Область допустимих режимів гальмування відчепів в стохастичних умовах

UKR: Мета. Метою цього дослідження є встановлення зв’язків між режимами гальмування відчепів на сортувальних гірках та параметрами випадкових величин швидкості та часу скочування відчепів. Методика. Дослідження у цій роботі виконані на підставі використання методів теорії експлуатації залізниць, математичної статистики та імітаційного моделювання. Результати. Незважаючи на тривалу історію досліджень гіркових процесів та наявність значного обсягу даних натурних спостережень та експериментів по визначенню параметрів розподілу випадкових величин характеристик вагонів існує прогалина в наукових методах оцінки впливу режимів гальмування відчепів на параметри розподілу випадкових величин швидкості та скочування відчепів. Розробка таких методів суттєво спростить вирішення прикладної задачі пошуку безпечних режимів розформування составів в залежності від технічного оснащення гірок. Визначення випадкових величин швидкості та часу скочування відчепів у дослідженні виконується на підставі результатів серії імітаційних експериментів, що обробляються методами математичної статистики. Допустимі режими гальмування відчепів формують замкнену область. Встановлено, що залежності математичного очікування швидкості та часу скочування на межах області допустимих режимів представляються s-подібними кривими. Така форма залежностей пов’язана з обмеженими можливостями гальмових позицій керувати швидкістю скочування відчепів. Залежності середнього квадратичного відхилення швидкості та часу скочування від режимів гальмування мають складну немонотонну форму. Така форма залежності є наслідком нелінійного зв’язку між швидкістю та опорами руху в умовах одночасної зміни швидкості руху та частки керуємих реплік відчепа. В роботі представлено алгоритми пошуку вершин області допустимих режимів гальмування на підставі даних обчислювальних експериментів. Наукова новизна. Наукова новизна роботи полягає у тому, що в ній удосконалено метод побудови областей допустимих режимів скочування відчепів. На відміну від попередніх методів у цій роботі оцінка виконання вимог регулювання скочування відчепів здійснюється із заданою статистичною надійністю. Практична значимість. Практична значимість результатів полягає в тому, що вони дозволяють підвищити ефективність алгоритмів управління процесом розформування-формування поїздів.

ENG Purpose. The purpose of this study is to establish relationships between the braking modes of cuts on sorting humps and the parameters of random variables of cut speed and rolling time.Methodology. The research in this work is performed based on the methods of the theory of railway operation, mathematical statistics, and simulation modeling. Results. Despite the long history of research on humping processes and the availability of a significant volume of field observation data and experiments to determine the distribution parameters of random variables of wagon characteristics, there is a gap in scientific methods for assessing the influence of cut braking modes on the distribution parameters of random variables of speed and rolling. The development of such methods will significantly simplify the solution of the applied problem of searching for safe humping modes depending on the technical equipment of the humps. The determination of random variables of speed and rolling time in the study is performed based on the results of a series of simulation experiments processed by methods of mathematical statistics. Admissible cut braking modes form a closed domain. It was established that the dependencies of the mathematical expectation of speed and rolling time at the boundaries of the domain of admissible modes are represented by s-shaped curves. This form of dependencies is associated with the limited capabilities of braking positions to control the rolling speed of cuts. The dependencies of the standard deviation of speed and rolling time on braking modes have a complex non-monotonic form. This form of dependency is a consequence of the non-linear relationship between speed and motion resistances under conditions of simultaneous changes in speed and the proportion of controlled cut replicas. The paper presents algorithms for searching for the vertices of the domain of admissible braking modes based on computational experiment data. Originality. The scientific novelty of the work lies in the improvement of the method for constructing domains of admissible cut rolling modes. Unlike previous methods, in this work, the assessment of compliance with the requirements for regulating the rolling of cuts is carried out with a given statistical reliability. Practical value. The practical significance of the results is that they allow increasing the efficiency of control algorithms for the train sorting process.