badania elementów i systemów transportowych

160
POLITECHNIKA WARSZAWSKA
ISSN 1230–9265
BADANIA ELEMENTÓW
I SYSTEMÓW TRANSPORTOWYCH
OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
WARSZAWA 2010
235
PRACE NAUKOWE • TRANSPORT • z. 72
Spis rzeczy – Contents
W o d z i m i e r z C h o r o m a s k i , J e r z y K o w a r a - Wybrane zagadnienia
modelowania transportu typu Personal Rapid Transit .............................................................. 5
Selected issues in modeling Personal Rapid Transit System
I l o n a J a c y n a , D a r i u s z P y z a - Wybrane wskaniki oceny infrastruktury
transportowej w aspekcie komodalnoci ................................................................................. 25
Selection of infrastructure evaluation criteria in aspect of co-modality
Z b i g n i e w K a s p r z y k , M i r o s a w S i e r g i e j c z y k - Metoda oceny
niezawodnoci eksploatacyjnej systemu telematyki autostradowej w celu
opracowania jego strategii eksploatacj .................................................................................... 47
The methodology of operational reliability evaluation of the telematic
highway system in the aim of the study of his exploitation strategy
T o m a s z K r u k o w i c z - Poprawa efektywnoci sterowania adaptacyjnego poprzez
optymalizacj przej midzyfazowych .................................................................................. 59
Improvement of adaptive control efficiency using interstage optimisation
J a c e k K u k u l s k i - Symulacja statycznych obcie nawierzchni kolejowej
z kompozytem tuczniowym .................................................................................................... 77
The simulation of static loading track structure with ballast composite
M a r i u s z M a c i e j e w s k i , W i e s a w Z a b o c k i - Wybrane problemy tworzenia
funkcji i równa zalenociowych w systemach srk .............................................................. 87
Method of creating the interlocking function and equations in ATC systems
A g n i e s z k a S k a l a - P o n i a k - Zjawisko decouplingu w gospodarce w okresie
transformacji .......................................................................................................................... 101
Decoupling in a transition economy
Jolanta ak, Roland Jachimowski, Ilona Jacyna,
M i c h a K o d a w s k i , K o n r a d L e w c z u k - Funkcje realizowane przez
podsystemy Systemu Logistycznego Polski ......................................................................... 115
Functions performed by subsystems of Logistics System of Poland
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 72
Transport
2010
Wodzimierz Choromaski, Jerzy Kowara
Wydzia Transportu
Politechnika Warszawska
WYBRANE ZAGADNIENIA MODELOWANIA
TRANSPORTU TYPU PERSONAL RAPID TRANSIT
Rkopis dostarczono, lipiec 2010
Streszczenie: Referat dotyczy wybranych zagadnie modelowania sieci torowej oraz dynamiki
pojazdów transportu Personal Rapid Transit. W pracy przedstawiono krótk charakterystyk
transportu PRT wskazujc na problemy struktury torowej i dynamiki pojazdu. Zaprezentowano
struktur ukadu jezdnego i propozycj struktury torowej w oparciu o badania systemu PRT.
Omówiono zagadnienia projektowania krzywych przejciowych dla toru PRT. Ponadto przedstawiono
model 3D pojazdu opracowany w systemie CATIA oraz wybrane wyniki bada symulacyjnych
przeprowadzonych w systemie ADAMS. Przedstawione zagadnienia stanowi integraln cz prac
zwizanych z opracowaniem koncepcji systemu PRT.
Sowa kluczowe: Personal Rapid Transit, dynamika pojazdów PRT, modelowanie i symulacja
SELECTED ISSUES IN MODELING PERSONAL RAPID TRANSIT SYSTEM
Summary: The paper concerns the selected problems of conceptual and modeling track researches and
dynamics of PRT vehicles. A brief characterization of PRT transport has been presented indicating the
problems of track structures and vehicle dynamics. Also the concept structure of bogie and track system has
been outlined based on the PRT researches. Some aspects of the design of spiral transition curves on PRT
tracks are discussed. Additionally, a three-dimensional simulation model of a PRT vehicle and selected
simulation results have been presented. All of the examples used for concepts explanation have been
generated with the ADAMS and CATIA software. Discussed issues are integral part of the conceptual design
of PRT system.
Keywords: Personal Rapid Transit, dynamics of PRT, modeling and simulation
Recenzent: Krzysztof Zboiski
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 72
Transport
2010
Ilona Jacyna, Dariusz Pyza
Politechnika Warszawska Wydzia Transportu
WYBRANE WSKANIKI OCENY
INFRASTRUKTURY TRANSPORTOWEJ W
ASPEKCIE KOMODALNOCI
Rkopis dostarczono: sierpie 2010
Streszczenie: W artykule przedstawiono wybrane sposoby definiowania wskaników oceny
infrastruktury transportowej w aspekcie realizacji usug logistycznych. Wskazano, e podstaw do
formuowania rónych wskaników efektywnoci funkcjonowania systemu w tym i systemu
transportowego powinien by zadany zbiór celów i zada jakie ma realizowa ten system. Wybrane
wskaniki mog by wykorzystywane w pracach analitycznych dotyczcych komodalnoci transportu.
Wskaniki podzielono na trzy grupy: wskaniki do oceny udziau pracy przewozowej rónych gazi
transportu w poszczególnych rodzajach transportu, syntetyczne wskaniki dostpnoci sieci
transportowych oraz wskaniki oceny infrastruktury transportu w aspekcie jego komodalnoci.
Sowa kluczowe: wskaniki, komodalno, ocena infrastruktury, transport
SELECTION OF INFRASTRUCTURE EVALUATION CRITERIA IN ASPECT OF COMODALITY
Abstract: The paper presents selected aspects of defining indicators for evaluating transport infrastructure in
aspect of providing logistics services. The formulation of various system effectiveness indicators in the
transportation system should be given on a base of set of aims and objectives to be realized by system.
Selected indicators that can be used in analytical work on co-modality of transport are defined. The indicators
are divided into three groups: indicators for assessing different transport modes participation in transport
performance, synthetic indicators of transportation network availability as well as selected indicators for
assessing transport infrastructure in terms of co-modality.
Keywords: indicators, co-modality, infrastructure assessment, transport
Recenzent: Mirosawa Dbrowa-Bajon
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 72
Transport
2010
Zbigniew Kasprzyk, Mirosaw Siergiejczyk
Politechnika Warszawska, Wydzia Transportu, Zakad Telekomunikacji w Transporcie
Rkopis dostarczono, lipiec 2010
METODA OCENY NIEZAWODNOCI
EKSPLOATACYJNEJ SYSTEMU TELEMATYKI
AUTOSTRADOWEJ W CELU OPRACOWANIA
JEGO STRATEGII EKSPLOATACJI
Streszczenie: W referacie zaprezentowano metodologi szacowania obsugiwalnoci
i niezawodnoci systemu poboru opat jako jeden z etapów metody oceny niezawodnoci
eksploatacyjnej systemu telematyki autostradowej wraz z koncepcj wykorzystania metody analizy
narae czci (ang. Part Stress Analysis Prediction) oraz metod szacowania obsugiwalnoci
systemu (ang. Maintainability Prediction) na przykadzie ptli przejazdowej bdcej jednym z
zasadniczych elementów systemu poboru opat.
Do wyznaczenia wartoci wskaników
niezawodnociowych oraz szacowania obsugiwalnoci pozostaych elementów systemu poboru opat
wykorzystano rodowisko oprogramowania w postaci komercyjnych programów Lambda Predict w
wersji 3.01 firmy Reliasoft oraz Item Toolkit w wersji 7.08 firmy Item Software. Efektem niniejszego
opracowania jest wyznaczenie stacjonarnej gotowoci pojedynczego stanowiska punktu poboru opat.
Celem prognozy niezawodnoci i obsugiwalnoci elementów systemu poboru opat, jest analiza i
ocena systemu pozwalajca na opracowanie harmonogramu pracy systemu przy okrelonej gotowoci
w przepisach normatywnych.
Sowa kluczowe: metody prognozowania niezawodnoci i obsugiwalnoci obiektów technicznych,
system poboru opat, metoda analizy narae czci
THE METHODOLOGY OF OPERATIONAL RELIABILITY EVALUATION
OF THE TELEMATIC HIGHWAY SYSTEM IN THE AIM OF THE STUDY
OF HIS EXPLOITATION STRATEGY
Abstract: The article presents the conception of the Parts Stress Analysis prediction method and
Maintainability Prediction method procedures on the example of inductive loop in the toll collection system.
The effect of the present study is the assignment of the stationary availability of the single station in toll
collect system. The aim of the reliability and maintainability prediction is the analysis and evaluation of the
system allowing to elaborate of the work schedule of the system together with the defined availability in the
standards.
Keywords: The methods of predicting the reliability and maintainability of the technical objects, the toll
collection system, the Parts Stress Analysis method
Recenzent: Wodzimierz Choromaski
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 72
Transport
2010
Tomasz Krukowicz
Politechnika Warszawska, Wydzia Transportu, Zakad Sterowania Ruchem,
Zespó Sterowania Ruchem Drogowym
POPRAWA EFEKTYWNOCI STEROWANIA
ADAPTACYJNEGO POPRZEZ OPTYMALIZACJ
PRZEJ MIDZYFAZOWYCH
Rkopis dostarczono, lipiec 2010
Streszczenie: Artyku opisuje zasady tworzenia programów przej midzyfazowych dla
adaptacyjnych algorytmów sterowania ruchem. W artykule scharakteryzowano wymagania formalne,
które musz spenia programy przej midzyfazowych. Wymagania te stanowi punkt wyjcia do
zapisu formalnego programów oraz okrelenia ogranicze naoonych na funkcj sterowania.
Uzasadniono równie potrzeb stosowania rónych metod wyznaczania przej w zalenoci od
rodzaju sterowania i przyjtych zasad sterowania. Opisano nastpujce metody tworzenia przej
midzyfazowych: maksymalizacja czasów midzyzielonych, realizacja równego startu grup
sygnaowych, minimalizacja dugoci przejcia midzyfazowego oraz metod opart na minimalizacji
czasów midzyzielonych pomidzy grupami miarodajnymi. Przedstawiono take rozwizania,
w których badane s warunki logiczne w czasie trwania przej midzyfazowych, co pozwala na
zmniejszenie strat czasu wybranych uczestników ruchu W artykule przedstawiono równie ocen
i moliwoci zastosowania poszczególnych metod, a take przykady rozwiza stosowanych
w praktyce projektowania programów sygnalizacji.
Sowa kluczowe: program sygnalizacji, przejcie midzyfazowe, sterowanie adaptacyjne, sterowanie
akomodacyjne, czas midzyzielony, algorytm sterowania
IMPROVEMENT OF ADAPTIVE CONTROL EFFICIENCY
USING INTERSTAGE OPTIMISATION
Abstract: The paper describes principles for interstage programs creation used for adaptive traffic control
algorithms. Formal requirements for interstage programs have been described. The requirements form an
input for program notation as well as for determination of control function limitation. The need for use of
different methods for determination of interstage depending on control kind and assumed control rules has
been justified. Following methods for interstage creation have been discussed: maximization of intergreen
times, simultaneous start of signal groups, minimization of interstage duration and minimization of intergreen
times between reliable groups. The solutions are also presented where logical conditions during interstages
are examined that allows for waste of time minimization for chosen traffic participants. The assessment of
individual methods is also provided as well as possibilities for their application and then some examples of
practical use of traffic light program designing.
Keywords: traffic light program, interstage, adaptive control, accommodative control, intergreen time,
control algorithm
Recenzent: Wiesaw Zabocki
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 72
Transport
2010
Jacek Kukulski
Politechnika Warszawska Wydzia Transportu
SYMULACJA STATYCZNYCH OBCIE
NAWIERZCHNI KOLEJOWEJ Z KOMPOZYTEM
TUCZNIOWYM
Rkopis dostarczono, sierpie 2010
Streszczenie: W artykule przedstawiono wyniki symulacji rozkadów napre i odksztace
kolejowej nawierzchni z warstw podsypki wzmocnion geosiatkami i powierzchniowo chemicznie
stabilizowan . Obliczenia symulacyjne miay na celu ocen wytrzymaoci nawierzchni kolejowej z
kompozytem tuczniowym w warunkach statycznych obcie. Wyniki z bada prowadzonych na
odcinku dowiadczalnym pozwol na weryfikacj i modyfikacj
opracowanego modelu
numerycznego i jego warunków brzegowych.
Sowa kluczowe: nawierzchnia kolejowa, metoda elementów skoczonych, naprenia
THE SIMULATION OF STATIC LOADING TRACK STRUCTURE
WITH BALLAST COMPOSITE
Summary: The paper presents a simulation of the process static loading strengthening track structure geogrid
and glued with special resin, the final effect is stresses and strains. The numerical calculation keep to specify
mechanical properties proposed strengthening railway track structure for static loading. Calculations for more
loading will be executed also. Guided on experimental section the results of investigations they will permit
on verification and modification of numeric model, and also the modification of boundary conditions.
Keywords: track structure, finite-element method, stress
Recenzent: Kazimierz Towpik
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 72
Transport
2010
Mariusz Maciejewski, Wiesaw Zabocki
Politechnika Warszawska, Wydzia Transportu
WYBRANE PROBLEMY TWORZENIA FUNKCJI
I RÓWNA ZALENOCIOWYCH W SYSTEMACH
SRK
Rkopis dostarczono: lipiec 2010
Streszczenie: W publikacji przedstawiono wybrane problemy dotyczce metody tworzenia funkcji
i równa zalenociowych na podstawie równa stanu opisujcych system srk jako ukad
przeczajcy. Analiza systemu srk jako ukadu przeczajcego pozwala wyróni w strukturze tego
ukadu szereg automatów skadowych odwzorowujcych przebiegi, jak i obiekty sterowane. Do opisu
tych automatów zastosowano równania stanu. Metoda ta umoliwia sformuowanie funkcji i równa
zalenociowych, które mona zastosowa do celów algorytmizacji. Ponadto zastosowanie tej metody
pozwala zbada wasnoci tych automatów a tym samym i systemu srk.
Sowa kluczowe: system, sterowanie, ruch kolejowy, ukad przeczajcy, automat, zalenoci,
funkcje, równania zalenociowe.
METHOD OF CREATING THE INTERLOCKING FUNCTION AND EQUATIONS IN
ATC SYSTEMS
Summary: In the publication a method of creating the function and interlocking equations was presented on
the basis of equations of the state describing the ATC system as the switching machine. Analysis of the ATC
system as the switching machine lets single the row of automaton in the structure of this system as
components reflecting of the rout process, as controlled objects. Equations of the state were used to the
description of these machines. This method enabled to formulate the interlocking function and equations
whom it is possible to apply to purposes of the algorithmization. Moreover applying this method allows to
examine properties of these automaton hence and of ATC system. The required property of these automaton
is among others their observability.
Keywords: system, control, rail traffic, switching machine, automata, interlocking relations, functions,
interlocking equations
Recenzent: Mirosawa Dbrowa-Bajon
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 72
Transport
2010
Agnieszka Skala-Poniak
Wydzia Transportu Politechniki Warszawskiej
ZJAWISKO DECOUPLINGU W GOSPODARCE
W OKRESIE TRANSFORMACJI
Rkopis dostarczono: lipiec 2010
Streszczenie: Do koca ubiegego wieku denie do zrównowaenia rozwoju spoecznogospodarczego zostao uznane za priorytet polityki gospodarczej w wymiarze zarówno globalnym, jak
i regionalnym. Osignicie zgodnoci kierunków rozwoju europejskiego systemu transportowego z
zasadami zrównowaonego rozwoju jest te wiodcym celem Wspólnej Polityki Transportowej
realizowanej przez Uni Europejsk. W tym kontekcie pojawia si pojcie decouplingu, czyli
zerwania zalenoci midzy rozwojem gospodarki i transportu. Uznano bowiem, e midzy
sprzeniem transportu i gospodarki a procesem równowaenia rozwoju transportu zachodzi
sprzeczno, jednak na ile te zjawiska wzajemnie si wykluczaj jest ju przedmiotem dyskusji
specjalistów.
Decoupling jest pojciem stosunkowo nowym, dlatego w literaturze przedmiotu omawiane s róne
jego definicje oraz dokonywane s wstpne próby jego kwantyfikacji. Celem podjcia bada
opisanych w artykule jest wpisanie dowiadcze zwizanych z dynamicznym rozwojem transportu w
Polsce w okresie transformacji systemowej w dyskusj nad istot i metodami wdroenia koncepcji
zrównowaonego rozwoju transportu, w tym ide decouplingu.
Analizowany model P. Tapio nie sprawdza si w odniesieniu do pastw takich jak Polska w okresie
1990-2007. Zestawienie wskaników opartych na badaniu stóp wzrostu PKB i wolumenu pracy
przewozowej pozwala zdiagnozowa sytuacj jako sprzyjajc couplingowi lub decouplingowi lecz
nie mówi o jej wartoci z punktu widzenia rynku i spoeczestwa,. Jakociowa ocena danego sektora
gospodarki zaley bowiem nie tylko od kosztów, ale i od korzyci, jakie ten sektor generuje.
Zestawienie obu kategorii w postaci wskanika zrównowaenia transportu (WZT) i nastpnie
zderzenie go z tempem rozwoju gospodarki obrazowaoby stan zrównowaenia transportu na danym
obszarze. Celem polityki transportowej nie powinien by wic decoupling, lecz zwikszanie
efektywnoci funkcjonowania transportu, wyraon ilorazem efektów (korzyci) do nakadów
(kosztów). Reasumujc, za cel rozwojowy naley uzna obnianie transportochonnoci gospodarki,
przy zachowaniu niemalejcego udziau tego sektora w tworzeniu PKB.
Sowa kluczowe: decoupling, zrównowaony rozwój, transport, PKB.
112
Agnieszka Skala-Poniak
DECOUPLING IN A TRANSITION ECONOMY
Abstract: By the end of last century, a focus on sustainable socio-economic development became a priority
of both global and regional economic policies. Alignment of directions for development of European
transportation system with principles of sustainable development is also a key objective of Common
Transportation Policy run by the European Union. An idea of decoupling has emerged in this context, i.e.
breaking up a dependency of economic and transportation developments. It is considered that there is a
contradiction between such dependency and the process of sustainable development in transportation.
However, to what extent both phenomena exclude each other, is still discussed by experts.
Decoupling is a relatively new idea, therefore its different definitions are being presented in related literature
as well as initial quantification efforts are being made. The objective for research described in the article is to
make the experience from dynamic development of transportation in Poland a part of discussion on the merit
and methodology for implementing the sustainable development in transportation, including the idea of
decoupling.
The model by P. Tapio, analysed in the article, is not applicable to countries like Poland in a period of 19902007. Indicators based on research of growth ratios for GDP and transportation volumes allow to diagnose
the situation as conducive for both coupling and decoupling but do not provide its valuation in terms of
market and society. It is so as a qualitative evaluation of particular economic sector depends not only on costs
but also on benefits which it generates. Combination of both categories is a form of transport’s sustainability
indicator (TSI) and then its comparison with the dynamics of economic development would present a status
of transportation sustainability in a particular area. As a result, decoupling should not be an objective for the
transportation policy, but an increase in transportation efficiency, expressed as a quotient of results (benefits)
and efforts (costs). All in all, decreasing dependency of economic development on transportation while
maintaining the sector’s share in generating GDP, should be the objective.
Keywords: decoupling, sustainable development, transport, GDP.
Recenzent: Tomasz Ambroziak
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 72
Transport
2010
Jolanta ak, Roland Jachimowski, Konrad Lewczuk
Politechnika Warszawska Wydzia Transportu
Ilona Jacyna, Micha Kodawski
Studia Doktoranckie, Politechnika Warszawska Wydzia Transportu
FUNKCJE REALIZOWANE PRZEZ PODSYSTEMY
SYSTEMU LOGISTYCZNEGO POLSKI
Rkopis dostarczono: lipiec, 2010
Streszczenie: W artykule przedstawiono ogólne pojcie struktury Systemu Logistycznego Polski
(LSP). Okrelono funkcje LSP oraz zakresy przeksztace strumieni materiaów i informacji, które
system realizuje. Przeprowadzono analiz elementów systemu logistycznego w tym jego
podsystemów. Kady podsystem zosta opisany za pomoc modelu oraz scharakteryzowany pod
wzgldem zasigu, spenianych funkcji i wzajemnych wspózalenoci.
Sowa kluczowe: system, systemy logistyczne, funkcje systemów logistycznych.
FUNCTIONS PERFORMED BY SUBSYSTEMS OF LOGISTICS SYSTEM OF POLAND
Abstract: Paper presents general approach to structure Logistic System of Poland (LSP). The functions
performed by LSP and ranges of material flows transformations and information flows transformation are
defined. An analysis of the logistic system elements including its subsystems is performed. Each subsystem
is characterized in terms of coverage, compliance with the logistic functions and interdependences between
other elements. Subsystems models are provided.
Keywords: systems, logistic systems, logistics systems functions
Recenzent: Tomasz Ambroziak