SCI Библиотека

Индустрия 4.0 - это активно развивающаяся концепция, частью которой становится концепция цифрового двойника. Цифровой двойник представляет собой сложную киберфизическую систему, состоящую из множества компонентов. Цифровой двойник, как важный инструмент цифровой трансформации, привлекает все большее внимание исследователей и практиков с момента формализации его определения. В глобальном контексте и в условиях пандемии Covid-19 применение цифровых двойников открыло новые возможности для многих отраслей, в том числе и железнодорожного транспорта. Путем сопоставления результатов моделирования и реальной эксплуатации рождаются фундаментальные решения, обеспечивающие высокое качество и надежность железнодорожных узлов и систем. Однако из-за присущей ей сложности и значительных затрат, связанных с созданием цифровых двойников, для полной реализации их преимуществ необходимо проведение систематических теоретических исследований. В этом исследовании проведен систематический обзор литературы для оценки применения цифровых двойников на железнодорожном транспорте, определены их свойства и характеристики и выделены основные преимущества внедрения технологии цифровых двойников. Кроме того, в статье представлены потенциальные проблемы цифровых двойников на железнодорожном транспорте, такие как недостаточная систематическая интеграция данных и малое количество сценариев применения. В будущих исследованиях автор предполагает, что технология цифровых двойников перспективна для инновационных приложений в таких областях, как развитие высокоскоростного и тяжеловесного движения, внедрение интеллектуальных систем при эксплуатации грузового подвижного состава («умный вагон»).

Целью данного исследования является определение связи энтропии временных параметров сигналов в робастной системе управления с величиной дискретизации системного времени (в развитие работ trspy 1185, trspy 1274). В качестве примера объекта исследования рассмотрен процесс и его сигналы экстренного торможения высокоскоростного состава при наличии скольжения колёс по рельсам. Решена задача нахождения абсолютной погрешности ступенчатой и линейной интерполяции сигнала управления по равномерным выборкам из него с применением моделей составных гармонических полуволн. Предварительно, при обследовании объекта управления, определяются максимальные величины параметров сигнала и полуволн: скорость, ускорение и резкость. Параметры спектра отсутствуют по причине большой инерционности объектов управления, процессов и сигналов. Для определения величин интервалов равномерной дискретизации времени рассмотрены две группы моделей «гармонических полуволн». Первая группа моделей описывается гармоническими функциями времени, параметры которых согласованы. Вторая группа моделей описывается составными гармоническими функциями времени, тем самым согласуются временные параметры сигналов. Доказано, что при увеличении энтропии максимальных величин параметров сигналов увеличивается величина интервала дискретизации времени без увеличения погрешности интерполяции. Таким образом, величина энтропии параметров сигналов служит индикатором их рассогласованности. Приведены результаты моделирования и графики, полученные в среде математического пакета MathCAD. Результаты предназначены для оптимизации загрузки задачами ввода и первичной обработки информации процессоров в робастных системах автоматики реального времени, например, используемых для управления высокоскоростными поездами при штатном экстренном торможении и экстренном торможении в условиях скольжения или юза.