам аппаратно-программных устройств центров комплексного диагностического контроля технического состояния подвижного состава движущих поездов (RU2500558, B61B 1/00, 10.12.2013).There is a known system for controlling the operation of sorting stations of the direction, containing an automated workstation of the responsible employee of the direction of traffic control, including a processor with an input / output unit and a monitor, a memory unit, the input / output of which is connected to the corresponding output / input of the processor, the first output of which is connected to the input a block for processing and generating output data, the output of a monitor connected to another input, a block for modeling the operation of marshalling yards, which includes a series-connected block for calculating train decomposition options, a block for choosing a train decomposition sequence, a block for selecting a sequence for accumulating wagons and a block for modeling the departure of formed trains, the output of which is connected with the first input of the processor, as well as the unit for calculating the indicators of the operation of sorting and freight stations for the past period, the input of which is connected to the first output of the processor, and the output is connected to the first input of the block for calculating the variants train operation, a block for the formation of planned indicators of the operation of marshalling and freight stations, the input of which is connected to the second output of the processor, and the output is connected to the second input of the block for calculating the variants of train expansion, the block for the formation of an actual formation plan, the input of which is connected to the third output of the processor, and the output is with a block for analyzing options for the sequence of train disbandment, a block for generating average car flows of marshalling yards, the input of which is connected to the fourth output of the processor, and the output is connected to the input of the block for selecting the sequence of accumulation of cars, while other inputs / outputs of the processor are connected via a server via a data transmission network with the corresponding outputs / inputs of hardware and software devices of an automated control system for sorted and cargo stations, an automated system for operational management of transportation and an automated dispatch center, as well as outputs / inputs of the first and second interfaces, the inputs of the first interface units are connected to the sensors of the approach of freight trains installed on the tracks of the marshalling yards, and the inputs / outputs of the second - to the outputs / inputs of the hardware and software devices of the centers for complex diagnostic monitoring of the technical condition of the rolling stock of moving trains (RU2500558,
Система для управления работой сортировочных станций направления железнодорожной сети позволяет осуществлять управление работой сортировочных станций, во взаимодействии с работой направления железнодорожной сети, на этапах месячного, декадного, сменно-суточного планирования и управления, проверку выполнения плана с помощью моделирования переработки вагоно потоков на сортировочных станциях и движения поездов по участкам направления, согласование показателей сменно-суточных планов работы в границах направления и выработки оптимальных управляющих решений.The system for controlling the operation of marshalling yards in the direction of the railway network allows you to control the operation of marshalling yards, in conjunction with the work of the direction of the railway network, at the stages of monthly, ten-day, shift-daily planning and management, checking the implementation of the plan by simulating the processing of car flows at marshalling yards and the movement of trains along the sections of the direction, the coordination of indicators of shift-daily work plans within the boundaries of the direction and the development of optimal control decisions.
Однако данная система не обладает функционалом для построения эталонных технологических процессов работы станции с учетом вариантности развития. However, this system does not have the functionality for building reference technological processes of the station operation, taking into account the variance of development.
В качестве прототипа принята система для управления работой сортировочных станций направления железнодорожной сети, содержащая компьютер автоматизированного рабочего места, включающий процессор с подключенными к нему блоком ввода/вывода данных, монитором, блоком памяти и блоком обработки и формирования выходных данных, выход которого соединен со вторым входом монитора, блок моделирования поездной работы сортировочных станций, состоящий из последовательно соединенных блока расчета вариантов разложения поездов, блока выбора последовательности расформирования поездов, блока выбора последовательности накопления вагонов и блока моделирования отправления сформированных поездов, выход которого соединен с входом процессора, первый выход которого через блок расчета показателей работы сортировочных станций за прошедший период соединен с первым входом блока расчета вариантов разложения поездов, второй вход которого соединен с блоком формирования плановых показателей работы сортировочных станций, к входу которого подключен второй выход процессора, третий выход которого через блок формирования данных актуального плана формирования поездов соединен с блоком выбора последовательности расформирования поездов, четвертый выход процессора через блок формирования усредненных данных вагонопотоков сортировочных станций соединен с входом блока выбора последовательности накопления вагонов, дополнительные входы/выходы процессора соединены через сервер, по сети передачи данных, с соответствующими выходами/входами аппаратно-программных устройств автоматизированной системы управления сортировочными и грузовыми станциями, автоматизированной системы оперативного управления перевозками и автоматизированного диспетчерского центра управления, первого и второго блоков сопряжения, при этом входы первого блока сопряжения подключены к установленным на путях сортировочных станций направления датчикам подхода грузовых поездов, а входы второго блока сопряжения соединены с аппаратно-программными устройствами центров комплексного диагностического контроля технического состояния подвижного состава движущих поездов, с сервером соединен блок формирования процессных моделей на основе искусственной нейронной сети с функцией обучения, к которому подключены четыре блока памяти, при этом в первом блоке памяти записана база данных процессных моделей, во втором блоке памяти записана база данных внешних технологических процессов, в третьем блоке памяти записана база технико-распорядительных актов и схем и в четвертом блоке памяти записана база данных событийных ретроспективных моделей работы станции (RU2671790, B61B 1/00, 06.11.2018). As a prototype, a system was adopted to control the operation of marshalling yards in the direction of the railway network, containing a computer for an automated workstation, including a processor with a data input / output unit connected to it, a monitor, a memory unit and a processing unit and output data generation, the output of which is connected to the second input monitor, a block for simulating train operation of marshalling yards, consisting of a series-connected block for calculating train decomposition options, a block for choosing a sequence for disbanding trains, a block for choosing a sequence for accumulating cars and a block for simulating the departure of formed trains, the output of which is connected to the input of the processor, the first output of which is through the calculation block the performance indicators of marshalling yards for the past period is connected to the first input of the block for calculating the variants of train decomposition, the second input of which is connected to the unit for forming the planned indicators of the marshalling yards, to the input of which the second output of the processor is connected, the third output of which is connected through the block for forming the data of the current plan for the formation of trains to the block for selecting the sequence of train disbandment, the fourth output of the processor through the block for generating averaged data of car traffic flows of the marshalling yards is connected to the input of the block for selecting the sequence of accumulation of cars, the outputs of the processor are connected through the server, via the data transmission network, with the corresponding outputs / inputs of the hardware and software devices of the automated control system for marshalling and freight stations, the automated operational control system for transportation and the automated dispatch control center, the first and second interface blocks, while the inputs of the first block the interfaces are connected to the sensors for the approach of freight trains installed on the tracks of the marshalling yards, and the inputs of the second interface unit are connected to the hardware and software devices centers for complex diagnostic monitoring of the technical condition of the rolling stock of moving trains, a block for forming process models based on an artificial neural network with a learning function is connected to the server, to which four memory blocks are connected, while the first memory block contains a database of process models, in the second block In memory, a database of external technological processes is recorded, a database of technical and administrative acts and diagrams is recorded in the third memory block, and a database of event retrospective models of the station operation is recorded in the fourth memory block (RU2671790,
Недостатком известной системы является ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что при моделировании и управлении работой сортировочных станций в ней не учитываются такие факторы, как зависимость эффективности управления сортировочными станциями от согласованности графика отправления поездов с сортировочной станции, с обеспеченностью локомотивами и локомотивными бригадами.The disadvantage of the known system is the limited functionality due to the fact that when modeling and controlling the operation of marshalling yards, it does not take into account factors such as the dependence of the efficiency of managing marshalling yards on the consistency of the train departure schedule from the marshalling yard, with the availability of locomotives and locomotive crews.
Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей системы и повышении эффективности управления сортировочными станциями. The technical result of the invention is to expand the functionality of the system and improve the efficiency of management of sorting yards.
Технический результат достигается тем, что в систему для гибридного управления работой сортировочных станций с функцией поддержки принятия решений о порядке роспуска составов, содержащую компьютер автоматизированного рабочего места, включающий процессор с подключенными к нему блоком ввода/вывода данных, монитором, блоком памяти и блоком обработки и формирования выходных данных, выход которого соединен со вторым входом монитора, дополнительный вход/выход процессора подключен к первому выходу/входу сервера, второй выход/вход которого по сети передачи данных соединен с соответствующими входами/выходами аппаратно-программных устройств автоматизированной системы управления сортировочными и грузовыми станциями, автоматизированной системы оперативного управления перевозками и автоматизированного диспетчерского центра управления, первого и второго блоков сопряжения, при этом входы первого блока сопряжения подключены к установленным на путях сортировочных станций инфраструктурным датчикам подхода поездов, а входы второго блока сопряжения соединены с аппаратно-программными устройствами центров комплексного диагностического контроля технического состояния подвижного состава движущих поездов, при этом третий выход/вход сервера соединен с входом/выходом блока формирования процессных моделей на основе искусственной нейронной сети с функцией обучения, к которому подключены четыре блока памяти, при этом в первом блоке памяти записана база данных процессных моделей, во втором блоке памяти записана база данных внешних технологических процессов, в третьем блоке памяти записана база технико-распорядительных актов и схем и в четвертом блоке памяти записана база данных событийных ретроспективных моделей работы станции, согласно изобретению введен блок согласования первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно со входом процессора, со вторым входом блока обработки и формирования выходных данных и с первым входом модуля формирования данных фактического выполнения работы, подключенного к блоку памяти, в котором записана база данных реальной работы станции по часам, и к которому подключены блок задания точки отправления, блок регистрации данных, соединенный с выходом инфраструктурных датчиков подхода поездов, и модуль анализа данных, первый вход которого соединен с первым выходом процессора, второй выход которого подключен ко второму входу модуля формирования данных фактического выполнения работы, третий вход которого подключен к блоку регистрации данных, соединенному с сетью передачи данных, первый выход модуля анализа данных через блок системы самообучения соединен с первым входом блока имитационной модели, ко второму входу которого подключен выход интеллектуального блока обработки информации о подходе роспуска, соединенного с блоком памяти, в котором записана база данных реальной работы станции по часам, а к выходу блока имитационной модели подключен блок имитации составонакопления, второй вход модуля анализа данных подключен к четвертому выходу блока согласования, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно со входом блока корректировки прямой имитационной модели, выход которого соединен с третьим входом блока имитационной модели, и со входом блока корректировки обратной имитационной модели, выход которого соединен с блоком имитации составонакопления, вход/выход которого соединен с выходом/входом блока согласования, блок формирования расписания отправления через блок задания точки отправления соединен со входом блока обратной имитационной модели, выход которого соединен с входом блока согласования, другие входы блока обратной имитационной модели соединены соответственно с выходами блока системы самообучения, блока формирования расписания выдачи локомотивов и блока формирования расписания явки локомотивных бригад, соединенного с блоком памяти, в котором записана база данных нормативно-справочной информации и к которому подключены блок формирования расписания отправления и блок формирования расписания выдачи локомотивов.The technical result is achieved by the fact that the system for hybrid control of the operation of marshalling yards with the function of supporting decision-making on the procedure for disbanding trains, containing a computer for an automated workstation, including a processor with a data input / output unit connected to it, a monitor, a memory unit and a processing unit, and generating output data, the output of which is connected to the second input of the monitor, an additional input / output of the processor is connected to the first output / input of the server, the second output / input of which is connected via the data transmission network to the corresponding inputs / outputs of the hardware and software devices of the automated control system for sorting and cargo stations, an automated system for the operational management of transportation and an automated dispatch control center, the first and second interface units, while the inputs of the first interface unit are connected to the infrastructure sensors installed on the tracks of the marshalling yards train, and the inputs of the second interface block are connected to the hardware and software devices of the centers for complex diagnostic monitoring of the technical condition of the rolling stock of moving trains, while the third output / input of the server is connected to the input / output of the block for forming process models based on an artificial neural network with a learning function, to which four memory blocks are connected, while a database of process models is written in the first memory block, a database of external technological processes is written in the second memory block, a database of technical and administrative acts and schemes is written in the third memory block, and a database is written in the fourth memory block event retrospective models of the station operation, according to the invention, a matching unit is introduced, the first, second and third outputs of which are connected, respectively, to the processor input, to the second input of the processing unit and the formation of output data and to the first input of the module for generating data of the actual performance of work s connected to a memory unit in which the database of the actual operation of the station is recorded by the hour, and to which the unit for setting the point of departure is connected, the data logging unit connected to the output of the infrastructure sensors for train approach, and the data analysis module, the first input of which is connected to the first the output of the processor, the second output of which is connected to the second input of the data generation module of the actual work performance, the third input of which is connected to the data recording unit connected to the data transmission network, the first output of the data analysis module through the self-learning system block is connected to the first input of the simulation model block, the second input of which is connected to the output of the intelligent block for processing information about the dissolution approach, connected to the memory block, in which the database of the actual work of the station is recorded by the hour, and to the output of the simulation model block is connected to the block for simulating the composition of the accumulation, the second input of the data analysis module is connected to the fourth output the matching block, the fifth and sixth outputs of which are connected respectively to the input of the correction block of the direct simulation model, the output of which is connected to the third input of the simulation model block, and to the input of the correction block of the inverse simulation model, the output of which is connected to the block of simulation of the accumulation composition, the input / output of which is connected with the output / input of the matching unit, the unit for generating the departure schedule through the unit for setting the point of departure is connected to the input of the inverse simulation model, the output of which is connected to the input of the matching unit, the other inputs of the unit of the inverse simulation model are connected respectively to the outputs of the self-learning system unit, the unit for generating the issuance schedule locomotives and a block for forming a timetable for the appearance of locomotive crews, connected to a memory block in which a database of normative and reference information is recorded and to which a block for forming a departure schedule and a block for forming a schedule for issuing lo comotivs.
На чертеже приведена функциональная схема системы для гибридного управления работой сортировочных станций с функцией поддержки принятия решений о порядке роспуска составов. The drawing shows a functional diagram of a system for hybrid control of the operation of marshalling yards with the function of supporting decision-making on the procedure for disbanding trains.
Система для гибридного управления работой сортировочных станций с функцией поддержки принятия решений о порядке роспуска составов содержит компьютер 1 автоматизированного рабочего места, включающий процессор 2 с подключенными к нему блоком 3 ввода/вывода данных, монитором 4, блоком 5 памяти и блоком 6 обработки и формирования выходных данных, выход которого соединен со вторым входом монитора 4, дополнительный вход/выход процессора 2 подключен к первому выходу/входу сервера 7, второй выход/вход которого по сети 8 передачи данных соединен с соответствующими входами/выходами аппаратно-программных устройств автоматизированной системы управления сортировочными 9 и грузовыми 10 станциями, автоматизированной системы 11 оперативного управления перевозками и автоматизированного диспетчерского центра 12 управления, первого и второго блоков 13 и 14 сопряжения, при этом входы первого блока 13 сопряжения подключены к установленным на путях сортировочных станций инфраструктурным датчикам 15 подхода поездов, а входы второго блока 14 сопряжения соединены с аппаратно-программными устройствами 16 центров комплексного диагностического контроля технического состояния подвижного состава движущих поездов (ИЦ КДК), при этом третий выход/вход сервера 7 соединен с входом/выходом блока 17 формирования процессных моделей на основе искусственной нейронной сети с функцией обучения, к которому подключены четыре блока памяти 18, 19, 20 и 21, при этом в первом блоке 18 памяти записана база данных процессных моделей, во втором блоке 19 памяти записана база данных внешних технологических процессов, в третьем блоке 20 памяти записана база технико-распорядительных актов и схем и в четвертом блоке 21 памяти записана база данных событийных ретроспективных моделей работы станции, первый, второй и третий выходы блока 22 согласования соединены соответственно со входом процессора 2, со вторым входом блока 6 обработки и формирования выходных данных и с первым входом модуля 23 формирования данных фактического выполнения работы, подключенного к блоку 24 памяти, в котором записана база данных реальной работы станции по часам, и к которому подключены блок 25 задания точки отправления, блок 26 регистрации данных, соединенный с выходом инфраструктурных датчиков 15 подхода поездов, и модуль 27 анализа данных, первый вход которого соединен с первым выходом процессора 2, второй выход которого подключен ко второму входу модуля 23 формирования данных фактического выполнения работы, третий вход которого подключен к блоку 26 регистрации данных, соединенному с сетью 8 передачи данных, первый выход модуля 27 анализа данных через блок 28 системы самообучения соединен с первым входом блока 29 имитационной модели, ко второму входу которого подключен выход интеллектуального блока 30 обработки информации о подходе роспуска, соединенного с блоком 24 памяти, в котором записана база данных реальной работы станции по часам, а к выходу блока 29 имитационной модели подключен блок 31 имитации составонакопления, второй вход модуля 27 анализа данных подключен к четвертому выходу блока 22 согласования, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно со входом блока 32 корректировки прямой имитационной модели, выход которого соединен с третьим входом блока имитационной модели, и со входом блока 33 корректировки обратной имитационной модели, выход которого соединен с блоком 31 имитации составонакопления, вход/выход которого соединен с выходом/входом блока 22 согласования, блок 34 формирования расписания отправления через блок 25 задания точки отправления соединен со входом блока 35 обратной имитационной модели, выход которого соединен с входом блока 22 согласования, другие входы блока 35 обратной имитационной модели соединены соответственно с выходами блока 28 системы самообучения, блока 36 формирования расписания выдачи локомотивов и блока 37 формирования расписания явки локомотивных бригад, соединенного с блоком 38 памяти, в котором записана база данных нормативно-справочной информации и к которому подключены блок 34 формирования расписания отправления и блок 36 формирования расписания выдачи локомотивов.The system for hybrid control of the operation of marshalling yards with the function of supporting decision-making on the order of disbanding trains contains a
Система для гибридного управления работой сортировочных станций с функцией поддержки принятия решений о порядке роспуска составов функционирует следующим образом.The system for hybrid control of the operation of marshalling yards with the function of decision-making support on the order of the breaking up of trains operates as follows.
Система использует данные информационной системы, которая на локальном (узловом) уровне обеспечивает выполнение в автоматизированном режиме следующих функций:The system uses the data of the information system, which at the local (nodal) level ensures the execution of the following functions in an automated mode:
- прогноз вагонопотоков для сортировочной станции на планируемый период;- forecast of car traffic for the marshalling yard for the planned period;
- планирование объемов переработки вагонопотоков на сортировочной станции железной дороги с учетом пропуска транзитных поездов на основе актуального плана формирования;- planning the volumes of processing of car flows at the railway marshalling yard, taking into account the passage of transit trains on the basis of the current formation plan;
- планирование отправления поездов с сортировочной станции на основе актуального графика во взаимодействии с дорогой.- planning the departure of trains from the marshalling yard on the basis of the current schedule in conjunction with the road.
На полигонном уровне в автоматизированном режиме предлагаемая система осуществляет:At the polygon level in an automated mode, the proposed system performs:
- согласование работы сортировочных станций железных дорог в границах направления на планируемый период;- coordination of the work of marshalling yards of railways within the boundaries of the direction for the planned period;
- оценку плана работы сортировочной станции во взаимодействии с работой железнодорожного направления на планируемый период;- assessment of the work plan of the marshalling yard in conjunction with the work of the railway direction for the planned period;
- формирование и выдача заданий сортировочным станциям направления на планируемый период.- formation and issuance of assignments to the marshalling yards for the planned period.
Нормативно-технологической основой работы сортировочной станции направления являются:The normative and technological basis for the work of the sorting station of the direction are:
- типовой технологический процесс работы сортировочной станции;- typical technological process of the sorting yard;
- актуальный план формирования поездов для направления на планируемый период;- the current plan for the formation of trains to be sent for the planned period;
- актуальный нормативный (вариантный) график отправления поездов со станции на направление на планируемый период;- an up-to-date standard (variant) schedule of train departures from the station to the direction for the planned period;
- технические нормы эксплуатационной работы станции и направления.- technical standards of operational work of the station and directions.
Для взаимодействия сортировочных станций направления железнодорожной сети проводят анализ работы сортировочной станции за прошедший учетный период; осуществляют планирование на основе маркетингового прогноза плана погрузки сети и дорог направления на учетный период; прогнозирование (планирование) погрузки подвижным составом по родам, собственникам и др. на планируемый период; осуществляют контроль фактического составообразования на сортировочных станциях, с учетом которого корректируют модель подхода поездов с вагонами по категориям с различных направлений на прогнозируемый период.For the interaction of marshalling yards, the directions of the railway network analyze the work of the marshalling yard over the past accounting period; carry out planning based on the marketing forecast of the plan for loading the network and the direction of the roads for the accounting period; forecasting (planning) of loading by rolling stock by type, owner, etc. for the planned period; carry out control of the actual formation of trains at marshalling yards, taking into account which the model of the approach of trains with wagons by category from different directions for the forecast period is adjusted.
Управление работой сортировочных станций выполняют в три этапа.The operation of the marshalling yards is controlled in three stages.
На первом этапе осуществляют предварительное планирование (прогнозирование) работы сортировочной станции направления на месячный период на сетевом уровне с разработкой директив для железных дорог в границах направления на месяц (по декадам).At the first stage, preliminary planning (forecasting) of the operation of the marshalling station of the direction for a month at the network level is carried out with the development of directives for railways within the boundaries of the direction for a month (by decades).
На втором этапе осуществляют уточнение предварительного месячного плана работы сортировочных станций на сетевом уровне на декадный период с разработкой директив для железных дорог в границах направления на декаду (по суткам).At the second stage, the preliminary monthly work plan of marshalling yards is refined at the network level for a ten-day period with the development of directives for railways within the boundaries of the direction for a decade (by day).
На третьем этапе решают задачу детализированного планирования работы сортировочных станций на дорожном уровне на смену и сутки с последующим согласованием показателей сменно-суточных планов работы станций, а в случае необходимости и железных дорог в границах направления на сетевом уровне.At the third stage, they solve the problem of detailed planning of the work of marshalling yards at the road level per shift and day, with the subsequent coordination of the indicators of shift-daily work plans of the stations, and, if necessary, railways within the boundaries of the direction at the network level.
Ответственный работник дирекции управления движением со своего компьютера 1 автоматизированного рабочего места (АРМ) запрашивает из аппаратно-программных устройств автоматизированной системы управления сортировочных 9 (АСУ 9 СС) и 10 грузовых (АСУ 10 ГС) станций информацию о типовых и фактических технологических процессах работы сортировочных и грузовых станций. Эта информация передается по сети 8 передачи данных в сервер 7, который передает ее в процессор 2. Процессор 2 осуществляет обработку информационных данных по каждой станции направления и записывает ее в блок 5 памяти. Кроме того, в блоке 5 памяти хранится информация актуального плана формирования поездов и актуального нормативного графика движения поездов для станций и участков направления на планируемый период, а также технические нормы эксплуатационной работы направления.The responsible employee of the traffic control directorate from his
Блок 6 обработки и формирования выходных данных осуществляет соответствующую обработку и преобразование информации из блока 5 памяти для ее визуального представления на экране монитора 4 в табличном и/или графическом виде.The unit 6 for processing and generating output data carries out the appropriate processing and transformation of information from the memory unit 5 for its visual presentation on the screen of the monitor 4 in tabular and / or graphical form.
Информация о фактическом разложении вагонов в движущихся поездах и об их техническом состояние поступает с аппаратно-программных устройств 16 центров комплексного диагностического контроля технического состояния подвижного состава движущих поездов. В них данные об идентификации вагона и его техническом состоянии поступают при проходе поезда от устройства безопасности, размещенного на локомотиве, и соответствующих датчиков, установленных на путях следования поезда.Information about the actual decomposition of cars in moving trains and their technical condition comes from the hardware and software devices of 16 centers for complex diagnostic monitoring of the technical condition of the rolling stock of moving trains. In them, data on the identification of the car and its technical condition are received during the passage of the train from the safety device located on the locomotive and the corresponding sensors installed on the train tracks.
Информация о разложении состава поезда поступает из автоматизированной системы 11 оперативного управления перевозками (АСОУП), а о характеристике и текущем состоянии перегонов и станций направления – из автоматизированного диспетчерского центра 12 управления (АДЦУ).Information about the decomposition of the train composition comes from the automated system 11 of the operational management of transportation (ASOUP), and about the characteristics and current state of the tracks and direction stations - from the automated dispatch control center 12 (ADCU).
При подходе поезда к входному светофору станции, датчики 15 подхода поездов, представляющие собой датчики счета осей, определяют количество осей и тип вагонов поезда, по которому идентифицируется поезд. Соответствующая информация через первый блок 13 сопряжения, посредством сети 8 передачи данных, передается в автоматизированную систему 11 оперативного управления перевозками и учитывается при оперативном планировании подачи поездов на сортировочную горку и расформировании составов поездов.When the train approaches the station's entrance traffic light, the train approach sensors 15, which are axle counting sensors, determine the number of axles and the type of train cars by which the train is identified. The corresponding information through the first interface unit 13, via the
Результаты моделирования прогнозов переработки вагонов на сортировочных станциях поступают в процессор 2, который передает их для хранения в блок 5 памяти, а также в блок 6, который осуществляет соответствующую обработку и преобразование информации для ее визуального представления на экране монитора 4.The results of modeling forecasts for the processing of cars at marshalling yards enter the processor 2, which transfers them for storage to the memory block 5, as well as to the block 6, which carries out the appropriate processing and transformation of information for its visual presentation on the monitor screen 4.
Для наглядности выходную информацию представляют на мониторе 4 в виде графиков, например, почасового отправления поездов с сортировочных станций, гистограмм отправления вагонов в поездах, таблиц времени нахождения вагонов на сортировочных станций и др.For clarity, the output information is presented on monitor 4 in the form of graphs, for example, hourly train departures from marshalling yards, histograms of carriages in trains, tables of the time spent by cars at marshalling yards, etc.
Система обеспечивает автоматическое получение высоко детализированного и наиболее близкого к оптимальному технологического процесса работы станции, а также автоматическую его актуализацию. При этом технологический процесс получается в формализованном виде, готовым для представления как человеку (в бумажном варианте, доступном для чтения), так и для машинной обработки (в виде технологических цепочек, записанных в виде блоков машинного кода).The system provides automatic receipt of highly detailed and closest to the optimal technological process of the station operation, as well as its automatic updating. In this case, the technological process is obtained in a formalized form, ready for presentation both to a person (in a paper version, available for reading) and for machine processing (in the form of technological chains written in the form of blocks of machine code).
Для формирования процессных моделей из процессора 2 информация поступает в блок 17 формирования процессных моделей на основе искусственной нейронной сети с функцией обучения, где происходит ее разложение по компонентам и построение на их основе ключевых элементов процессной модели. Также в блок 17 поступает информация из блока 18 памяти, в котором записана база данных процессных моделей, из блока 19 памяти, в котором записана база данных внешних технологических процессов, из блока 20 памяти, в котором записана база технико-распорядительных актов и схем и из блока 21 памяти, в котором записана база данных событийных ретроспективных моделей работы станции.For the formation of process models from the processor 2, information enters the block 17 for the formation of process models based on an artificial neural network with a learning function, where it is decomposed into components and based on them, the key elements of the process model are built. Also, the block 17 receives information from the memory block 18, in which the database of process models is recorded, from the memory block 19, in which the database of external technological processes is recorded, from the memory block 20, in which the database of technical and administrative acts and schemes is recorded and from block 21 of memory, which contains a database of event retrospective models of the station.
Блок 17 формирования процессных моделей функционирует следующим образом. Из базы процессных моделей поступает набор технологических операций (множество операций), из которого выстраивается технологическая цепочка, на основании данных из блоков памяти 18 и 19.Block 17 for generating process models operates as follows. A set of technological operations (a set of operations) comes from the base of process models, from which a technological chain is built, based on data from memory blocks 18 and 19.
Для созданной цепочки производится инициализация параметров. Статистику для оценки таких параметров получают из блока 21 памяти, в котором записана база данных событийных ретроспективных моделей работы станции. На ее основе искусственная нейронная сеть (ИНС) блока подбирает коэффициенты для конкретной рассматриваемой схемы, основываясь на минимальной ошибке обучения ИНС. The parameters are initialized for the created chain. Statistics for evaluating such parameters are obtained from the memory block 21, which contains a database of event-driven retrospective models of the station's operation. On its basis, the artificial neural network (ANN) of the block selects the coefficients for the particular scheme under consideration, based on the minimum learning error of the ANN.
В блоке 17 происходит минимизация функционала ошибки в процессе выстраивания зависимостей между информацией из блока 17 и информацией из блоков 18, 19 и 20. Полученный результат используется для формирования процессных моделей и записывается в блок 18 памяти. Из блока 18 памяти данные о процессных моделях поступают в процессор 2 компьютера 1 АРМ технолога станции, где эти данные записываются в блок 5 памяти. Процессные модели используются для управления работой сортировочных станций. Информация о них поступает из блока 17 по сети 8 передачи данных при запросе оператором со своего компьютера 1 АРМ.In block 17, the error functional is minimized in the process of building dependencies between information from block 17 and information from blocks 18, 19 and 20. The result obtained is used to form process models and is written into memory block 18. From the memory block 18, data on the process models are fed to the processor 2 of the
Для повышения эффективности в управлении работой станции в предлагаемой системе дополнительно информация о проследовании поездами отдельных точек (САИПС, границы станций и т.п.), поступающая от соответствующих инфраструктурных датчиков 15 подхода поездов по каналам связи автоматически заносится в блок 24 памяти, в котором записана база данных реальной работы станции по часам. При этом информация от инфраструктурных датчиков поступает в блок 26 регистрации данных, в котором происходит первичная очистка сигналов от шумов, исключение заведомо неправильных показаний и т.п.To increase efficiency in managing the operation of the station in the proposed system, additional information about the passage of individual points by trains (SAIPS, station boundaries, etc.), coming from the corresponding infrastructure sensors 15 for the approach of trains via communication channels, is automatically entered into the memory block 24, in which database of the actual work of the station by the hour. In this case, information from the infrastructure sensors enters the data recording unit 26, in which the signals are initially cleared from noise, the elimination of deliberately incorrect readings, etc.
Из базы данных блока 24 эта информация передается в интеллектуальный блок 30 обработки информации о подходе роспуска, также работающий на основе искусственной нейронной сети (ИНС), результаты работы которой передаются в блок 29 имитационной модели (прием-роспуск) в виде прогноза прибытия («прямая модель»). From the database of block 24, this information is transmitted to the intelligent block 30 for processing information about the approach of the dissolution, also operating on the basis of an artificial neural network (ANN), the results of which are transmitted to block 29 of the simulation model (reception-dissolution) in the form of an arrival forecast ("direct model").
Тем временем, информация из блока 38 памяти, в котором записана база данных нормативно-справочной информации (например, времена хода по перегонам, время на разгон и замедлением и т.п.), передаётся в блок 34 формирования расписания отправления, в блок 36 формирования расписания выдачи локомотивов и в блок 37 формирования расписания явки локомотивных бригад. Эта информация необходима для инициализации блоком 35 обратной имитационной модели. Обратная имитационная модель из блока 25 принимает на вход данные планового отправления поездов, списки локомотивных бригад и локомотивов, обкатанных на данные направления и имеющиеся в распоряжении дежурного по локомотивному депо.Meanwhile, the information from the memory unit 38, in which the database of normative and reference information is recorded (for example, the travel times on the tracks, the time for acceleration and deceleration, etc.), is transferred to the unit 34 for forming the departure schedule, in the unit 36 the locomotive delivery schedule and into block 37 of the formation of the locomotive crew attendance schedule. This information is necessary for the inverse simulation model to be initialized by block 35. The reverse simulation model from block 25 receives as input the data of the planned departure of trains, lists of locomotive crews and locomotives that have been run in these directions and are available to the locomotive depot officer on duty.
В ходе работы блока 35 обратной имитационной модели выдается информация о прогнозируемом позднем времени начала процесса окончания формирования. Таким образом, прямая модель выдает прогноз раннего времени начала окончания формирования поездов, а обратная - момент позднего времени начала окончания формирования. Данные времена ассоциированы с сортировочным парком и элементами вытяжки-формирования на станции.In the course of the operation of the block 35 of the inverse simulation model, information about the predicted late start time of the end of formation process is provided. Thus, the forward model gives a forecast of the early start time of the end of the formation of trains, and the reverse model gives the moment of the late start time of the end of the formation. These times are associated with the marshalling yard and exhaust-forming elements at the station.
Блок 31 имитации составонакопления моделирует отсечки времени и соответствующие им величины групп вагонов, прибывающие на пути заданного направления. Если решение, которое выдает данный блок противоречит работе прямой и обратной имитационных моделей, то из блока согласования 22 в блок 31 поступает корректный сценарий накопления вагонов. The block 31 for simulating the composition of the accumulation models the time cutoffs and the corresponding values of the groups of cars arriving on the track of a given direction. If the solution given by this block contradicts the operation of the forward and reverse simulation models, then the correct scenario of the accumulation of cars is sent from the matching block 22 to the block 31.
Блоки 32 корректировки прямой модели и 33 корректировки обратной модели функционируют следующим образом: на основании показаний блока 22 согласования блоки 32 и 33 производят операции по удалению времени прибытия или времени отправления соответствующих поездов из расчетного сценария для прямой или обратной имитационной модели, либо меняют порядок роспуска прибывших или порядок подачи на вытяжку накопленных составов.The blocks 32 for correcting the forward model and 33 for correcting the inverse model operate as follows: based on the readings of the matching block 22, blocks 32 and 33 perform operations to remove the arrival time or departure time of the corresponding trains from the design scenario for the forward or reverse simulation model, or change the order of the release of arrivals or the procedure for supplying the accumulated compositions to the exhaust.
Информация о моментах времени начала окончания формирования поступают из блоков 29 и 35 в блок 22 согласования, в котором производится согласование работы обеих моделей между собой, с передачей информации о согласованных планах работы на компьютер 1 АРМ. Рассчитанный план работы, с учетом принятых в блоке 22 согласования управляющих решений, по смене порядка роспуска составов или по смене направления отправления конкретного поезда поступает для проверки в модуль 27 анализа данных и далее в блок 28 системы самообучения через модуль 23 формирования данных, который форматирует результат работы блока 22 для дальнейшей обработки в блоках 27 и 28.Information about the moments of the beginning of the end of the formation comes from blocks 29 and 35 to the matching block 22, in which the operation of both models is coordinated with each other, with the transfer of information about the agreed work plans to the
Система самообучения в течение времени работы моделей подстраивает параметры прямой имитационной модели. The self-learning system adjusts the parameters of the direct simulation model during the operation of the models.
Таким образом, по сравнению с прототипом предложенная система для управления работой сортировочных станций за счет гибридной модели управления, состоящей из прямой и обратной имитационных моделей, обеспечивает расширение функциональных возможностей и повышает эффективность управления сортировочными станциями.Thus, in comparison with the prototype, the proposed system for controlling the operation of marshalling yards due to a hybrid control model consisting of forward and reverse simulation models provides enhanced functionality and increases the efficiency of managing marshalling yards.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020108102A RU2737817C1 (en) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | System for hybrid control of marshalling yards operation with decision support function on procedure for trains classification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020108102A RU2737817C1 (en) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | System for hybrid control of marshalling yards operation with decision support function on procedure for trains classification |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2737817C1 true RU2737817C1 (en) | 2020-12-03 |
Family
ID=73792493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020108102A RU2737817C1 (en) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | System for hybrid control of marshalling yards operation with decision support function on procedure for trains classification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2737817C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2767403C1 (en) * | 2021-12-13 | 2022-03-17 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | System for managing the operation of marshalling yards |
| RU2780240C1 (en) * | 2022-03-23 | 2022-09-21 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | Decision support system for operational dispatch and operational personnel in railway transport |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU87671U1 (en) * | 2009-05-21 | 2009-10-20 | Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") | SYSTEM FOR PLANNING THE WORK OF THE SORTING STATION |
| RU2401217C1 (en) * | 2009-06-15 | 2010-10-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Multilevel control system to provide train traffic safety in shunting depots |
| US20120277940A1 (en) * | 2003-01-06 | 2012-11-01 | Ajith Kuttannair Kumar | System and method for controlling movement of vehicles |
| RU2671790C1 (en) * | 2018-01-09 | 2018-11-06 | Акционерное общество Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте | System for managing work of distributing stations according to direction of the railway network |
-
2020
- 2020-02-25 RU RU2020108102A patent/RU2737817C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120277940A1 (en) * | 2003-01-06 | 2012-11-01 | Ajith Kuttannair Kumar | System and method for controlling movement of vehicles |
| RU87671U1 (en) * | 2009-05-21 | 2009-10-20 | Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") | SYSTEM FOR PLANNING THE WORK OF THE SORTING STATION |
| RU2401217C1 (en) * | 2009-06-15 | 2010-10-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Multilevel control system to provide train traffic safety in shunting depots |
| RU2671790C1 (en) * | 2018-01-09 | 2018-11-06 | Акционерное общество Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте | System for managing work of distributing stations according to direction of the railway network |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2767403C1 (en) * | 2021-12-13 | 2022-03-17 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | System for managing the operation of marshalling yards |
| RU2780240C1 (en) * | 2022-03-23 | 2022-09-21 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | Decision support system for operational dispatch and operational personnel in railway transport |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nash et al. | Railroad simulation using OpenTrack | |
| Goverde | Punctuality of railway operations and timetable stability analysis | |
| AU780646B2 (en) | Optimal locomotive assignment for a railroad network | |
| Lüthi | Improving the efficiency of heavily used railway networks through integrated real-time rescheduling | |
| CN101535942A (en) | A system and method for railyard planning | |
| RU2500558C1 (en) | System for yards operating control in railway network course | |
| RU2671790C1 (en) | System for managing work of distributing stations according to direction of the railway network | |
| Ferreira | Planning Australian freight rail operations: an overview | |
| RU2723051C1 (en) | System for operative administration of movement of transit trains | |
| RU2737817C1 (en) | System for hybrid control of marshalling yards operation with decision support function on procedure for trains classification | |
| Pouryousef et al. | Review of capacity measurement methodologies; similarities and differences in the us and european railroads | |
| CN112949029B (en) | Cooperative evaluation method and system for traffic and passenger flows | |
| RU2487036C1 (en) | Apparatus for constructing energy-saving train schedules | |
| Dingler | The impact of operational strategies and new technologies on railroad capacity | |
| Krueger et al. | Simulation within the railroad environment | |
| Dick | Influence of traffic complexity and schedule flexibility on railway classification yard capacity and mainline performance | |
| RU2501697C1 (en) | Computer-aided system for control over railway system routing train service under conditions of repair | |
| Li et al. | Real-time scheduling on a transit bus route | |
| RU2738778C1 (en) | Railroad network direction control system based on cars virtual sorting | |
| Wiarco et al. | The impact of stability factor of train operations to railway line capacity (Kroya-Kutoarjo-Yogyakarta) Indonesia | |
| Roscoe | Dispatching logic, corridor simulation, and train following algorithms to quantify the benefits of virtual and moving block control systems on North American freight railroad mainlines | |
| Cuppi | Analysis of Railway Signalling Systems to Increase Line and Node Capacity | |
| Magadagela et al. | Identification of delay factors that affect high dwell times of freight trains | |
| Enaleev et al. | Expertise technology for project of international transport corridor development | |
| Resor et al. | Positive train control (PTC): Calculating benefits and costs of a new railroad control technology |