Концептуальная модель электрической тяги городского электрического транспорта

CONCEPTUAL MODEL OF ELECTRIC TRACTION OF URBAN ELECTRIC TRANSPORT

Aver Aukhadeev

candidate of technical sciences, associate professor, Kazan State Power Engineering University, Russia, Kazan

Leila Kisneeva

Senior Lecturer, Kazan State Power Engineering University, Russia, Kazan

Angela Sidorova

student, Kazan State Power Engineering University, Russia, Kazan

Almaz Mukimov

student, Kazan State Power Engineering University, Russia, Kazan

Аннотация. Проводится анализ электрической тяги городского электрического транспорта, позволяющий идентифицировать концептуальную модель ее построения. Полученные результаты послужат информационной основой построения адекватной математической модели.

Abstract. Analysis of electric traction of urban electric transport allowing to identify the conceptual model of its construction is carried out. The obtained results will serve as an information basis for constructing an adequate mathematical model.

Ключевые слова: электрическая тяга; городской электрический транспорт; электротехнические комплексы и системы; эффективность.

Keywords: electric traction; urban electric transport; electrotechnical complexes and systems; efficiency.

Анализ формирования и реализации электрической тяги (ЭТг) городского электрического транспорта ГЭТ позволит идентифици­ровать ее концептуальную модель, которая послужит информационной основой построения математической модели, необходимой для поиска решений актуальной задачи повышения ее эффективности в системе ГЭТ.

ГЭТ является сложнейшей системой, которая характеризуются большим числом элементов и внутренних связей, выполняющих сложную функцию удовлетворения потребности населения в перевозках. В системе ГЭТ можно выделить подсистемы и комплексы подсистем различного характера: технические, технологические, производственные и др. [1]. Для анализа ЭТг рассмотрим ГЭТ как производственно-техническую систему.

Техническую часть системы ГЭТ образуют подсистемы: электрический подвижной состав (ЭПС); путевое хозяйство (ПХ); заводы и депо (Д); устройства электроснабжения (ЭС); устройства связи и блокировки (СБ); средства управления движением (УД). Подсистемы, связанные функционально образуют комплексы различных рангов, например, двухэлементные (ЭПС-ЭС, ЭПС-ПХ и т. п.) или трехэлементные (ЭПС-ПХ-ЭС, ЭС-ЭПС-УД и т. п.). Часть технической составляющей ГЭТ, включающую подсистемы ЭС и ЭПС можно выделить как электротехнический комплекс (ЭТК) ЭТг [2]. Структура и параметры данного ЭТК будут однозначно определяться системой ЭТг. Для определения различий в понятиях «электротехнический комплекс ЭТг» и «система ЭТг» рассмотрим производственную часть системы ГЭТ.

Транспортное производство (ТП) структурно может быть разделено на две подсистемы – управляющей и управляемой [3]. Первая – осуществляет интегративную «управленческую функцию», вторая – процесс ТП. Вместе эти подсистемы образует производственную часть системы ГЭТ. Управляемая подсистема является системой более высокого уровня для технической и др. подсистем ГЭТ. Входя в техническую систему, ЭТК ЭТг в совокупности с инструкциями, регламентами, правилами и т. п. формирует технологическую систему или «технологию электрической тяги», которую и называют термином «система электрической тяги». Техническая и технологическая системы ЭТг взаимосвязаны и взаимодействуют для достижения основной цели ГЭТ - реализации процесса перемещения пассажиров. Таким образом, ЭТг можно идентифицировать и как процесс. В [4] данный процесс определяется как перемещение с использованием ЭПС, т. е. как транспортный процесс, в [2] как производственный процесс превращения электро­энергии (ЭЭ) в грузоопоток.

Анализ [5, 6], показывает, что понятия процессов «произ­водственный» и «транспортный» с учетом специфики трать частью производственного.

Аналогично транспортный процесс лишь часть процесса ЭТг, характеризующий только управляемое механическое перемещения т. е. перевозочный процесс. ЭТг же включает в себя процессы образования управляемой тяги ЭПС, посредством превращения ЭЭ в механическую [2].

Анализ [3, 5, 7] показывает, что ЭТг можно идентифицировать как основной технологический процесс производственного процесса ГЭТ, в ходе которого происходит упорядоченная последовательность взаимосвязанных действий, направленных на обеспечение транспортного процесса ЭПС.

На основании вышесказанного, можно сделать вывод, что «электрическая тяга» это и «электротехнический комплекс», и «технологическая система» и «технологический процесс (рисунок 1).

Рисунок 1. Концептуальная модель электрической тяги (ЭТг) в производственно-технической системе ГЭТ

Процесс ЭТг как часть производственного процесса рассматри­вается в теории транспортного менеджмента, а как определяющая технологического процесса механического движения в теории ЭТг. Для развития новых представлений о реализации ЭТг как сложного технологического процесса с целью поиска методов и средств повышения ее эффективности представляет научный интерес рассмотрение структурно-функциональные особенности процесса движения ЭПС в системе ГЭТ.

Результаты проведенного анализа могут быть переосмыслены с позиций синергетических представлений, что будет способствовать развитию общей теории электрической тяги в контексте современной научной методологии.