Экспериментальный испытательный комплекс для исследования и отработки монорельсовых транспортных систем, трасса и подвижной состав экспериментального испытательного комплекса и способ исследования и отработки монорельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе
Авторы патента:
Изобретение относится к технике комплексных испытаний монорельсовых транспортных систем. Экспериментальный испытательный комплекс содержит трассу с рядом однопутных путевых участков, перемещающийся по трассе подвижной состав с головными вагонами, системы электроснабжения и управления, депо и демонстрационно-посадочную площадку. Трасса выполнена с эстакадой навесного типа, имеющей установленные на фундаменте колонны и размещенные на колоннах ходовые балки, при этом включает в себя прямолинейный путевой участок с отрезком, имеющим градиент, профилированные путевые участки с минимально допустимыми радиусами поворотов и переходные участки с увеличенным радиусом. В подвижном составе головные вагоны связаны друг с другом, один из них выполнен с пассажирским салоном, а другой - в виде технического вагона-лаборатории. Способ исследования и отработки монорельсовых транспортных систем основан на задании подвижному составу различных режимов движения по трассе, получении информации о состоянии комплекса, обработке информации и составлении на ее основе исходных данных для проектирования и усовершенствования. Предложенная группа изобретений обеспечивает всестороннее исследование и обоснованную отработку монорельсовых транспортных систем. 4 с. и 95 з.п. ф-лы. 16 ил.
Изобретение относится к технике комплексных испытаний рельсовых транспортных систем и предназначено для использования перед осуществлением крупномасштабного строительства монорельсовых транспортных систем (МТС) для перевозки пассажиров.
Несмотря на ряд организационных документов по созданию монорельсовых транспортных систем (МТС), утвержденных правительством г. Москвы, и выполненные на их основе ГП "Московский институт теплотехники" (ГП МИТ) проектные работы, доказывающие возможность и необходимость развития данного вида транспорта, окончательное решение о строительстве МТС в г. Москве сдерживается отсутствием практического опыта работ в данной отрасли техники в России вообще и применительно к климатическим условиям г. Москвы в частности. Снижение технического и финансового риска при принятии обоснованного решения о создании монорельсовых транспортных систем может быть достигнуто, например, на основе предварительного исследования и отработки монорельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе, сравнительно небольшом, не требующем больших капиталовложений (например, на основе сложившейся инфраструктуры техногенного предприятия) с воспроизведением на нем основных компонентов монорельсовой транспортной системы. На основании проектных работ ГП МИТ выпущено Распоряжение Премьера Правительства Москвы от 19 августа 1999 г. N 794-РП "О проведении работ по созданию Московского монорельсового транспорта", в соответствии с которым ГП "Московский институт теплотехники" поручено строительство на своей территории и на базе имеющихся производственных мощностей экспериментально-испытательного комплекса по исследованию возможности создания монорельсового транспорта в г. Москве и установлению проблем, которые необходимо учитывать при развертывании полномасштабных работ по строительству Московских монорельсовых дорог. В настоящем изобретении приведены результаты разработки технического облика экспериментально-испытательного комплекса (ЭИК) на базе ГП МИТ для отработки основных элементов монорельсовой транспортной системы на основе подвижного состава Р-24. Известны технические решения для проведения испытаний рельсовых транспортных систем, обеспечивающие оценку полноты подвижного состава (DE 19711772 С1, 06.08.1998), определение параметров по ускорению и замедлению вагонов (FR 2765685, 08.01.1999), исследование и отработку тормозных органов (CN 1167057 А, 10.12.1997; JP 10-181582 А, 17.12.1997; US 5747685 A, 05.05.1998 - прототип). В известных технических решениях экспериментальный испытательный комплекс для рельсовых транспортных систем содержит трассу с рядом однопутных путевых участков, перемещающийся по трассе подвижной состав с головными вагонами, системы электроснабжения и управления. Трасса комплекса содержит ряд однопутных путевых участков, а подвижной состав - головные вагоны с троллеями, остекленными кузовами, дверьми и колесными парами, а также органы электроснабжения и управления, входящие составными звеньями в системы энергоснабжения транспортной системы и управления ею. Известный способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе основан на задании подвижному составу различных режимов движения по трассе, получении информации о состоянии комплекса, обработке информации и составлении на ее основе исходных данных для проектирования и усовершенствования транспортных систем. Недостатки известных технических решений, в том числе и наиболее близкого к предложенному, связаны с ограниченной областью применения, не охватывающей, в частности, монорельсовые транспортные системы, и с малым объемом испытаний, не позволяющим проводить их в совокупности. Задачей изобретения является расширение области применения известного экспериментального испытательного комплекса для рельсовых транспортных систем, его трассы и подвижного состава при одновременном увеличении объема испытаний. Подразумевается использование комплекса для всестороннего исследования и обоснованной отработки монорельсовых транспортных систем. Для решения поставленной задачи приняты следующие совокупности общих существенных признаков. В экспериментальный испытательный комплекс для рельсовых транспортных систем, содержащий трассу с рядом однопутных путевых участков, перемещающийся по трассе подвижной состав с головными вагонами, системы электроснабжения и управления, введены депо и демонстрационно-посадочная площадка, а трассой и подвижным составом образована монорельсовая транспортная система, при этом трасса выполнена с эстакадой навесного типа, а ее путевые участки - переменными по длине, кривизне и градиенту, один из связанных друг с другом головных вагонов подвижного состава выполнен с пассажирским салоном, а другой - в виде технического вагона-лаборатории, система электроснабжения монорельсовой транспортной системы включает в себя тяговую подстанцию, а система управления монорельсовой транспортной системы - выполненные в виде подсистем системы диспетчерского управления, управления подвижным составом и двунаправленной передачи информации между ними. Трасса экспериментального испытательного комплекса для рельсовых транспортных систем, содержащая ряд однопутных путевых участков, является компонентом монорельсовой транспортной системы и выполнена с эстакадой навесного типа, имеющей установленные на фундаменте колонны и размещенные на колоннах ходовые балки, при этом включает в себя прямолинейный путевой участок с отрезком, имеющим градиент, профилированные путевые участки с минимально допустимыми радиусами поворотов и переходные участки с увеличенным радиусом. Подвижной состав экспериментального испытательного комплекса для рельсовых транспортных систем, содержащий головные вагоны с остекленными кузовами, дверьми и колесными парами, а также органы электроснабжения и управления подвижным составом, входящие составными звеньями в системы энергоснабжения транспортной системы и управления ею, является компонентом монорельсовой транспортной системы, при этом головные вагоны связаны друг с другом, один из них выполнен с пассажирским салоном, а другой - в виде технического вагона-лаборатории, ходовые колесные пары дополнены стабилизирующими колесными парами и объединены в три ходовые тележки, одна из которых служит для соединения кузовов вагонов, а две другие размещены в них, орган электроснабжения выполнен с пультом управления энергоснабжением, а орган управления - с переносной панелью управления. В способе исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе, основанном на задании подвижному составу различных режимов движения по трассе, получении информации о состоянии комплекса, обработке информации и составлении на ее основе исходных данных для проектирования и усовершенствования транспортных систем, трассой и подвижным составом образуют монорельсовую транспортную систему, при ее функционировании измеряют деформации элементов конструкции трассы и подвижного состава при различных нагрузках, определяют реальные динамические характеристики подвижного состава в зависимости от характеристик трассы и погодных условий, измеряют температурные деформации ходовых балок и выявляют оптимальные средства очистки полотна трассы и троллей от снега и наледи с установлением оптимальных режимов нагрева ходовых балок, а также отрабатывают структуру, состав и алгоритмы управления для системы управления подвижным составом и системы управления монорельсовой транспортной системой в целом с моделированием аварийных ситуаций. Решению поставленной задачи способствуют также отмеченные в формуле изобретения частные существенные признаки. Депо размещено в начале прямолинейного путевого участка трассы и выполнено в виде крытого и отапливаемого помещения в виде каркаса с обшивкой, прямоугольного в плане, размером 5,4х20 м, размещенного на монолитном отдельно стоящем железобетонном фундаменте, при этом каркас содержит металлические колонны и балки перекрытия, а пол является бетонным. Обшивка каркаса и кровли депо выполнена из двух профилированных листов с утеплителем URSA между ними, и в нем выполнены металлические ворота высотой 4,8...4,9 м по всей длине торцевой стены. В каркасе депо имеется система подачи воздуха с электрическим подогревом, а ходовая балка размещена в нем симметрично, при этом с двух сторон от балки выполнены рабочие зоны шириной 1550...1650 мм, в начале ходовой балки образован аварийный буфер, а за ним - рабочая зона шириной 2450...2550 мм. Демонстрационно-посадочная площадка выполнена в виде макета станции открытого типа с навесом и с укороченной пассажирской платформой. Пассажирская платформа выполнена в виде металлического каркаса, заделанного в железобетонный ленточный фундамент, и с лестницами с двух сторон, при этом каркас имеет длину 7...7,1 м, ширину 1,5...1,51 м и высоту от нулевой отметки отсчета до верхнего уровня 1,5...1,51 м, а расстояние от платформы до оси ходовой балки составляет 1,19...1,21 м. Горизонтальные поверхности платформы и лестниц обшиты деревом, а сама пассажирская платформа снабжена ограждением, выполненным в виде металлических направляющих с прикрепленными к ним прозрачными пластиковыми листами. Диспетчерская система управления содержит систему визуализации и контроля состояния, выполненную на базе двух персональных компьютеров, главный контроллер, панель оператора и путевые контроллеры, при этом главный контроллер связан по двум каналам волоконно-оптической линии с двумя путевыми контроллерами, установленными вблизи трассы. Система управления подвижным составом содержит центральный и логический контроллеры, датчики распознавания станционной зоны, снижения скорости подвижного состава и позиции остановки, а также антенны приема информационных и командных сигналов. Датчики распознавания станционной зоны, позиции остановки и снижения скорости подвижного состава установлены вблизи демонстрационно-посадочной площадки. Длина трассы составляет 520х(0,95...1,05) м и поделена на шестнадцать блок-участков, на каждом из которых проложены индуктивные шлейфы, при этом номера 1...15 блок-участков присвоены последовательно расположенным участкам трассы, а нулевой номер - демонстрационно-посадочной площадке. Прямолинейный путевой участок расположен на высоте 0,5...3 м, профилированные путевые участки - на высоте 5...8 м, а максимальный градиент на прямолинейном путевом участке составляет 6...10%. Длина прямолинейного путевого участка с градиентом составляет 40...70 м. Величина минимально допустимого радиуса кривизны профилированных путевых участков в плане составляет 24...26 м и 59...120 м на переходных путевых участках. Трасса содержит 22 колонны, величина пролета между ними составляет 20... 42 м, а высота колонн от поверхности земли находится в пределах 0,5...8,0 м. Колонны выполнены одинарными и могут быть железобетонными или стальными, при этом фундаменты колонн выполнены железобетонными. Ходовая балка выполнена из стали марки 15ХСНД. Поперечное сечение ходовой балки выполнено коробчатым из листов, изнутри усиленных диафрагмами со сквозными отверстиями. Толщина листов для верхней и нижней полок короба составляет 18...25 мм, для вертикальных стенок - 10...15 мм, размеры верхней и нижней полок короба составляют соответственно 1197. ..1203 и 995...1005 мм, а расстояния между внешними поверхностями полок и вертикальными стенками - соответственно 1035. ..1045 и 897...903 мм. Кузов каждого вагона подвижного состава содержит кабину управления, в которой размещены панели управления машиниста. В вагоне с пассажирским салоном последний выполнен в фирменном пассажирском варианте и соответствует промышленному образцу. В техническом вагоне-лаборатории размещено силовое и испытательное оборудование. В вагонах размещен груз, имитирующий массу пассажиров или оборудования, при этом масса вагона с имитацией массы пассажиров составляет 16,5х(0,95... 1,05) т, а габариты каждого вагона составляют (14250х2200х2735)х(0,95... 1,05) мм. Вагоны снабжены системой кондиционирования, подогрева и вентиляции, частично размещенной на крыше кузова, и системой громкоговорящей связи. Кузов каждого вагона выполнен с внутренней и внешней обшивками, устойчивыми к воспламенению. Двери вагона с пассажирским салоном снабжены электроприводом, управляемым логическим контроллером, и аварийным рычагом, а двери технического вагона-лаборатории - ручным приводом. Для остекления вагонов использованы тонированные, тепло- и звуконепроницаемые стекла, безопасные при разрушении. Ходовые тележки, размещенные в вагоне с пассажирским салоном и техническом вагоне-лаборатории, являются ведомыми, а ходовая тележка, размещенная между вагонами, является ведущей и оснащена электроприводом из двух асинхронных электродвигателей, трансмиссией с коробкой передач и двумя аварийными тормозами. Каждая ходовая тележка содержит ходовую колесную пару, две вертикальные и две горизонтальные стабилизирующие колесные пары. Орган электроснабжения содержит токоприемники, установленные на ведущей ходовой тележке на плавающей подвеске, и подогреваемые токонесущие шины - троллеи, закрепленные вдоль ходовых балок. В органе управления имеется локальный контроллер частоты для управления скоростью вращения асинхронного двигателя, смонтированный в техническом вагоне-лаборатории. Панель машиниста, пульт управления энергоснабжением и переносная панель управления оборудованы кнопками аварийного останова. Антенны для связи органа управления с диспетчерской системой управления подвижным составом размещены в носовых отсеках вагонов. Вагоны оборудованы кнопками аварийного останова для прекращения цикла автоматических испытаний. Деформации измеряют для узлов вагона с пассажирским салоном, технического вагона-лаборатории, тележки и ходовой балки по трем взаимно перпендикулярным осям. Испытания осуществляют в автоматическом режиме с обеспечением ручного прекращения цикла автоматических испытаний. Отрабатывают систему диагностики монорельсовой транспортной системы. Отрабатывают эффективность тормозной системы подвижного состава и подбирают ее параметры, обеспечивающие точность остановки подвижного состава
50 мм. При автоматическом осуществлении режима точной остановки подвижного состава приводят систему управления монорельсовой транспортной системой в исходное состояние, осуществляют движение подвижного состава, останавливают его у демонстрационно-посадочной площадки, снова осуществляют движение подвижного состава по направлению к депо и возвращают систему управления в исходное состояние. Приведение системы управления монорельсовой транспортной системой в исходное состояние осуществляют в течение 30 мин, при котором последовательно включают силовое электропитание на тяговой подстанции и на подвижном составе, запускают управляющую программу системы управления подвижным составом с контролем ее работоспособности, включают электропитание путевых датчиков и индуктивных шлейфов блок-участков трассы, осуществляют комплексную проверку взаимодействия диспетчерской системы управления с системой управления подвижным составом, формируют сигнал готовности системы управления монорельсовой транспортной системой к работе и вводят программу движения подвижного состава. Перед началом движения подвижного состава оповещают о начале движения с закрытием и блокировкой дверей вагонов, через 2 сек выдают сигнал на запуск программы управления движением, после начала движения производят управление составом на блок-участках трассы, при котором опрашивают датчики блокировки дверей и пожарной безопасности, а также получают информацию от индуктивных шлейфов путевых участков трассы о величине требуемой скорости движения и сравнивают ее с собственной скоростью в течение 100 мсек, по результатам сравнения формируют управляющий сигнал для асинхронного двигателя, далее по сигналу от датчика снижения скорости подвижного состава начинают торможение состава, а останавливают его при достижении датчика позиции остановки на демонстрационно-посадочной площадке, по сигналу от которого автоматически включают управление системой тормозов и фиксации состава. Оповещение о начале движения подвижного состава осуществляют по истечении 10 сек после приведения системы управления монорельсовой транспортной системой в исходное состояние. Стоянку подвижного состава у платформы демонстрационно-посадочной площадки осуществляют в течение 2 мин, при которой производят автоматический обмен информацией между диспетчерской системой управления и системой управления подвижным составом, выдают сигнал на открытие дверей и вводят программу движения подвижного состава от демонстрационно-посадочной площадки к депо. Подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава точность выполнения графика движения 3 сек с точностью поддержания скорости движения 3%. Подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку 3...8 тыс. пассажиров в час в одну сторону при максимальном пассажиропотоке, не менее 2500 тыс. пассажиров в месяц и не менее 30000 тыс. пассажиров в год. Подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров со скоростью сообщения не менее 35 км/час и с продольным ускорением при служебном торможении, равном 1 м/сек2 и - 3 м/сек2 при экстренном торможении. Подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров с интервалом 120...240 сек на трассе протяженностью 6...10 км с длиной перегонов 800...1200 м и с количеством посадочных площадок по маршруту 6...10. Подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров по трассе с минимальным радиусом поворота 24...26 м и с максимальным уклоном до 10%. Подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров в поезде длиной 32...33 м, содержащем 6 вагонов с вместимостью до 40 пассажиров. Подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров в поезде, в котором длина промежуточного вагона - 3,4...3,6 м, а головного - 6,5...6,6 м, при этом ширина вагонов - 2,1...2,3 м, высота - не более 2,735 м, масса тары шести вагонов - до 27 т. Подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров в поезде, в салонах вагонов которого поддерживают зимой температуру не менее +5oC при температуре вне салона от -40 до +40oС. Подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров при скорости ветра до 25 м/сек и при максимальной ветровой нагрузке 23 кгс/м2. Подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров при толщине стенки гололеда до 5 мм и при высоте снежного покрова за сутки до 250 мм, а над головкой ходовой балки - до 50 мм. Проверяют влияние параметров системы электроснабжения монорельсовой транспортной системы на работу комплекса. Проверяют помехозащищенность комплекса в условиях электромагнитных помех. Проверяют надежность работы автоматических дверей подвижного состава. Проверяют стойкость антикоррозионных покрытий элементов конструкции трассы и подвижного состава. Выбирают оптимальное размещение автоматической системы тушения пожара и проверяют ее эффективность. Отрабатывают безопасность посадки/высадки пассажиров и мероприятия по их эвакуации. Проверяют комфортность подвижного состава для заданного региона. Оценивают воздействие монорельсовой транспортной системы на окружающую среду. Определяют параметры нагрева и охлаждения объема салона вагона за короткий период, ограниченный временем поездки, с учетом открывания дверей для заданного климатического региона. Определяют параметры нагрева троллей для заданного климатического региона. Движением подвижного состава управляют из технического вагона-лаборатории с использованием переносной панели управления. При испытаниях осуществляют исследования по обеспечению постоянного зазора между подвижным составом и ходовой балкой при размещении на подвижном составе развернутой обмотки статора асинхронного двигателя и на всем протяжении ходовой балки - ротора асинхронного двигателя. При испытаниях исследуют аппаратуру системы управления подвижным составом, размещенную в техническом вагоне-лаборатории. При испытаниях уточняют характеристики трассы и подвижного состава для заданного региона. При испытаниях измеряют и анализируют эксплуатационные характеристики системы управления монорельсовой транспортной системой, отрабатывают алгоритмы управления тяговыми двигателями подвижного состава и алгоритмы управления подвижным составом, а также взаимодействие диспетчерской системы управления с системой управления подвижным составом. При отработке алгоритмов управления тяговыми двигателями подвижного состава уточняют его математическую модель, а также модель процессов служебного и экстренного торможений, при этом измеряют величины токов и напряжений в фазовых обмотках двигателей и на входе силового питания при разгонах и торможении с одновременным определением температурного режима работы двигателей при движении подвижного состава. При отработке алгоритмов управления подвижным составом уточняют математическую модель подвижного состава, отрабатывают алгоритмы управления движением подвижного состава и уточняют состав информационно-датчикового обеспечения. При отработке взаимодействия диспетчерской системы управления с системой управления подвижным составом исследуют элементы каналов связи, определяют алгоритмы для формирования графика движения подвижного состава и обеспечения безопасности движения. На фиг. 1 представлена схема деления экспериментально-испытательного комплекса. На фиг. 2 представлен общий вид экспериментально-испытательного комплекса. На фиг. 3 представлен план экспериментально-испытательного комплекса. На фиг. 4 приведена конфигурация монорельсовой трассы. На фиг. 5 приведен профиль монорельсовой трассы. На фиг. 6 представлена ходовая балка. На фиг. 7 представлен общий вид депо. На фиг. 8 представлен план депо. На фиг. 9 представлен общий вид демонстрационно-посадочной площадки. На фиг. 10 представлен план демонстрационно-посадочной площадки. На фиг. 11 показан общий вид подвижного состава. На фиг. 12 приведено сечение А-А на фиг. 11. На фиг. 13 показано сопряжение подвижного состава с ходовой балкой. На фиг. 14 показано сопряжение подвижного состава с ходовой балкой и элементы электрического сопряжения. На фиг. 15 представлена структурная схема системы управления монорельсовой транспортной системы. На фиг. 16 представлена структурная схема системы управления электроподвижным составом. Основным назначением экспериментально-испытательного комплекса на базе ГП МИТ является проведение испытаний элементов монорельсовой транспортной системы на основе подвижного состава Р-24 (электроподвижного состава - ЭПС), разработки фирмы INTAMIN AG и последующее совершенствование конструкции с учетом отечественных технологий. Проведение комплексных испытаний до начала крупномасштабного строительства первой монорельсовой пассажирской транспортной системы позволит решить ряд задач, с которыми отечественное транспортное строительство сталкивается впервые. К задачам, решаемым экспериментально-испытательным комплексом, можно отнести: испытание на функциональную пригодность в условиях г. Москвы ключевых компонентов монорельсового пассажирского транспорта; подтверждение технических характеристик при работе ЭПС в зимний период; проведение рекламно-демонстрационных показов монорельсовой транспортной системы в действии; отработка технологии изготовления и строительно-монтажных работ по созданию эстакадных путей монорельсовых дорог; оценка напряженно-деформированного состояния элементов электроподвижного состава и путевых конструкций при различных нагрузках, включая максимальные, и отработка неразрушающих методов контроля качества изготовления; подтверждение технических характеристик при работе ЭПС в зимний период; уточнение динамических характеристик состава с учетом градиента трассы и минимальных радиусов поворота при различных погодных условиях; замер фактических температурных деформаций ходовых балок и поиск наиболее оптимальных конструктивных решений термокомпенсации; отработка методов очистки полотна трассы и троллей от снега и наледи;отработка конструктивно-технологических решений по нагреву балок;
отработка структуры, состава и алгоритмов управления системы управления движением и транспортной системы в целом;
моделирование отказов и анализ возможности возникновения аварийных ситуаций;
отработка системы диагностики;
проверка эффективности тормозной системы;
оценка влияния параметров электропитания на работу систем;
проверка помехозащищенности систем в условиях электромагнитных помех;
проверка надежности работы автоматических дверей;
проверка стойкости антикоррозионных покрытий элементов ЭПС и путевых устройств;
выбор оптимального размещения автоматической системы тушения пожара и проверка ее эффективности;
отработка мероприятий по эвакуации пассажиров;
подготовка архитектурно-планировочных решений и увязка с существующей инфраструктурой;
оценка воздействия транспортной системы на окружающую среду;
разработка нормативно-технической базы по проектированию и строительству систем несущих конструкций, сооружений энергоснабжения, систем управления, связи и безопасности для монорельсового транспорта;
отработка нормативно-технической и программно-методической документации по сертификации элементов монорельсовых транспортных систем;
подготовка кадров для обслуживания российских монорельсовых транспортных систем. Экспериментально-испытательный комплекс можно разделить на три составляющие (фиг. 1):
объект(ы) испытания;
оборудование для обеспечения работ и инженерно-технические сооружения ГП МИТ;
создаваемое оборудование и сооружения испытательной трассы. Экспериментальный испытательный комплекс (фиг. 1...фиг. 3) для транспортных систем содержит трассу 1 (фиг. 3 и фиг. 4) с рядом однопутных путевых участков, являющуюся компонентом монорельсовой транспортной системы, перемещающийся по трассе подвижной (электроподвижной) состав 2 (ЭПС) (фиг. 3), который также является компонентом монорельсовой транспортной системы. В комплекс введены депо 3 (фиг. 3 и фиг. 4) и демонстрационно-посадочная площадка 4 (фиг. 3 и фиг. 4), а трассой и подвижным составом образована монорельсовая транспортная система. Экспериментальный испытательный комплекс содержит также системы электроснабжения и управления. Система электроснабжения монорельсовой транспортной системы включает в себя тяговую (трансформаторную) подстанцию (ТП) 5 (фиг. 3), а система управления монорельсовой транспортной системы - выполненные в виде подсистем системы диспетчерского управления, управления подвижным составом и двунаправленной передачи информации между ними (фиг. 15). Электроснабжение экспериментальной трассы монорельсовой дороги предусматривается осуществлять от трансформаторной подстанции 5 (фиг. 3) на территории ГП МИТ, на базе которой предусматривается создание одноагрегатной тяговой трансформаторной подстанции с оборудованием российского производства, обеспечивающим автоматическое поддержание выходных параметров и отвечающим требованиям безопасности, эргономики и современному уровню. В состав оборудования ТП входят устройства преобразования, распределения электроэнергии и защиты от перенапряжения и токов короткого замыкания. Трасса 1 (фиг. 3 и фиг. 4) выполнена с эстакадой навесного типа, имеющей установленные на фундаменте колонны (опоры) различной высоты (фиг. 2) и размещенные на колоннах ходовые балки, при этом включает в себя прямолинейный путевой участок с отрезком, имеющим градиент, профилированные участки с минимально допустимыми радиусами поворотов и переходные участки с увеличенным радиусом. Профиль и градиент участков трассы обеспечивают возможность имитирования конфигурации и условий эксплуатации монорельсовых транспортных систем в городе Москве. Длина трассы составляет 520х(0,95...1,05) м, она поделена на шестнадцать блок-участков, на каждом из которых проложены индуктивные шлейфы, при этом номера 1...15 блок-участков присвоены последовательно расположенным участкам трассы, а нулевой номер - демонстрационно-посадочной площадке. Горизонтальный прямой участок 6 (длиной 230х(0,95...1,05) м) (фиг. 5), расположенный на высотах от 0.5 до 3 м, предназначен для отработки разгона подвижного состава до максимальных скоростей и проверки системы торможения. Он состоит из 3-х цельносварных пролетных строений с разными конструкциями отдельных элементов, позволяющих по результатам испытаний выбрать оптимальный вариант. На втором участке трассы 7 (фиг. 5) длиной 40...70 м и на высотах от 0,5 до 8 м имитируется градиент до 6...10%. Третий участок трассы 8 (фиг. 5) (длиной 220х(0,95...1,05) м и на высотах 5. . . 7 м), состоящий из трех кривых 9 (фиг. 4) радиусом по 24...26 м, предназначен для отработки движения с учетом центробежных сил. Для исключения ударного воздействия боковых перегрузок и обеспечения требований по комфортности к каждой кривой с двух сторон примыкают переходные участки в форме клотоидов. Величина радиуса кривизны в плане на переходных путевых участках составляет 59...120 м (фиг. 4). Опорные колонны прямоугольного сечения 0,8 м выполнены из стали 15ХСНД. Фундаменты выполняются на основе железобетонных конструкций с опорой на свайные основания (на фиг. не показаны). В качестве пути для экспериментальной трассы используются ходовые балки коробчатого сечения, выполненные из стали 15ХСНД (фиг. 6). Ходовые балки состоят из верхнего пояса (полки) 10 (сечением 1200х20 мм), нижнего 11 (1000х20 мм) и двух стенок 12 (1000х14 мм) (фиг. 6)). Толщина используемых листов металла может быть 18...25 мм для верхней 10 и нижней 11 полок и 10...15 мм для вертикальных стенок 12. Размеры верхней 10 и нижней 11 полок могут составлять соответственно 1197...1203 и 995...1005 мм, а расстояния между внешними поверхностями полок 10 и 11 и вертикальными стенками 12 - соответственно 1035...1045 и 897...903 мм. Коробчатое сечение ходовой балки изнутри усилено диафрагмами (фиг. 13), выполненными со сквозными отверстиями и ребрами. На виде сбоку диафрагмы и ребра показаны пунктирньми линиями. Пролетные строения для прямолинейного участка трассы, расположенного на низкой высоте, предусматривается устанавливать с обеспечением возможности скольжения при температурных деформациях по опорам фундамента. Предусматриваются два типа опорных частей: резинометаллические и металлические тангенциальные, которые обеспечивают возможность перемещения пролетных строений в необходимом диапазоне. Для обеспечения устойчивого (от опрокидывания) положения балок на опорах предусматриваются боковые болты, скрепляющие балки с опорами. Для криволинейных участков пути предусматривается жесткое соединение пролетных строений с опорами, при этом деформации балок от изменения температуры компенсируются за счет изгиба всего опорно-пролетного строения. На прямом участке пути для компенсации температурных деформаций пролетных строений предусматривается устройство деформационных (температурных) швов, которые имеют вид гребенки. Депо 3 (фиг. 3 и фиг. 4) размещается в начале прямолинейного участка испытательной трассы и позволяет проводить регламентное обслуживание, диагностику, ремонт и переоборудование электроподвижного состава в процессе совершенствования конструкции и перехода на отечественные технологии, а также хранение его как в летнее, так и в зимнее время года. Конструктивно депо (фиг. 7 и фиг. 8) состоит из металлических колонн и балок перекрытия, обшитых панелями, состоящими из 2-х профилированных листов с утеплителем URSA между ними ("сэндвичи"). Кровля также изготовляется из "сэндвичей" (на фиг. не показаны). Под каркас сделан монолитный железобетонный фундамент. Пол бетонный по всей площади. Оконные блоки 13 (фиг. 8) - металлические с двойным остеклением. Ворота 14 (фиг. 8) - по всей длине торцевой стены, высотой 4,8...4,9 м, изготовлены из металла, открываются вручную. Освещение обеспечивается дневным светом через четыре окна и электрическими светильниками на боковых стенах. Для работы в зимнее время предусматривается местная подача воздуха с электрическим подогревом. В плане депо представляет собой прямоугольник размерами 5,4х20 м (фиг. 8). Ходовая балка трассы 1 располагается в депо симметрично. С двух сторон от балки находятся рабочие зоны 15 шириной 1550...1650 мм. В начале ходовой балки находится аварийный буфер 16, за аварийным буфером - рабочая зона шириной 2450...2550 мм. Для проведения технического обслуживания и других работ в рабочей зоне используются три тележки на колесном ходу размерами 2000х1400х1500 мм. Верхняя плоскость тележек находится на уровне пола состава. На боковой стене депо в рабочей зоне на высоте 2,5 м с шагом 3 м вмонтированы розетки с напряжением V=220 В, позволяющие подключать необходимые инструменты или приборы. Демонстрационно-посадочная площадка 4 (фиг. 3 и фиг. 4) является макетом пассажирской платформы укороченной длины для проведения испытаний элементов системы управления подвижного состава в автоматических режимах движения, отработки процессов посадки - высадки пассажиров и для демонстрации работы монорельсовой системы. Демонстрационно-посадочная площадка (фиг. 9 и фиг. 10) имеет следующие размеры: длина - 7...7,1 м; ширина - 1,5...1,51 м; высота от нулевой точки отсчета до верхнего уровня - 1,5...1,51 м; расстояние от платформы до оси ходовой балки трассы 1 - 1,2
0,01 м. Конструктивно площадка представляет собой металлический каркас с настилом 17 (фиг. 10) на железобетонном ленточном фундаменте. Для подъема на площадку с обеих сторон имеются лестницы 18 (фиг. 10). Ограждение - металлические направляющие с прикрепленными к ним прозрачными пластиковыми листами. Для подхода к площадке предусмотрено обустройство пешеходной дорожки из тротуарных плит и ворот с декоративным оформлением. Горизонтальные поверхности платформы и лестниц обшиты деревом. Для отработки монорельсовой системы используется экспериментальный электроподвижной состав (фиг. 11 и 12), являющийся компонентом монорельсовой транспортной системы, состоящий из двух головных вагонов монорельсовой пассажирской системы Р-24, специально предназначенных для испытаний. Подвижной состав разрабатывается швейцарской фирмой INTAMIN AG и поставляется по контракту. Подвижной состав представляет собой конструкцию с обтекаемыми формами и высоким аэродинамическим качеством, он обеспечивает бесшумную и безопасную эксплуатацию в течение длительного срока эксплуатации. Подвижной состав содержит головные вагоны 19 и 20 (фиг. 11) с остекленными кузовами, дверьми 21 и 22 и колесными парами, а также органы электроснабжения и управления подвижным составом, входящие составными звеньями в системы энергоснабжения транспортной системы и управления ею. Вагоны 19 и 20 связаны друг с другом и каждый включает кабину управления и салон. Салон вагона 19 выполнен в фирменном пассажирском варианте, его внутренняя отделка имеет современный дизайн и создает комфортные условия при перевозке. Пассажирский салон оснащен удобными сиденьями 23 (фиг. 12), спроектированными с учетом эргономики. В салоне может быть размещено от восьми до десяти сидячих мест. Имеются поручни, расположенные в тех местах, где они наиболее эффективно будут использоваться. Салон имеет встроенное потолочное освещение. Салон другого вагона 20 имеет техническое исполнение (вагон-лаборатория) и предназначен для размещения силового и испытательного оборудования. При необходимости в вагонах может быть размещен груз, имитирующий массу пассажиров. Вагоны оборудованы громкоговорящей связью для информации пассажиров и кнопкой аварийного останова для прекращения цикла автоматических испытаний. Климатические условия г. Москвы делают необходимым оборудование состава системой обогрева и кондиционирования. Потребуется охлаждать летом и нагревать зимой объем вагона за короткий период, ограниченный временем поездки, с учетом открывания дверей на промежуточных станциях. Поэтому вагоны оснащены системой кондиционирования, подогрева и вентиляции, частично размещенной на крыше вагона. Параметры нагрева и охлаждения будут уточняться при проведении натурных работ на экспериментальной трассе. Корпус кузова сконструирован как единый блок, приспособленный для выдерживания равномерно распределенных по поверхности нагрузок с учетом воздействия продольных и поперечных сил. Кузов салона разработан с использованием специальных профилей из легких сплавов, использующихся в авиационной промышленности, его конструкция имеет каркас, внутреннюю и внешнюю обшивки. Все материалы, используемые для корпуса кузова и внутренней отделки салонов, устойчивы к воспламенению. Двойная обшивка корпуса обеспечивает защиту от климатических воздействий и шума. Обшивка состоит из высококачественных, устойчивых к климатическим воздействиям и коррозии листов из легких сплавов. Каркас и все поверхности тщательно обезжирены, загрунтованы и первично обработаны, после чего на них нанесено специальное лакокрасочное покрытие, защищающее от царапин и выгорания цвета. Конструкция пола вагонов выполнена как единый жесткий блок из профилей, расположенных в продольном направлении. Настил пола способен выдерживать значительные как распределенные, так и сосредоточенные нагрузки. Покрытие пола сделано из износостойкого нескользкого материала, защищающего от царапин и выгорания цвета. Масса вагона с имитацией массы пассажиров составляет 16,5х(0,95...1,05) т, а габариты каждого вагона составляют (14250х2200х2735)х(0,95...1,05) мм. Пассажирский вагон 19 оборудован автоматической раздвижной дверью 21 с двумя дверными панелями. Использование дверных панелей, сдвигающихся по направляющим желобам с наружной стороны вагонов, позволяет повысить надежность работы в зимнее время года. В закрытом положении дверные панели заходят точно заподлицо с внешней боковой поверхностью корпуса вагона. Во время цикла открывания дверная панель выступает наружу примерно на 50...60 мм в верхней части и примерно на 46 мм в нижней части, а затем движется параллельно наружной стене вагона. Автоматическая раздвижная дверь 21 приводится в действие электродвигателем, который инициирует работу двери с помощью планетарной передачи, передающих элементов и привода зубчатого ремня. Опоры движутся по направляющим желобам. Фиксирующая стойка монтируется на каждой дверной панели вместе с приводом. Направляющий ролик рычага поворота движется по направляющему рельсу дверных панелей в верхней и нижней части. Фиксирующие стойки задействуются механизмом блокировки и освобождения и надежно передают усилие блокировки на дверные панели. Для аварийного открытия изнутри вблизи выхода имеется аварийный рычаг. Два внешних аварийных рычага расположены снаружи вагона. После открытия аварийного рычага дверной замок выводится ив положения блокировки и дверь может быть свободно открыта вручную. Дверные панели состоят из сварной алюминиевой профильной рамы толщиной до 30 мм. Направляющие ролики монтируются в верхнем и нижнем профилях. Каждая дверная панель имеет окно, выполненное из ламинированного стекла, которое монтируется заподлицо с внешней обшивкой двери. По периметру двери расположена резиновая прокладка, изолирующая дверь от портальной рамы кузова. Сами панели изолированы друг от друга с помощью мягкой профилированной резиновой прокладки. Технический вагон 20 оборудован дверью 22, открываемой вручную, пользование которой предусмотрено только для технического персонала, участвующего в испытаниях. Для остекления салонов и кабин использованы тонированные, тепло- и звуконепроницаемые стекла, безопасные при разрушении. Носовая часть кабины для обеспечения хорошего обзора имеет большую площадь остекления, при этом на испытательном составе центральная часть остекления выполнена в виде створки, которая может открываться наружу. Ходовые колесные пары 24 (фиг. 11) дополнены стабилизирующими горизонтальными 25 и вертикальными 26 колесными парами (фиг. 13 и фиг. 14) и объединены в три ходовые тележки 27 (фиг. 11). Ходовые тележки 27 обеспечивают движение состава с одновременной его стабилизацией в горизонтальной и вертикальных плоскостях, охватывая путевую балку через колесные пары (фиг. 13 и фиг. 14) и исключая возможность схода с нее состава. Движение подвижного состава происходит по верхнему поясу 10 его основными ходовыми колесами 24 (сверху), стабилизирующими вертикальными 26 (снизу) и по вертикальным стенкам 12 - стабилизирующими горизонтальными колесами 25 (фиг. 13 и фиг. 14). При изготовлении и монтаже блоков этим местам уделяется особое внимание, так как от точности их изготовления во многом зависит комфортность движения подвижного состава. Подвижной испытательный состав имеет шесть ходовых колес. Ходовые колеса рассчитаны с таким учетом, чтобы справиться с предельной нагрузкой в аварийной ситуации для случая, если второе, рядом расположенное колесо, окажется поврежденным. При этомсостав должен остаться на ходу, но скорость его движения будет снижена. Четыре направляющих стабилизирующих колеса 25 обеспечивают направление движения состава вдоль пути при поворотах с различными радиусами, они принимают на себя наибольшую нагрузку, возникающую в результате действия центробежных сил. Для обеспечения постоянного контакта они прижаты к вертикальной стенке ходовой балки. Четыре стабилизирующих колеса 26 воспринимают опрокидывающие моменты, действующие на состав при прохождении криволинейных участков трассы со скоростью, превышающей допустимую. При нормальных параметрах движения эти колеса не работают. В составе, поставляемом фирмой INTAMIN AG для испытаний, используются три ходовые тележки, две из которых являются ведомыми и расположенными в носовой и хвостовой частях состава и одна ведущая 27 (фиг. 11), оснащенная электроприводом. Ведущая тележка, в отличие от ведомых, содержит электропривод и систему трансмиссии (при переходе в будущем на линейный привод необходимость в трансмиссии исчезнет). Ведущая тележка устанавливается между вагонами и является связующим звеном между кузовами вагонов, объединяя их в единый состав. Ведомые тележки используются только в передней части головных вагонов под кабиной управления. Ведущая тележка имеет симметричную конструкцию и состоит из двух электродвигателей 28 (фиг. 13) мощностью по 75 кВА из расчета один двигатель на колесо, двух аварийных тормозов, одной коробки передач, двух ходовых колес 24 и восьми стабилизирующих колес 25 и 26 (фиг. 13 и фиг. 14). Ведомая ходовая тележка выполнена аналогично ведущей и отличается отсутствием редуктора и двигателей. Передача вращательного момента от двигателя на колесо производится через редуктор с передаточным отношением ~1:7. Привод всех колес независимый друг от друга. Ведущая ходовая тележка смонтирована на корпусе, состоящем из боковых стенок и несущих балок. К переднему вагону тележка крепится при помощи четырех узлов, размещенных попарно друг над другом, к заднему - двумя узлами. Благодаря этому обеспечивается угловая стабилизация смежных вагонов в вертикальной плоскости. Между узлами крепления и корпусом тележки установлены амортизаторы, закрепленные на резиновых кольцевых опорах, обеспечивающие необходимую подвижность соединения и демпфирующие колебания вагонов, возникающие при движении. В системе электропривода с асинхронными двигателями реализуется получение оптимальных механических характеристик двигателя как в двигательном режиме при трогании, разгоне и регулировании скорости, так и в генераторном режиме при торможении и остановке. Регулирование скорости вращения асинхронного двигателя осуществляется локальным контроллером путем изменения величин напряжения и частоты на выходе силового управляемого инвертора, питающего асинхронный двигатель. Контроллеры частоты в испытательном составе смонтированы в вагоне-лаборатории, что упрощает проведение исследований и замену всего устройства при отработке отечественных конструкций. Для обеспечения управления движением состава из вагона-лаборатории в ручном режиме служит переносимая панель управления. Для управления электроприводом в автоматическом режиме имеется упрощенная система автоматического управления, в состав которой входят также датчики положения и скорости 29 (фиг. 14), размещенные определенным образом на ходовой балке. Панель машиниста, переносимая панель управления и пульт управления электропитанием всей трасы будут оборудованы кнопками аварийного останова (с помощью механических тормозов) в случае возникновения нештатной ситуации. В качестве асинхронного двигателя тягового привода могут быть использованы два принципиально различных по конструкции двигателя:
двигатель вращательного движения (классического типа), передающий тяговое усилие за счет трения через редуктор и колесо на поверхность качения;
линейный двигатель, передающий тяговое усилие бесконтактно за счет электромагнитного взаимодействия индуктора (развернутой обмотки статора асинхронного двигателя), расположенного на транспортном средстве, и вторичного элемента (ротора асинхронного двигателя), представляющего собой ферромагнитно- алюминиевую накладку, установленную на всем протяжении пути. Как показал анализ мирового опыта, в большинстве известных монорельсовых систем, включая разрабатываемую на базе Р-24, пока используется электропривод с тяговыми двигателями вращательного типа. Тем не менее одной из задач недалекого будущего, стоящей перед разработчиками транспортной системы, является переход на линейный двигатель. В случае реализации тягового привода на базе линейного двигателя монорельсовая транспортная система получит дополнительные преимущества:
упростится привод, исчезнет трансмиссия в виде тяжелых редукторов,
дополнительно снизится уровень шума,
улучшится проходимость состава, т.к. полностью исчезнет возможность проскальзывания ходовых колес,
увеличится ресурс шин,
повысится комфортность за счет снижения центра масс и улучшения динамических характеристик состава и т.п. Сложности реализации линейного привода для подвижного состава на пневматических колесах типа Р-24 связаны в основном с конструктивными трудностями обеспечения постоянного зазора между статором, размещаемом на подвижном составе, и вторичным элементом на ходовых балках. Для решения указанных проблем в рамках темы по монорельсовому транспорту начаты научно- исследовательские работы, проводимые ИНЦ ТЭМП. Колеса 24 - пневматические и выполнены из специальных сортов резины, обеспечивающих необходимый ресурс и работающих в большом температурном диапазоне, в т.ч. и при низких температурах. Шины установлены на колесных дисках и крепятся к полуосям при помощи болтов. Для защиты пространства между вагонами от воды, грязи и пыли, которые могут попасть туда с колес во время движения, над колесами размещены крылья. На случай прокола ходовые колеса продублированы четырьмя катками, оси которых закреплены на корпусе ниже редуктора между ведущими колесами (на фиг. не показаны). На ходовые колеса могут быть установлены шины как в камерном исполнении, так и в бескамерном. Преимуществами бескамерных пневматических шин являются высокая степень надежности и взрывной безопасности в случае их разрыва или прокола, а также меньшее теплообразование в материалах шины и меньшая масса. Ресурс бескамерной шины составляет 90...110 тыс. км и может быть доведен до 150 тыс. км. Стабилизирующие колеса выполнены обрезиненными и установлены на рычагах, закрепленных при помощи осей на продольных траверсах. Величина зазора между колесами вертикальной стабилизации и ходовой балкой регулируется при помощи болтов. Рычаги колес горизонтальной стабилизации амортизированы относительно продольных траверс, что позволяет отслеживать кривизну путевых балок на радиусных участках пути. На стабилизирующие колеса устанавливаются шины, которые могут быть выполнены как в пневматическом варианте с нерегулируемым давлением, так и массивными, из резины или полиуретана. При использовании массивных шин не требуется обслуживание (подкачка) и исчезает опасность проколов. Они выдерживают большие удельные нагрузки и скорости эксплуатации без опасности разрушения и являются более долговечными ввиду более высокой износостойкости материала и соответственно экологически более безопасны. В случае пневматического исполнения стабилизирующих шин в них закладываются конструктивные решения и материалы, аналогичные шинам для ходовых колес. Проведение сравнительных испытаний образцов шин на испытательной трассе должно позволить в короткие сроки наладить производство отечественной продукции. Опыт НИИ шинной промышленности, создания подобных конструкций, и производственные мощности отечественной промышленности могут обеспечить в полной мере потребности монорельсового транспорта в шинах не только для г. Москвы, но и для других регионов страны. Механические тормоза используются только для удерживания подвижного состава на остановках или при аварийном торможении, если по каким-то причинам прекращена подача электроэнергии на электроподвижной состав. Торможение при обычной эксплуатации производится электродинамическим способом с помощью двигателей и преобразователей частоты, что позволяет обеспечить плавную остановку состава. Для безопасности пассажиров замедление при аварийном торможении не превышает 3 м/с2. Указанное свойство тормозной системы позволяет на испытательной трассе создать конечные участки безопасности с обесточенными шинами электропитания, позволяющие исключить съезд состава с ходовой балки в конце пути. Подача электропитания на подвижной состав осуществляется через систему токоприемников 30 (фиг. 14), установленных на выносных пилонах ходовых тележек. Для обеспечения гарантированного контакта, снижения тока и исключения искрения токоприемники продублированы. Троллеи 31 (фиг. 14) (контактные рельсы, или шины) монорельсовой дороги подключаются отрезками кабелей типа ППСВМ 300, 3000 В длиной 7,0 м. Силовые шкафы смонтированы на опоре под трассой монорельсовой дороги. Для компенсации взаимных перемещений подвижного состава относительно ходовой балки подвеска токоприемников 30 выполнена плавающей, подпружиненной. Токоприемники контактируют с подводящими ток троллеями 31, закрепленными вдоль ходовых балок. Конструкция троллей представляет собой П-образный профиль с контактными поверхностями, расположенными внутри. Для использования в климатических условиях Московского региона фирмой INTAMIN AG разработаны подогреваемые троллеи, партия которых поставляется по контракту для проверки их эффективности в составе испытательной трассы. Дополнительно, в качестве защиты от осадков и наледи и для повышения электрической безопасности троллеи будут сверху и с боков закрыты защитными крышками по типу используемых в метрополитене. Общее электроснабжение подвижного состава осуществляется по двум троллеям через токоприемники постоянным напряжением 550-600 В. Это высокое напряжение используется для питания инвертора силового электропривода. Для питания системы управления, системы кондиционирования, освещения и т.п. на борту подвижного состава используются низковольтные напряжения 24 и 48 В, которые получаются в преобразователе собственных нужд, установленном так же, как и инвертор, в вагоне-лаборатории. В качестве резервного источника питания на борту имеется аккумуляторная батарея для цепей питания системы управления, связи и освобождения тормозов на случай буксировки. Система управления монорельсовой транспортной системы (СУ МТС). При проектировании и изготовлении системы управления (СУ) особое внимание уделяется выполнению требований безопасной эксплуатации монорельсовой транспортной системы, что нашло свое отражение в применении опробованных высоконадежных компонентов, дублировании и специальной организации процедур управления. Кроме этого, СУ для МТС применительно к экспериментально-испытательному комплексу избыточна по своему составу и позволяет, кроме выполнения основной задачи управления движением, проводить экспериментальные исследования с целью уточнения характеристик трассы и подвижного состава в условиях Московского региона. СУ МТС состоит из следующих подсистем (фиг. 15):
диспетчерской системы управления (ДСУ), в состав которой входят главный контроллер, системы визуализации контроля состояния и пульт диспетчера;
СУ ЭПС с бортовыми центральными контроллерами (ВС) с программируемым логическим контроллером (PLC);
системы двунаправленной передачи информации между ДСУ и PLC во время движения ЭПС. В помещении ДСУ установлены две PC-ЭВМ (система визуализации и контроля состояния), главный контроллер и панель оператора. Главный контроллер по двум каналам волоконно-оптической линии связи передает командную информацию для ЭПС на два путевых контроллера, установленных вблизи трассы. Путевые контроллеры вырабатывают частотные сигналы для питания индуктивных шлейфов, установленных на каждом из 15 блок-участков трассы. Через индуктивную связь сигналы со шлейфов поступают на бортовую антенну ЭПС. Одновременно с передачей информации о скорости через шлейфы на ЭПС передается информация для обеспечения безопасности. Главный контроллер ДСУ в соответствии с программой обеспечивает выполнение графика движения ЭПС на трассе монорельсовой дороги (МД). Выполнение функции управления движением главный контроллер осуществляет за счет передачи по линиям связи на блок-участки трассы информации о заданной скорости движения, команд разрешения движения, а также за счет анализа принятой информации о скорости и фактическом местоположении ЭПС с последующей корректировкой заданий. Главный диспетчер ДСУ с помощью устройств визуализации получает от главного контроллера информацию о выполнении графика движения и может, в случае необходимости, через органы управления панели оператора вводить необходимые корректировки в график движения. Ответственным за выполнение графика движения и безопасную работу МД является Главный диспетчер ДСУ. СУ ЭПС получает во время движения на блок-участках и на станции информацию о разрешении движения и величине скорости ЭПС, необходимую для управления двигателями, тормозами и дверями ЭПС. СУ ЭПС контролирует различные бортовые системы и передает соответствующие донесения в ДСУ. Ответственным за безопасную работу ЭПС является машинист ЭПС, который с помощью панели управления должен подтверждать прохождение основных управляющих команд и, в случае необходимости, блокировать работу PLC и управлять системами ЭПС в аварийных ситуациях. Состав и структурная схема системы управления ЭПС экспериментальной МД. В состав электрооборудования ЭПС (фиг. 16) входят следующие компоненты:
бортовой центральный контроллер (ВС);
программируемый логический контроллер (PLC);
два токосъемника электропитания ЭПС;
один датчик распознавания станционной зоны и позиции остановки;
один датчик распознавания области снижения скорости;
распределительный щит для включения питания подсистем ЭПС;
привод тяговых двигателей;
привод дверей;
привод тормозов;
система кондиционирования воздуха;
система сбора и передачи в PLC данных о состоянии ЭПС и о параметрах движения;
устройство двухсторонней экстренной (речевой) связи машиниста и пассажиров с главным диспетчером ДСУ. Организация связи СУ МД с ЭПС. СУ МД и ЭПС осуществляют обмен информацией через два независимых канала связи:
канал связи с использованием индуктивных шлейфов;
радиоканал. Для реализации работы канала связи с использованием индуктивных шлейфов экспериментальная трасса разбита на 16 блок-участков. Нулевой номер присвоен станции, номера с 1 по 15 присвоены последовательно расположенным участкам трассы. На каждом из блок-участков проложены индуктивные шлейфы, подключенные к путевым контроллерам 1 и 2 (фиг. 15). Путевые контроллеры в соответствии с графиком движения, заданным главным контроллером ДСУ, подают на шлейфы токи переменной частоты, изменяющейся в диапазоне 5 - 10 кГц. При этом частота тока функционально связана с установленной для данного блок-участка скоростью. Одновременно через шлейфы передаются команды разрешения движения. Излученные шлейфами сигналы воспринимаются антеннами, установленными на ЭПС, и поступают в "Блок логической обработки сигнала" ЭПС (фиг. 16). Исходя из требований безопасности фирма INTAMIN АG заложила такие условия обработки сигналов скоростей и разрешения, при которых привод ЭПС будет блокирован от управления ДСУ при следующих условиях:
отсутствие любого из двух сигналов разрешения движения;
неравенство заданных от путевых контроллеров значений скоростей;
неисправность бортового центрального контроллера ЭПС. При успешном приеме и обработке управляющих сигналов, а также при норме центрального контроллера (ВС) отключаются пружинные тормоза тяговых двигателей и привод ЭПС обеспечивает поддержание заданной скорости на блок-участке. Через радиоканал передаются данные о состоянии поезда и не связанные с обеспечением безопасной эксплуатации сообщения, в том числе информационные сообщения для пассажиров. Главный диспетчер может адресовать сообщения всем поездам одновременно или выборочно на один ЭПС. Каждое пассажирское купе ЭПС оборудовано устройством двухсторонней связи, которое позволяет пассажирам в случае аварии выходить на связь с ДСУ. Если пассажир использует устройство двухсторонней связи, номер купе будет обозначен в ДСУ, что позволяет оперативно оказывать поддержку в случае критического положения. Тяговый электропривод ЭПС. Движение поезда осуществляется ходовой тележкой 27, размещенной между пассажирским и технологическим вагонами экспериментального варианта поезда. Привод ведущих колес использует частотно-регулируемый электропривод на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. В приводах с частотным управлением при работе на единую нагрузку целесообразно применение отдельных независимых каналов управления на каждый применяемый двигатель. Аппаратная реализация канала управления привода состоит из трех частей:
контроллера управления тягового привода;
силовой исполнительной части привода, включающей трехфазный силовой инвертор, двигатель переменного тока;
датчика угловой скорости вращения привода. Такой канал управления предназначен для управления трехфазным асинхронным двигателем в замкнутой системе для увеличения точности поддержания скорости привода переменного тока. Контроллер привода управляет двигателем посредством чтения задания на скорость, передаваемого от главного контроллера ДСУ через шлейфы блок-участков, и сравнения его с сигналами обратных связей от датчиков скорости. В соответствии с запрограммированным алгоритмом контроллер генерирует ШИМ-сигналы для силового инвертора. Трехфазный инвертор формирует силовую часть канала управления. Его функция состоит в преобразовании ШИМ-сигнала от контроллера в высоковольтные управляющие импульсы, питающие двигатель. Правильное функционирование канала управления требует и напряжения шины постоянного тока инвертора. Датчики тока и напряжения являются внутренней составной частью инвертора и служат для защиты его от перенапряжений. Датчик скорости требуется для замкнутой системы управления. Истинную скорость двигателя измеряет тахогенератор переменного тока, выходом которого является синусоидальный сигнал набора сигналов обратных связей, точно представляющих скорость двигателя и величины тока с частотой, соответствующей скорости двигателя. Синусоидальный сигнал тахогенератора фильтруется и трансформируется в прямоугольный сигнал логического уровня соответствующей входной цепи контроллера. Задача управления двигателем реализуется следующим образом. На основании заданной скорости вычисляется величина ускорения/замедления двигателя. Истинная скорость двигателя непрерывно измеряется тахогенератором. Регулятор скорости вырабатывает заданную частоту вращения вала двигателя на основании сигнала ошибки по скорости, чтобы скомпенсировать скольжение двигателя. Таким образом, в установившемся режиме истинная скорость двигателя равна заданной. Модуль преобразователя напряжение/частота генерирует напряжение, соответствующее частоте. Затем модуль ШИМ генерирует выходные сигналы для силовой части. Напряжение шины постоянного тока контролируется во время торможения двигателя для предотвращения повышения напряжения на шине. Служебное торможение поезда осуществляется уменьшением скорости вращения вала двигателя до остановки колес по специальному алгоритму управления. Сигнал с дополнительного датчика скорости на валу двигателя предположительно используется для блокировки привода. Система экстренного торможения. Каждый из тяговых приводов поезда оснащен электромагнитным пружинным тормозом. Действие тормоза основано на зажиме вала двигателя пружинным тормозом при снятии питания с электромагнитной муфты, которая в рабочем состоянии удерживает пружины. Тормоза приводятся в действие:
для удержания поезда во время остановок на станциях;
для экстренного торможения поезда;
при прекращении подачи энергии поезду. Управление экстренным торможением может осуществляться от главного диспетчерского пункта или от системы управления поезда (машинистом). Сигнал на торможение проходит на тормоз по специальной кольцевой схеме, повышающей надежность управления тормозной системой. Система кондиционирования пассажирских вагонов ЭПС. Для создания комфортных условий пассажирам ЭПС в климатических условиях г. Москвы возникает необходимость оборудования вагонов мощной системой кондиционирования, компенсирующей за короткие периоды движения изменения температуры, вызванные поступлением во время остановок воздушных масс с улицы. Включение и контроль работы системы кондиционирования осуществляет СУ ЭПС. Двери пассажирского салона ЭПС. Дверь управляется расположенным на поезде программируемым логическим контроллером двери. Возможны три состояния двери:
дверь открыта;
дверь закрыта;
дверь заблокирована. Пока двери не заблокированы, поезд не может двигаться. В этом случае главному диспетчеру посылается сигнал ошибки. Обеспечение безопасности движения. Автоматическая система защиты поезда (АЗП) является одной из подсистем общей системы управления движением монорельсовой дороги. Эта система реализуется главным образом в управляющей программе ЭВМ центрального диспетчерского пункта дороги. Ряд функций АЗП реализуется в системах управления станциями и в системах управления поездов. АЗП работает на основе информации, поступающей от датчиков поезда, датчиков станций и датчиков, расположенных на пути и стрелках. Всего предусматривается 13 основных подпрограмм (функций) АЗП, которые выполняются каждый цикл работы системы управления движением для каждого транспортного средства, находящегося на путях монорельсовой дороги. Подпрограмма обнаружения присутствия (АЗП1) обеспечивает слежение в автоматическом режиме за всеми поездами и вспомогательными транспортными средствами, находящимися на любом участке монорельсовой дороги за пределами депо. Подпрограмма гарантии разделения (АЗП2) обеспечивает соблюдение дистанции движения между поездами и защиту от столкновения с тыловым концом для следующих сзади поездов, исходя из заданной минимальной дистанции. Подпрограмма обнаружения несанкционированного движения (АЗП3) работает по признаку несанкционированного движения поезда ПрАЗП3, формируемого подпрограммой АЗП1. При наличии этого признака выдается команда на торможение поезда. Подпрограмма ограничения скорости (АЗП4) обеспечивает непревышение поездом максимально допустимой скорости в точке маршрута, которая определяется в подпрограмме АЗП1. Подпрограмма "конец пути" (АЗП5) работает при наличии поезда на конечной станции или на конечном участке пути и должна предотвращать выезд поезда за конец направляющего пути или воздействие на буфер в конце пути с недопустимой силой воздействия. Подпрограмма защиты от разрыва состава (АЗП6) реализуется в центральной ЭВМ и бортовой ЭВМ поезда. При обнаружении разрыва поезда в бортовой ЭВМ формируется признак ПрАЗП6, который передается на центральный диспетчерский пункт и "подхватывается" подпрограммой АЗП1. Подпрограмма защиты от потери сигнала (АЗП7) контролирует получение бортовыми ЭВМ поездов командных сигналов, выдаваемых центральным диспетчерским пунктом или диспетчерскими пунктами станций, а также прохождение управляющих сигналов от бортовой ЭВМ к исполнительным устройствам поезда по ответным квитанциям, подтверждающим принятие сигнала. В случае неполучения какой-либо квитанции управляющий сигнал выдается вновь. При повторном отсутствии подтверждения прохождения сигнала в следующем цикле управления формируется признак потери сигнала ПрАЗП7 и включается экстренное торможение поезда. Подпрограмма обнаружения нулевой скорости (АЗП8) реализует в бортовой ЭВМ функцию обнаружения нулевой скорости поезда. Нулевая скорость регистрируется, когда скорость поезда
0,3 м/сек в течение 1 сек, с выдачей признака ПрАЗП8 в центральную ЭВМ. Подпрограмма защиты от несанкционированного открывания дверей (АЗП9) обеспечивает защиту от несанкционированного открывания автоматических дверей или дверей запасного выхода в поезде во время движения и реализуется в бортовой ЭВМ поезда (АЗП9.1). Защита от несанкционированного открытия дверей на станции обеспечивается программой АЗП9.2, которая реализуется в ЭВМ системы управления станцией. Подпрограмма блокировки защиты открытия дверей (АЗП10) реализуется в бортовой ЭВМ поезда. Для открытия дверей (снятия защиты на их открытие) требуется наличие следующих признаков:признака "выравнивания" поезда на платформе;
признака нулевой скорости;
признака обесточивания двигателей поезда;
признака блокировки движения поезда. Только при наличии всех этих признаков формируется признак снятия защиты открытия дверей поезда ПрАЗП10. Подпрограмма блокировки обратного движения поезда (АЗП11). Любое изменение направления движения поезда должно происходить только после того, как будет зарегистрирована нулевая скорость поезда (признак ПрАЗП8). При наличии этого признака подпрограмма АЗП11, реализуемая в бортовой ЭВМ, выдает признак разрешения обратного движения ПрАЗП11. Подпрограмма предусматривает возможность ручного введения признака ПрАЗП11 с центрального диспетчерского пункта. Подпрограмма блокировки разгона и торможения (АЗП12) реализуется в бортовой ЭВМ и работает при наличии признака аварийного торможения ПрАЗП12, поступающего от центральной ЭВМ. Аварийное торможение происходит до полной остановки поезда и появления признака нулевой скорости ПрАЗП8. Одновременно блокируется система разгона. Подпрограмма АЗП12 при наличии признака ПрАЗП8 снимает признак ПрАЗП12 и формирует сообщение об этом в центральную ЭВМ. Аварийное торможение может быть снято при переходе на полное ручное управление. Подпрограмма блокировки направляющего пути реализуется в центральной ЭВМ и осуществляет контроль за состоянием стрелок и блокировку переключения стрелок при нахождении поезда в защищенных зонах стрелок или непосредственно на стрелке. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе основан на задании подвижному составу различных режимов движения по трассе, получении информации о состоянии комплекса, обработке информации и составлении на ее основе исходных данных для проектирования и усовершенствования транспортных систем. Трассой и подвижным составом образуют монорельсовую транспортную систему, при ее функционировании измеряют деформации элементов конструкции трассы и подвижного состава при различных нагрузках, определяют реальные динамические характеристики подвижного состава в зависимости от характеристик трассы и погодных условий, измеряют температурные деформации ходовых балок и выявляют оптимальные средства очистки полотна трассы и троллей от снега и наледи с установлением оптимальных режимов нагрева ходовых балок, а также отрабатывают структуру, состав и алгоритмы управления для системы управления подвижным составом и системы управления монорельсовой транспортной системой в целом с моделированием аварийных ситуаций. Деформации измеряют для узлов вагона с пассажирским салоном, технического вагона-лаборатории, тележки и ходовой балки по трем взаимно перпендикулярным осям. Испытания осуществляют в автоматическом режиме с обеспечением ручного прекращения цикла автоматических испытаний. Дополнительно отрабатывают систему диагностики монорельсовой транспортной системы. Отрабатывают эффективность тормозной системы подвижного состава. Подбирают параметры тормозной системы подвижного состава, обеспечивающие точность остановки подвижного состава
50 мм. При автоматическом осуществлении режима точной остановки подвижного состава приводят систему управления монорельсовой транспортной системой в исходное состояние, осуществляют движение подвижного состава, останавливают его у демонстрационно-посадочной площадки, снова осуществляют движение подвижного состава по направлению к депо и возвращают систему управления в исходное состояние. Приведение системы управления монорельсовой транспортной системой в исходное состояние осуществляют в течение 30 мин, при котором последовательно включают силовое электропитание на тяговой подстанции и на подвижном составе, запускают управляющую программу системы управления подвижным составом с контролем ее работоспособности, включают электропитание путевых датчиков и индуктивных шлейфов блок-участков трассы, осуществляют комплексную проверку взаимодействия диспетчерской системы управления с системой управления подвижным составом, формируют сигнал готовности системы управления монорельсовой транспортной системой к работе и вводят программу движения подвижного состава. Перед началом движения подвижного состава оповещают о начале движения с закрытием и блокировкой дверей вагонов, через 2 сек выдают сигнал на запуск программы управления движением, после начала движения производят управление составом на блок-участках трассы, при котором опрашивают датчики блокировки дверей и пожарной безопасности, а также получают информацию от индуктивных шлейфов путевых участков трассы о величине требуемой скорости движения и сравнивают ее с собственной скоростью в течение 100 мсек, по результатам сравнения формируют управляющий сигнал для асинхронного двигателя, далее по сигналу от датчика снижения скорости подвижного состава начинают торможение состава, а останавливают его при достижении датчика позиции остановки на демонстрационно-посадочной площадке, по сигналу от которого автоматически включают управление системой тормозов и фиксации состава. Оповещение о начале движения подвижного состава осуществляют по истечении 10 сек после приведения системы управления монорельсовой транспортной системой в исходное состояние. Стоянку подвижного состава у платформы демонстрационно-посадочной площадки осуществляют в течение 2 мин, при которой производят автоматический обмен информацией между диспетчерской системой управления и системой управления подвижным составом, выдают сигнал на открытие дверей и вводят программу движения подвижного состава от демонстрационно-посадочной площадки к депо. Подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава:точность выполнения графика движения
3 сек с точностью поддержания скорости движения 3%,перевозку 3. . .8 тыс. пассажиров в час в одну сторону при максимальном пассажиропотоке;
перевозку не менее 2500 тыс. пассажиров в месяц и не менее 30000 тыс. пассажиров в год;
перевозку пассажиров со скоростью сообщения не менее 35 км/час;
перевозку пассажиров с продольным ускорением при служебном торможении, равном 1 м/сек2 и 3 м/сек2 при экстренном торможении;
перевозку пассажиров с интервалом 120...240 сек на трассе протяженностью 6...10 км с длиной перегонов 800...1200 м и с количеством посадочных площадок по маршруту 6...10;
перевозку пассажиров по трассе с максимальным радиусом поворота 25 м и с максимальным уклоном до 10%;
перевозку пассажиров в поезде длиной 32...33 м, содержащем 6 вагонов с вместимостью до 40 пассажиров;
перевозку пассажиров в поезде, в котором длина промежуточного вагона составляет 3,5 м, а головного - 6,5...6,6 м, при этом ширина вагонов - 2,2 м, высота - не более 2,735 м, масса тары шести вагонов - до 27 т;
перевозку пассажиров в поезде, в салонах вагонов которого поддерживают зимой температуру не менее +5oC при температуре вне салона от -40 до +40oC;
перевозку пассажиров при скорости ветра до 25 м/сек и при максимальной ветровой нагрузке 23 кгс/м2;
перевозку пассажиров при толщине стенки гололеда до 5 мм и при высоте снежного покрова за сутки до 250 мм, а над головкой ходовой балки - до 50 мм. Проверяют:
влияние параметров системы электроснабжения монорельсовой транспортной системы на работу комплекса;
помехозащищенность комплекса в условиях электромагнитных помех;
надежность работы автоматических дверей подвижного состава;
стойкость антикоррозионных покрытий элементов конструкции трассы и подвижного состава. Выбирают оптимальное размещение автоматической системы тушения пожара и проверяют ее эффективность. Отрабатывают безопасность посадки/высадки пассажиров и мероприятия по их эвакуации. Проверяют комфортность подвижного состава для заданного региона. Оценивают воздействие монорельсовой транспортной системы на окружающую среду. Определяют параметры нагрева и охлаждения объема салона вагона за короткий период, ограниченный временем поездки, с учетом открывания дверей для заданного климатического региона. Определяют параметры нагрева троллей для заданного климатического региона. Движением подвижного состава управляют из технического вагона-лаборатории с использованием переносной панели управления. При испытаниях:
осуществляют исследования по обеспечению постоянного зазора между подвижным составом и ходовой балкой при размещении на подвижном составе развернутой обмотки статора асинхронного двигателя и на всем протяжении ходовой балки - ротора асинхронного двигателя;
исследуют аппаратуру системы управления подвижным составом, размещенную в техническом вагоне-лаборатории;
уточняют характеристики трассы и подвижного состава для заданного региона;
измеряют и анализируют эксплуатационные характеристики системы управления монорельсовой транспортной системой, отрабатывают алгоритмы управления тяговыми двигателями подвижного состава и алгоритмы управления подвижным составом, а также взаимодействие диспетчерской системы управления с системой управления подвижным составом. При отработке алгоритмов управления тяговыми двигателями подвижного состава уточняют его математическую модель, а также модель процессов служебного и экстренного торможений, при этом измеряют величины токов и напряжений в фазовых обмотках двигателей и на входе силового питания при разгонах и торможении с одновременным определением температурного режима работы двигателей при движении подвижного состава. При отработке алгоритмов управления подвижным составом уточняют математическую модель подвижного состава, отрабатывают алгоритмы управления движением подвижного состава и уточняют состав информационно-датчикового обеспечения. При отработке взаимодействия диспетчерской системы управления с системой управления подвижным составом исследуют элементы каналов связи, определяют алгоритмы для формирования графика движения подвижного состава и обеспечения безопасности движения.
Формула изобретения
50 мм. 65. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.64, отличающийся тем, что при автоматическом осуществлении режима точной остановки подвижного состава приводят систему управления монорельсовой транспортной системой в исходное состояние, осуществляют движение подвижного состава, останавливают его у демонстрационно-посадочной площадки, снова осуществляют движение подвижного состава по направлению к депо и возвращают систему управления в исходное состояние. 66. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.65, отличающийся тем, что приведение системы управления монорельсовой транспортной системой в исходное состояние осуществляют в течение 30 мин, при котором последовательно включают силовое электропитание на тяговой подстанции и на подвижном составе, запускают управляющую программу системы управления подвижным составом с контролем ее работоспособности, включают электропитание путевых датчиков и индуктивных шлейфов блок-участков трассы, осуществляют комплексную проверку взаимодействия диспетчерской системы управления с системой управления подвижным составом, формируют сигнал готовности системы управления монорельсовой транспортной системой к работе и вводят программу движения подвижного состава. 67. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.65, отличающийся тем, что перед началом движения подвижного состава оповещают о начале движения с закрытием и блокировкой дверей вагонов, через 2 с выдают сигнал на запуск программы управления движением, после начала движения производят управление составом на блок-участках трассы, при котором опрашивают датчики блокировки дверей и пожарной безопасности, а также получают информацию от индуктивных шлейфов путевых участков трассы о величине требуемой скорости движения и сравнивают ее с собственной скоростью в течение 100 мс, по результатам сравнения формируют управляющий сигнал для асинхронного двигателя, далее по сигналу от датчика снижения скорости подвижного состава начинают торможение состава, а останавливают его при достижении датчика позиции остановки на демонстрационно-посадочной площадке, по сигналу от которого автоматически включают управление системой тормозов и фиксации состава. 68. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.67, отличающийся тем, что оповещение о начале движения подвижного состава осуществляют по истечении 10 с после приведения системы управления монорельсовой транспортной системой в исходное состояние. 69. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.65, отличающийся тем, что стоянку подвижного состава у платформы демонстрационно-посадочной площадки осуществляют в течение 2 мин, при которой производят автоматический обмен информацией между диспетчерской системой управления и системой управления подвижным составом, выдают сигнал на открытие дверей и вводят программу движения подвижного состава от демонстрационно-посадочной площадки к депо. 70. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава точность выполнения графика движения 3 с с точностью поддержания скорости движения 3%. 71. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку 3 - 8 тыс. пассажиров в час в одну сторону при максимальном пассажиропотоке. 72. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе п.59, отличающийся тем, что подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку не менее 2500 тыс. пассажиров в месяц и не менее 30000 тыс. пассажиров в год. 73. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров со скоростью сообщения не менее 35 км/ч. 74. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров с продольным ускорением при служебном торможении, равном 1 м/c2, и 3 м/с2 при экстренном торможении. 75. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров с интервалом 120 - 240 с на трассе протяженностью 6 - 10 км с длиной перегонов 800 - 1200 м и с количеством посадочных площадок по маршруту 6 - 10. 76. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров по трассе с минимальным радиусом поворота 24 - 26 м и с максимальным уклоном до 10%. 77. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров в поезде длиной 32 - 33 м, содержащем 6 вагонов с вместимостью до 40 пассажиров. 78. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров в поезде, в котором длина промежуточного вагона составляет 3,4 - 3,6 м, а головного 6,5 - 6,6 м, при этом ширина вагонов 2,1 - 2,3 м, высота - не более 2,735 м, масса тары шести вагонов до 27 т. 79. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров в поезде, в салонах вагонов которого поддерживают зимой температуру не менее +5°С при температуре вне салона от -40 до +40°С. 80. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров при скорости ветра до 25 м/с и при максимальной ветровой нагрузке 23 кгс/м2. 81. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что подбирают параметры системы управления подвижным составом, обеспечивающие при реальных динамических характеристиках подвижного состава перевозку пассажиров при толщине стенки гололеда до 5 мм и при высоте снежного покрова за сутки до 250 мм, а над головкой ходовой балки - до 50 мм. 82. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что проверяют влияние параметров системы электроснабжения монорельсовой транспортной системы на работу комплекса. 83. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что проверяют помехозащищенность комплекса в условиях электромагнитных помех. 84. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что проверяют надежность работы автоматических дверей подвижного состава. 85. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что проверяют стойкость антикоррозионных покрытий элементов конструкции трассы и подвижного состава. 86. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе экспериментального испытательного комплекса по п. 59, отличающийся тем, что выбирают оптимальное размещение автоматической системы тушения пожара и проверяют ее эффективность. 87. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что отрабатывают безопасность посадки/высадки пассажиров и мероприятия по их эвакуации. 88. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что проверяют комфортность подвижного состава для заданного региона. 89. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что оценивают воздействие монорельсовой транспортной системы на окружающую среду. 90. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что определяют параметры нагрева и охлаждения объема салона вагона за короткий период, ограниченный временем поездки, с учетом открывания дверей для заданного климатического региона. 91. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что определяют параметры нагрева троллей для заданного климатического региона. 92. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п. 59, отличающийся тем, что движением подвижного состава управляют из технического вагона-лаборатории с использованием переносной панели управления. 93. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что при испытаниях осуществляют исследования по обеспечению постоянного зазора между подвижным составом и ходовой балкой при размещении на подвижном составе развернутой обмотки статора асинхронного двигателя и на всем протяжении ходовой балки - ротора асинхронного двигателя. 94. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что при испытаниях исследуют аппаратуру системы управления подвижным составом, размещенную в техническом вагоне-лаборатории. 95. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что при испытаниях уточняют характеристики трассы и подвижного состава для заданного региона. 96. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.59, отличающийся тем, что при испытаниях измеряют и анализируют эксплуатационные характеристики системы управления монорельсовой транспортной системой, отрабатывают алгоритмы управления тяговыми двигателями подвижного состава и алгоритмы управления подвижным составом, а также взаимодействие диспетчерской системы управления с системой управления подвижным составом. 97. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.96, отличающийся тем, что при отработке алгоритмов управления тяговыми двигателями подвижного состава уточняют его математическую модель, а также модель процессов служебного и экстренного торможений, при этом измеряют величины токов и напряжений в фазовых обмотках двигателей и на входе силового питания при разгонах и торможении с одновременным определением температурного режима работы двигателей при движении подвижного состава. 98. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.96, отличающийся тем, что при отработке алгоритмов управления подвижным составом уточняют математическую модель подвижного состава, отрабатывают алгоритмы управления движением подвижного состава и уточняют состав информационно-датчикового обеспечения. 99. Способ исследования и отработки рельсовых транспортных систем на экспериментальном испытательном комплексе по п.96, отличающийся тем, что при отработке взаимодействия диспетчерской системы управления с системой управления подвижным составом исследуют элементы каналов связи, определяют алгоритмы для формирования графика движения подвижного состава и обеспечения безопасности движения.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16
Похожие патенты:
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а более конкретно - к устройствам для определения коэффициента трения между колесом и рельсом
Изобретение относится к области эксплуатации теплоэлектрических агрегатов, в частности тепловозов на железнодорожном транспорте
Изобретение относится к области испытательной техники рельсового транспорта и касается технической диагностики состояния узлов моторных и прицепных тележек вагонов электропоездов
Изобретение относится к технике испытаний узлов электроподвижного состава железных дорог
Изобретение относится к технике испытаний узлов электроподвижного состава железных дорог
Изобретение относится к средствам контроля технического состояния узлов колесных пар рельсовых транспортных средств
Стенд для испытания вагонов // 2235305
Изобретение относится к области испытательной техники и предназначено для создания в лабораторных условиях вибраций вагонов, подобных тем, которые они испытывают при движении в пути
Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано при техническом диагностировании состояния вагонных тележек
Стенд для статических и квазистатических испытаний тележек железнодорожного подвижного состава // 2243531
Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытаний ходовых частей подвижного состава
