Разработка программно-аппаратного комплекса поддержки принятия решений по режимам эксплуатации контактной сети с помощью машинного обучения

Авторы

  • Александр Николаевич Смердин Омский государственный университет путей сообщения
  • Глеб Романович Ермачков Омский государственный университет путей сообщения
  • Антон Сергеевич Голубков Омский государственный университет путей сообщения
  • Елена Анатольевна Сидорова Омский государственный университет путей сообщения

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2022-4-125-130

Ключевые слова:

контактная сеть, мониторинг, диагностика, машинное обучение, классификация

Аннотация

Рассмотрены особенности работы и функциональная схема программно-аппаратного комплекса поддержки принятия решений по режимам эксплуатации контактной сети с применением технологии машинного обучения. Предлагаемый комплекс осуществляет сбор, накопление и обработку информации о техническом состоянии объектов наблюдения, а также дает рекомендации оперативно-техническому персоналу для принятия продуктивных решений (снижение скорости движения на участке, усиление готовности обслуживающего персонала и т.д.). Работа комплекса представлена на примере определения натяжения проводов контактной сети с помощью диагностических сенсоров и модели дерева решений для классификации цифровых отпечатков. Обучение математической модели классификации проведено в MATLAB Classification Learner на массиве виброускорений проводов контактной сети, смоделированном конечно-элементной моделью при различных вариантах натяжения. Предлагаемый программный комплекс может быть интегрирован в аналогичные системы диагностики и контроля работы электрооборудования с целью поддержки принятия решений персоналом сферы электроэнергетики.

Биографии авторов

Александр Николаевич Смердин, Омский государственный университет путей сообщения

д-р техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Электроснабжение железнодорожного транспорта», Омский государственный университет путей сообщения

Глеб Романович Ермачков, Омский государственный университет путей сообщения

канд. тех. наук, преподаватель кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта», Омский государственный университет путей сообщения

Антон Сергеевич Голубков , Омский государственный университет путей сообщения

канд. тех. наук, доцент кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта», Омский государственный университет путей сообщения

Елена Анатольевна Сидорова, Омский государственный университет путей сообщения

д-р техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Информатика и компьютерная графика», Омский государственный университет путей сообщения

Библиографические ссылки

Huang X., Sun Q., Han X. An on-line monitoring method of temperature of conductors and fittings based on GSM SMS and Zigbee // In: 3rd IEEE conference on industrial electronics and applications. 2008. P. 1522 – 1527.

Navika P., Ronnquista A., Stichelba S. A wireless railway catenary structural monitoring system / P. Navika // Norwegian Case Studies in Structural Engineering. 2016. № 6, pp. 22–30.

Sicat CMS Catenary monitoring system for overhead contact line systems. Siemens AG. 2010. 8 p.

Программный комплекс блока диагностики состояния контактной сети / Г.Р. Ермачков, А.С. Голубков, А.Н. Смердин // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2019619507, 18.07.2019. Заявка № 2019618346 от 09.07.2019.

Клюев С.Г., Трунов Е.Е. Проблемы обучения глубоких нейронных сетей для обнаружения угроз нарушения безопас-ности в сетях с динамической топологией / С. Г. Клюев // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2021. Т. 9. № 1(32). DOI 10.26102/2310-6018/2021.32.1.012.

Паранин А.В., Ефимов Д.А. Разработка модели динамики взаимодействия высокоскоростной контактной подвески и твердотельного токоприемника с учетом колебаний вагона и износа токосъемных пластин // Влияние надежности устройств электроснабжения на работу транспорта: Сборник научных трудов Всероссийской научно-технической конференции, посвя-щенной 60-летию кафедры "Электроснабжение транспорта", Екатеринбург, 18–19 апреля 2019 года / Под научной редакцией А.А. Ковалева, составитель И.А. Баева. Екатеринбург: Уральский государственный университет путей сообщения, 2020. С. 46 – 52.

MATLAB (version 2019a). Mathworks. https://www.mathworks.com/help/stats/classificationlearner-app. html (дата обра-щения 10.05.2022).

Carrizosa E., Molero-Río C. & Romero Morales D. Mathematical optimization in classification and regression trees. TOP 29, 5–33 (2021). https://doi.org/10.1007/s11750-021-00594-1 (дата обращения 10.05.2022).

Sambasivan R., Das S. Classification and regression using augmented trees. [Электронный ресурс] Int J Data Sci Anal 7, 259–276 (2019). URL: https://doi.org/10.1007/s41060-018-0146-6 (дата обращения 10.05.2022).

Олейник А.А., Гофман Е.А., Субботин С. А. Метод кластеризации данных на основе деревьев решений // Искус-ственный интеллект. 2012. № 1. С. 229 – 236.

Опубликован

17.01.2023

Как цитировать

(1)
Смердин, А. Н.; Ермачков, Г. Р.; Голубков , А. С.; Сидорова, Е. А. Разработка программно-аппаратного комплекса поддержки принятия решений по режимам эксплуатации контактной сети с помощью машинного обучения. electromeh 2023, 65, 125-130.

Выпуск

Раздел

Статьи