Пример Глава2 патентный поиск

2 РЕЗУЛЬТАТЫ ПАТЕНТНОГО ПОИСКА ПО
ОТЕЧЕСТВЕННЫМ И ЗАРУУБЕЖНЫМ РАЗРАБОТКАМ
АНАЛОГИЧНОЙ ТЕМАТИКЕ
Вплоть до 60–х годов прошлого века на железных дорогах мира
тренажеры подготовки локомотивных бригад не получали распространения.
С развитием вычислительной техники ряд зарубежных и отечественных
фирм в 90–е годы построили успешные модели программно-аппаратных
комплексов, пригодных для обучения машинистов по заранее составленным
сценариям. В данном разделе приведено описание наиболее характерных
разработок в данной сфере, причем материал подобран таким образом, чтобы
провести сравнительный анализ представленных образцов, и определить, тем
самым направление разработки для дипломного проектирования.
2.1 Тренажер машиниста тепловоза 2ТЭ10У МИИТ
В 2004 году на кафедре «Локомотивы и локомотивное хозяйство»
МИИТ был разработан программно-аппаратный тренажерный комплекс для
подготовки машинистов грузового тепловоза 2ТЭ10У (рисунок 3),
разработанный в отделе микропроцессорной и вычислительной техники ПКБ
ЦТ (А.Г. Ройзнер, Я.Г. Шихер, Б.Л. Зеликан, Ф.В. Ярковский). Тренажер с
видеосистемой, построенной на базе цифрового фильма, предназначен для
обучения эффективным приемам управления поездом, действиям в
экстремальных ситуациях в визуальной обстановке, максимально
приближенной к условиям конкретного участка пути.
Рисунок 3 – Кандидат технических наук Валентин Балабин за
рабочим местом машиниста тренажера МИИТ
20
Основное отличие разработки кафедры от многих других тренажеров и
компьютерных имитаторов состоит в интерактивном использовании
видеоряда и характеристик реальных маршрутов, что дает новое качество в
обучении.
Тренажер оборудован реальным пультом управления тепловозом
2ТЭ10У, одного из самых распространенных грузовых локомотивов на сети
железных дорог СНГ. Все приборы, кнопки, тумблеры, педали и рукоятки
действующие, подсоединены к своим системам подлинного тепловоза.
Ощущения это вызывает самые неподдельные. Выведение на экран
изображения лежащего впереди пути и показаний напольных сигналов,
воспроизводящих то, что обычно видно через лобовое стекло, создает
близкую к реальности обстановку со всеми ее изменениями, характерными
для условий ведения поезда по конкретной линии. Одновременно на пульт
выводятся все показания измерительных приборов и сигнальных устройств,
соответствующие всем имеющим место на практике состояниям узлов и
агрегатов подвижного состава, которые эти приборы и индикаторы
отражают, в том числе аварийным.
Программа обучения составлена таким образом, чтобы выработать у
учащихся адекватную реакцию на возникающие в пути следования
осложнения, связанные с поездной обстановкой и с техническим состоянием
поезда.
У тренажера два рабочих места: учащегося (машиниста) и
преподавателя (машиниста–инструктора, и по совместительству диспетчера).
Постоянно находясь рядом с машинистом, можно проверить его поведение в
различных эксплуатационных или аварийных ситуациях: при торможении и
движении локомотива на подъеме, вождении поездов друг за другом по
желтым огням светофоров, ведении состава по сложному профилю пути.
Здесь особенно ценится вовремя сделанная подсказка, но ни в коем случае не
нравоучения и поучения.
Заранее уточняются используемые устройства безопасности,
максимально допустимая скорость при следовании на красно-желтый сигнал
локомотивной сигнализации, вес поезда и др. Выбирается направление
движения, указываются промежуточные станции и номера путей. Тепловоз
при необходимости может двигаться и задним ходом, являясь при этом
толкачом.
С целью отработки правильных действий обучаемого в экстремальных
ситуациях, преподаватель–инструктор может вводить во все системы
тепловоза неисправности, создавать нештатные ситуации. Например,
имитируются перегорание различных предохранителей, обрывы проводов,
21
срыв стоп–крана, разъединение состава, появление препятствия на переезде и
др.
Особое значение в процессе обучения имеют операции по управлению
тормозами поезда, поскольку торможение, как таковое, является одним из
самых сложных процессов в движении поезда, и овладение правильными
навыками торможения требует соответствующих знаний.
Для привязки к конкретному расписанию задаются номер поезда и
пункт его отправления. Кроме того, программа позволяет заполнить и при
необходимости распечатать на принтере талон предупреждений, а для
пассажирских и грузовых поездов - справку о тормозах.
В качестве маршрутов поездки в базе данных тренажера имеются
четыре подлинных участка: Чита 1 – Сохондо (один из самых сложных
участков в России); Волховстрой 1 – Обухово; Зеленоградск – Светлогорск
(однопутный участок); Еманжелинск – Дубровка (движение в тумане).
На тренажере, как и в реальной жизни, схема локомотивной
сигнализации и автостопа связана с цепями управления локомотивом,
поэтому одной из частых ошибок студентов является забывчивость
включения автостопа ключом ЭПК. Тренажер позволяет проводить запись
скоростемерной ленты, на которую фиксируются параметры движущегося
поезда аналогично тому, как это происходит в реальном локомотиве.
Сценарий поездки задается инструктором заранее, при этом указываются
скорость движения, время прибытия, расстановка на маршруте нештатных
ситуаций и вероятность их реализации. Конструкция тренажера позволяет
прервать выполнение машинистом задания в любой момент, а также
запустить программу с любого места маршрута.
В качестве достоинств разработки следует отметить высокую степень
реализма создаваемой тренажером физической модели, в том числе и
графического обеспечения, созданного на основе видеоматериала реальных
участков пути. Нештатные ситуации созданы при помощи метода
комбинированной съемки.
Недостатком является низкое качество
реализации видеоряда – отсутствует широкоформатный видеодисплей или
проектор, что резко снижает реализм. Кроме того, нет возможности
оперативно вмешиваться в ход сценария для инструктора кроме его
прерывания. Отсутствует имитация интерьера кабины, что также играет
отрицательную роль.
22