Визначення оптимального руху дизель-поїзда на ділянці шляху з відомим профілем

Abstract

Актуальність. Залізничний транспорт є одним із основних споживачів енергоресурсів, тому розробка та впровадження енергозберігаючих технологій є актуальною проблемою, вирішення якої останнім часом є одним із пріоритетних напрямів діяльності фахівців фундаментальної та прикладної науки в цій галузі. Об’єкт дослідження: процеси керування тяговими, динамічними та енергетичними характеристиками моторвагонного рухомого складу. Мета статті: вирішити задачу оптимального керування рухом дизель-поїзда на ділянці шляху з відомим профілем із урахуванням оптимальної витрати палива та дотримання графіка руху. Результати дослідження. У статті сформульовано і за допомогою методу термінальних керувань вирішено задачу синтезу системи керування оптимальним рухом дизель-поїзда з відомим профілем шляху. При цьому використовувалися: теорія тяги поїздів і тягового електроприводу, методи системного аналізу і теорії оптимального керування, математичне моделювання та обчислювальні експерименти. Висновки. Розроблено алгоритм оптимальних керувань дизель-поїздом, за допомогою якого визначено програмні закони, що встановлюють залежність тяги від маси поїзда, параметрів шляху та техніко-економічних умов (швидкість, прискорення, графік руху) з урахуванням витрати палива. Relevance. Railway transport is one of the main consumers of energy resources, therefore, the development and implementation of energy-saving technologies is a relevant task, the solution of which has recently become one of the priority areas of activity for specialists in both fundamental and applied science in this field. Object of research: the processes of controlling the traction, dynamic and energy characteristics of multiple-unit rolling stock. Purpose of the article. To solve the problem of optimal control of a diesel train’s movement along a section of the track with a known profile, taking into account optimal fuel consumption and compliance with the traffic schedule. Research results. The article formulates and solves the problem of synthesizing a control system for the optimal movement of a diesel train with a known track profile using the terminal control method. The following were applied: the theory of train traction and traction electric drive, methods of system analysis and opti mal control theory, mathematical modeling and computational experiments. Conclusions. An algorithm for optimal control of a diesel train has been developed, with the help of which program laws have been determined that establish the dependence of traction on the train’s mass, track parameters, and technical and economic conditions (speed, acceleration, traffic schedule) taking fuel consumption into account.