Моделювання геометричної нерівності залізничної колії на основі нейронної мережі глибокого навчання

Анотація

Забезпечення комфорту та безпеки пасажирів є однією з найважливіших задач при проектуванні та обслуговуванні пасажирського залізничного транспорту. Однією з загроз, які виникають під час руху поїзда, є його коливання. Вимушені коливання поїзда викликаються здебільшого нерівностями залізничної колії. Роботу присвячено моделюванню нерівностей залізничної колії для їх подальшого використання у якості збурень у комплексній моделі вертикальних коливань рухомого складу. У роботі запропоновано використання для моделювання нерівностей нейронної мережі. Обрано статистично-інформовану нейронну мережу (SINN) за її здатність до відтворення стохастичних процесів за їх статистичними характеристиками. У роботі за допомогою комп’ютерної програми згенеровано короткочасні траєкторії нерівностей за спектральною щільністю потужності. Отримані траєкторії можуть бути використані для моделювання коливань поїзда на коротких ділянках шляху, а також у якості цільової вибірки для тренування нейронної мережі. Проведено навчання нейронної мережі та отримано реалізації нерівностей, які близькі до реальних та мають ті ж статистичні характеристики. Нейронна мережа здатна генерувати траєкторії нерівностей, які є довшими за тренувальні зразки, зберігаючи особливості бажаного стохастичного процесу, а отже може бути використана для моделювання нерівностей на ділянках залізничної колії вільної довжини та подальшого для її застосування у комплексній моделі вертикальних коливань рухомого складу для системи підтримки прийняття рішень бортових систем керування дизель-поїздів України. Іл.: 6.. Бібліогр.: 21 назв.