Устройство для моделирования динамики транспортного потока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН С 06 С 7/70ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Н.М.Кузнецова и В.В.Мусатов (71) Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 758199, кл. 6 06 б 7/70, 1978,2. Авторское свидетельство СССР к 851427, кл. 5 06 6 7/70, 1980 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА, содержащее реверсивный счетчик, выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ,первый и второй элементы И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности мо" делирования, в устройство дополнительно введены датчик случайных импульсов, блок сравнения, первый, второй и третий счетчики, регистр, второй и третий элементы ИЛИ, третий, четвертый и пятый элементы И, первый, второй элементы 2 И-ИЛИ и элемент ЗИ-ИЛИ, причем выход первого эле мента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу первого элемента 2 И-ИЛИ, прямоый выход которого подключен к первому входу элемента ЗИ-ИЛИ, группа входов которого соединена с выходами первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу несравнения блока сравнения, выход сравнения которого соединен с установочными входами первого ивторого счетчиков и регистра, выходы которого подключены к первой груп-пе входов блока сравнения, втораягруппа входов которого соединена с выходами второго счетчика, прямые выходы которого подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом сравнения блока сравнения, выход третьего элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика и с суммиРующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, установочные входы регистра соединены с выходом датчика случайных импульсов, счет,ный вход второго счетчика соединен с выходом элемента ЗИ-ИЛИ, соответствующие входы которого соединены с выходом пятого элемента И и второго элемента 2 И-ИЛИ, первый .вход пятого элемента И соединен с первыми входами первого и второго элементов 2 И-ИЛИ и является первьв входом устройства, .соответствующие входы первого и второго элементов 2 И-ИЛИ объединены и являются первой группой входов устройства, входы третьего элемента ИЛИ являются второй группой входов устройства, второй вход четвертого элемента И является вторым входом устройства, запускающий вход датчика случайных импульсов соединен с входом разрешения записи регистра и являетсятретьим входом устройства, вторыевходы второго и пятого элементов Иявляются соответственно четвертыми пятым входами устройства, прямойи инверсный выходы второго разряда 1116441реверсивного счетчика, выходы сравнения и несравнения блока сравнения, выход первого элемента И являются соответствующими выходами устройства.1Изобретение относится к электронному моделированию и может быть использовано для исследования транспортных потоков на железных дорогах, дляопределения величины пропускных способностей участков, составления икорректировки графиков движения поездов.Известно устройство для моделирования динамики транспортного потока, содержащее генератор тактовыхимпульсов, ь накопительных конденсаторов, блок задания начальных условий и Ь блоков управления зарядоми разрядом накопительных конденсаторов, каждый из которых состоитиз ключевых элементов, триггеров,элементов И. Устройство также содержит схему сравнения и стабилизаторытока в каждом блоке управления зарядом и разрядом накопительного конденсатора 11.Известное устройство позволяетмоделировать динамические свойстватранспортных средств с невысокой точ ностью,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является уст. ройство, содержащее и блоков управления, первые входы которых соедине. ЗОны с выходом генератора тактовых импульсов, блокзадания начальных условий, выход которого подключен квторому входу каждого блока управления, третий и четвертый входы каждого блока управления соединеныс первыми выходами последующего ипредьдущего блоков управления, первый выход каждого блока управленияподключен соответственно к треть Оему входу последующего блока управ. ления и к четвертому входу предьдущего блока упраВления. Устройствосодержит также реверсивные счетчики.Второй выход блока задания начальных 2условий соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к второму выходу первого блока управ-. ления, выходы каждого реверсивного счетчика подключены к группе входов соответствующего блока управления, второй выход каждого блока управления соединен с вычитающим входом соответствующего реверсивного счетчика, суммирующий вход которого подключен к третьему выходу предьдущего блока управления, при этом каждый блок управления содержит первый и второй триггеры, выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых объедине-, ны и подключены к первому входу блока управления, выход второго элемента И соединен с вторым выходом блока управления, выход третьего элемента И подключен к третьему выходу блока управления. Входы элемента ИЛИ соЮ единены с группой входов блока управления, его выход через элемент НЕ подключен к первым входам первого и второго триггера, второй вход первого триггера подключен к третьему входу блока управления, вто-. рой вход второго триггера соединен с четвертым входом блока управления, первый вход первого триггера и второй вход второго триггера объединены и подключены к второму входу блока управления 2 .Указанное устройство не позволяет полностью моделировать организацию движения и управление движением транспортного потока применительно к железнодорожным сетям, поэтому проследить динамику транспортного потока в приложении к движению поездов с учетом случайных отклонений от графиков движения по времени11164 25 3и управления изменением скорости движения поездов в процессе их движения по блоку-участку цевозможцо.В указанном устройстве исключена возможность контроля накопления5 транспортных средств, что важно для организации движения поездов по железным дорогам.Цель изобретения - повышение точности моделирования. 1 ОПоставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования динамики транспортного потока, содержащее реверсивный счетчик, выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ, первый и второй элементы И, дополнительно введены датчик случайных импульсов, блок сравнения, первый, второй и третий счетчики, регистр, второй и третий элементы ИЛИ, третий, четвертый и пятый элементы И, первый; второй элементы 2 И-ИЛИ и элемент ЗИ-ИЛИ, причем вьмод первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу первого элемента 2 И-ИЛИ, прямой выход которого подключен к первому входу элемента ЗИ-ИЛИ, группа входов коЗО торого соединена с выходами первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу несравнения блока сравнения, выход сравнения которого соединен З 5 с установочными входами первого и второго счетчиков и регистра, выходы которого подключены к первой группе входов блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с вы О ходами второго счетчика, прямые выходы которого подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вьмодом сравнения блока сравнения, выход третьего элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика и с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычи тающий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, первый.вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, установочные входы регистра соединены с выходом 55 датчика случайных импульсов, счетный вход второго счетчика соединен с выходом элемента ЗИ-ИЛИ, соответ 41 4Гтвуюц 1 Р цхоль 1 которогО соединены с выходом пятого элемента И и второго элемента 2 И-ИЛИ, первый вход пятого элемента И соединен. с первыми входами первого и второго элементов 2 И-ИЛИ и является первым входом устройства, соответствующие входь 1 первого и второго элементов 2 И-ИЛИ объединены и являются первой группой входов устройства, входы третьего элемента ИЛИ являются второй группой входов устройства, второй вход четвертого элемента И является вторым входом устройства, запускающий вход датчика случайньм импульсов соединен с входом разрешения записи регистра и является третьим входом устройства, вторые входы второго и пятого элементов И являются соответственно четвертым и пятым входами устройства, прямой и инверсный выходы второго разряда реверсивного счетчика, выходы сравнения и несравнения блока сравнения, выход первого элемента И являются соответствующими выходами устройства.На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство для моделирования динамики транспортного потока, представляющее собой модель одного блок-участка железной дороги; на фиг. 2 - модель транспортной сети, составленная из моделей блок-участков.Устройство (фиг. 1) содержит датчик 1 случайных импульсов, регистр 2, блок 3 сравнения, счетчики 4-6, элементы 2 И-ИЛИ 7-8, элемент ЗИ-ИЛИ 9, элементы И 10-14, элементы ИЛИ 15-17, реверсивный счетчик 18.Блок 3 сравнения содержит и элементов 2 И-ИЛИ 19 и элемент И 20,Кроме того, на фиг. 2 изображены блок 21 выработки сигнала, соответствующего показанию светофора, состоящий из элементов 2 И-ИЛИ 7-8 и элемента И 10, блок 22 выработки импульсов движения, состоящий из элементов И 11, ЗИ-ИЛИ 9 и счетчика 5, блок 23 разрешения выдачи, кода с датчика случайных импульсов и записи в регистр, состоящий из элементов ИЛИ 15 и Й 12, блок 24 счетчиков, состоящий из счетчика 6, реверсивного счетчика 18, элементов ИЛИ 16, 17 и элементов И 13, 14, блок 25 имитации станции или проходного светофора в конце25 7 1164формирование импульсов, поступающих на входы реверсивного счетчика 18 и счетчика 6 блока 24 счетчиков происходит на элементах ИЛИ 16,17 и элементах И 13, 14, при этом импульс СИ 1, поступающий на сум+мирующий вход реверсивного счетчика 18 и счетныйвход счетчика 6, вырабатывается (логическая "1") при условии, что имитация движения по О езда по 1"му блок-участку закончена и обнуление счетчика 4 еще не произошло. Импульс СИ, поступающий на вычитающий вход реверсивного счетчика 18, вырабатывается анало гично при условии, что имитация движения поезда по ( 1+1)-му блок- участкузаконченаС= Р,.(8. ч 8 . ч" ч б , ) где В 11,В,.,В,. - сигналы с выходов соответственно 1,2 и -го разрядов счетчика 4 и 1-го блок- участка.Блок 25 имитации станции или проходного светофора в конце блок- участка имеет выходные сигналы С и С и построен на триггере, состояние которого устанавливается от тумблера в положение, соответствующее З 0 наличию станции (логическая "1") .или проходного светофора (логический "0") перед началом моделирования по заданной последовательности станций и проходных светофоров в конце блок- участков.Устройство работает следующим образом.После установки маршрута движения поездов на блоках 25 с датчика 140 случайных импульсов при разрешении с элемента И 12 предыдущего блок- участка поступает код числа, соответствующего закону распределения времени движения поезда по данному45 блок-участку с учетом случайных факторов, и записывается в 1 -разрядный регистр 2 по тому же сигналу разрешения. Выбор числа разрядов регистра 2 и счетчика 4 позволяет уе 50 тановить любую точность числа, соответствующего закону распределения времени движения поезда по блок-участку. Последовательность импульсов ТИ, поступающая с генератора тактовых импульсов на первыи вход элеч55 мента И 11, при наличии одного из сигналов с элементов 2 И-ИЛИ 7,8 и элемента. И 10, имитирующих соответ 41 8ственно красный, желтый и зеленый света светофора, формируется на элементе И 1, счетчике 5 и элементе ЗИ-ИЛИ 9 в последовательность импульсов М; определенной частоты, пропорциональной скорости движения поезда на установленный свет свето,фора. Сигнал разрешения выработки импульсов движения М; формируется на блоке 3 сравнения кодов регистра 2 и счетчика 4 и поступает на второй вход элемента И 11, если коды регистра 2 и счетчика 4 не совпадают, т.е. при имитации движения поезда по блоку-участку . Содержимое счетчика 4 в процессе имитации движения поезда увеличивается за счет импульсов М , поступающих с элемента ЗИ-ИЛИ 9 В момент, когда коды регистра 2 и счетчика 4 совпадут, блоком 3 сравнения вырабатывается сигнал запрета на выработку импульсов движения М т,е. движе 1ние поезда по блок-участку закончено. Этот сигнал при разрешении с элемента ИЛИ 17 через элемент И 14 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 18 и на счетный вход счетчика 6, определяющего пропускную способность блок-участка, увеличивая содержимое этих участков на единицу, а также при разрешении с элемента ИЛИ 16 через элемент И 13 - на вычитающий вход реверсивного счетчика 18 позади лежащего блок-участка, уменьшая его содержимое на единицу. В реверсивных счетчиках 18 каждого блок-участка происходит подсчет импульсов, имитирующих количество поездов, находящихся в данный момент на блок-участке, а на счетчике 6, определяющем пропускную способность блок- участка, количество поездов, прошедших по блок-участку за исследуемый промежуток времени. Кроме этого, в случае имитации наличия станции в конце блок-участка возможно . накопление поездов, что регистрируется в реверсивном счетчике 18. По сигналу запрета с блока 3 сравнения также происходит сброс содержимого регистра 2 и счетчиков 4,5,Предлагаемое устройство благодаря наличию новых элементов и связей между ними позволяет повысить точность моделирования динамики транспортных потоков и поездов на железных дорогах.1116441Составитель А.КолчинРедактор Л.Алексеенко Техред С,Мигунова Корректор О.ТигорЗаказ 6931/39 Тираж 698 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4