DETERMINATION OF OPTIMAL DIESEL TRAIN MOTION ON A SECTION OF A ROUTE WITH A KNOWN PROFILE
DOI:
https://doi.org/10.26906/SUNZ.2025.4.032Keywords:
multiple unit rolling stock, optimal train movement, terminal controls, control system synthesis, mathematical modeling, railway track profileAbstract
Relevance. Railway transport is one of the main consumers of energy resources, therefore, the development and implementation of energy-saving technologies is a relevant task, the solution of which has recently become one of the priority areas of activity for specialists in both fundamental and applied science in this field. Object of research: the processes of controlling the traction, dynamic and energy characteristics of multiple-unit rolling stock. Purpose of the article. To solve the problem of optimal control of a diesel train’s movement along a section of the track with a known profile, taking into account optimal fuel consumption and compliance with the traffic schedule. Research results. The article formulates and solves the problem of synthesizing a control system for the optimal movement of a diesel train with a known track profile using the terminal control method. The following were applied: the theory of train traction and traction electric drive, methods of system analysis and optimal control theory, mathematical modeling and computational experiments. Conclusions. An algorithm for optimal control of a diesel train has been developed, with the help of which program laws have been determined that establish the dependence of traction on the train’s mass, track parameters, and technical and economic conditions (speed, acceleration, traffic schedule) taking fuel consumption into account.Downloads
References
1. Енергозберігаючі технології в локомотивному господарстві: навч. посі. Частина 1 / Е.Д. Тартаковський, Д.О. Аулін, Д.М. Коваленко, М.О. Котов. – Харків: УкрДУЗТ, 2019. – 130 с. URL: http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/2172
2. Щербак Я., Нерубацький В. Аналіз варіантів вибору критерію оптимізації енерговитрат на тягові потреби рухомого складу залізниць. Автоматизовані системи електричного транспорту. Збірник наукових праць УкрДАЗТ, Вип. 127, 2011. С. 137–142. URL: http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/4425
3. Заполовський М., Мезенцев М. Синтез керувань дизель-поїзда з електроприводом змінного струму. Системи управління, навігації та зв’язку, Випуск 3 (61), 2020. С. 57–63. DOI: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2020.3.057
4. Кислий Д. Визначення енергозаощаджуючих режимів ведення поїздів. Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, № 1 (61), 2016. С. 71–84. DOI: https://doi.org/10.15802/stp2016/60983
5. Носков В., Гавриленко С., Гейко М., Панченко В. Контроль використання потужності дизеля на тягу в умовах експлуатації дизель-поїздів. Системи управління, навігації та зв’язку. Том 4. № 78, 2024. С. 38–41. DOI: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2024.4.038
6. Притула М., Пасечник О. Розроблення алгоритмів формування енергооптимальних режимів руху поїздів. Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту. № 6 (78), 2018. С. 82–100. DOI: https://doi.org/10.15802/stp2018/154641
7. Сулим А., Мельник О., Бялобржеський О., Ломонос А. Дослідження факторів та оцінка рівня їх впливу на показник питомих витрат електроенергії рухомого складу. Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля, № 4 (268), 2021. С. 118–127. DOI: https://doi.org/10.33216/1998-7927-2021-268-4-118-127
8. Петренко О., Любарський Б. Математична модель оптимального керування рухом електрорухомого складу на підставі вирішення рівнянь Гамільтона-Якобі-Беллмана. Інформаційно – керуючі системи на залізничному транспорті. № 2, 2016. С. 19–24. DOI: https://doi.org/10.18664/ikszt.v0i2.67639
9. Боднар Б., Капіца М., Афанасов А., Кислий Д. Визначення енергозаощаджуючих режимів розгону поїздів. Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту, № 5 (59), 2015. С. 40–52. DOI: https://doi.org/10.15802/stp2015/55359
10. Ситнік Б., Бриксін В., Ломотько Д., Ситник В., Давидов І. Моделі і методи створення систем реалізації графіків руху високошвидкісних поїздів з адаптивною корекцією швидкості за фактичними параметрами проїзду. Частина 1. Структура автоматичної системи нечіткого задання графіка швидкості руху рухомого об’єкта з її корекцією за фактичними параметрами проїзду. Інформаційно – керуючі системи на залізничному транспорті. № 4, 2021. С. 24 – 35. DOI: https://doi.org/10.18664/ikszt.v26i4.247235
11. Hongbo Ye, Ronghui Liu. Nonlinear programming methods based on closed-form expressions for optimal train control. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, Volume 82, September 2017. P. 102–123. DOI: https://doi.org/10.1016/j.trc.2017.06.011
12. Шапран Е. Удосконалення систем керування тяговими електродвигунами тепловозів. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Вип. 8, 2005. С. 122–129. URL: https://crust.ust.edu.ua/items/83b437bf-d806-4ca5-9f7e-7b8c15db0d77
13. Боровська Т.М. Теорія автоматичного управління: курс лекцій. – Вінниця: ВНТУ, 2018. – 256 с. URL: https://pdf.lib.vntu.edu.ua/books/IRVC/2021/Borovska_2018_256.pdf
14. Кравченко С., Шматько Д. Синтез систем термінального управління з прогнозуючими моделями. Автоматизація та Приладобудування («Automation and development of electronic devices» АDED-2025). Вип. 1, 2025. С. 233–236. URL: https://openarchive.nure.ua/handle/document/30943
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Valentin Noskov, Maksym Lipchanskyi, Volodymyr Panchenko, Hennadii Heiko
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
