13.10.2021

Автоматика, связь, информатика. 2020. № 5. С. 25-31

УДК 004.896+656.25

Михаил Николаевич Василенко, докт. тех. наук

Татьяна Александровна Тележенко, канд. тех. наук

УДК 004.896+656.25

Михаил Николаевич Василенко, докт. тех. наук
Татьяна Александровна Тележенко, канд. тех. наук
Петр Алексеевич Василенко, инженер

Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах»
Петербургский государственный университет путей сообщения
Императора Александра I

Принципы построения и области применения языка описания путевых объектов ЖАТ.

В настоящее время активно идет процесс перевода технической документации систем ЖАТ с бумажного в электронный вид. Благодаря этому появляются большие возможности для анализа документации, моделирования и экспертизы схемных решений. Для этих операций требуется четко структурированный набор правил по описанию объектов ЖАТ. В качестве такого инструмента авторы предлагают использовать язык описания путевых объектов. В статье сформулированы его основные принципы построения, определены синтаксис и семантика. Приведен синтез базовых элементов для описания топологии схематического плана станции, а также определены их параметры. Разработан словарь символов для описания элементов маршрутизированных передвижений и маршрутов. Синтезированы эталонные конструкции языка, задающие основные правила грамматики. Определены виды и топологические параметры стрелочно-путевых секций маршрутов.

Ключевые слова: Электронная техническая документация, язык описания путевых объектов, схематический план станции, предложение языка описания путевых объектов, словарь маршрутизированных передвижений, базовые элементы схематического плана станции, атрибуты элементов схематического плана станции, топология схематического плана станции.

Введение

Впервые формализованное описание языка путевых объектов (ЯПО) железнодорожной автоматики и телемеханики предложил профессор Василенко М. Н., изложив эту тему в докторской диссертации [1]. Модернизации и развитию языка посвящена работа Тележенко Т. А. [2]. Программная реализация ЯПО и его представление на расширяемом языке разметки XML существенно увеличили область его применения для решения  различных задач синтеза, анализа, моделирования и экспертизы электронной технической документации ЖАТ [3-8].
В статье приведено формализованное описание ЯПО с учетом возможности его эффективного применения для решения следующих  задач:
    •    синтаксического и семантического контроля технической документации ЖАТ, в частности схематических планов станций (СПС) и таблиц взаимозависимости (ТВЗ);
    •    создания электронного формата технической документации, содержащего исчерпывающую информацию об элементах ЖАТ;
    •    автоматизации синтеза полного набора функций безопасности релейных, релейно-процессорных или микропроцессорных систем ЭЦ с целью обеспечения функциональной безопасности независимо от технической реализации с учетом требований нормативно справочной документации [9-15].

1 Принципы построения формализованного языка описания путевых объектов

Среди существующих методов верификации технической документации ЖАТ целесообразно выделить формальные методы, позволяющие оценить правильность принятых проектных решений до ввода устройства в эксплуатацию. Необходимость верификации проекта до передачи его в производство обусловлена высокой стоимостью любых изменений, вносимых в законченный проект, в том числе на этапе пусконаладочных работ. Формальные методы верификации используют специальные модели для анализа свойств объекта, в которых свойства объекта, проходящего экспертизу, должны быть описаны формально в рамках некоторой математической модели. Применение формальных методов верификации для проверки технической документации устройств ЖАТ может базироваться на специальном языке описания путевых объектов (ЯПО).
Впервые над созданием основ синтаксиса и семантики языка формализованного описания путевых объектов начал  работать М.Н. Василенко[1].
Язык представляет собой объединение нескольких множеств: исходных символов, называемых буквами (алфавит); правил, которые позволяют из букв алфавита строить новые слова (правила порождения слов); правил, на основе которых строятся простые и сложные предложения (правила порождения предложений) [2].
Множества правил порождения слов, выражений и предложений образуют грамматику формального языка или формальную грамматику.
Для создания формального языка необходимо задать словарь, сформулировать правила вывода правильно построенных формул и выделить из них набор базовых формул, которые всегда считаются истинными, т.е. аксиомы.
Для некоторых терминов введем следующие определения:
Синтаксис языка – правила построения конструкций языка (слов, предложений, текста).
Семантика языка – правила, позволяющие однозначно толковать смысл правильных конструкций языка, их графическое и текстовое описание.
Буква – простой неделимый знак (символ), образующий базу для построения конструкций языка и имеющий специальное графическое представление.
Слово – минимальная, употребляемая как самостоятельное целое, единица, обладающая смысловой целостностью и характеризующаяся упорядоченной совокупностью букв алфавита.
Предложение – наименьшая единица языка, которая представляет собой грамматически организованное соединение слов, имеющее смысловую  законченностью для систем ЭЦ.
Формальную грамматику языка представим в виде множества:
G={Vт, Vн, H, R},
        (1)
где Vт – терминальный словарь,
Vн – нетерминальный словарь,
H – начальный символ (аксиома грамматики),
R – правила грамматики.
Терминальный словарь Vт образуют буквы языка. Под буквой будем понимать исходные символы языка, образующие базу для описания топологии путевых объектов ЖАТ и их размещения на чертеже.
Нетерминальный словарь Vн определяет множество символов языка, образующих основные элементы маршрутизированных передвижений на объектах ЖАТ.
Элементы Vт и Vн называются соответственно терминальными и нетерминальными символами.
Множество символов, называемое словарем грамматики G, имеет вид:
V=VтVн                                                                            (2)
Помимо терминального и нетерминального словарей в множество, задающее грамматику языка, входит начальный символ H и правила грамматики. Начальный символ означает основной объект описания в данной грамматике, т.е. маршрут. R – правила грамматики или множество цепочек вида , где ,  - слова в словаре VтVн. Причем цепочка  содержит по крайней мере один символ из словаря Vн. Цепочки вида  назовем правилами подстановки.

2 Синтез базовых элементов для описания топологии схематического плана станции

Анализ этапов создания технической документации устройств ЖАТ позволяет сделать вывод, что методы верификации целесообразно применять  на ранних этапах проектирования. Это связано с тем, что устранение максимально возможного количества ошибок на ранних этапах разработки, когда цена их исправления относительно невелика, позволяет значительно повысить достоверность принятых решений и эффективность проектирования в целом.
Как известно, на ранних этапах разработки станционных систем автоматики и телемеханики осуществляется построение схематического плана станции, который является базовым документом.  В дальнейшем на его основе формируются все чертежи проекта (таблицы зависимостей, двухниточный план, кабельные сети и др.). Качество проекта во многом определяется правильностью построения именно схематического плана станции. Данный факт явился определяющим при выборе типа документа, на базе которого разработан язык описания путевых объектов.
Базовыми элементами, образующими топологию плана станции, являются стрелка, светофор, участок пути, изолирующий стык, тупик или любая нецентрализованная зона, переезд. Обозначения базовых элементов схематического плана станции приведены в таблице 1.
Таблица 1.  Базовые элементы

Очевидно, указанные элементы и будут составлять алфавит языка. Однако каждый из базовых элементов схематического плана станции характеризуется параметрами, однозначно определяющими его графическое изображение и свойства. Перечень элементов (стрелка, светофор, участок пути, изолирующий стык, тупик, переезд) и их обозначения на языке ЯПО, а также  соответствующие им параметры приведены в таблице 2.
Таблица 2.Параметры базовых элементов схематического плана станции

Элемент
Обозначение на языке ЯПО
Параметр
Участие при формировании маршрутов
1
Стрелка
S
Наименование
+

Ордината
+

Тип стрелочного перевода
+

Тип рельса
+

Тип остряков стрелки
-

Тип устройства сброса
-

Тип сердечника (для стрелок с НПК)
-

Марка крестовины
+

Спаренность
+

Идентификатор спаренной стрелки
+

Наличие электрообогрева стрелки
-

Пневмоочистка
-

Нормальное положение стрелки
+

Ордината предельного столбика
+

Координаты предельного столбика на чертеже относительно стрелки
-

Сторонность перевода стрелки
+

Радиус искривления пути
-

Стрелка в пути
+

Электрообогрев привода
-

Марка привода
+

Выход шибера
+

Схема управления стрелкой
-

Контроль положения стрелки (при МКУ)
+

Вид управления стрелкой
+

Автовозврат
-
2
Светофор
F
Наименование
+

Ордината
+

Пикет
-

Назначение
+

Тип светофора
+

Тип мачты
+

Марка
+

Количество огней светофора
+

Количество крыльев семафора
+

Количество прожекторов прожекторного светофора
+

Лестница
-

Питание
-

Трансформаторный ящик
-

Наличие указателя отсутствия тормозного пути
+

Наличие указателя скорости
+

Наличие и тип маршрутного указателя
+

Расстояние от светофора до пути
-

Наличие устройств на мачте
+

Сигнализация
+

Место установки относительно пути
+

Ширина междупутья
+

Тип опоры консоли/мостика
+

Расположение опоры консоли
+

Двухсторонняя головка на светофоре
+

Длина изображения консоли
-

Показание светофора
+

Наличие двухнитевых ламп
+

Наличие миг ания
+

Использование лунно-белого как пригласительного
+

Координата изображения двухнитевых ламп на чертеже
-
3
Участок пути
L
Наименование
+

Назначение
+

Длина пути
+

Полезная длина пути
+

Специализация по назначению
+

Состав пути
+

Номер примыкания пути к станции
+

Род тока электрификации
+

Видимость и положение знака электрификации на пути
-

Специализация по направлению
+

Направление безостановочного пропуска
+

Направление кодирования АЛС
+

Видимость знака, обозначающего направление кодирования АЛС
-

Ширина междупутья
+

Длина изображения участка пути на чертеже
-

Положение знака специализация направления движения на чертеже
-

Вид блокировки
+

Кривизна участка пути
-

Радиус кривой
-

Включение в зависимость
+

Наличие скоростного движения
+
4
Изолирующий стык
C
Наименование
+

Ордината
+

Габаритность
+

Тип
-

Секционный изолятор
-
5
Тупик
T
Наименование
+

Ордината
+

Упор
+

Назначение
+

Длина изображения пути тупика
-
6
Переезд
P
Наименование
+

Ордината
+

Пикет
-

Тип обслуживания
-

Категория
-

Длина
+

Ширина
+

Максимальная скорость движения поездов направо относительно переезда
+

Максимальная скорость движения поездов налево относительно переезда
+

Скорость движения при маневрах направо относительно переезда
+

Скорость движения при маневрах налево относительно переезда
+

Задержка включения АПС
-

Длина участка приближения справа от переезда
-

Длина участка приближения справа от переезда
-

Длина изображения переезда на чертеже
-

Ширина изображения переезда на чертеже
-

Для решения задач синтаксического и семантического контроля схематического плана станции требуется далеко не весь перечень. Например, такие параметры, как кривизна участка пути, координата изображения двухнитевых ламп на чертеже и др., не влияют на правильность построения схематического плана и формирование списка возможных маршрутов по станции. В связи с этим следует выбрать из списка те, которые необходимо учесть для решения поставленной задачи. Необходимые параметры элементов и области их возможных значений представлены в таблице 3.
Таблица 3. Список атрибутов с областью возможных значений.
Элемент
Обозначение на языке ЯПО
Параметр
Обозначение
Область возможных значений
Стрелка
S
Наименование
Q1
целое число | целое число+«СБ» | целое число+«СО»

Ордината
Q2
целое число

Тип стрелочного перевода
Q3
обыкновенный | симметричный | с НПК | сбрасывающий | башмак | упор | перекрестный | глухое пересечение

Тип рельса
Q4
Р43 | Р50 | Р65 | Р75

Марка крестовины
Q5
1/4.5 | 1/6 | 1/9 | 1/11 | 1/18 | 1/22

Спаренность
Q6
одиночная | спаренная

Идентификатор спаренной стрелки
Q7
целое число | целое число+«СБ» | целое число+«СО»

Нормальное положение стрелки
Q8
по отклонению | без отклонения

Ордината предельного столбика
Q9
целое число

Сторонность перевода стрелки
Q10
левая | правая

Стрелка в пути
Q11
да | нет

Марка привода
Q12
имя марки по ЦНСИ

Выход шибера
Q13
справа | слева

Контроль положения стрелки (при МКУ)
Q14
оба | плюсовое | минусовое

Вид управления стрелкой
Q15
нецентрализованный | электрическая централизация | маневровая централизация | двойное управление | маршрутно-контрольные устройства
Светофор
F
Наименование
Q1
«Ч» | «Н» |  «Ч»+целое число  | «Н»+целое число | «ЧМ»+целое число | «НМ»+целое число | «М»+целое число | «Ч»+символ | «Н»+символ | «ПЧ» | «ПН» | «з» +целое число | целое число

Ордината
Q2
целое число

Назначение
Q3
входной | выходной | маршрутный | проходной | прикрытия | заградительный | повторительный | предупредительный | маневровый | горочный

Тип светофора
Q4
линзовый | прожекторный | семафор

Тип мачты
Q5
 железобетонная | металлическая | консольная | мостиковая | туннельная | карликовая

Марка
Q6
имя марки по ЦНСИ

Количество огней светофора
Q7
целое число от 0 до 5

Количество крыльев семафора
Q8
целое число от 1 до 2

Количество прожекторов прожекторного светофора
Q9
целое число от 1 до 2

Наличие указателя отсутствия тормозного пути
Q10
нет | 1 | 2

Наличие указателя скорости
Q11
нет | 1 | 2

Наличие и тип маршрутного указателя
Q12
нет | с белыми линзами | с зелеными линзами | положения | 2 указателя с белыми линзами | 2 указателя с зеленой и белой линзами | 2 указателя с белой и зеленой линзами

Наличие устройств на мачте
Q13
нет | условно разрешающий сигнал | карликовый светофор на мачте | двузначный карликовый светофор на мачте | колонка местного управления | телефон | гудок | звонок | платформенный выключатель |

Сигнализация
Q14
трехзначная | четырехзначная | любая

Место установки относительно пути
Q15
справа | слева | мостик

Ширина междупутья
Q16
вещественное число

Тип опоры консоли/мостика
Q17
нет | железобетонная | металлическая

Расположение опоры консоли
Q18
справа | слева

Двухсторонняя головка
Q19
да | нет

Показание светофора
Q20
красный | зеленый | желтый | белый | синий | заглушка

Наличие двухнитевых ламп
Q21
да | нет

Наличие мигания
Q22
да | нет

Использование лунно-белого как пригласительного
Q23
да | нет
Участок пути
L
Наименование
Q1
цифра+«П» | «НП» | «ЧП» | «НАП» | «ЧАП» | символ+«П» | символ+«УП»

Назначение
Q2
главный | боковой | бесстрелочный | вытяжка | отстой | погрузо-разгрузочный | сортировочный | прочий | приближение удаление | подъездной

Длина пути
Q3
целое число

Полезная длина пути
Q4
целое число

Специализация по назначению
Q5
неспециализированный | грузовые поезда | пассажирские поезда | маневровые поезда | хозяйственные

Состав пути
Q6
целиком | часть

Номер примыкания пути к станции
Q7
целое число

Род тока электрификации
Q8
нет | постоянный | переменный | постоянный и переменный

Специализация по направлению
Q9
оба направления | налево | направо

Направление безостановочного пропуска
Q10
нет | оба направления | налево | направо

Направление кодирования АЛС
Q11
нет | оба направления | налево | направо

Ширина междупутья
Q12
вещественное число

Вид блокировки
Q13
полуавтоматическая | автоматическая трехзначная | автоматическая четырехзначная | АЛС самостоятельно | электро-жезловая сигнализация

Включение в зависимость
Q14
да | нет

Наличие скоростного движения
Q15
да | нет
Изолирую-щий стык
C
Наименование
Q1
строка символов

Ордината
Q2
целое число

Габаритность
Q3
да | нет
Тупик
T
Наименование
Q1
строка символов

Ордината
Q2
целое число

Упор
Q3
да | нет
Переезд
P
Назначение
Q4
оборотный | предохранительный | прочий | улавливающий | вытяжка

Наименование
Q1
строка символов

Ордината
Q2
целое число

Длина
Q3
вещественное число

Ширина
Q4
вещественное число

Максимальная скорость движения поездов направо относительно переезда
Q5
вещественное число

Максимальная скорость движения поездов налево относительно переезда
Q6
вещественное число

Скорость движения при маневрах направо относительно переезда
Q7
вещественное число

Скорость движения при маневрах налево относительно переезда
Q8
вещественное число

Анализ параметров элементов показывает, что стрелку характеризуют 15 параметров, светофор –  23, участок пути –  15, изолирующий стык –  3, тупик – 2, переезд – 8. Следовательно, базовый элемент схематического плана станции описывается n-местным отношением:
 БЭ = БЭ (Q1, Q2, Q3, …, Qn),
где n – число обязательных параметров.

(3)
Таким образом, алфавит языка будет включать следующие элементы:
n-местное отношение
элемента стрелка
S=S(Q1, Q2, …, Q15)                     (4)
n-местное отношение
элемента светофор
F=F(Q1, Q2, …, Q23)                     (5)
n-местное отношение
элемента участок пути
L=L(Q1, Q2, …, Q15)                     (6)
n-местное отношение
элемента изолирующий стык
C=C(Q1, Q2, Q3)                            (7)
n-местное отношение
элемента тупик
T=T(Q1, Q2)                                    (8)
n-местное отношение
элемента переезд
P=P(Q1, Q2,…,Q8)                         (9)
Описания путевых объектов n-местного отношения базового элемента схематического плана станции будем называть буквой языка. Буквы образуют основной алфавит языка – множество Vт (терминальный словарь):
Vт = {S, F, L, C, T, Р}
(10)
Элементы множества Vт в свою очередь образуют подмножество или подалфавит. Символы подалфавита характеризуются определенным  набором параметров n-местного отношения. В таблицах 4-7 представлены соответственно подалфавит множества S (стрелки), F (светофора), L (участка пути), C (изостыка).
Элементы Т (тупик) и Р (переезд) не имеют подалфавита, так как являются статическими элементами схематического плана, изображения которых не меняются при любых значения параметров.
Таблица 4. Подалфавит стрелки
Определяющий параметр n-местного отношения
Графическое
изображение
Параметр
Обозначение
Значение

Тип стрелочного перевода
Q3
обыкновенный

сбрасывающий

башмак

упор

перекрестный

глухое пересечение

Нормальное положение стрелки
Q8
по отклонению

без отклонения

Вид управления стрелкой
Q15
нецентрализованный

электрическая централизация

маневровая централизация

двойное управление

маршрутно-контрольные устройства

Контроль положения стрелки
Q14
оба

плюсовое

минусовое

Таблица 5. Подалфавит светофора
Определяющий параметр n-местного отношения
Графическое
изображение
Параметр
Обозначение
Значение

Назначение
Q3
входной

выходной

маршрутный

проходной

маневровый

заградительный

повторительный

Тип светофора
Q4
линзовый

прожекторный

семафор

Таблица 6.Подалфавит участка пути
Определяющий параметр n-местного отношения
Графическое
изображение
Параметр
Обозначение
Значение

Назначение
Q2
Приемо-отправочный

бесстрелочный

вытяжка

прочий

приближение удаление

Таблица 7. Подалфавит изолирующего стыка
Определяющий параметр n-местного отношения
Графическое
изображение
Параметр
Обозначение
Значение

Габаритность
Q3
габаритный

негабаритный

Последовательности символов терминального словаря (букв) образуют слова языка. Множество слов составляет нетерминальный словарь, предназначенный для описания элементов маршрутизированных передвижений по станции и маршрутов в целом.

3 Разработка словаря символов для описания элементов маршрутизированных передвижений и маршрутов

Для описания маршрутизированных передвижений по станции следует выделить следующие элементы путевого развития: изолирующий стык (одиночный и в створе со светофором), изолированный участок пути, стрелочно-путевая секция, тупик или любая другая нецентрализованная зона, участок пути с переездом. При описании изолированного участка пути предусматриваются отдельные цепочки символов для приемоотправочного пути, бесстрелочного участка пути и участка приближения/удаления. Кроме этого, нетерминальный словарь содержит символы, характеризующие стрелочную секцию с одной, двумя и тремя стрелками.
В словаре имеются следующие виды цепочек символов Vн:
- именуемые словами грамматики Gм, описывающие отдельные элементы маршрутизированных передвижений (изолированные секции, стрелочные секции и т.п.);
- именуемые предложениями грамматики Gм, описывающие различные виды маршрутов (маршрут приема, маршрут отправления и т.п.).
Посредством объединения букв терминального словаря и слов нетерминального словаря можно описывать любые последовательности изолированных участков пути и стрелочных секций.
Множество символов языка, описывающих элементы маршрутизированных передвижений и маршруты, представлено в таблице 8.
Таблица 8. Нетерминальный словарь
Обозначение слова
Смысловое значение
<СТ>
Изолирующий стык в створе со светофором и
без светофора
<У>
Изолированный участок пути
<С1>
Стрелочная секция с одной стрелкой
<С2>
Стрелочная секция с двумя стрелками
<С3>
Стрелочная секция с тремя стрелками
<УПУ>
Участок приближения/удаления
<ПОП>
Приемо-отправочный путь
<БУП>
Бесстрелочный участок пути
<ТУП>
Тупик или любая другая нецентрализованная зона
<ПЕР>
Участок пути с переездом
<СС>
Стрелочная секция любого типа
<ИСС>
Изолированная по всем ответвлениям стрелочная секция со светофорами и без них
<ПСС>
Любая последовательность изолированных стрелочных секций
<ПСУ>
Последовательность изолированных стрелочных секций и участков пути
<МПР>
Маршрут приема
<МОТ>
Маршрут отправления
<МПЕ>
Маршрут передачи
<ММА>
Маршрут маневровый

Совокупность предложений грамматики Gм, полностью описывающей заданный объект ЖАТ (станцию), образует законченный текст описания этого объекта на формализованном языке.
Таким образом, грамматика языка описания путевых объектов задается на следующем множестве:
Gм= {Vт, Vн, H, R},                                                                    (11)
Vт= {S, F, L, C, T, P},                                                                 (12)
где S=S (Q1, Q2, …, Q15);                                                           (13)
F= F (Q1, Q2, …, Q23);                                                                 (14)
L= L (Q1, Q2, …, Q15);                                                                 (15)
C= C (Q1, Q2, Q3);                                                                        (16)
T= T (Q1, Q2);                                                                                (17)
Р= Р (Q1, Q2, … Q8);                                                                   (18)
Vн={СТ, У, С1, С2, С3, УПУ, ПОП, БУП, ТУП, СС, ПСС, ПСУ, МПР, МОТ, МПЕ, ММА},                                                                  (19)
Таким образом, в качестве символов записи различных видов маршрутов используются 6 символов терминального словаря и 18 символов нетерминального словаря. Очевидно, что количество символов может быть увеличено (ЯПО расширяется) при появлении новых элементов обеспечения безопасности на СПС.

Литература

    •    Василенко М. Н. Теория и методы анализа качества функционирования автоматизированных технологических комплексов на железнодорожном транспорте: диссертация доктора технических наук 05.22.08/ Василенко М. Н.; [Место защиты: Петерб. гос. ун-т путей сообщ.]. – Санкт-Петербург, 1993. - 332 с.:ил. РГБ ОД,61 10-6/930.
    •    Тележенко Т. А. Методы и алгоритмы сокращения ошибок проектов железнодорожной автоматики и телемеханики: диссертация кандидата технических наук: 05.22.08 / Тележенко Т. А; [Место защиты: Петерб. гос. ун-т путей сообщ.]. - Санкт-Петербург, 2009. - 173 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/928
    •    Василенко М. Н., Кононов В. А., Тумин М. Я. Язык проектирования путевых объектов железнодорожной автоматики и телемеханики // ПИИТ. – Л., 1992. – 25 с. Деп. ТЭИ МПС 12.01.93 №5794..
    •    Сапожников В. В., Василенко М. Н., Быков В. П., Рубинштейн Н. И., Экспертные системы Автоматики и Телемеханики // Автоматика, телемеханика и связь 1992, №6,c. 13-16.
    •    Быков В. П., Василенко М. Н., Рубинштейн Н. И.  Экспертная оценка системы показателей эффективности функционирования высокоскоростной магистрали на основе машинной имитационной модели // В кн.: Тезисы докл. Всесоюзной конференции «Моделирование систем и процессов управления на транспорте». М.: ВНИИЖТ, 1991, с. 172-174.
    •    Василенко М. Н.,Марков Д. С., Рубинштейн Н. И. Применение комплекса базовых имитационных моделей для решения задач обеспечения надежности и безопасности  систем железнодорожной автоматики и телемеханики // В кн. Тезисы докл. Всесоюзной конф. «Моделирование систем и процессов управления на транспорте». М.: ВНИИЖТ, 1991, с. 76-79.
    •    Vasilenko M., Bycov V., Korotkov D., Rubinshtein N., Tumin M. Komplex of the base models for tasks of optimizing railway automatic and telemechanic complicated systems. – Third international work shop on model oriented data analysis. (MODA - 3), St. Petersburg, 1992, p. 30-34.
    •    Василенко М. Н., Василенко П. А., Зуев Д. В., Седых Д. В. Cостояние внедрения и перспективы развития интеллектуального электронного документооборота хозяйства железнодорожной автоматики и телемеханики. // Автоматика на транспорте – 2018. –№12. – С. 131-145  
    •    Василенко М. Н., Бубнов В. П., Булавский П. Е., Василенко П. А., Ошибки в технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики и их влияние на безопасность движения поездов// Автоматика на транспорте.  2019, Т. 5, № 1, С. 94-112.  
    •    CENELEC: Railway applications – Specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety [RAMS]. EN 50126:1998.
    •    ГОСТ Межгосударственный стандарт 27.002 – 2015   Надежность в технике. Термины и определения.
    •    ГОСТ Р МЭК 61508 – 4 – 2012 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 4. Термины и определения.
    •    ГОСТ Р 27.606 – 2013 Надежность в технике (ССКТ). Управление надежностью. Техническое обслуживание, ориентированное на безотказность.
    •    ГОСТ Межгосударственный стандарт 33892–2016 Системы железнодорожной автоматики и телемеханики на железнодорожных переездах. Требования безопасности и методы контроля.
    •    ГОСТ Межгосударственный стандарт 33894–2016 Системы железнодорожной автоматики и телемеханики на железнодорожных станциях. Требования безопасности и методы контроля.

Construction principles and scope of language for railroad automation and telemechanics objects description

Currently, the process of converting technical documentation of railroad automation and telemechanics systems from paper to electronic is actively ongoing. Thereby, there are great opportunities for analysis of documentation, modeling and examination of circuit solutions. For these operations, a clearly structured set of rules for describing the objects of railroad automation and telemechanics is required. As such a tool, the authors propose using the language for railroad automation and telemechanics objects description. The article formulates its basic principles of construction, defines the syntax and semantics. The synthesis of basic elements for describing the topology of the schematic plan of the station is given, and their parameters are determined. Synthesized standard language constructs that define the basic rules of grammar. The types and topological parameters of the arrow-track sections of the routes are determined.

Key words: Electronic technical documentation, railroad objects description language, station schematic, sentence of railroad objects description language, dictionary of routed movements, basic elements of a schematic plan of the station, station schematic plan attributes, station schematic plan topology.

Петр Алексеевич Василенко, инженер

Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах»

Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I

Принципы построения и области применения языка описания путевых объектов ЖАТ.

В настоящее время активно идет процесс перевода технической документации систем ЖАТ с бумажного в электронный вид. Благодаря этому появляются большие возможности для анализа документации, моделирования и экспертизы схемных решений. Для этих операций требуется четко структурированный набор правил по описанию объектов ЖАТ. В качестве такого инструмента авторы предлагают использовать язык описания путевых объектов. В статье сформулированы его основные принципы построения, определены синтаксис и семантика. Приведен синтез базовых элементов для описания топологии схематического плана станции, а также определены их параметры. Разработан словарь символов для описания элементов маршрутизированных передвижений и маршрутов. Синтезированы эталонные конструкции языка, задающие основные правила грамматики. Определены виды и топологические параметры стрелочно-путевых секций маршрутов.

Ключевые слова: Электронная техническая документация, язык описания путевых объектов, схематический план станции, предложение языка описания путевых объектов, словарь маршрутизированных передвижений, базовые элементы схематического плана станции, атрибуты элементов схематического плана станции, топология схематического плана станции.

Введение

Впервые формализованное описание языка путевых объектов (ЯПО) железнодорожной автоматики и телемеханики предложил профессор Василенко М. Н., изложив эту тему в докторской диссертации [1]. Модернизации и развитию языка посвящена работа Тележенко Т. А. [2]. Программная реализация ЯПО и его представление на расширяемом языке разметки XML существенно увеличили область его применения для решения  различных задач синтеза, анализа, моделирования и экспертизы электронной технической документации ЖАТ [3-8].

В статье приведено формализованное описание ЯПО с учетом возможности его эффективного применения для решения следующих  задач:

• синтаксического и семантического контроля технической документации ЖАТ, в частности схематических планов станций (СПС) и таблиц взаимозависимости (ТВЗ);
• создания электронного формата технической документации, содержащего исчерпывающую информацию об элементах ЖАТ;
• автоматизации синтеза полного набора функций безопасности релейных, релейно-процессорных или микропроцессорных систем ЭЦ с целью обеспечения функциональной безопасности независимо от технической реализации с учетом требований нормативно справочной документации [9-15].

1 Принципы построения формализованного языка описания путевых объектов

Среди существующих методов верификации технической документации ЖАТ целесообразно выделить формальные методы, позволяющие оценить правильность принятых проектных решений до ввода устройства в эксплуатацию. Необходимость верификации проекта до передачи его в производство обусловлена высокой стоимостью любых изменений, вносимых в законченный проект, в том числе на этапе пусконаладочных работ. Формальные методы верификации используют специальные модели для анализа свойств объекта, в которых свойства объекта, проходящего экспертизу, должны быть описаны формально в рамках некоторой математической модели. Применение формальных методов верификации для проверки технической документации устройств ЖАТ может базироваться на специальном языке описания путевых объектов (ЯПО).

Впервые над созданием основ синтаксиса и семантики языка формализованного описания путевых объектов начал  работать М.Н. Василенко[1].

Язык представляет собой объединение нескольких множеств: исходных символов, называемых буквами (алфавит); правил, которые позволяют из букв алфавита строить новые слова (правила порождения слов); правил, на основе которых строятся простые и сложные предложения (правила порождения предложений) [2].

Множества правил порождения слов, выражений и предложений образуют грамматику формального языка или формальную грамматику.

Для создания формального языка необходимо задать словарь, сформулировать правила вывода правильно построенных формул и выделить из них набор базовых формул, которые всегда считаются истинными, т.е. аксиомы.

Для некоторых терминов введем следующие определения:

Синтаксис языка – правила построения конструкций языка (слов, предложений, текста).

Семантика языка – правила, позволяющие однозначно толковать смысл правильных конструкций языка, их графическое и текстовое описание.

Буква – простой неделимый знак (символ), образующий базу для построения конструкций языка и имеющий специальное графическое представление.

Слово – минимальная, употребляемая как самостоятельное целое, единица, обладающая смысловой целостностью и характеризующаяся упорядоченной совокупностью букв алфавита.

Предложение – наименьшая единица языка, которая представляет собой грамматически организованное соединение слов, имеющее смысловую  законченностью для систем ЭЦ.

Формальную грамматику языка представим в виде множества:

G={Vт, Vн, H, R},

(1)

где Vт – терминальный словарь,

Vн – нетерминальный словарь,

H – начальный символ (аксиома грамматики),

R – правила грамматики.

Терминальный словарь Vт образуют буквы языка. Под буквой будем понимать исходные символы языка, образующие базу для описания топологии путевых объектов ЖАТ и их размещения на чертеже.

Нетерминальный словарь Vн определяет множество символов языка, образующих основные элементы маршрутизированных передвижений на объектах ЖАТ.

Элементы Vт и Vн называются соответственно терминальными и нетерминальными символами.

Множество символов, называемое словарем грамматики G, имеет вид:

V=VтÈVн                                                                               (2)

Помимо терминального и нетерминального словарей в множество, задающее грамматику языка, входит начальный символ H и правила грамматики. Начальный символ означает основной объект описания в данной грамматике, т.е. маршрут. R – правила грамматики или множество цепочек вида j®y, где j, y - слова в словаре VтÈVн. Причем цепочка j содержит по крайней мере один символ из словаря Vн. Цепочки вида j®y назовем правилами подстановки.

2 Синтез базовых элементов для описания топологии схематического плана станции

Анализ этапов создания технической документации устройств ЖАТ позволяет сделать вывод, что методы верификации целесообразно применять  на ранних этапах проектирования. Это связано с тем, что устранение максимально возможного количества ошибок на ранних этапах разработки, когда цена их исправления относительно невелика, позволяет значительно повысить достоверность принятых решений и эффективность проектирования в целом.

Как известно, на ранних этапах разработки станционных систем автоматики и телемеханики осуществляется построение схематического плана станции, который является базовым документом.  В дальнейшем на его основе формируются все чертежи проекта (таблицы зависимостей, двухниточный план, кабельные сети и др.). Качество проекта во многом определяется правильностью построения именно схематического плана станции. Данный факт явился определяющим при выборе типа документа, на базе которого разработан язык описания путевых объектов.

Базовыми элементами, образующими топологию плана станции, являются стрелка, светофор, участок пути, изолирующий стык, тупик или любая нецентрализованная зона, переезд. Обозначения базовых элементов схематического плана станции приведены в таблице 1.

Таблица 1.  Базовые элементы

Очевидно, указанные элементы и будут составлять алфавит языка. Однако каждый из базовых элементов схематического плана станции характеризуется параметрами, однозначно определяющими его графическое изображение и свойства. Перечень элементов (стрелка, светофор, участок пути, изолирующий стык, тупик, переезд) и их обозначения на языке ЯПО, а также  соответствующие им параметры приведены в таблице 2.

Таблица 2.Параметры базовых элементов схематического плана станции

	Элемент	Обозначение на языке ЯПО	Параметр	Участие при формировании маршрутов
1	Стрелка	S	Наименование	+
			Ордината	+
			Тип стрелочного перевода	+
			Тип рельса	+
			Тип остряков стрелки	-
			Тип устройства сброса	-
			Тип сердечника (для стрелок с НПК)	-
			Марка крестовины	+
			Спаренность	+
			Идентификатор спаренной стрелки	+
			Наличие электрообогрева стрелки	-
			Пневмоочистка	-
			Нормальное положение стрелки	+
			Ордината предельного столбика	+
			Координаты предельного столбика на чертеже относительно стрелки	-
			Сторонность перевода стрелки	+
			Радиус искривления пути	-
			Стрелка в пути	+
			Электрообогрев привода	-
			Марка привода	+
			Выход шибера	+
			Схема управления стрелкой	-
			Контроль положения стрелки (при МКУ)	+
			Вид управления стрелкой	+
			Автовозврат	-
2	Светофор	F	Наименование	+
			Ордината	+
			Пикет	-
			Назначение	+
			Тип светофора	+
			Тип мачты	+
			Марка	+
			Количество огней светофора	+
			Количество крыльев семафора	+
			Количество прожекторов прожекторного светофора	+
			Лестница	-
			Питание	-
			Трансформаторный ящик	-
			Наличие указателя отсутствия тормозного пути	+
			Наличие указателя скорости	+
			Наличие и тип маршрутного указателя	+
			Расстояние от светофора до пути	-
			Наличие устройств на мачте	+
			Сигнализация	+
			Место установки относительно пути	+
			Ширина междупутья	+
			Тип опоры консоли/мостика	+
			Расположение опоры консоли	+
			Двухсторонняя головка на светофоре	+
			Длина изображения консоли	-
			Показание светофора	+
			Наличие двухнитевых ламп	+
			Наличие миг ания	+
			Использование лунно-белого как пригласительного	+
			Координата изображения двухнитевых ламп на чертеже	-
3	Участок пути	L	Наименование	+
			Назначение	+
			Длина пути	+
			Полезная длина пути	+
			Специализация по назначению	+
			Состав пути	+
			Номер примыкания пути к станции	+
			Род тока электрификации	+
			Видимость и положение знака электрификации на пути	-
			Специализация по направлению	+
			Направление безостановочного пропуска	+
			Направление кодирования АЛС	+
			Видимость знака, обозначающего направление кодирования АЛС	-
			Ширина междупутья	+
			Длина изображения участка пути на чертеже	-
			Положение знака специализация направления движения на чертеже	-
			Вид блокировки	+
			Кривизна участка пути	-
			Радиус кривой	-
			Включение в зависимость	+
			Наличие скоростного движения	+
4	Изолирующий стык	C	Наименование	+
			Ордината	+
			Габаритность	+
			Тип	-
			Секционный изолятор	-
5	Тупик	T	Наименование	+
			Ордината	+
			Упор	+
			Назначение	+
			Длина изображения пути тупика	-
6	Переезд	P	Наименование	+
			Ордината	+
			Пикет	-
			Тип обслуживания	-
			Категория	-
			Длина	+
			Ширина	+
			Максимальная скорость движения поездов направо относительно переезда	+
			Максимальная скорость движения поездов налево относительно переезда	+
			Скорость движения при маневрах направо относительно переезда	+
			Скорость движения при маневрах налево относительно переезда	+
			Задержка включения АПС	-
			Длина участка приближения справа от переезда	-
			Длина участка приближения справа от переезда	-
			Длина изображения переезда на чертеже	-
			Ширина изображения переезда на чертеже	-

Для решения задач синтаксического и семантического контроля схематического плана станции требуется далеко не весь перечень. Например, такие параметры, как кривизна участка пути, координата изображения двухнитевых ламп на чертеже и др., не влияют на правильность построения схематического плана и формирование списка возможных маршрутов по станции. В связи с этим следует выбрать из списка те, которые необходимо учесть для решения поставленной задачи. Необходимые параметры элементов и области их возможных значений представлены в таблице 3.

Таблица 3. Список атрибутов с областью возможных значений.

Элемент	Обозначение на языке ЯПО	Параметр	Обозначение	Область возможных значений
Стрелка	S	Наименование	Q1	целое число | целое число+«СБ» | целое число+«СО»
		Ордината	Q2	целое число
		Тип стрелочного перевода	Q3	обыкновенный | симметричный | с НПК | сбрасывающий | башмак | упор | перекрестный | глухое пересечение
		Тип рельса	Q4	Р43 | Р50 | Р65 | Р75
		Марка крестовины	Q5	1/4.5 | 1/6 | 1/9 | 1/11 | 1/18 | 1/22
		Спаренность	Q6	одиночная | спаренная
		Идентификатор спаренной стрелки	Q7	целое число | целое число+«СБ» | целое число+«СО»
		Нормальное положение стрелки	Q8	по отклонению | без отклонения
		Ордината предельного столбика	Q9	целое число
		Сторонность перевода стрелки	Q10	левая | правая
		Стрелка в пути	Q11	да | нет
		Марка привода	Q12	имя марки по ЦНСИ
		Выход шибера	Q13	справа | слева
		Контроль положения стрелки (при МКУ)	Q14	оба | плюсовое | минусовое
		Вид управления стрелкой	Q15	нецентрализованный | электрическая централизация | маневровая централизация | двойное управление | маршрутно-контрольные устройства
Светофор	F	Наименование	Q1	«Ч» | «Н» |  «Ч»+целое число  | «Н»+целое число | «ЧМ»+целое число | «НМ»+целое число | «М»+целое число | «Ч»+символ | «Н»+символ | «ПЧ» | «ПН» | «з» +целое число | целое число
		Ордината	Q2	целое число
		Назначение	Q3	входной | выходной | маршрутный | проходной | прикрытия | заградительный | повторительный | предупредительный | маневровый | горочный
		Тип светофора	Q4	линзовый | прожекторный | семафор
		Тип мачты	Q5	железобетонная | металлическая | консольная | мостиковая | туннельная | карликовая
		Марка	Q6	имя марки по ЦНСИ
		Количество огней светофора	Q7	целое число от 0 до 5
		Количество крыльев семафора	Q8	целое число от 1 до 2
		Количество прожекторов прожекторного светофора	Q9	целое число от 1 до 2
		Наличие указателя отсутствия тормозного пути	Q10	нет | 1 | 2
		Наличие указателя скорости	Q11	нет | 1 | 2
		Наличие и тип маршрутного указателя	Q12	нет | с белыми линзами | с зелеными линзами | положения | 2 указателя с белыми линзами | 2 указателя с зеленой и белой линзами | 2 указателя с белой и зеленой линзами
		Наличие устройств на мачте	Q13	нет | условно разрешающий сигнал | карликовый светофор на мачте | двузначный карликовый светофор на мачте | колонка местного управления | телефон | гудок | звонок | платформенный выключатель |
		Сигнализация	Q14	трехзначная | четырехзначная | любая
		Место установки относительно пути	Q15	справа | слева | мостик
		Ширина междупутья	Q16	вещественное число
		Тип опоры консоли/мостика	Q17	нет | железобетонная | металлическая
		Расположение опоры консоли	Q18	справа | слева
		Двухсторонняя головка	Q19	да | нет
		Показание светофора	Q20	красный | зеленый | желтый | белый | синий | заглушка
		Наличие двухнитевых ламп	Q21	да | нет
		Наличие мигания	Q22	да | нет
		Использование лунно-белого как пригласительного	Q23	да | нет
Участок пути	L	Наименование	Q1	цифра+«П» | «НП» | «ЧП» | «НАП» | «ЧАП» | символ+«П» | символ+«УП»
		Назначение	Q2	главный | боковой | бесстрелочный | вытяжка | отстой | погрузо-разгрузочный | сортировочный | прочий | приближение удаление | подъездной
		Длина пути	Q3	целое число
		Полезная длина пути	Q4	целое число
		Специализация по назначению	Q5	неспециализированный | грузовые поезда | пассажирские поезда | маневровые поезда | хозяйственные
		Состав пути	Q6	целиком | часть
		Номер примыкания пути к станции	Q7	целое число
		Род тока электрификации	Q8	нет | постоянный | переменный | постоянный и переменный
		Специализация по направлению	Q9	оба направления | налево | направо
		Направление безостановочного пропуска	Q10	нет | оба направления | налево | направо
		Направление кодирования АЛС	Q11	нет | оба направления | налево | направо
		Ширина междупутья	Q12	вещественное число
		Вид блокировки	Q13	полуавтоматическая | автоматическая трехзначная | автоматическая четырехзначная | АЛС самостоятельно | электро-жезловая сигнализация
		Включение в зависимость	Q14	да | нет
		Наличие скоростного движения	Q15	да | нет
Изолирую-щий стык	C	Наименование	Q1	строка символов
		Ордината	Q2	целое число
		Габаритность	Q3	да | нет
Тупик	T	Наименование	Q1	строка символов
		Ордината	Q2	целое число
		Упор	Q3	да | нет
Переезд	P	Назначение	Q4	оборотный | предохранительный | прочий | улавливающий | вытяжка
		Наименование	Q1	строка символов
		Ордината	Q2	целое число
		Длина	Q3	вещественное число
		Ширина	Q4	вещественное число
		Максимальная скорость движения поездов направо относительно переезда	Q5	вещественное число
		Максимальная скорость движения поездов налево относительно переезда	Q6	вещественное число
		Скорость движения при маневрах направо относительно переезда	Q7	вещественное число
		Скорость движения при маневрах налево относительно переезда	Q8	вещественное число

Анализ параметров элементов показывает, что стрелку характеризуют 15 параметров, светофор –  23, участок пути –  15, изолирующий стык –  3, тупик – 2, переезд – 8. Следовательно, базовый элемент схематического плана станции описывается n-местным отношением:

 БЭ = БЭ (Q1, Q2, Q3, …, Qn),

где n – число обязательных параметров.

(3)

Таким образом, алфавит языка будет включать следующие элементы:

n-местное отношение элемента стрелка	S=S(Q1, Q2, …, Q15)                     (4)
n-местное отношение элемента светофор	F=F(Q1, Q2, …, Q23)                     (5)
n-местное отношение элемента участок пути	L=L(Q1, Q2, …, Q15)                     (6)
n-местное отношение элемента изолирующий стык	C=C(Q1, Q2, Q3)                            (7)
n-местное отношение элемента тупик	T=T(Q1, Q2)                                    (8)
n-местное отношение элемента переезд	P=P(Q1, Q2,…,Q8)                         (9)

Описания путевых объектов n-местного отношения базового элемента схематического плана станции будем называть буквой языка. Буквы образуют основной алфавит языка – множество Vт (терминальный словарь):

Vт = {S, F, L, C, T, Р}

(10)

Элементы множества Vт в свою очередь образуют подмножество или подалфавит. Символы подалфавита характеризуются определенным  набором параметров n-местного отношения. В таблицах 4-7 представлены соответственно подалфавит множества S (стрелки), F (светофора), L (участка пути), C (изостыка).

Элементы Т (тупик) и Р (переезд) не имеют подалфавита, так как являются статическими элементами схематического плана, изображения которых не меняются при любых значения параметров.

Таблица 4. Подалфавит стрелки

Определяющий параметр n-местного отношения				Графическое изображение
Параметр	Обозначение		Значение
Тип стрелочного перевода	Q3		обыкновенный
			сбрасывающий
			башмак
			упор
			перекрестный
			глухое пересечение
Нормальное положение стрелки	Q8		по отклонению
			без отклонения
Вид управления стрелкой	Q15		нецентрализованный
			электрическая централизация
			маневровая централизация
			двойное управление
			маршрутно-контрольные устройства
Контроль положения стрелки	Q14	оба
		плюсовое
		минусовое

Таблица 5. Подалфавит светофора

Определяющий параметр n-местного отношения			Графическое изображение
Параметр	Обозначение	Значение
Назначение	Q3	входной
		выходной
		маршрутный
		проходной
		маневровый
		заградительный
		повторительный
Тип светофора	Q4	линзовый
		прожекторный
		семафор

Таблица 6.Подалфавит участка пути

Определяющий параметр n-местного отношения			Графическое изображение
Параметр	Обозначение	Значение
Назначение	Q2	Приемо-отправочный
		бесстрелочный
		вытяжка
		прочий
		приближение удаление

Таблица 7. Подалфавит изолирующего стыка

Определяющий параметр n-местного отношения			Графическое изображение
Параметр	Обозначение	Значение
Габаритность	Q3	габаритный
		негабаритный

Последовательности символов терминального словаря (букв) образуют слова языка. Множество слов составляет нетерминальный словарь, предназначенный для описания элементов маршрутизированных передвижений по станции и маршрутов в целом.

3 Разработка словаря символов для описания элементов маршрутизированных передвижений и маршрутов

Для описания маршрутизированных передвижений по станции следует выделить следующие элементы путевого развития: изолирующий стык (одиночный и в створе со светофором), изолированный участок пути, стрелочно-путевая секция, тупик или любая другая нецентрализованная зона, участок пути с переездом. При описании изолированного участка пути предусматриваются отдельные цепочки символов для приемоотправочного пути, бесстрелочного участка пути и участка приближения/удаления. Кроме этого, нетерминальный словарь содержит символы, характеризующие стрелочную секцию с одной, двумя и тремя стрелками.

В словаре имеются следующие виды цепочек символов Vн:

- именуемые словами грамматики Gм, описывающие отдельные элементы маршрутизированных передвижений (изолированные секции, стрелочные секции и т.п.);

- именуемые предложениями грамматики Gм, описывающие различные виды маршрутов (маршрут приема, маршрут отправления и т.п.).

Посредством объединения букв терминального словаря и слов нетерминального словаря можно описывать любые последовательности изолированных участков пути и стрелочных секций.

Множество символов языка, описывающих элементы маршрутизированных передвижений и маршруты, представлено в таблице 8.

Таблица 8. Нетерминальный словарь

Обозначение слова	Смысловое значение
<СТ>	Изолирующий стык в створе со светофором и без светофора
<У>	Изолированный участок пути
<С1>	Стрелочная секция с одной стрелкой
<С2>	Стрелочная секция с двумя стрелками
<С3>	Стрелочная секция с тремя стрелками
<УПУ>	Участок приближения/удаления
<ПОП>	Приемо-отправочный путь
<БУП>	Бесстрелочный участок пути
<ТУП>	Тупик или любая другая нецентрализованная зона
<ПЕР>	Участок пути с переездом
<СС>	Стрелочная секция любого типа
<ИСС>	Изолированная по всем ответвлениям стрелочная секция со светофорами и без них
<ПСС>	Любая последовательность изолированных стрелочных секций
<ПСУ>	Последовательность изолированных стрелочных секций и участков пути
<МПР>	Маршрут приема
<МОТ>	Маршрут отправления
<МПЕ>	Маршрут передачи
<ММА>	Маршрут маневровый

Совокупность предложений грамматики Gм, полностью описывающей заданный объект ЖАТ (станцию), образует законченный текст описания этого объекта на формализованном языке.

Таким образом, грамматика языка описания путевых объектов задается на следующем множестве:

Gм= {Vт, Vн, H, R},                                                                                 (11)

Vт= {S, F, L, C, T, P},                                                                              (12)

где S=S (Q1, Q2, …, Q15);                                                                       (13)

F= F (Q1, Q2, …, Q23);                                                                            (14)

L= L (Q1, Q2, …, Q15);                                                                            (15)

C= C (Q1, Q2, Q3);                                                                                    (16)

T= T (Q1, Q2);                                                                                           (17)

Р= Р (Q1, Q2, … Q8);                                                                               (18)

Vн={СТ, У, С1, С2, С3, УПУ, ПОП, БУП, ТУП, СС, ПСС, ПСУ, МПР, МОТ, МПЕ, ММА},                                                                                      (19)

Таким образом, в качестве символов записи различных видов маршрутов используются 6 символов терминального словаря и 18 символов нетерминального словаря. Очевидно, что количество символов может быть увеличено (ЯПО расширяется) при появлении новых элементов обеспечения безопасности на СПС.

Литература

1. Василенко М. Н. Теория и методы анализа качества функционирования автоматизированных технологических комплексов на железнодорожном транспорте: диссертация доктора технических наук 05.22.08/ Василенко М. Н.; [Место защиты: Петерб. гос. ун-т путей сообщ.]. – Санкт-Петербург, 1993. - 332 с.:ил. РГБ ОД,61 10-6/930.
2. Тележенко Т. А. Методы и алгоритмы сокращения ошибок проектов железнодорожной автоматики и телемеханики: диссертация кандидата технических наук: 05.22.08 / Тележенко Т. А; [Место защиты: Петерб. гос. ун-т путей сообщ.]. - Санкт-Петербург, 2009. - 173 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/928
3. Василенко М. Н., Кононов В. А., Тумин М. Я. Язык проектирования путевых объектов железнодорожной автоматики и телемеханики // ПИИТ. – Л., 1992. – 25 с. Деп. ТЭИ МПС 12.01.93 №5794..
4. Сапожников В. В., Василенко М. Н., Быков В. П., Рубинштейн Н. И., Экспертные системы Автоматики и Телемеханики // Автоматика, телемеханика и связь 1992, №6,c. 13-16.
5. Быков В. П., Василенко М. Н., Рубинштейн Н. И.  Экспертная оценка системы показателей эффективности функционирования высокоскоростной магистрали на основе машинной имитационной модели // В кн.: Тезисы докл. Всесоюзной конференции «Моделирование систем и процессов управления на транспорте». М.: ВНИИЖТ, 1991, с. 172-174.
6. Василенко М. Н.,Марков Д. С., Рубинштейн Н. И. Применение комплекса базовых имитационных моделей для решения задач обеспечения надежности и безопасности  систем железнодорожной автоматики и телемеханики // В кн. Тезисы докл. Всесоюзной конф. «Моделирование систем и процессов управления на транспорте». М.: ВНИИЖТ, 1991, с. 76-79.
7. Vasilenko M., Bycov V., Korotkov D., Rubinshtein N., Tumin M. Komplex of the base models for tasks of optimizing railway automatic and telemechanic complicated systems. – Third international work shop on model oriented data analysis. (MODA - 3), St. Petersburg, 1992, p. 30-34.
8. Василенко М. Н., Василенко П. А., Зуев Д. В., Седых Д. В. Cостояние внедрения и перспективы развития интеллектуального электронного документооборота хозяйства железнодорожной автоматики и телемеханики. // Автоматика на транспорте – 2018. –№12. – С. 131-145 
9. Василенко М. Н., Бубнов В. П., Булавский П. Е., Василенко П. А., Ошибки в технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики и их влияние на безопасность движения поездов// Автоматика на транспорте.  2019, Т. 5, № 1, С. 94-112. 
10. CENELEC: Railway applications – Specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety [RAMS]. EN 50126:1998.
11. ГОСТ Межгосударственный стандарт 27.002 – 2015   Надежность в технике. Термины и определения.
12. ГОСТ Р МЭК 61508 – 4 – 2012 Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 4. Термины и определения.
13. ГОСТ Р 27.606 – 2013 Надежность в технике (ССКТ). Управление надежностью. Техническое обслуживание, ориентированное на безотказность.
14. ГОСТ Межгосударственный стандарт 33892–2016 Системы железнодорожной автоматики и телемеханики на железнодорожных переездах. Требования безопасности и методы контроля.
15. ГОСТ Межгосударственный стандарт 33894–2016 Системы железнодорожной автоматики и телемеханики на железнодорожных станциях. Требования безопасности и методы контроля.

Construction principles and scope of language for railroad automation and telemechanics objects description

Currently, the process of converting technical documentation of railroad automation and telemechanics systems from paper to electronic is actively ongoing. Thereby, there are great opportunities for analysis of documentation, modeling and examination of circuit solutions. For these operations, a clearly structured set of rules for describing the objects of railroad automation and telemechanics is required. As such a tool, the authors propose using the language for railroad automation and telemechanics objects description. The article formulates its basic principles of construction, defines the syntax and semantics. The synthesis of basic elements for describing the topology of the schematic plan of the station is given, and their parameters are determined. Synthesized standard language constructs that define the basic rules of grammar. The types and topological parameters of the arrow-track sections of the routes are determined.

Key words: Electronic technical documentation, railroad objects description language, station schematic, sentence of railroad objects description language, dictionary of routed movements, basic elements of a schematic plan of the station, station schematic plan attributes, station schematic plan topology.