Дипломная работа (бакалавр/специалист) на тему Внедрение системы мониторинга железнодорожного транспорта на базе ГЛОНАС И GPS

Содержание:

РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1. Железнодорожный транспорт России 9
1.1. Характеристика железных дорог России 9
1.2. Грузовые перевозки на железнодорожном транспорте 11
1.3. Существующие системы мониторинга железнодорожного транспорта 25
2. Разработка системы мониторинга ГЛОНАСС / GPS 34
2.1. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАС 34
2.3. Разработка структурной схемы системы мониторинга ГЛОНАС и GPS 51
2.4. Выбор оборудования системы мониторинга ГЛОНАС и GPS 54
3. Расчет экономической эффективности внедрения системы мониторинга ГЛОНАС и GPS 62
4. Безопасность и риски 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 72

Введение:

Актуальность темы: в настоящее время на железнодорожном транспорте возникает необходимость оперативного слежения за местоположением и состоянием вагонного хозяйства, и передачи об этом оперативной информации диспетчеру и собственнику.
Система глобального спутникового позиционирования – система спутникового мониторинга и управления подвижными объектами, построенная на основе систем спутниковой навигации, оборудования и технологий сотовой и/или радиосвязи, вычислительной техники и цифровых карт.
Практически все железные дороги большинства стран мира в настоящее время имеют в своем распоряжении те или иные технические средства, позволяющие осуществлять контроль (слежение) за передвижением своих объектов. Россия не является исключением из общего правила. Однако существующие средства, использующиеся на железных дорогах России, не являются совершенными, обладают малой степенью автоматизации и имеют малую достоверность. Это связано с тем, что как привило применяется система мониторинга, обладающая высокой погрешностью.
В последние годы возникает потребность во внедрении новых надежных технических средств, которые позволили бы осуществлять автоматизированный сбор диспетчерской информации с вагонного хозяйства, а также передавать информацию диспетчерским пунктам и собственнику.
В настоящее время в России активно продвигается и лоббируется использование сигналов спутников ГЛОНАСС, разработка и производство клиентского оборудования мониторинга для этой системы. Принят ряд законодательных актов, которые форсируют внедрение ГЛОНАСС и ограничивают применение других систем.
С 1 января 2006 г. все вновь вводимые в эксплуатацию транспортные средства, включая самолеты, суда, наземный транспорт, геодезическое оборудование и космические аппараты, — должны в обязательном порядке оснащаться аппаратурой спутниковой навигации отечественной системы ГЛОНАСС или комбинированными приемниками ГЛОНАСС/GPS, согласно [1]: «В целях обеспечения национальной безопасности, проведения независимой политики в области спутниковой навигации, повышения эффективности управления движением транспорта, уровня безопасности перевозок пассажиров, специальных и опасных грузов, а также совершенствования геодезических и кадастровых работ Правительство Российской Федерации постановляет:
Оснащению аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАС И GPS подлежат следующие транспортные, технические средства и системы:
г) автомобильные и железнодорожные транспортные средства, используемые для перевозки пассажиров, специальных и опасных грузов…
Таким образом, в настоящей работе будет проработан вопрос о внедрении системы мониторинга железнодорожного транспорта на базе ГЛОНАС И GPS.
Цель работы: внедрение системы мониторинга железнодорожного транспорта на базе ГЛОНАС И GPS.
Задачи:
— рассмотреть характеристику железных дорог России;
— рассмотреть грузовые перевозки на железнодорожном транспорте;
— изучить глобальную навигационную спутниковую систему ГЛОНАС;
— изучить систему глобального позиционирования GPS;
— рассмотреть разработку структурной схемы системы мониторинга ГЛОНАС и GPS;
— изучить выбор оборудования системы мониторинга ГЛОНАС и GPS;
— рассчитать экономическую эффективность внедрения системы мониторинга ГЛОНАС и GPS;
— изучить безопасность и риски.

Заключение:

В данной работе были решены следующие задачи:
— дана развернутая характеристика железных дорог России. Приведены ее сравнительные параметры по сравнению с железными дорогами других стран;
— приведены параметры грузовых перевозок железнодорожным транспортом;
— дано детальное описание глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. Описаны основные типы спутников, этапы ее создания. Так же подробно описан принцип работы спутниковой системы;
— описана спутниковая навигационная система GPS. Так же приведены данные об этапах ее создания, типах спутников и принципе работы;
— в работе сделан вывод о том, что наиболее точное спутниковое позиционирование можно обеспечить путем использования оборудования, которое совмещает в своей работе данные от двух спутниковых систем: ГЛОНАСС и GPS;
— был произведен выбор оборудования для установки на локомотив. В рамках работы выбор был остановлен на комплексном локомотивном устройстве безопасности КЛУБ-У;
— был произведен расчет экономической эффективности внедрения системы мониторинга ГЛОНАСС и GPS. В результате расчетов было установлено, что срок окупаемости системы составит 3,59 года;
— в разделе безопасность и риски, были рассмотрены перспективы внедрения устройств спутникового мониторинга. В частности, их влияние на безопасность движения поездов.

Фрагмент текста работы:

1. Железнодорожный транспорт России
1.1. Характеристика железных дорог России

В России пассажирские перевозки осуществляются быстрее, чем во многих других странах, так как большинство железных дорог электрифицировано, что позволяет перевозить больше грузов. В России 510 станций, из которых 45 крупнейших (рис.1.1). Железнодорожный транспорт Российской Федерации — крупнейшей в мире он уступает по протяженности лишь США, так как в этой стране развитие железнодорожного транспорта началось раньше. В США электрифицировано 30% всех железных дорог.

Сегодня в России более половины железных дорог электрифицированы. Их общая протяженность — 43 000 км, что ставит Россию на первое место среди других стран.
На самом деле для экономики РФ – она играет существенную роль. На железных РФ дорогах осуществляется перевозка грузов и пассажиров. Благодаря им многие предприятия могут полноценно работать.
Своевременная доставка товаров — важная составляющая промышленного производства. Крупнейшая организация, осуществляющая перевозки по территории РФ, является ОАО «Российские железные дороги» (РЖД). Эта организация была создана в 2003 году и продолжает успешно работать. В состав компании входит семнадцать железных дорог.
Около 20% доходов приходится на государственные железные дороги (примерно 180 млрд. рублей в год). Помимо филиалов, у компании есть дочерние предприятия, которые осуществляют пассажирские и грузовые перевозки. В пригороде перевозки осуществляют пригородные пассажирские компании, которые были сформированы совместно Правительством РФ и ОАО «РЖД».
Количество железных дорог в стране продолжает увеличиваться. Полным ходом идет капитальный ремонт железнодорожного полотна, а также произвести полную замену подвижного состава. После модернизации железнодорожный сектор сможет работать на новом уровне и предоставлять качественный сервис. В настоящее время на РЖД, в большинстве, используются вагоны и локомотивы, которые производились в Советском Союзе. Однако, в последнее время налажено производство локомотивов новой серии: ЭП2К, ЭП20, ЭС5К, 3ЭС4К, 2ЭС5 «Скиф», 2ЭС6 «Синара», 2ЭС10 «Гранит», 2ЭВ120 «Князь Владимир» [1,6].

1.2. Грузовые перевозки на железнодорожном транспорте

Железнодорожные перевозки являются надежным способом доставки груза до места назначения по всей территории РФ. Поэтому в общей структуре перевозок они занимают первое место. При выполнении перевозки грузов железные дороги вступают в определенные отношения с грузовладельцами.
Эти взаимоотношения регламентируются определенными нормами и положениями, едиными и обязательными как для железных дорог, так и для всех предприятий, организаций и лиц, пользующихся их услугами.
Основным документом, устанавливающим права и обязанности, а также нормы ответственности железных дорог и тех организаций и лиц, которые пользуются ими служит Устав железнодорожного транспорта Российской Федерации [2]. В процедуре железнодорожных перевозок можно выделить несколько этапов: