Розглядаються особливості пристроїв, що використовуються на сортувальних станціях для управління технологічними процесами формування поїздів. Проведено аналіз класифікаційних ознак, а також техніко-експлуатаційних та конструктивних параметрів технічних засобів, які використовуються і пропонуються до використання на вітчизняних сортувальних гірках.

Розглядається недетермінована, істотно нелінійна ЦУС з перестроюваною структурою. Показано, що для оптимальної настройки регулятора, що забезпечує ціль управління, можливе застосування дискретного варіанта засобу динамічного програмування в стохастичній постановці. Припускалося, що з використанням даної методики вдасться розбити простір станів на ряд областей, всередині яких необхідно застосувати задане для цієї області управління. Проте при проведенні розрахунків були знайдені області простору станів, всередині яких кінцева помилка управління не залежить від керуючих діянь з точністю до зневажно малих величин - області "байдужого" управління. Наявність таких областей дозволяє забезпечити певну компенсацію помилок ідентифікації координати об'єкта, а також збільшити крок квантування в процесі управління.

Приведены общие сведения об истории создания приводов стрелочных переводов, разработана их классификация и принципы построения типовой схемы управления. Показаны особенности использования приводов стрелочных переводов на подземном рельсовом транспорте. Рассмотрены технические характеристики невзрезных и взрезных электроприводов стрелочных переводов, а также быстродействующих горочных и с внешними замыкателями. Описано устройство приводов стрелочных переводов для колеи 900, 750 и 600 мм. Представлены типовые конструкции внешних стрелочных замыкателей. Рассмотрены гарнитуры приводов стрелочных переводов, проведен анализ их технических решений. Обоснована необходимость создания гарнитуры электроприводов стрелочных переводов с внешними замыкателями.

Запропоновано систему закріплення поїздів у парках прийому сортувальної станції, що забезпечує автоматизацію і контроль всіх виконуваних операцій. Описано модернізовані пристрої та елементи, використані в даній схемі.

Розглянуто принципи побудови і структури автоматизованої системи мікропроцесорної централізації стрілок і сигналів для залізничних станцій, способи забезпечення її функціональної безпеки і надійності. Наведено результати розрахунків та повного комплексу попередніх випробувань, що підтверджують відповідність пропонованих програмно-технічних рішень вимогам функціональної безпеки та надійності.

С целью сокращения оборота вагонов рассмотрена задача оптимизации режимов торможения на сортировочных горках. Показано, что поиск таких режимов необходимо осуществлять в области допустимых режимов, параметры которой зависят от характеристик отцепа и условий скатывания.

Проаналізовано структуру і функціональну схему цифрової системи управління гальмуванням вагона в сповільнювачі з дискретним вимірником швидкості. Показано, що на відміну від традиційних імпульсних систем, де відбувається квантування координати часу, дану систему зручно представити як імпульсну систему з квантуванням по дорозі.

Представлены концепция и структура имитационной модели "подсистемы входа" сортировочной станции. Модель реализована в среде системы НЕДИС; адекватно отображает ресурсы, технологию работы объекта и специфику функционирования системы. Рассмотрены проблема верификации модели и пути ее разрешения. Приведен пример динамики функционирования "тупиковой ситуации" в процессе прогона модели.

Дисертацію присвячено питанням удосконалення технологічних процесів сортування відчепів на станціях магістрального і промислового залізничного транспорту на базі автоматичних та автоматизованих систем управління. Розвивається новий напрямок створення подібних систем: цифрові керуючі системи для автоматизації сортувальною роботою. На підставі вдосконалених математичних та імітаційних моделей розроблено структури і методи параметричної оптимізації регуляторів гальмової позиції, а також методи ідентифікації параметрів об'єкту управління й регулятора.

Наведено характеристики локальних обчислювальних мереж (ЛОМ) в автоматизованих системах управління (АСУ) на сортувальних станціях. Розроблено імітаційні моделі колективного доступу з розпізнаванням несучої та виявленням колізій, маркерного методу доступу до шини та багаторівневу модель ЛОМ архітектури Клієнт - Сервер. У ЛОМ стрілочної зони визначено максимальну довжину даних, за умов якої не наростає черга запитів. Встановлено основні статичні характеристики часу реакції ЛОМ архітектури клієнт - сервер під час експлуатації АСУ розформування складів.

Досліджено підвищення ефективності контролю заповнення колій сортувального парку шляхом розробки та застосування методу корекції спектрів тестових сигналів в рейкових лініях. Вперше розроблено та теоретично обгрунтовано метод корекції спектрів тестових і вихідних сигналів, який не порушує співвідношення між входом і виходом аналізованої системи, та дозволяє розширити область застосування ідентифікації за спеціальними тестовими сигналами на вхідні сигнали, які недостатньо точно апроксимують необхідний тестовий сигнал. Розроблено вимоги та рекомендації щодо налаштування автоматизованого апаратно-програмного комплексу контролю заповнення колій сортувального парку шляхом встановлення шунта на колії сортувального парку, заповнення якої контролюватиметься, на вказаній множині відстаней.

Розглянуто питання підвищення ефективності технічного обслуговування стрілочних переводів за допомогою автоматизації контролю їх параметрів. Запропоновано методи автоматичного визначення відмов стрілочних переводів за допомогою порівняльного аналізу, комплексного аналізу струму за переводу стрілки в часовій та частотній області з використанням перетворення Фур'є, методу допустимих значень і методу інтегралів, аналізу часової залежності струму, штучних нейронних мереж. Визначено необхідні діагностичні ознаки для аналізу стану стрілочних переводів без виключення стрілок з поїзної роботи. Розроблено математичну модель перебігу електромеханічних процесів в стрілочному електроприводі, розроблено дослідний зразок автоматизованого апаратно-програмного комплексу для контролю параметрів стрілочних переводів і дослідний зразок стенду для перевірки двигунів в ремонтно-технологічній дільниці.

Вирішено наукову проблему вдосконалення теорії експлуатації та методів розрахунку параметрів сортувальних гірок з урахуванням збереження паливно-енергетичних, виробничих і перевізних ресурсів. З даною метою гірку розглянуто як систему, раціональний варіант конструкції та технології роботи якої визначається за критерієм мінімуму сумарних капітальних та експлуатаційних витрат за період життєвого циклу. Для комплексного розрахунку висоти та поздовжнього профілю сортувальних гірок розроблено моделі нелінійного та стохастичного програмування. За цього для урахування випадкової природи параметрів метеорологічних умов за розрахунків гірки та моделювання сортувального процесу створено метод розрахунку швидкості та напряму вітру в точці місцезнаходження вагону. Вказаний метод використано в розробленій імітаційній моделі процесів скочування окремих відчепів з гірки, насуву, розпуску та розформування потоку вагонів. Для підвищення достовірності результатів моделювання, які використовуються для розрахунку приросту синергетичного ефекту системи за період життєвого циклу, в імітаційній моделі застосовано нову форму представлення плану та поздовжнього профілю елементів сортувального комплекту. З метою збереження виробничих ресурсів сформовано нові структури гіркових горловин з вагонними уповільнювачами легких типів. Ефективне керування процесом розформування потоку вагонів забезпечено шляхом вдосконалення системи підтримки прийняття рішень для гіркових операторів.

Наведено проблеми роботи сортувальних гірок, аналіз закордонного досвіду автоматизації та механізації розформування поїздів. Визначено перспективи автоматизації технологічного процесу розформування поїздів на сортувальних гірках України.

Проаналізовано та виявлено недоліки сучасної технології сортування вагонів на гірках. Проведено обгрунтування необхідності автоматизації процесу розпуску. Розглянуто російський досвід автоматизації, запропоновано пропозиції щодо удосконалення функціонування існуючої системи автоматизації процесу розпуску.

Проаналізовано форми представлення плану і поздовжнього профілю у відомих імітаційних моделях гіркових технологічних процесів. Запропоновано новий підхід до математичного опису колійного розвитку. Удосконалено структури представлення в імітаційних моделях дільниць колії, вагонних уповільнювачів, стрілочних переводів та маршрутів прямування відчепів.

Представлено принципи побудови системи імітаційних моделей гальмівних уповільнювачів, що дозволяють адекватно моделювати процес гальмування відчепів на сортувальних гірках з урахуванням параметрів та принципів дії уповільнювачів, ступеня гальмування, характеристик вагонів відчепа.

Наведено результати аналізу існуючого стану і пропозиції по перспективі розвитку і розміщення на мережі залізниць сортувальних станцій для забезпечення прогнозних об'ємів перевезень до 2020 р. Запропоновано нову класифікацію сортувальних станцій за інтегральним показником.

Наведено результати синтезу системи централізованого керування стрілками та світлофорами. На відміну від існуючих у розробленій сигнально-процесорній централізації реалізовано наскрізний динамічний режим функціонування у разі розподіленої мультипроцесорної структури. Це дозволяє забезпечити більшу життєву стійкість системи та мінімізувати ймовірність виникнення небезпечних відмов.

Обгрунтовано необхідність розробки наукового підходу до визначення стратегії експлуатації сортувальних гірок на період життєвого циклу. Наведено модель розрахунку раціональних технологічних параметрів діючих гірок.