Exact N-vortex solutions to the Ginzburg-Landau equations for kappa=1/sqrt(2)

The N-vortex solutions to the two-dimensional Ginzburg - Landau equations for the kappa=1/\sqrt(2) parameter are built. The exact solutions are derived for the vortices with large numbers of the magnetic flux quanta. The size of vortex core is supposed to be much greater than the magnetic field penetration depth. In this limiting case the problem is reduced to the determination of vortex core shape. The corresponding nonlinear boundary problem is solved by means of the methods of the theory of analytic functions.Comment: 12 pages in RevTex, 1 Postscript figur

Система мониторинга устройств железнодорожной автоматики на основе промышленного «Интернета вещей»

The features of monitoring systems for railway infrastructure and rolling stock are considered. The main approaches to organisation of monitoring of railway infrastructure and rolling stock objects are described, their advantages and disadvantages are noted. The main objective of this work is to present to the reader a conceptual vision of a system for monitoring devices and systems for ensuring train traffic safety, using technologies for transmitting diagnostic information over a radio channel. The methods of the theory of technical diagnostics and monitoring were used. Attention is focused on the use of wireless data transmission technologies and the use of autonomous industrial automation sensors for monitoring systems for railway automation devices.The architecture of the monitoring system is presented. The description of the system itself and the monitoring technology is given, the main advantages of the presented approach are noted, which, first, are linked to reduction of the volume of design work and of energy consumption of the system as a whole. The disadvantages are associated with the need to replace autonomous power supply sources, ensure security of the data transmission network, to proceed with periodic verification and calibration of measuring instruments. The basic diagrams of connecting sensors for measuring physical quantities to the circuit units of railway automation are presented. A list of parameters necessary for high-quality and effective monitoring of railway automation devices is given. The need is noted for both the control of mechanical and geometric parameters of devices and the accounting of data from interconnected objects of railway infrastructure and rolling stock. The proposed approach can find its application in the field of railway automation and, first of all, at those facilities that are located in premises with limited area (e.g. at subway facilities).Рассматриваются особенности систем мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры и подвижного состава. Описаны основные подходы к организации мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры и подвижного состава, отмечены их достоинства и недостатки. Основной целью настоящей работы является представление читателю концептуального видения системы мониторинга устройств и систем обеспечения безопасности движения поездов, использующей технологии передачи диагностической информации по радиоканалу. Использованы методы теории технической диагностики и мониторинга.Внимание сфокусировано на применении технологий беспроводной передачи данных и использовании автономных датчиков промышленной автоматизации при организации систем мониторинга устройств железнодорожной автоматики. Представлена архитектура системы мониторинга.Дано описание самой системы и технологии мониторинга, отмечаются основные преимущества представленного подхода, заключающиеся, прежде всего, в сокращении объёмов проектных работ и снижении энергопотребления системы в целом. Недостатком же является необходимость замены автономных источников питания, обеспечения защищённости сети передачи данных, периодической поверки и калибровки средств измерения.Приведены основные схемы подключения датчиков измерения физических величин к схемным узлам железнодорожной автоматики. Дан перечень необходимых для качественного и эффективного мониторинга устройств железнодорожной автоматики параметров. Отмечается необходимость как контроля механических и геометрических параметров устройств, так и учёт данных от взаимосвязанных объектов железнодорожной инфраструктуры и подвижного состава.Предложенный подход может найти своё применение в сфере железнодорожной автоматики и, прежде всего, на тех объектах, которые расположены на ограниченных площадях помещений (например, в метрополитенах)

Будущее радиоуправляемых стрелок с автономным питанием

A promising control method for railways, that takes into account minimization of the number of outdoor technological facilities, use of wireless data transmission technologies, as well as use of renewable energy sources for decentralized switch systems is considered. It is proposed to implement all other commands through the use of cyber-protected radio channel while renouncing to discrete positioning of mobile units and discrete transmission of data on the speed patterns of train movement. The system of switches with autonomous power and use of a radio channel to manage and control the position of switch blades must be adapted in stages, starting from the local level and basing on availability of portable devices and going to comprehensive centralised control system within the station.Описывается перспективный способ управления на железнодорожном транспорте, учитывающий минимизацию числа напольных технологических объектов, использование беспроводных технологий передачи данных, а также применение источников возобновляемой энергии для децентрализованных подсистем стрелочных переводов. Все остальные команды предложено реализовывать путём применения киберзащищённого радиоканала с отказом от дискретного позиционирования подвижных единиц и дискретной передачи данных о скоростных режимах движения поездов. Система стрелок с автономным питанием и использованием радиоканала для управления и контроля положения остряков должна адаптироваться поэтапно, начиная с местного уровня и наличия носимых устройств и заканчивая глобальной централизацией в пределах станции

Управление надёжностью и безопасностью перевозочного процесса с применением систем непрерывного мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры

While analysing the problem of increasing reliability and safety of the rail transportation process, it is shown that modern train traffic control systems do not automatically consider the events of decrease in reliability of railway infrastructure facilities; however, such a linkage is quite possible. The proposed architecture of a promising train traffic control system can be based on railway automation and remote-control (telemechanics) systems, which have a safe information interface with the means of continuous monitoring of railway infrastructure facilities.The objective of the article is to present theoretical principles of managing reliability and safety of the transportation process using «new generation» automation systems, closely integrated with technical monitoring tools. A demonstrated simplified structure of the train traffic control system has an information interface with the means of continuous monitoring of railway infrastructure facilities. The developed reliability models of the train traffic control system consider the state of railway infrastructure facilities. It is shown that it is necessary to consider the safe state of the infrastructure system in the train traffic control system. Possibilities of managing the risks of reduced reliability and safety of the transportation process are shown using stationary monitoring tools for railway infrastructure facilities. The improvement of monitoring technology and the effective use of stationary monitoring systems makes it practically possible to implement the function of managing reliability and safety of the transportation process and the entire railway complex.Анализируется проблема повышения надёжности и безопасности перевозочного процесса на железных дорогах. Показано, что современные системы управления движением поездов автоматически не учитывают события снижения надёжности объектов железнодорожной инфраструктуры, однако такая увязка вполне возможна. Приводится архитектура перспективной системы управления движением поездов, в которой основами выступают системы железнодорожной автоматики и телемеханики, имеющие безопасное информационное сопряжение со средствами непрерывного мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры.Целью статьи является изложение теоретических принципов управления надёжностью и безопасностью перевозочного процесса с применением систем автоматизации «нового поколения» – тесно интегрированных с техническими средствами мониторинга. Представлена упрощённая структура системы управления движением поездов, имеющей информационное сопряжение со средствами непрерывного мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры. Разработаны модели надёжности системы управления движением поездов, учитывающей состояния объектов железнодорожной инфраструктуры.Показано, что в системе управления движением поездов необходимо учитывать наличие безопасного состояния инфраструктурного комплекса. Представлены возможности управления рисками снижения надёжности и безопасности перевозочного процесса за счёт использования средств стационарного мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры.Совершенствование технологий мониторинга и эффективное использование систем стационарного мониторинга на практике позволяют реализовать функцию управления надёжностью и безопасностью перевозочного процесса и железнодорожного комплекса в целом

Мониторинг сложных типовых объектов железнодорожной автоматики

ABSTRACT Modern systems of continuous monitoring of railway automation and telemechanics devices receive a large set of discrete and analog diagnostic information that is difficult to be analyzed during maintenance and troubleshooting. For centralization of information and its convenience for an end user, it is offered within the system «Hardware-software complex of dispatch control» (APK-DK) to group data from typical objects of automation and to output them into separate technological windows. The article describes APK-DK measuring controllers, as well as the order of output of information about such compound objects of railway automation as power supply units, control computers of microprocessor centralization systems and signaling points of automatic blocking. Keywords: railways, automation and telemechanics, continuous monitoring, typical objects, analysis of diagnostic information.Полный текст на англ. языке находится в прилагаемом файле ПДФ (англ. версия следует после русской версии).Современные системы непрерывного мониторинга устройств железнодорожной автоматики и телемеханики получают большой набор дискретной и аналоговой диагностической информации, который трудно анализировать при техническом обслуживании и поиске неисправностей. С целью централизации информации и удобства её конечному пользователю в системе «Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля» (АПК-ДК) предложено группировать данные от типовых объектов автоматики и выводить их в отдельные технологические окна. В статье рассказывается об измерительных контроллерах АПК-ДК, а также порядке вывода информации о таких сложных объектах железнодорожной автоматики, как электропитающие установки, управляющие вычислительные комплексы систем микропроцессорных централизаций и сигнальные точки автоблокировки

Methods of the development strategy of service companies: Logistical approach

The urgency of the analyzed issue is due to lack of attention of heads of service companies to the theory and methodology of strategic management, methods and models of management decision-making in times of economic instability. The purpose of the article is to develop theoretical positions and methodical recommendations on the formation of the logistical approach to the development strategy of service companies. The leading approach to the study of this issue is the logistical approach, which allows identifying the most significant factors, carrying out the quantitative assessment of their interaction with each other and determining the extent of their influence on the parameters of the system under research. This research presents a methodology for the selection of optimal functional business strategies of service companies from the alternative, based on the use of economic and mathematical modeling techniques. The authors assess the parameters of the micro, macro and internal environment of the company, represent the company’s business profile, a general development strategy of based on the determination of optimal logistics, marketing, production, financial and human resource management strategies for individual strategic business areas. The contents of the article may be useful for managers of service companies, auto-transport enterprises in making rational decisions on the formation of the optimal business development strategy in uncertain environmental conditions. © 2016 Toymentseva et al

Концептуальные основы синтеза безопасных систем управления движением поездов

The article analyses the problem of synthesis of the systems of safe control of critical technological processes on the example of railway automation and remote control systems.It is shown that modern control systems for complex distributed systems, such as a railway transport system, are not implemented with absolute safety. The safety of such systems is limited by considering only their own failures, external failures of control systems and their components, as well as failures of infrastructure objects that directly interact with control devices. Other infrastructure facilities are not considered in any way during automatic control and data transfer to on-board automation.The objective of the article is to present theoretical concept of the synthesis of safe train traffic control systems, considering the capacity of equipping infrastructure facilities with highly reliable and safe means of technical diagnostics and monitoring.A shown simplified structure of the central train traffic control centre considers the results of diagnosing and monitoring all the components of the transportation process.The conditions for the synthesis of completely safe train traffic control systems are formulated along with the accompanying tasks. A comprehensive accounting of the parameters of railway infrastructure facilities and rolling stock will allow reaching a qualitatively higher level of train traffic safety.В статье анализируется проблема синтеза безопасных систем управления ответственными технологическими процессами на примере систем железнодорожной автоматики и телемеханики.Показано, что современные системы управления для сложных распределённых систем, таких как железнодорожная транспортная система, реализуются не с абсолютной безопасностью.Безопасность таких систем ограничена учётом только собственных отказов, внешних отказов управляющих систем и их составляющих, а также отказов объектов инфраструктуры, непосредственно взаимодействующих с устройствами управления. Другие объекты инфраструктуры никак не учитываются при автоматическом управлении и передаче данных на бортовые средства автоматики.Целью статьи является изложение теоретических принципов синтеза безопасных систем управления движением поездов с учётом возможностей оборудования объектов инфраструктуры высоконадёжными и безопасными средствами технического диагностирования и мониторинга.Приведена упрощённая структура комплекса центрального управления движением поездов с учётом результатов диагностирования и мониторинга всех составляющих перевозочного процесса.Сформулированы условия синтеза полностью безопасных систем управления движением поездов. Отмечаются сопутствующие синтезу безопасной системы управления задачи.Комплексный учёт параметров объектов железнодорожной инфраструктуры и подвижного состава позволит выйти на качественно более высокий уровень безопасности движения поездов

Автодорожные путепроводы лифтового типа для пересечения железнодорожных путей в условиях плотной застройки современных городов

The theoretical prerequisites for construction of road overbridges of car lift type for crossing railways by automotive vehicles are suggested. A technical solution has been proposed that makes it possible to ensure the crossing by cars of «problem» railway crossings during periods of their long-term closure for road traffic. The same solution can be used to organise a road overbridge in other locations where there is no railway crossing. The technical solution itself is based on the use of overhead road overpasses and is a «simplified» version of the solution implemented by Elon Musk and his company in Los Angeles based on a tunnel, moving platforms and freight elevators. For development of car lift type road overbridges, computational methods of theoretical mechanics, technical diagnostics and monitoring, as well as the theory of queuing should be used to estimate the number of cars passed through it when crossings are closed. It is proposed that the structures of the overbridge should be «built-in» into the landscape, equipped with alternative sources of energy supply and technical means of control, diagnostics and monitoring of rolling stock and of location of direct intersection of automobile and railway roads (an intelligent monitoring zone). The proposed promising technical solution in the form of a road overbridge makes it possible to increase comfort of road transportation and improve traffic safety at level crossings.Приводятся теоретические предпосылки возведения автодорожных путепроводов лифтового типа для пересечения железнодорожных путей автомобильным транспортом. Предложено техническое решение, позволяющее обеспечивать пересечение легковыми автомобилями «проблемных» железнодорожных переездов впериоды их долговременного закрытия для движения автомобильного транспорта. Это же решение может быть использовано для организации автодорожного путепровода в необходимых местах, где железнодорожный переезд отсутствует. Само техническое решение основано на использовании надземных автодорожных путепроводов и является «облегчённой» копией решения, реализованного Илоном Маском иего компанией вЛос-Анджелесе на основе тоннеля, движущихся платформ игрузовых лифтов. При разработке автодорожных путепроводов лифтового типа используются расчётные методы теоретической механики, технической диагностики и мониторинга, атакже теории массового обслуживания для оценки количества пропускаемых автомобилей при закрытии переездов. Предложено сами конструкции надземного путепровода «встраивать» вландшафт, оборудовать альтернативными источниками энергоснабжения и техническими средствами контроля, диагностирования и мониторинга подвижного железнодорожного состава и места непосредственного пересечения автомобильной и железной дорог (организовывать зону интеллектуального мониторинга). Предложенное перспективное техническое решение ввиде автодорожного путепровода позволяет повысить комфортабельность автомобильных перевозок и безопасность движения на переездах

Программные средства системы мониторинга контактной подвески

[For the English abstract and full text of the article please see the attached PDF-File (English version follows Russian version)].ABSTRACT Methods for constructing software for the system of continuous monitoring of railway contact suspension, implemented on the St. Petersburg- Moscow high-speed line are shown. The technical features of the software of the lower and upper levels of the system are highlighted. The technological process of output of monitoring results to automated workplaces of dispatchers of electrification and power supply distances, service of power supply and technologists of situational centers is shown. Keywords: railway, contact suspension, continuous monitoring, automation, software tools, AWP monitoring.Текст аннотации на англ. языке и полный текст статьи на англ. языке находится в прилагаемом файле ПДФ (англ. версия следует после русской версии).Раскрываются методы построения программных средств системы непрерывного мониторинга железнодорожной контактной подвески, внедренной на линии скоростного сообщения Санкт- Петербург-Москва. Отмечены технические особенности программного обеспечения нижнего и верхнего уровней системы. Показан технологический процесс вывода результатов мониторинга на автоматизированные рабочие места диспетчеров дистанций электрификации и энергоснабжения, службы энергоснабжения и технологов ситуационных центров

Схема коррекции сигналов для комбинационных устройств автоматики на основе логического дополнения с контролем вычислений по паритету

Simpler than known structure of the system with error correction in calculations is proposed based on duplication and triplication of blocks with majority principle of choosing the values of signals. It is advisable to use the new fault-tolerant structure for automation devices with combinational logic. In fault-tolerant structure synthesis, the parity method is used to establish the fact of a fault in the main logic unit and the logical complement method is used determine incorrectly calculated output functions and to generate signals for their correction. The method also allows to adjust the values of incorrectly calculated functions. Structural diagram and description of error correction system are given. The synthesis algorithm of control equipment is described with minimization of the technical implementation complexity. The experiment results with control combinational circuits are given, confirming the high efficiency of proposed system structure with error correction.Предложена более простая структура системы с коррекцией ошибок в вычислениях, чем известные структуры, основанные на дублировании и троировании блоков с мажоритарным принципом выбора значений сигналов. Новую отказоустойчивую структуру целесообразно использовать для устройств автоматики с комбинационной логикой. При синтезе отказоустойчивой структуры применяется метод паритета для установления факта возникновения неисправности в контролируемом объекте и метод логического дополнения для определения неправильно вычисленных выходных функций и формирования сигналов для их коррекции. Приведена структурная схема системы с коррекцией ошибок и дано ее описание. Представлен алгоритм синтеза контрольного оборудования с минимизацией сложности его технической реализации. Результаты экспериментов с контрольными комбинационными схемами подтверждают высокую эффективность применения предложенной структуры системы с коррекцией ошибок