Мероприятия III Ежегодная Всероссийская научно-практическая конференция «Исследования и разработки - 2016» Тезисы участников ФЦП ИР

14.582.21.0003

Аннотация скачать

Постер скачать

Общие сведения

Номер

14.582.21.0003

Тематическое направление

Транспортные и космические системы

Исполнитель проекта

Общество с ограниченной ответственностью "Инновационная компания ГМК"

Название доклада

Разработка проекта, создание и испытание экспериментального транспортного участка и системы автоматического управления движением надземной транспортной системы типа H-Bahn

Докладчик

Волков Даниил Олегович

Тезисы доклада

Цели и задачи исследования

Целью данной прикладной научно-исследовательской экспериментальной работы (ПНИЭР) является комплекс научных и научно-технических результатов для последующего проектирования и строительства новых для России надземных пассажирских транспортных систем типа H-Bahn, соединяющих строящиеся Индустриальным партнером крупные жилые микрорайоны в ближнем Подмосковье с концевыми станциями Московского метрополитена и транспортно-пересадочными узлами в направлении важнейших «вылетных» магистралей. Данные проекты и ПНИЭР являются одним из приоритетов и директивно заданы соответствующими Планами развития транспортной инфраструктуры Минстроя России и Правительства Московской области.

Актуальность и новизна исследования

Транспортные проекты на основе технологии H-Bahn требуют меньшего объема инвестиций, чем проекты других видов надземного транспорта.Первый этап экономии наступает при подготовке коридоров под трассы за счет снижения затрат на снос зданий и вынос инженерных сетей, так как H-Bahn гибко вписывается в ландшафты и практически не нарушает городскую инфраструктуру, а легкие опоры с переменным шагом не требуют больших землеотводов. Второй этап экономии происходит в период строительства, так как не требуется создания тяжелых эстакад и мостовых переходов. Стоимость одного километра двухпутной трассы H-Bahn составляет 8 миллионов евро. Стоимость подвижного состава на один километр трассы пропускной способностью 10 тысяч пассажиров в час составляет 4 миллиона евро. Автоматическая система управления позволяет обходиться без машинистов и стационарных служащих, что значительно снижает затраты на выплату заработной платы. Подвижной состав имеет срок эксплуатации 30-40 лет, стальные конструкции путевой структуры с покрытием, обеспечивающим их защиту на протяжении 20 лет сводят к минимуму затраты на текущие ремонты. Гибкая автоматизированная система управления режимом движения подвижного состава и применяемый принцип рекуперации электроэнергии позволяют значительно снизить энергозатраты.

Описание исследования

Одна из основных задач прикладных научных исследований и экспериментальных работ состоит в разработке комплекса математических имитационных моделей подсистем в целом, макетов отдельных составных частей и вычислительно-моделирующих стендов с последующим компьютерным моделированием, в том числе в реальном времени. Для проведения исследований с использований математических моделей и макетов в лабораторных условиях создаются специальные вычислительно-моделирующие стенды на базе высокопроизводительного вычислительного комплекса, а именно:

Вычислительно-моделирующий и испытательный стенд диспетчерского управления транспортной системой предназначен для проведения полунатурного моделирования и исследовательских испытаний моделей и макетов в лабораторных условиях.

Вычислительно-моделирующий и испытательный стенд системы управления подвижным составом на базе опытного образца вагона предназначен для проведения полунатурного моделирования и исследовательских испытаний моделей и макетов в лабораторных условиях.

Вычислительно-моделирующий и испытательный стенд системы управления напольной инфраструктурой предназначен для проведения полунатурного моделирования и исследовательских испытаний моделей и макетов в лабораторных условиях.

Другой важной задачей является создание макетов(прототипов) основных составных частей подсистем автоматического управления.

Во-первых, это макет пункта диспетчерского управления. Он предназначен для полунатурного моделирования на ЭВМ и исследовательских испытаний моделей и проверки технических решений на стенде в лабораторных условиях, а также для натурных испытаний на экспериментальном участке с целью исследования технических характеристик диспетчерского управления движением и разработки в последующем предварительных технических предложений на систему диспетчерского управления.

Во-вторых, макет блока управления электроприводами вагона. Он предназначен для полунатурного моделирования и исследовательских испытаний моделей и проверки технических решений на стенде в лабораторных условиях, а также для натурных испытаний на экспериментальном участке с целью исследования технических характеристик управления электроприводами и разработки в последующем предварительных технических предложений на систему управления подвижным составом. Макет системы управления электроприводами подвижного состава, состоит из блока управления разгоном, блока управления торможением, блока управления рекуперацией электроэнергии. По условиям эксплуатации макет должен иметь аппаратную реализацию в виде девятнадцати дюймового шкафа аппаратуры

И в-третьих, макет (прототип) специального программного обеспечения управления напольной инфраструктуры(стрелочными механизмами).Он предназначен для полунатурного моделирования и исследовательских испытаний моделей и проверки технических решений на стенде в лабораторных условиях, а также для натурных испытаний на экспериментальном участке с целью исследования технических характеристик системы управления напольной инфраструктуры и разработки в последующем предварительных технических предложений на систему управления напольной инфраструктурой.

По результатам моделирования на стендах дорабатываются макеты и в последующем ставятся на испытания на экспериментальном участке длиной около 1 км, как часть будущей транспортной системы. По результатам исследований на моделях и испытаний макетов на экспериментальном участке будут разработаны предварительные технические предложения для использования при проектировании и строительстве системы автоматического управления пилотной транспортной системы по технологии H-Bahn. Предварительные технические предложения для проектирования системы автоматического управления пилотной транспортной системой по технологии H-Bahn (стадия «ПТ») предназначены для формирования технического задания на проектирование и разработки проекта стадии «П».

Результаты исследования

- Архитектура и технические решения по системе автоматического управления надземным транспортом по технологии H-Bahn с относительно высокой кривизной трассы, индивидуальной электротягой и авто ведением подвижного состава.

- Вычислительно-моделирующий и специальные испытательные стенды, экспериментальный участок, цифровые модели пилотной транспортной системы, для исследований, разработок и испытаний системы автоматического управления и ее составных частей: подсистем диспетчерского управления, управления подвижным составом, управления напольной инфраструктурой.

- Технические предложения для проектирования системы автоматического управления пилотной транспортной системы по результатам моделирования, полунатурных и натурных испытаний.

Практическая значимость исследования

Строительство пилотной надземной транспортной системы H-Bahn в ближнем Подмосковье определяется Индустриальным партнером и, по-видимому, пройдет по трассе, соединяющей строящийся микрорайон Ильинское-Усово и станцию метро «Мякинино» с учетом результатов настоящей ПНИЭР. Данный вид транспортной системы и результаты выполненной ПНИЭР могут быть применены не только для организации перевозки пассажиров из крупных жилых микрорайонов и «разгрузки» от личного автотранспорта «вылетных» магистралей, но и соединения густонаселенных студенческих и инновационных кампусов и крупных технопарков, строящихся вблизи от них, но с затрудненной наземной транспортной доступностью.

Постер

ПОСТЕР_14.10.16.ppt