Modelowanie elementów i systemów transportowych

Stateczność ruchu pojazdu szynowego w kontekście przyczynowego zjawiska ...
19
Spis rzeczy _ Contents
Mariusz Wasiak _ Optymalizacja hierarchicznego systemu obsługi logistycznej ........................................................................... 5
The optimization of logistic services in a hierarchical distributions system
Marek Malarski _ Problem wyznaczania wskaźnika dyspozycyjności portu lotniczego................................................................. 25
Question of airport usability factor determinate
Anna Stelmach, Marek Malarski _ Model obsługi ruchu lotniczego w rejonie portu lotniczego ................................................... 41
A model of air traffic service in airport area
Piotr Kawalec, Dariusz Koliński _ Analiza i synteza trójkanałowej samoczynnej sygnalizacji przejazdowej w strukturach
FPGA ........................................................................................................................................................................................ 61
Analysis and synthesis of the three-canal automatic level crossing in FPGA devices
Cezary Łucyk _ Badania rozkładu temperatury wzdłuŜ zezwojów ułoŜonych w Ŝłobkach wirnika maszyny elektrycznej ........... 87
The study of temperature distribution along the electrical coils laid in the rotor grooves
Krzysztof Zboiński _ Komputerowe metody modelowania w symulacji ruchu pojazdów szynowych .........................................105
Computer methods of modelling in simulation of railway vehicles motion
Andrzej Gągorowski _ Modelowanie mechatronicznych zawieszeń siedzisk pojazdów z uwzględnieniem indywidualnych
cech kierowców i maszynistów ...............................................................................................................................................135
The modelling mechatronic suspension of vehicle seats with regard to individual needs of drivers and machinists
Mirosław Dusza, Krzysztof Zboiński _ Stateczność ruchu pojazdu szynowego w kontekście przyczynowego zjawiska
dynamicznego ..........................................................................................................................................................................149
Railway vehicle stability analysis in terms of the corresponding casual dynamic phenomena
Optymalizacja hierarchicznego systemu obsługi logistycznej
3
Mariusz Wasiak
Wydział Transportu
OPTYMALIZACJA HIERARCHICZNEGO
SYSTEMU OBSŁUGI LOGISTYCZNEJ
Rękopis dostarczono 15.12.2005 r.
Artykuł prezentuje pewne podejście do zagadnienia optymalizacji obsługi logistycznej obszaru w wieloszczeblowych
systemach dystrybucji. Przedstawiono formalny zapis modelu wieloszczeblowego systemu dystrybucji, uwzględniając nałoŜone
ograniczenia oraz kryteria jego oceny. PrzedłoŜono takŜe sformułowanie zadania wielokryterialnej optymalizacji organizacji
systemu obsługi logistycznej obszaru. Istotę zaproponowanego podejścia do wielokryterialnej oceny wieloszczeblowego systemu
obsługi logistycznej obszaru pokazano na przykładzie rzeczywistego trójszczeblowego systemu dystrybucji.
THE OPTIMIZATION OF LOGISTIC SERVICES
IN A HIERARCHICAL DISTRIBUTIONS SYSTEM
Summary
The paper includes a new approach to the problem of the optimization of logistic services in a multi-tiered distribution
system within a given area. A formal description of the model of a hierarchical distribution system including the constraints and
evaluation criteria involved. Further, a multicriteria optimization problem of a hierarchical distribution system has been formulated. The proposed algorithm is illustrated with an example of a three-tiered distribution system.
Recenzenci: Marianna Jacyna
Florian Piasecki
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 56
Transport
2006
Marek Malarski
Wydział Transportu
PROBLEM WYZNACZANIA WSKA_NIKA
DYSPOZYCYJNOŚCI PORTU LOTNICZEGO
Rękopis dostarczono 15.12.2005 r.
Port lotniczy jest złoŜonym, pracującym w sposób ciągły obiektem technicznym o dynamicznej, nadmiarowej,
szeregowo-równoległej strukturze niezawodnościowej. Stan zdatności portu lotniczego dla próbki losowej potoku statków
powietrznych pozwala wyznaczyć tzw. wskaźnik dyspozycyjności portu lotniczego (Usability Factor). Dla wyznaczania
zdatności operacyjnej portu lotniczego _ dyspozycyjności rozróŜniono następujące operacje występujące w porcie lotniczym:
start z widzialnością, start według wskazań przyrządów, lądowanie z widzialnością, lądowanie według wskazań przyrządów.
Przedstawiono elementy składowe modelu zdatności operacyjnej, dyspozycyjności portu lotniczego, warunki meteorologiczne
oraz wymagania statków powietrznych, jak równieŜ równania ograniczające dla zmiennych stanu z moŜliwymi kryteriami oceny.
Fragment modelu zaimplementowano i sprawdzono komputerowo dla dwóch kryteriów optymalizacji.
QUESTION OF AIRPORT USABILITY FACTOR DETERMINATE
Summary
An airport is a complex, continuously working, technical arena which has a dynamic, redundant, parallel in-line reliable
structure. The airport suitability for the random sampling of aircraft stream allows the designation of a, so-called, airport usability
factor.
For airport operational suitability (utilization) the following real operations were distinguished; take off in accordance with
Visual Flight Rules, take off in accordance with Instrument Flight Rules, landing in accordance with Visual Flight Rules,
landing in accordance with Instrument Flight Rules. The constituents of operational suitability model, usability of airport
structure, meteorological conditions, aircraft requirements as well as limitative equations for variables of state, with possible
estimate criteria, were presented. A fragment of the model was implemented and investigated with aid of a computer for dual
optimization criteria.
Recenzenci: Mirosława Dąbrowa-Bajon
Florian Piasecki
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 56
Transport
2006
Anna Stelmach, Marek Malarski
Wydział Transportu
MODEL OBSŁUGI RUCHU LOTNICZEGO
W REJONIE PORTU LOTNICZEGO
Rękopis dostarczono 15.12.2005 r.
W artykule przedstawiono analizę struktur czynnościowych operacji samolotu w rejonie lotniska i na jego płycie. Wybór
(równieŜ losowy) realizacji struktury jest grafem skierowanym przejść stanów samolotu w ruchu w tym rejonie. Losowa
realizacja grafu czynnościowego doprowadziła do modelu typu sieci masowej obsługi dla zidentyfikowanego następstwa zdarzeń
w ruchu samolotów w pobliŜu lotniska oraz na płytach manewrowych i postojowych lotniska. Opracowany model składa się z
trzech schematów opisujących następstwa zdarzeń: fazy lądowania, fazy obsługi naziemnej i fazy startu. Model formalny
posłuŜył do implementacji komputerowej oraz oceny procesu ruchu, jak równieŜ prowadzenia eksperymentów numerycznych na
danych pomiarowych.
A MODEL OF AIR TRAFFIC SERVICE IN AIRPORT AREA
Summary
This article presents a functional structures analysis of aircraft operations in an aerodrome area and on its deck. The choice
(which is random) of the realization structure is presented in the a graphic form, illustrating specific phases of aircraft operations
in a given area. The realization, by chance, of the functional graphic chart resulted in the creation of a model of a mass service
network. This is for a specific chain of events in aircraft operations in the aerodrome area as well as on handling and parking
decks. This elaborated model consists of three drafts (diagrams) presenting specific chain of events: the landing phase, the
on-ground service phase and the take off phase. This formal model was used as a base for computer implementation and for the
estimation of operations movements as well as for numerical experiments based on the data obtained.
Recenzenci: Mirosława Dąbrowa-Bajon
Florian Piasecki
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 56
Transport
2006
Piotr Kawalec
Wydział Transportu. Zakład Sterowania Ruchem Drogowym
Dariusz Koliński
PKP PLK S.A. Zakład Linii Kolejowych w Warszawie
ANALIZA I SYNTEZA TRÓJKANAŁOWEJ
SAMOCZYNNEJ SYGNALIZACJI PRZEJAZDOWEJ
W STRUKTURACH FPGA
Rękopis dostarczono 15.12.2005 r.
W artykule przedstawiono, na przykładzie samoczynnych sygnalizacji przejazdowych, nowe podejście do budowy urządzeń
sterowania ruchem kolejowym. Opracowano algorytmy działania uniwersalnej struktury trójkanałowej ssp oraz komparatora
bezpiecznego. Zaprezentowano proces specyfikacji, syntezy i implementacji opracowanych algorytmów w układach FPGA.
Przeprowadzono analizę czasową i niezawodnościową prototypu opracowanej samoczynnej sygnalizacji przejazdowej.
ANALYSIS AND SYNTHESIS OF THE THREE-CANAL AUTOMATIC
LEVEL CROSSING IN FPGA DEVICES
Summary
In this article a new theory of building automatic level crossings is presented. Algorithms of the workings of a universal
three-canal structure and a safety comparator have been compiled. The specification, synthesis and implementation process of
the algorithms in FPGA devices have also been presented. A time and dependent analysis of the automatic level crossing prototype has also been outlined.
Recenzenci: Mirosława Dąbrowa-Bajon
Andrzej Lewiński
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 56
Transport
2006
Cezary Łucyk
Wydział Transportu
BADANIA ROZKŁADU TEMPERATURY
WZDŁUś ZEZWOJÓW UŁOśONYCH
W śŁOBKACH WIRNIKA
MASZYNY ELEKTRYCZNEJ1
Rękopis dostarczono 15.12.2005 r.
Omówiono wymagania odnoszące się do nagrzewania uzwojeń maszyn elektrycznych. Opisano badania cieplne zezwoju
ułoŜonego w Ŝłobku wirnika. W części dotyczącej badań teoretycznych przedstawiono model obwodowy układu i wyniki
eksperymentu symulacyjnego. W części doświadczalnej podano istotniejsze cechy modelu fizycznego, układu zasilania i systemu
rejestracji pomiarów oraz wyniki badań, obrazujące rozkład temperatury wzdłuŜ zezwojów.
THE STUDY OF TEMPERATURE DISTRIBUTION
ALONG THE ELECTRICAL COILS LAID
IN THE ROTOR GROOVES
Summary
The technical requirements concerning the upper limit of the temperature of coils in electrical machines are discussed. The
thermal examinations of coil windings laid in the rotor grooves are described. In the first part, concerning theoretical studies, a
circuit model and the results of simulation experiments are presented. In the second part, which deals with empirical research, the
essential features of the physical model, supply system and the methods employed in recording the measurements observed are
recounted. Some results of examinations, which illustrate the distribution of temperature along the coils, are given.
Recenzent: Tadeusz Niedziela
1
Praca wykonana w ramach grantu rektorskiego nr 503G11603790.
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 56
Transport
2006
Krzysztof Zboiński
Wydział Transportu
KOMPUTEROWE METODY MODELOWANIA
W SYMULACJI RUCHU POJAZDÓW
SZYNOWYCH
Rękopis dostarczono 15.12.2005 r.
W pierwszej części artykułu przedstawiono metody modelowania dynamiki pojazdów szynowych wykorzystywane w
budowie modeli matematycznych stosowanych do opisu ruchu pojazdów szynowych. Celem modeli tworzonych tymi metodami
i odpowiadającego im opisu ruchu jest symulacja komputerowa (numeryczna) ruchu modeli, pozwalająca na odwzorowanie
ruchu rzeczywistych obiektów. Wyniki symulacji mogą być podstawą wszechstronnej analizy własności danego obiektu, tak na
poziomie inŜynierskim, jak i badawczym, umoŜliwiając ograniczenie bądź zastąpienie badań rzeczywistego obiektu badaniami
numerycznymi jego modeli. W części drugiej artykułu obszernie omówiono spotykane w rzeczywistości zastosowania praktyczne modeli matematycznych w symulacji ruchu pojazdów szynowych. Dokonano ich uporządkowania oraz pokazano
róŜnorodność i ogrom tych zastosowań.
COMPUTER METHODS OF MODELLING IN SIMULATION
OF RAILWAY VEHICLES MOTION
Summary
The methods of modelling railway vehicle dynamics, which are utilised to describe the motion of railway vehicles, are
presented in the first part of this article. The aim of the models, built using these methods and for the corresponding description
of motion, is the computer (numerical) simulation of model motion, which makes it possible to imitate the motion of a real
object. It is possible that the results from such a simulation might form the basis for a comprehensive analysis of a given object's
properties, both on an engineering and research level, which enable replacement or limitation studies of a real object with
numerical studies. In the second part of the paper, real practical applications of the mathematical models in the simulation of
railway vehicles' motion are discussed in depth. These applications were classified and their variety and countless numbers were
revealed.
Recenzenci: Andrzej Chudzikiewicz
Jan Gronowicz
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 56
Transport
2006
Andrzej Gągorowski
Wydział Transportu
MODELOWANIE MECHATRONICZNYCH
ZAWIESZEŃ SIEDZISK POJAZDÓW
Z UWZGLĘDNIENIEM INDYWIDUALNYCH
CECH KIEROWCÓW I MASZYNISTÓW
Rękopis dostarczono 15.12.2005 r.
W artykule opisano modelowanie i badania symulacyjne siedzisk pojazdów z mechatronicznym zawieszeniem (aktywnym i
semiaktywnym). Pod pojęciem zawieszeń mechatronicznych rozumiemy zawieszenia o parametrach sterowanych elektronicznie.
Autor obok koncepcji budowy takich siedzisk (dostosowujących się do indywidualnych cech operatorów pojazdów) przedstawia
metodę syntezy algorytmów sterowania z wykorzystaniem sieci neuronowych, przy uwzględnieniu postulatu minimalizacji
oddziaływania drgań na operatora pojazdu. Proponowana konstrukcja przewiduje wykorzystanie tłumika z cieczą
magnetoreologiczną i serwomechanizmu elektrohydraulicznego. Przedmiotem symulacji jest kompleksowy układ człowiek _
siedzisko ze szczególnym uwzględnieniem jego zawieszenia. W referacie zaprezentowano modele poszczególnych elementów
tego układu oraz częściowe wyniki badań symulacyjnych.
THE MODELLING MECHATRONIC SUSPENSION
OF VEHICLE SEATS WITH REGARD TO INDIVIDUAL NEEDS
OF DRIVERS AND MACHINISTS
Summary
The paper presents modelling and simulations of vehicle seats with mechatronic suspension (active and semi-active). The
author presents a new concept of the active mechatronic suspension of the driver's/machinist's seats (which are adjustable to meet
the individual needs of operators) and a synthesis control system based on the neural network. The technical construction of the
suspension will utilize Magneto-Rheological (MR) Fluid Damper (of a viscidity determined by the value of an applied electric
current) and an electrohydraulic servomechanism. This paper presents a model of the elements of a complete system _
human/vehicle seat: models of the human body, models of active and semi-active suspension and partial simulation results.
Recenzenci: Jan Gronowicz
Jerzy Manerowski
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 56
Transport
2006
Mirosław Dusza, Krzysztof Zboiński
Wydział Transportu
STATECZNOŚĆ RUCHU POJAZDU SZYNOWEGO
W KONTEKŚCIE PRZYCZYNOWEGO ZJAWISKA
DYNAMICZNEGO
Rękopis dostarczono 15.12.2005 r.
Badanie stateczności ruchu pojazdów szynowych jest przedmiotem wielu publikacji (np. [3]), które najczęściej ujmują to
zagadnienie w sensie badania rozwiązań liniowego modelu pojazdu. W niniejszej pracy badania stateczności oparte są na
obserwacji i analizie zjawiska generowania się w układzie pojazd szynowy _ tor drgań samowzbudnych. Badano nieliniowy
model pojazdu szynowego.
RAILWAY VEHICLE STABILITY ANALYSIS IN TERMS
OF THE CORRESPONDING CASUAL DYNAMIC PHENOMENA
Summary
A general overview of methods of railway vehicle stability analysis is presented. The method is based on studying
self-exciting vibrations that appear in some range of velocity. The typical simulation results are presented and discussed in this
context. This method enabled investigation on both straight and curved track and shows the similarities and differences between
a vehicle's properties on these two types of track.
Recenzenci: Jan Gronowicz
Jerzy Manerowski