Technologie informatyczne jako metoda poprawy funkcjonalności towarowych przewozów kolejowych Information technologies as a new method of improvement the railway cargo transport efficiency

Pełen tekst

(1)PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 125. Transport. 2019. !

(2)

(3) " #

(4) , Magdalena Piwko Uniwersytet Technologiczno-% %G:G

(5) 9

(6) % * '

(7) i Elektrotechniki. TECHNOLOGIE INFORMATYCZNE JAKO M."'7!'!+36 4)'!'841 TOWAROWYCH PRZEWOZÓW KOLEJOWYCH 9!

(8)

(9)

(10)

(11) , maj 2019. Streszczenie: W artykule pokazano,

(12) "

(13)

(14) %

(15)

(16)

(17) echnologie informatyczne pozwala

(18) $

(19) $ G*

(20) >"

(21)

(22)

(23) &"

(24)

(25)

(26) &#

(27) &

(28) (kolejce)

(29) #

(30)

(31)

(32) zdarzenia losowe> %

(33)

(34)

(35) >

(36)

(37)

(38) czy awarie. % = telematyka, towarowe przewozy kolejowe, procesy Markowa. 1. +" '

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44) & !, od pewnego czasu, z wykorzystaniem nowych technologii informatycznych, takich jak RFID, GPS, mobilnej transmisji danych oraz syste%

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50) G % %

(51) "

(52)

(53) %

(54) %

(55)

(56) % "

(57)

(58)

(59) %

(60)

(61)

(62) %czy awariami. % "

(63) (

(64)

(65) $

(66) % transportowanych towarów. ;

(67)

(68)

(69)

(70) %

(71)

(72)

(73) %

(74) & &

(75) M

(76) &

(77) Groblemem badawczym jest %

(78)

(79) #

(80) !(

(81)

(82)

(83) zów towarowych a %

(84) &

(85)

(86) !

(87) modelowania procesów masowej ob

(88) +

(89) charakterystycznych M

(90) &. *

(91)

(92)

(93) !

(94)

(95) (

(96) %

(97)

(98) nych w przewozach towarowych oraz zaproponowano aparat matematyczny w postaci pro +

(99)

(100) %

(101) % % wem..

(102) 76. , # > # '

(103) %>

(104) +. 2. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH +9542.34: TECHNOLOGII INFORMATYCZNYCH W POLSKIM KOLEJNICTWIE * #

(105)

(106) &! %!

(107)

(108)

(109)

(110) #(

(111) % >% G

(112)

(113)

(114)

(115)

(116)

(117)

(118) ! " %

(119) Gq %

(120) #st technologia RFID (ang. Radio-Frequency Identification). % ( 9¯) ! > odbiornik i dekoder, anten! nadawcz i odbiorcz),

(121) >

(122)

(123)

(124) (

(125) "

(126)

(127)

(128)

(129) , [6]G*"

(130)

(131)

(132) %

(133) "

(134)

(135)

(136) ! % & %

(137) G %9¯) %

(138)

(139)

(140) %!

(141) %

(142)

(143)

(144) GQ %

(145) $&

(146) &>

(147) %

(148) & obiektach ruchomych (np. wagonach kolejowych). Etykiety to radiowe czo – odbiorcze przeznaczone do zamontowania na konkretnym obiekcie "

(149) % G' 9¯)%

(150) " &

(151) ! %

(152) !"& &

(153) &

(154) &

(155) G*

(156)

(157)

(158) ! (

(159)

(160)

(161)

(162) !

(163) & G

(164)

(165)

(166)

(167) &

(168)

(169) dodatkowych informacji. ;"

(170) $>" % 9¯)

(171)

(172)

(173) nia> %

(174) & $

(175) "

(176) e r" systemy komunikacyjne. Nieustanny rozwój zaawansowanych technologii bezprzewodowych pozwala na do

(177)

(178)

(179) &

(180)

(181) G

(182)

(183)

(184) "

(185) (

(186) & % %

(187) " G % 9', Real Time Location System – System ,

(188) ) ( Q9

(189) >

(190) 9¯)>

(191)

(192)

(193)

(194)

(195) "

(196) & &}, [6]. '

(197)

(198)

(199)

(200)

(201)

(202) & !

(203)

(204)

(205) % " innych, nowych technologii informatycznych, GPS, GSM-R, [9]. '

(206)

(207)

(208) ( !

(209) -

(210)

(211)

(212) % ERTMS/ETCS (European Railway Transport Management System – Europejski System Zarzadzania Transportem Kolejowym / European Train Control System – Europejski System :

(213)

(214)

(215) G %%

(216) " %

(217)

(218)

(219)

(220) "

(221) % % "

(222)

(223) &

(224)

(225) >"

(226) zyc

(227)

(228)

(229)

(230)

(231) ! G * %

(232)

(233)

(234)

(235) %

(236) " %

(237)

(238)

(239) instalo

(240)

(241) > (

(242) %

(243) ( %

(244)

(245) " %y transmisji bezprzewodowej i przewodowej, [13]. Nowe r

(246)

(247) !

(248) (

(249)

(250) "

(251) nych nimi towarów. Nadzór i identyfikacja towarów ma szczególne znaczenie w odniesieniu

(252)

(253) % %

(254) & ch, w tym towarów wysokiego ryzyka (TWR). ;"

(255) $>"rzedstawione &

(256)

(257) (

(258)

(259) $

(260) z czase%

(261)

(262) towarów..

(263) Technologie informatyczne jako m

(264)

(265) (

(266)

(267)

(268)

(269)

(270) kolejowych. 77. 3. KOLEJKI I INNE PARAMETRY W PROCESACH 2.5!76 6+!/'9+ Ruch kolejowy w uj!ciu globalnym jest procesem deterministycznym opartym o zdefinio

(271)

(272) > %

(273) &

(274) " >

(275) si!poci

(276) % %G*

(277) nku w transporcie kolejowym, który wymaga wymiany informacji mi!dzy pocigiem i centrum sterowania,

(278) % %

(279) % % %>G % %

(280)

(281)

(282) %>

(283) M% > G> czasem. Precyzyjne okrelenie czasu pojawienia si! % %

(284) " G+

(285) %

(286) #w systemie sterowania traktowane jako chwile czasu t1, t2,...tn wyst!

(287)

(288) & >

(289)

(290)

(291) , [3]>X|[G

(292)

(293)

(294) & %

(295)

(296) ÁXt, tI J}, okrelonych w poszczególnych chwilach czasu t, nale"cych do zbioru okrelonoci T, [4]. *

(297)

(298) %

(299) & T jest zbiorem przeliczalnym i w uj!

(300) %, X[G/!poci

(301) trum sterowania odbywa si! w przestrzeni probabilistycznej

(302)

(303)

(304) dko ! (E,R,P), w której E to zbiór elementarnych zdarze# & # wyników dowiadczenia, R - zdarzenie losowe, P - funkcja odwzorowuj& R w zbiorze liczb >& T to niepusty podzbiór zbioru liczb rzeczywistych TKR. Rejestracja

(305)

(306) #poci

(307) %

(308) %

(309) "

(310) & $!

(311)

(312) G qli przez N(s,t) oznaczymy liczb!

(313) # zarejestrowanych

(314)

(315) %

(316)

(317) ci trwania t rozpoczynajcego si! w chwili sG0, (s, s+t)

(318)

(319) !"

(320) $_ L(, ) = L( + ) * L() gdzie: N(s,t)– &

(321) #zarejestrowanych w systemie w czasie t, N(s+t) – liczba

(322) #zarejestrowanych w systemie, N(s) – &

(323) #zarejestrowanych w systemie do chwili momentu s.. (1). Zmienna losowa N(s,t) oznacza liczb!zarejestrowanych w systemie zdarze#o prawdopodobie#stwie rn >

(324) " >"N(s,t) przyjmuje jedynie warto kowite nieujemne dla wszystkich tG0 oraz sG0. M () = N(L(, )) = O. (2). gdzie: rn – prawdopodobie#stwo zdarzenia losowego N(s,t), n – &

(325) #zarejestrowanych w systemie w przedziale czasu t, n=0,1,2,3.. /

(326)

(327)

(328)

(329) % "

(330)

(331)

(332) ci t, mo"na przyj$>"

(333) proces jednorodny. Z uwagi na losowy charakter

(334) # !

(335) > "

(336)

(337)

(338)

(339) >

(340)

(341) >

(342) w szerszym sensie i globalnie ergodyczny, a funkcja korelacji zale"

(343) .

(344) 78. , # > # '

(345) %>

(346) +. czasu t [3], [4], [5], [9], co pozwala na wyznaczenie cech stochastycznych procesu na podstawie jednej realizacji.

(347)

(348) ! & %

(349)

(350)

(351)

(352) !

(353)

(354) >

(355)

(356)

(357) +

(358) , [7], [15]. Najprostszy mod

(359)

(360) %

(361) " $

(362) (

(363)

(364)

(365)

(366)

(367)

(368) ! # GG '. 0. μ. 1. Rys. 1G

(369)

(370) %

(371)

(372)

(373)

(374)

(375) %

(376) %

(377)

(378) !"_

(379)

(380) . *%

(381) %

(382) "% "$

(383) _ stan 0 -

(384) & #> stan 1 - M

(385) / %

(386) & > Ã- !"

(387) > μ -

(388) $

(389) &

(390)

(391)

(392) $

(393) &. 9

(394)

(395)

(396) #%

(397) "

(398) & $( !

(399)

(400)

(401) &# i(t) dla i = |>G )

(402)

(403)

(404) &#

(405) i(t) ÄÅ > %

(406) "

(407) . $

(408) ,

(409) & ! i = Pi(s) Ä|G +

(410) "

(411) &(

(412) $

(413)

(414)

(415) $

(416) !

(417) $ % V. X. P = NQ = NQ (t)RST = 1 * NU = 1 * VWX = VWX. (3). Typowy proces

(418) &

(419)

(420)

(421)

(422) %

(423) &!>

(424) unek 2, czyli do modelu

(425) cykliczny powrót ze stanu kolejki [14].. '. 0. μ. '. 11. μ. '. 12. μ. 1i. Rys. 2. +

(426) %

(427) & !"_

(428)

(429) . *%

(430) %

(431) "% "$_ 1i –

(432) i-

(433)

(434)

(435)

(436) &!. +

(437) " $>"

(438)

(439)

(440) %

(441) $. gdzie: =. V X. N = NQ – % "

(442) &" %G. (4).


(444)

(445) (

(446)

(447)

(448)

(449)

(450) kolejowych. 79. :

(451) ( >%

(452)

(453)

(454) &# %& $ >%

(455) "

(456) ~ %

(457) $P0>

(458) " T. Y NQ = 1. (5). ZQ.

(459)

(460) %!

(461) %

(462) T. 1 1*. (6). N = (1 * ). (7). Y = ZQ. otrzymujemy NQ = 1 * >!.

(463)

(464)

(465) &#

(466) = 1 * NQ

(467)

(468)

(469) &# %!

(470)

(471)

(472) & G

(473)

(474)

(475) &#

(476)

(477) > " % G /

(478)

(479)

(480) &# %

(481) " $ &!

(482) & w systemie f. ¦ iP. N. i. i 0. f. (1 U )¦ iU i. (8). i 0.

(483) "

(484)

(485) &

(486) !%>

(487) %

(488) " >

(489) %%

(490) $ % G*

(491) &

(492) %% &! %_. N. 1 1 U. (9). /

(493) = >"

(494) $

(495) &

(496) &

(497) >

(498) $ &"! do 1. @

(499)

(500)

(501) $ % !

(502)

(503)

(504)

(505) % %X}[>X?[>

(506)

(507)

(508) ÄÅ%

(509) $ n. A. 1 ¦ Pi (t ). (10). i 0. gdzie Pi – %

(510)

(511)

(512) &# &

(513)

(514) &!G.

(515) %

(516) " "

(517) $

(518)

(519) &. T. N. O. U /O 1 U. 1/ P 1 U. 1. P O. (11).

(520) 80. , # > # '

(521) %>

(522) +. 4. '7.'+!1.'4.9+2.5!76 '+34: Z WYKORZYSTANIEM NOWYCH TECHNOLOGII Wykorzystanie nowych technologii do towarowych przewozów kolejowych powoduje po &! ! %

(523) &>

(524)

(525)

(526) unku 3.

(527)

(528)

(529) . '’’ '’’. 21. 22. μ’’. μ’’. 0 11. μ’’. 2i. ''. ''. '' μ’. '’’. 12. μ’. μ’. 1i.

(530)

(531)

(532)

(533) . Rys. 3. +

(534) %

(535) & !

(536) !

(537)

(538)

(539) "

(540) w nowe technolog(

(541) % Ã>Æ

(542) "

(543)

(544) Ã>Æ !"_

(545)

(546) . Dodatkowe

(547) $

(548)

(549) wprowadzone na rysunku 3 !

(550)

(551) " &

(552)

(553) ( z nowymi technologiami (p), czyli Ã” = pÃ, Ã’= (1-p) Ã, gdzie Ã

(554)

(555)

(556)

(557)

(558) #

(559)

(560) &G/

(561)

(562) $

(563) &%

(564) "& $ ( ! >

(565) "

(566) & % &

(567)

(568) %

(569)

(570) % ÆÇÆ>

(571) &%&

(572)

(573) "

(574)

(575) ÆÈÆG "

(576)

(577)

(578) %Y>?{%

(579) " $>"

(580)

(581)

(582) &#

(583) & stanach oczekiwania jest równe . NU = bc. gdzie: ] = μc " =. be μ". [\ ] NQ \, [. N^_ =. [" "_ NQ ", [. (12). , NQ \ = (1 * ] ), NQ " = (1 * " ).

(584) ! %

(585) &% & $ % ! unku 3): T. T. Y \ NQ \ + Y "_ NQ " = 1 ZQ. (13). _ZQ. +

(586) "" $

(587)

(588) % "

(589) >

(590) $

(591) ;>;>

(592)

(593) &'>'G.


(595)

(596) (

(597)

(598)

(599)

(600)

(601) kolejowych. 81. 5. WNIOSKI Zastosowanie nowoczesnych technologii informatycznych w towarowych przewozach ko

(602)

(603)

(604) %!

(605)

(606)

(607) !&# GW artykule

(608)

(609)

(610) "

(611)

(612) %

(613)

(614)

(615)

(616)

(617) informatyczne pozwala

(618) $

(619) $ G*

(620) >"

(621)

(622)

(623) &" $

(624)

(625)

(626) &#

(627) &

(628)

(629)

(630) #

(631)

(632)

(633) zdarzenia losowe. Przedstawiony na rysunku 3 model systemu

(634) &%

(635) " !$ pogodowych na wspomniane parametry

(636) $

(637) >

(638)

(639)

(640) &#

(641) & " % >

(642) &

(643) , [9]. Wymaga to wprowadzenia dodatkowych stanów, w tym %

(644)

(645)

(646) G*

(647)

(648) dowe %

(649) %$

(650) !

(651) &

(652)

(653) G

(654) %

(655) , [8]. Brak jest jednak

(656)

(657)

(658)

(659) &!

(660) M# %#

(661)

(662)

(663)

(664) &# % G M

(665) " $>"

(666)

(667)

(668)

(669)

(670)

(671)

(672)

(673) M niony/zatrzymany, a

(674)

(675) "

(676) %'Q

(677)

(678)

(679) M

(680) % G

(681)

(682) &

(683) &% %%

(684) gów w wyniku awarii zasilania, wypadków czy katastrof. '

(685)

(686)

(687)

(688)

(689)

(690)

(691)

(692)

(693) ( >szcze

(694)

(695)

(696) !

(697) %

(698) %G & (

(699) $

(700)

(701) M

(702)

(703) "

(704)

(705) !

(706)

(707) +

(708)

(709) %

(710)

(711) & "

(712) $ !

(713)

(714)

(715)

(716) M

(717)

(718) & -3 terminali prze

(719) G` $%

(720) "

(721) %

(722) ( !

(723) "#

(724) ! %

(725) >

(726) %

(727) " $ -(! %

(728) G

(729)

(730) semi-+

(731) > &

(732) "

(733)

(734) ( %G Bibliografia 1. B!czkowska S., Grabarek I.: Wybrane zagadnienia monitorowania transportu towarów niebezpiecznych. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, z. 117/2017. 2. Feller W.: Wst!p do rachunku prawdopodobie#stwa, Tom I, PWN, Warszawa 1987. 3. Gniedenko W., Kowalenko I.N.: Wst!

(735)

(736)

(737) &%

(738) G Biblioteka Naukowa In"yniera, PWN, Pozna#1971. 4. Iosifescu M.: Sko#czone procesy Markowa i ich zastosowania. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1988. 5. qM # qG>*" # -F

(739) :G_`#

(740) % G PWN, Warszawa 1993. 6. Kampczyk A., Strach M.: Koncepcja zastosowania techniki RFID w inwentaryzacji elementów infrastruktury transportu szynowego. Zeszyty Naukowo-'

(741) )" ' :

(742) munikacji Rzeczpospolitej Polskiej. @ Krakowie , s _+ :

(743) ( }|}. 7. Kisilowski J.: Podstawy technik pomiarowych. Skrypty naukowe WSTE, Warszawa 2005. 8. : kowski J., Gill A., Gramza G.:

(744)

(745)

(746)

(747)

(748)

(749) M

(750)

(751) . #

(752) "

(753)

(754) %G TTS Technika Transportu Szynowego, nr 7-8/2011..

(755) 82. , # > # '

(756) %>

(757) +. 9. # 'G_* & % % &# i

(758)

(759) %i

(760) %G *

(761) Uniwersytetu Technologiczno-Humanistycznego im. K. P

(762) 9

(763) %. Seria monografie, Nr 201. Radom 2016. 10. Rozanow J.A.: Wst!p do teorii procesów stochastycznych. PWN, Warszawa 1974 11. Sobczak W.: Metody statystyczne w elektronice, WNT, Warszawa 1971 12. Sobczyk K.: Metody dynamiki statystycznej. PAN Warszawa 1973 13. Szpytko J., Tekielak M., Kohut P.: Optoelektroniczna metoda %#

(764) & G PAK Pomiary Automatyka Kontrola, R 49, nr 11/2003 14. Tanenbaum A.: Computer Networks. Prentice Hal PTR, New Jersey 1996. 15. '

(765)

(766) @G_+

(767)

(768) &gi masowej w systemach informacyjnych, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2003. 16. Zamojski W. (red.): Nieza

(769)

(770) $

(771) % G * G

(772) *

(773) =.. INFORMATION TECHNOLOGIES AS A NEW METHOD OF IMPROVEMENT THE RAILWAY CARGO TRANSPORT EFFICIENCY Summary: The article presents how of wagons and the train equipped with new information technologies allows to reduce the queues and time of in/out charging. It has been indicated that this allows significantly decreasing the probability of being in the state connected with time of waiting for unloading (queue) especially after case of disturbance caused by random events, including environmental conditions, weather conditions or failures. Keywords: telematics, rail freight transport, Markov processes.

(774)