Analiza i synteza specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie

• Autorzy: Kawalec P.

Warianty tytułu

EN

Analysis and synthesis of specialised modelling and traffic control systems in transport

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono nowe podejście do projektowania specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie. Polega ono na zastosowaniu do tego celu języków opisu sprzętu HDL oraz programowalnych struktur logicznych. We wstępie pracy uzasadniono, że powrót do sprzętowej realizacji algorytmów modelowania sterowania pozwoli uzyskać znaczne przyśpieszenie działania układów oraz uzyskać poprawę wskaźników bezpiecznościowych i niezawodnościowych. Uwzględniając zasoby współczesnych struktur programowalnych, możliwa jest realizacja jednoukładowych sterowników lokalnych i obiektowych. Wskazano, że jak dotychczas, nowe metody analizy i syntezy układów cyfrowych nie znalazły swojego odzwierciedlenia w metodyce projektowania układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie. W rozdziale 2 przedstawiono metody i narzędzia projektowania specjalizowanych układów cyfrowych. Po dokonaniu przeglądu programowalnych struktur logicznych, wskazano, że realizacja układów specjalizowanych w tych strukturach pozwala na połączenie zalet sprzętowych i programowych metod realizacji algorytmów sterowania i przetwarzania danych. Przedstawiono podstawowe cechy języków opisu sprzętu, wskazując na szczególną˛ przydatność języka VHDL do specyfikacji układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie. Ponieważ obecnie brak jest systemu komputerowego projektowania jednego producenta, dokonano przeglądu pakietów wspomagania komputerowego, wybierając te, które, po zintegrowaniu, będą najlepszym systemem projektowania komputerowego. Dokonano przeglądu stanowisk uruchomieniowych dla prototypów układów. W rozdziale 3 przedstawiono metodykę projektowania specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie, obejmującą specyfikację, syntezę, implementację i prototypowanie tworzonych układów. Pokazano, że do specyfikacji takich układów szczególnie przydatne są grafy sterowania, w tym grafy hierarchiczne, natomiast specyfikacje˛ złożonych układów najlepiej przeprowadzać metodą strukturalną w postaci bloków hierarchicznych. Wskazano na konieczność stosowania mechanizmów automatycznej syntezy i implementacji układów specjalizowanych w strukturach FPGA. Przedstawiono proces weryfikacji prototypów układów na stanowiskach uruchomieniowych. Rozdział 4 poświęcony jest sprzętowym generatorom liczb pseudolosowych zbudowanych na LFSR-ach. Przedstawiono podstawowe metody generowania liczb losowych, wskazując na zalety rozwiązań sprzętowych. Wykorzystując generatory zbudowane na dwóch LFSR-ach opracowano i zbudowano szesnastokanałowy generator liczb pseudolosowych w strukturze FPGA. Na podstawie zbudowanego generatora wielokanałowego, opracowano sprzętowe generatory o zadanym rozkładzie. Szczegółowo omówiono generatory o rozkładach wykładniczym i normalnym. W rozdziale 5 przedstawiono układy arytmetyki stochastycznej, tworzące funkcjonalnie pełny zbiór. Szczególną uwagę˛ poświęcono budowie stochastycznych układów dzielących oraz komparatorów stochastycznych. Przedstawiono wyniki weryfikacji działania układów stochastycznych. Rozdział 6 poświęcony jest specjalizowanym układom modelowania i sterowania ruchem drogowym. Na przykładzie reprezentatywnych układów sterowników lokalnych, sterowników obszarowych oraz układów detekcji, klasyfikacji i przetwarzania danych o pojazdach, stosując opracowaną metodykę, pokazano proces projektowania specjalizowanych układów. Zastosowano specyfikację poszczególnych algorytmów z wykorzystaniem edytora grafów przejść automatów skończonych FSM, w postaci grafów hierarchicznych. Natomiast specyfikację całego układu przeprowadzono w edytorze schematów blokowych BDE, w postaci hierarchicznej struktury blokowej. Weryfikację poprawności zbudowanych algorytmów oraz poprawności ich specyfikacji przeprowadzono w postaci symulacji funkcjonalnej oraz symulacji czasowej. Otrzymane wyniki wykorzystania zasobów struktur FPGA oraz parametry czasowe i niezawodnościowe, w pełni potwierdziły celowość realizacji tych układów w postaci specjalizowanej. Dodatkowym argumentem przemawiającym za zastosowaniem opracowanej metodyki projektowania specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie, jest możliwość budowy sprzętowych modeli ruchu sterowanego na skrzyżowaniach, ciągach i obszarach miasta.

EN

The paper presents a new approach to designing of specialised traffic modelling and control systems in transport. It consists in application of hardware description languages HDL and programmable logical structures for the abovementioned purpose. The introduction of the paper substantiates that return to hardware realization of modelling of control algorithms will allow for significant acceleration of system operation, as well as for improvement of safety and reliability coefficients. Taking into consideration the resources of current programmable structures, it is possible to realise single-system local and object controllers. It has been indicated that so far, new methods of analysis and synthesis of digital systems have not been reflected in the methodology of designing of specialised traffic modelling and control systems in transport. Chapter 2 presents methods and tools of designing specialised digital systems. After conducting a review of program¬mable logical structures, it has been indicated that realization of specialised systems in these structures allows to combine hardware merits and program methods of realization of control and processing data algorithms. Basic features of hardware description languages have been presented indicating the significant usefulness of VHDL language for specification of traffic modelling and control systems in transport. Since currently there is a lack of computer design system of a single producer, a review has been conducted of computer support packages choosing only those which after integrating would be the best computer design system. Moreover, a review of start-up stations for system prototypes has been carried out. Chapter 3 presents a methodology of designing of specialised traffic modelling and control systems in transport, including specification, synthesis, implementation and prototyping of the created systems. It has been shown that for specification of such systems, control graphs are particularly useful, including hierarchical graphs, whereas specification of complex systems is best conducted by means of the structural method in the form of hierarchical blocks. The necessity of application of automatic synthesis mechanisms and implementation of specialised systems in FPGA structures has also been indicated. The verification process of prototypes of systems at start-up stations has been presented. Chapter 4 is devoted to hardware generators of pseudorandom numbers built on LFSRs. Basic methods of random numbers generation have been presented indicating the merits of hardware solutions. Making use of generators built on two LFSRs, 16-channel generator of pseudorandom numbers in FPGA structure has been designed and built. On the basis of the multi-channel generator, hardware generators of ordered distribution have been designed. The designed generators of exponential and normal distribution have been presented in detail. Chapter 5 presents the designed systems of stochastic arithmetic creating a functionally complete set. Special attention has been paid to building stochastic dividing sets and stochastic comparators. The results of verification of stochastic systems operation have been presented. Chapter 6 is devoted to specialised traffic modelling and control systems. The process of designing specialised systems has been shown on the example of representative local controller systems, area controllers, and detection, classification and vehicle data processing systems, with the application of the drawn-up methodology. Specification of particular algorithms has been applied with the use of editor of finite state machine FSM transition graphs, in the form of hierarchical graphs, whereas specification of the whole system has been conducted in the editor of block systems BDE, in the form of hierarchical block structure. Verification of the correctness of the algorithms built, as well as of the correctness of their specification, has been conducted both in the form of functional simulation and time simulation. The obtained results of the use of FPGA structure resources as well as time and reliability parameters have fully confirmed the functionality of realization of these systems in the specialised form. Additional argument in favour of the application of the drawn-up methodology of designing specialised traffic modelling and control systems in transport is the possibility of construction of hardware models of controlled traffic at crossroads, traffic routes and city areas.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie ruchu; sterowanie ruchem; układy specjalizowane; układy cyfrowe

EN

traffic modelling; traffic control; specialized systems; digital systems

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport
• Rocznik: 2009
• Tom: z. 68
• Strony: 3--149
• Opis fizyczny: Bibliogr. 159 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kawalec P.

• Wydział Transportu PW

Bibliografia

• [Ada03] Adamski A.: Inteligentne systemy transportowe. Wydawnictwa AGH, Kraków, 2003.
• [Ada90] Adamski M.: Projektowanie układów cyfrowych systematyczną metodą strukturalną. Monografie nr 49, Wydawnictwo WSInż., Zielona Góra, 1990.
• [Ada98] Adamski M.: Metodologia projektowania reprogramowalnych sterowników logicznych z wykorzystaniem elementów CPLD i FPGA. Materiały I Krajowej Konferencji Naukowej "Reprogramowalne układy cyfrowe RUC'98", Szczecin, 1998, s. 15-22.
• [Alg97] Algers S. i in.: Review of Micro-Simulation Models. SMARTEST Project Deliverable No 3, European Commission DGVII, Brussels, 1997.
• [BCT96] Berdnikov A.S., Compagner A., Turtia S.B.: A MathLink Program for High-Quality Rando Numbers. The Mathematical Journal, vol. 6, No 3, 1996, pp. 65-69.
• [BKA05] Bednarski J., Kuncewicz W., Iwanicki A.: NAQUS - System generacji ciągow losowych. TechLab2000 Sp. z o.o., Warszawa, 2005.
• [Bob86] Bobrowski D.: Probabilistyka w zastosowaniach technicznych. WNT, Warszawa, 1986.
• [BrC01] Brown B.D., Card H.C. Stochastic neural computation I: Computational elements. IEEE Transactions on computers, vol. 50, No 9, 2001, pp. 891-905.
• [Bub05] Bubnicki Z.: Teoria i algorytmy sterowania. PWN, Warszawa, 2005.
• [CBM78] Czetvierikov W.N., Bakanowicz E.A., Mieńkov A.W.: Wyczislitielnaja tiechika dla statisticzieskogo modelirowanija. Sowietskoje radio, Moskwa, 1978.
• [Dav98] David R.: Random testing of digital circuits: Theory and applications. Marcel Dekker, New York, 1998.
• [DBa07] Dąbrowa-Bajon M.: Podstawy sterowania ruchem kolejowym. Funkcje, wymagania, zarys techniki. Wyd. 2 popr., Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2007.
• [DeM98] De Micheli G.: Synteza i optymalizacja układów cyfrowych. WNT, Warszawa, 1998.
• [DJS93] Van Dalen M., Jearons P., Shawe-Taylor D.: Device for generating binary sequences for stochastic computing. Elektronics Letters, vol. 29, No 1, 1993.
• [DST97] Datka S., Suchorzewski W., Tracz M.: Inżynieria ruchu. WKŁ, Warszawa, 1997.
• [DyK03] Dyduch J., Kornaszewski M.: Systemy sterowania ruchem kolejowym. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom, 2003.
• [Fau02] Faulkner A.: Safer Data: The use of data in the context of a railway control system. Components of System Safety, Proceedings of the Tenth Safety-Critical System Symposium, Southampton, UK, 2002, pp. 217-230.
• [Fis81] Fishman G.S.: Symulacjakomputerowa. Pojęcia i metody. PWE, Warszawa, 1981.
• [FJD78] Fiodorov R.F., Jakovlev V.V., Dobris G.V.: Stochasticzieskije prieobrazovatieli informacji. Maszinostrojenije, Leningrad, 1978.
• [FKa07a] Firląg K., Kawalec P.: REalizacja koncepcji sterownika ruchu drogowego o strukturze rozproszonej w układach FPGA. Pomiary Automatyka Kontrola, 7 '2007, vol. 53, Agenda PAK, Warszawa, 2007, s. 60-62.
• [FKa07b] Firląg K., Kawalec P.: Metodyka budowy specjalizowanych układów srd w językach opisu sprzętu. Politechnika Warszawska, Prace Naukowe - Transport, z. 62, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2007, s. 111-119.
• [FKa08] Firlag K., Kawalec P.: Badania niezawodnościowe urządzeń sterowania ruchem w transporcie zaimplementowanych w układach programowalnych. Pomiary Automatyka Kontrola, vol. 54, Wydawnictwo PAK, Warszawa, 2008, s. 605-607.
• [Gai69] Gaines B.R.: Stochastic computing systems. Advances in Information Systems Science, vol. 2, chapt. 2, New York, 1969, pp. 37-172.
• [GaR03] Gaudet V.c., Rapley A.c.: Iterative decoding using stochastic computation. Elektronics Letters, vol. 30, No 3, 2003.
• [Gol67] Golomb S.W.: Shift Register Sequences. Holden-Day, San Francisco, 1967.
• [GSz97] Górecka A., Szmit M.: Badanie jakości wybranych programowych generatorów liczb pseudolosowych. Materiały IV Krajowej Konferencji "Komputerowe wspomaganie badań naukowych KOWBAN'97". Wrocław-Świeradów Zdrój, 1997, s. 181-186.
• [Hła97] Hławiczka A.: Rejestry liniowe - analiza, synteza i zastosowania w testowaniu układów cyfrowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, z. 9, Elektronika, Gliwice, 1997.
• [HoH08] Horowitz P., Hill W.: The art of electronics. Cambridge University Press, second edition, 2008.
• [Jer76] Jermakow S.M.: Metoda Monte Carlo i zagadnienia pokrewne. PWN, Warszawa, 1976.
• [JDFJK80] Jakovlev V.V., Dobris G.V., Fiodorov R.F., Jakovlev A.V, Kawalec P.: Wierojatnostnoje ustrojstwo dlia wyczisljenija kwadratow obratnych wieliczin. Patent ZSRR No 721820, BI No 10, Moskwa, 1980.
• [JFJK80] Jakovlev V.V., Fiodorov R.F., Jakovlev A.V, Kawalec P.: Stochasticzieskij komparator. Patent ZSRR No 732891, BI No 17, Moskwa, 1980.
• [JKDJ80] Jakovlev V.V., Kawalec P., Dobris G., Jakovlev A.V.: Vierojatnostnoje ustroistvo dlia dielienija czisiel. Patent ZSRR No 726529, BI No 13, Moskwa, 1980.
• [JLS04] Janicka-Lipska I., Stokłosa J.: Boolean feedback functions for full-length nonlinear shift registers. Journal of Telecommunications and Information Technology, No 4, 2004, pp. 28-30.
• [Joh89] Johnson B.W.: Design and Analysis of Fault-Tolerant Digital Systems. Addison-Wesley, Reading, MA, 1989.
• [KaF02] Kawalec P., Firląg K.: Koncepcja sterowników lokalnych ruchu drogowego o strukturze rozproszonej. Politechnika Radomska, Prace Naukowe - Transport, 1(15)2002, Radom, 2002, s. 275-280.
• [KaF03] Kawalec P., Firląg K.: Komputerowe systemy wspomagające analizę i syntezę cyfrowych układów sterowania. Politechnika Radomska, Prace Naukowe - Elektryka, 1(6)2003, Radom, 2003, s. 43-48.
• [KaF04a] Kawalec P., Firląg K.: Synteza w programowalnych strukturach logicznych sterowników lokalnych ruchu drogowego o strukturze rozproszonej. Politechnika Warszawska, Prace Naukowe - Transport, z. 52, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2004, s. 113-135.
• [KaF04b] Kawalec P., Firląg K.: Badania symulacyjne sterowników lokalnych ruchu drogowego o strukturze rozproszonej. Materiały Międzynarodowej Konferencji Naukowej "Transport XXI wieku", Sekcja I "Sterowanie ruchem w transporcie", Warszawa, 2004, s. 81-90.
• [KaF04c] Kawalec P., Firląg K: Wspomagane komputerowo testowanie cyfrowych układów sterowania. Politechnika Radomska, Prace Naukowe - Elektryka, 2(8)2004, Radom, 2004, s. 81-86.
• [KaF05a] Kawalec P., Firląg K: Testowanie układów sterowania ruchem drogowym w strukturach FPGA. Politechnika Radomska, Prace Naukowe - Elektryka, 1(9)2005, Radom, 2005, s. 89-94.
• [KaF05b] Kawalec P., Firląg K.: Stanowisko badawcze do projektowania układów sterowania i teleinformatyki w transporcie w programowalnych strukturach logicznych. Politechnika Radomska, Prace Naukowe - Elektryka, 1(9)2005, Radom, 2005, s. 95-100.
• [KaF06a] Kawalec P., Firląg K: Synteza specjalizowanych układów sterowania ruchem drogowym w strukturach FPGA. Pomiary Automatyka Kontrola, 7 bis '2006, Agenda PAK, Warszawa, 2006, s. 8-10.
• [KaF06b] Kawalec P., Firląg K: Reliability analysis of specialized traffic control devices. Proceedings of 10th International Conference "Computer systems aided science, industry and transport TransComp 2006", vol. 1, Zakopane, 2006, s. 341-346.
• [KaF07] Kawalec P., Firląg K: Reliability analysis of specialized traffic control devices. Archives of Transport Quarterly, Polish Academy of Sciences, vol. 19, iss. 1-2, Warsaw, 2007, pp. 75-82.
• [KaG01] Kawalec P., Gałązka D.: Układowe generatory kluczy kryptograficznych w ochronie danych przesyłanych w systemach transportowych. Materiały Międzynarodowej Konferencji Naukowej "Transport XXI wieku", Sekcja I "Sterowanie ruchem w transporcie", Warszawa, 2001, s. 107-112.
• [KaK03] Kawalec P., Koliński D.: Algorytmizacja funkcji samoczynnych sygnalizacji przejazdowych z wykorzystaniem wspomagania komputerowego. Politechnika Radomska, Prace Naukowe - Transport, 1(17)2003, Radom, 2003, s. 255-260.
• [KaK04] Kawalec P., Koliński D.: Specyfikacja i weryfikacja elektronicznych komparatorów funkcji sterujących urządzeń srk. Politechnika Radomska, Prace Naukowe - Elektryka, 2(8)2004, Radom, 2004, s. 87-92.
• [KaK05a] Kawalec P., Koliński D.: Zastosowanie języków opisu sprzętu do modelowania elementów srk o charakterystyce przekaźnikowej. Politechnika Radomska, Prace Naukowe - Elektryka, 1(9)2005, Radom, 2005, s. 107-112.
• [KaK05b] Kawalec P., Koliński D.: Modelowanie obwodów przekaźnikowych urządzeń srk w językach opisu sprzętu. Politechnika Radomska, Prace Naukowe - Elektryka, 1(9)2005, Radom, 2005, s. 101-106.
• [KaK05c] Kawalec P., Koliński D.: Analiza i synteza trójkanałowej samoczynnej sygnalizacji przejazdowej w strukturach FPGA. Politechnika Warszawska, Prace Naukowe - Transport, z. 56, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2006, s. 61-85.
• [KaK06] Kawalec P., Koliński D.: Design of specialized railway traffic control devices in programmable FPGA circuits. Proceedings of 10th International Conference "Computer systems aided science, industry and transport TransComp 2006", vol. 1, Zakopane, 2006, s. 347-352.
• [KaK07a] Kawalec P., Koliński D.: Synteza i analiza niezawodnościowa urządzeń sterowania ruchem kolejowym w układach FPGA. Pomiary Automatyka Kontrola, 7 '2007, vol. 53, Agenda PAK, Warszawa, 2007, s. 57-59.
• [KaK07b] Kawalec P., Koliński D.: Nowe podejście do ustalania kategorii przejazdów kolejowych. Politechnika Warszawska, Prace Naukowe - Transport, z. 62, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2007, s. 163-170.
• [KaK08] Kawalec P., Koliński D.: ZAstosowanie języka VHDL do badania złożonych sieci zestykowych. Pomiary Automatyka Kontrola, vol. 54, Wydawnictwo PAK, Warszawa, 2008. s.529-531.
• [Kal02] Kalisz J. (red.): Język VHDL w praktyce. WKŁ, Warszawa 2002.
• [KaM03] Kawalec P., Mocki J.: Analiza metod specyfikacji i weryfikacji funkcji zależnościowych urządzeń srk. Politechnika Radomska, Prace Naukowe - Transport, 1(17)2003, Radom, 2003, s. 261-266.
• [KaM04a] Kawalec P., Mocki J.: Specification and verification of the interlocking functions for signaling devices using hardware description languages HDL. Proceedings of the 11 th International Symposium "Zel 2004" Railways on the Edge of the 3rd Millennium "On the way towards the 'European' Railway-Harmonisation and IST", Zylina, Slovakia, 2004, pp. 41-46.
• [KaM04b] Kawalec P., Mocki J.: Computer design systems analysis of digital control movement devices in transport. Proceedings of XIV International Scientific Conference "Transport 2004", Bulgaria, Sofia, 2004, pp. 545-548.
• [KaM04c] Kawalec P., Mocki J.: Application of hardware description language to devices of controlling movement in transportation analyse and synthesis processes. Proceedings of Symposium "Formal Methods for Automation and Safety in Railway and Automotive Systems FORMS/FORMAT 2004", Braunschweig, Germany, 2004, pp. 338-343.
• [KaM04d] Kawalec P., Mocki J.: Analiza procesów syntezy i implementacji logiki zależnosciowej dla małych stacji. Politechnika Radomska, Prace Naukowe - Transport, 2(20)2004, Radom, 2004, s. 217-222.
• [KaM05a] Kawalec P., Mocki J.: Application of hardware description languages specification of the point module interlocking logic. Advances in Electrical and Electronic Engineering, vol. 4 /2005, No 3, Zilina University, Slovakia, 2005, pp. 167-173.
• [KaM05b] Kawalec P., Mocki J.: Formal methods of the station interlocking specification on the base of the point module. Proceedings of XV International Scientific Conference "Transport 2005", Bulgaria, Sofia, 2005, pp. VIII-42-VIII-47.
• [KaS99] Kawalec P., Strzałkowski T: Zastosowanie programowalnych układów cyfrowych do identyfikacji i przetwarzania danych o pojazdach. Materiały II Krajowej Konferencji Naukowej "Reprogramowalne uklady cyfrowe RUC'99.", Szczecin, 1999, s. 309-316.
• [KaS01] Kawalec P., Strzałkowski T.: Zastosowanie języków opisu sprzętu do specyfikacji układów detekcji pojazdów w ruchu drogowym. Politechnika Warszawska, Prace Naukowe - Transport, z. 45, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2001, s. 42-56.
• [KaW80] Kawalec P.: Zastosowanie probabilistyczno-czasowych przetworników informacji do symulacji procesów transportowych. Materiały Konferencji "Matematyczne Podstawy Teorii Systemów Transportowych", Instytut Badań Systemowych PAN, Jabłonna, 1980, s. 26-28.
• [Kaw90] Kawalec P.: Układowe generatory liczb pseudolosowych do modelowania procesów ruchu drogowego. Materiały V Konferencji Naukowej Instytutu Transportu PW, z. 3, Warszawa, 1990, s. 53-57.
• [Kaw96] Kawalec P.: Gienierirovanije sluczajnych potokov dlia stochasticzieskich modieliej transportnych processov. Trudy I Mieżdunarodnoj Nauczno-Prakticzeskoj Konferencji "Informacjonnyje tiechnołogii na żeleznodorożnom transportie INFOTRANS'96", Sankt Petersburg, 1996, s. 374-380.
• [Kaw97a] Kawalec P.: Generowanie zmiennych losowych do symulacji procesów transportowych. Pod redakcją R. Bogacza i L. Bobrowskiego "Symulacja w badaniach i rozwoju", Warszawa, 1997, s. 44-50.
• [Kaw97b] Kawalec P.: Metody generowania wielowymiarowych zmiennych losowych. Materiały IV Krajowej Konferencji "Komputerowe wspomaganie badań naukowych. KOWBAN'97", Wrocław-Świeradów Zdrój, 1997, s. 187-190.
• [Kaw98a] Kawalec P.: Zastosowanie oprogramowania firmy ALDEC w dydaktyce i projektowaniu cyfrowych układów sterowania ruchem w transporcie. Materiały I Krajowej Konferencji Naukowej "Reprogramowalne układy cyfrowe RUC'98", Szczecin, 1998, s. 69-74.
• [Kaw98b] Kawalec P.: Metody generowania wielowymiarowych zmiennych losowych do symulacji procesów transportowych. Pod redakcją R. Bogacza i E. Kołodzińskiego "Symulacja w badaniach i rozwoju", Warszawa, 1998, s. 187-191.
• [Kaw98c] Kawalec P.: Synteza układowych generatorów liczb pseudolosowych. Materiały V Krajowej Konferencji "Komputerowe wspomaganie badań naukowych KOWBAN'98", Wrocław-Polanica Zdrój, 1998, s. 227-230.
• [Kaw98d] Kawalec P.: Kompiuternaja poddierżka projektirovanija cyfrowych ustrojstv avtomatiki i sistem upravlienija na transportie. Materiały III Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Praktycznej "Informacjonnyje tiechnołogii na żeleznodorożnom transportie INFOTRANS'98", Sankt Petersburg, 1998, s. 193-199.
• [Kaw99a] Kawalec P.: Badania symulacyjne układowych generatorów liczb pseudolosowych. Pod redakcją R. Bogacza i A. Tylikowskiego "Symulacja w badaniach i rozwoju", Warszawa, 1999, s. 175-181.
• [Kaw99b] Kawalec P.: Zastosowanie układów PLD i FPGA w urządzeniach sterowania ruchem w transporcie. Materiały Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej "Technika sterowania ruchem kolejowym u progu XXI wieku", Warszawa, 1999, s.96-100.
• [Kaw99c] Kawalec P.: Opyt kompiuternogo projektirovan(ja cyfrovych ustrojstv transportnoj avtomatiki. Międzynarodowe Międzyuczelniane Prace Naukowe "Problemy i perspektivy razvitia ustroistv avtomatiki, sviazi i vyczislitielnoj tiechniki na żeleznodorożnom transporcie", Rostov, 1999, s. 127-133.
• [Kaw99d] Kawalec P.: Sintiez i modielirovanije stochasticzieskich prieobrazovatieliej informacji w informacjonnoj sriedie pakieta ACTIVE-CAD. Materiały IV Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Praktycznej "Informacjonnyje tiechnologii na żeleznodorożnom transportie INFOTRANS'99", Sankt Petersburg, 1999, s. 215-220.
• [Kaw99e] Kawalec P.: Komputerowa analiza i synteza cyfrowych układów sterowania ruchem w transporcie. Materiały III Krajowego Sympozjum "Komputerowe systemy wspomagania prac w nauce, przemyśle i transporcie TransComp", Zakopane, 1999, s.243-248.
• [Kaw00a] Kawalec P.: Synteza układowych generatorów liczb pseudolosowych w programowalnych strukturach logicznych. Materiały III Krajowej Konferencji Naukowej "Reprogramowalne układy cyfrowe RUC'2000", Szczecin, 2000, s. 19-26.
• [Kaw00b] Kawalec P.: Synteza i badania symulacyjne układowych generatorów liczb pseudolosowych o zadanym rozkładzie. Pod redakcją L. Bobrowskiego i R. Bogacza "Symulacja w badaniach i rozwoju", Warszawa, 2000, s. 204-209.
• [Kaw00c] Kawalec P.: Modielirovanije i projektirovanije ustrojstv transportnoj avtomatiki i teleinformatiki w informacjonnoj sriedie jazykov opisanija apparatury. Materiały V Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Praktycznej "Informacjonnyje tiechnołogii na żeleznodorożnom transportie INFOTRANS'2000", Sankt Petersburg, 2000, s. 225-231.
• [Kaw00d] Kawalec P.: Komputerowe wspomaganie analizy i syntezy układów detekcji pojazdów w ruchu drogowym. Materiały VII Krajowej Konferencji "Komputerowe wspomaganie badań naukowych KOWBAN'2000", Wrocław-Polanica Zdrój, 2000, s. 277-282.
• [Kaw00e] Kawalec P.: Język VHDL i jego zastosowanie do projektowania cyfrowych urządzeń sterowania ruchem w transporcie. Materiały IV Konferencji "Komputerowe systemy wspomagania nauki, przemysłu i transportu TransComp", Zakopane, 2000, s. 515-520.
• [Kaw01a] Kawalec P.: Synteza i weryfikacja wielokanałowego generatora liczb pseudolosowych zaimplementowanego w układzie FPGA. Materiały IV Krajowej Konferencji Naukowej "Reprogramowalne układy cyfrowe RUC'2001", Szczecin, 2001, str. 291-298.
• [Kaw01b] Kawalec P.: Zastosowanie kompilatorów układów logicznych do badań symulacyjnych układowych generatorów liczb pseudolosowych. Pod redakcją J. Rybickiego i A. Tylikowskiego "Symulacja w badaniach i rozwoju", Gdańsk-Sobieszewo, 2001, s. 186-190.
• [Kaw01c] Kawalec P.: Synteza lokalnych sterowników ruchu drogowego w programowalnych strukturach logicznych. Materiały Międzynarodowej Konferencji Naukowej "Transport XXI wieku", Sekcja I "Sterowanie ruchem w transporcie", Warszawa, 2001, s. 99-106.
• [Kaw01d] Kawalec P.: Wspomagana komputerowo analiza i synteza układowych generatorów liczb pseudolosowych. Materiały VIII Krajowej Konferencji "Komputerowe wspomaganie badań naukowych KOWBAN'2001", Wrocław-Świeradów Zdrój, 2001, s. 157-162.
• [Kaw01e] Kawalec P.: Metody wspomaganej komputerowo specyfikacji i weryfikacji układów sterowania ruchem. Materiały V Konferencji "Komputerowe systemy wspomagania nauki, przemysłu i transportu TransComp", Zakopane, 2001, s. 93-98.
• [Kaw01f] Kawalec P.: Badanie stochastycznych przetworników informacji i ich implementacja w programowalne struktury logiczne FPGA. Sprawozdanie z grantu JM Rektora PW, Wydział Transportu PW, Warszawa, 2001,(praca niepublikowana).
• [Kaw02a] Kawalec P.: Synteza rekonfigurowalnych sterowników lokalnych ruchu drogowego w programowalnych strukturach logicznych. Materiały V Krajowej Konferencji Naukowej "Reprogramowalne układy cyfrowe RUC'2002", Szczecin, 2002, s. 207-214.
• [Kaw02b] Kawalec P.: Primienienije jazykov opisanija apparatury d(ja analiza i sintieza diskrietnych ustrojstv transportnoj avtomatiki. Międzynarodowe Międzyuczelniane Prace Naukowe "Aktualnyje probliemy razvitia tiechniczieskich sriedstv żeleznodorożnoj avtomatiki i tielemiechaniki". Rostov, 2002, s. 63-69.
• [Kaw02c] Kawalec P.: Modelowanie układów sterowania ruchem w transporcie. Materiały IX Warsztatów Naukowych Polskiego Towarzystwa Symulacji Komputerowej "Symulacja w badaniach i rozwoju", Koszalin-Osieki, 2002, s. 68.
• [Kaw02d] Kawalec P.: Sintiez gienieratorov kriptograficzieskich kluczej v programmirujemych łogiczieskich strukturach. Materiały VII Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Praktycznej "Informacjonnyje tiechnołogii na żeleznodorożnom transportie INFOTRANS'2002", Sankt Petersburg, 2002, s. 75-82.
• [Kaw03a] Kawalec P.: Symulacyjne badania układowych generatorów liczb pseudolosowych o rozkładzie wykładniczym. Materiały X Warsztatów Naukowych Polskiego Towarzystwa Symulacji Komputerowej "Symulacja w badaniach i rozwoju", Kraków-Zakopane, 2003, s. 39-40.
• [Kaw03b] Kawalec P.: Informacjonnaja poddierżka analiza i sintieza cifrowych ustroistw transportnoj avtomatiki. Materiały VIII Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Praktycznej "Informacjonnyje tiechnołogii na żeleznodorożnom transportie INFOTRANS'2003", Sankt Petersburg, 2003, s. 87-89.
• [Kaw03c] Kawalec P.: Zastosowanie wspomagania komputerowego do projektowania cyfrowych układów sterowania ruchem w transporcie. Materiały X Krajowej Konferencji "Komputerowe wspomaganie badań naukowych KOWBAN'2003", Wrocław-Polanica Zdrój, 2003, s. 227-232.
• [Kaw03d] Kawalec P.: Analiz sistiem projektirovania ustrojstv avtomatiki w programirujemych łogiczieskich integralnych schiemach. Międzynarodowe Międzyuczelniane Prace Naukowe "Aktualnyje probliemy razvitia tiechniczieskich sriedstv żeleznodorożnoj avtomatiki i tielemiechaniki". Rostov, 2003, s. 130-135.
• [Kaw04a] Kawalec P.: Zastosowanie symulacji komputerowej w analizie układów i systemów sterowania ruchem w transporcie. Materiały XI Warsztatów Naukowych Polskiego Towarzystwa Symulacji Komputerowej "Symulacja w badaniach i rozwoju", Białystok-Augustów, 2004, s. 59-60.
• [Kaw04b] Kawalec P.: Symulacyjne badania układowych generatorów liczb pseudolosowych o rozkładzie wykładniczym. Pod redakcją A. Tylikowskiego i A. Grzyba "Symulacja w badaniach i rozwoju", Kraków, 2004, s. 133-140.
• [Kaw04c] Kawalec P.: Wspomagane komputerowo projektowanie układów sterowania ruchem w transporcie. Sprawozdanie z grantu JM Rektora PW, Wydział Transportu PW, Warszawa, 2004, (praca niepublikowana).
• [Kaw08a] Kawalec P.: Sprzętowe generatory liczb pseudolosowych o rozkładzie wykładniczym i ich realizacja w układach FPGA. Elektronika (XLIX), No 7-8/2008, Warszawa, 2008, s. 69-72.
• [Kaw08b] Kawalec P.: Analiza probabilistyczno-czasowych przetworników informacji i ich implementacja w układach FPGA. Pomiary Automatyka Kontrola, vol. 54, Wydawnictwo PAK, Warszawa, 2008, s. 602-604.
• [Kaw09a] Kawalec P.: Stochastyczne komparatory ich realizacja w układach FPGA. Pomiary Automatyka Kontrola, Wydawnictwo PAK, Warszawa, 2009, (artykuł przyjęty do druku).
• [Kaw09b] Kawalec P.: Układy arytmetyki stochastycznej i ich implementacja w strukturach FPGA. Pomiary Automatyka Kontrola, Wydawnictwo PAK, Warszawa, 2009, (artykuł przyjęty do druku).
• [Kaw09c] Kawalec P.: Analiza i synteza specjalizowanych układów modelowania i sterowania ruchem w transporcie. Raport końcowy z realizacji projektu badawczego - Grant MNiSzW nr N509 046 32/3297, Warszawa, 2009, (praca niepublikowana).
• [KKM05] Kawalec P., Koliński D., Mocki J.: Zastosowanie programowalnych struktur logicznych w projektowaniu urządzeń sterowania ruchem kolejowym. Problemy kolejnictwa, Nr 140, Centrum Naukowo-Techniczne Kolejnictwa, Warszawa, 2005, s. 66-88.
• [Knu07] Knut D.E.: The Art of Computer Programming. Vol. 2. Seminumerical Algorithms. 3rd ed., Addison-Wesley, 2007.
• [Kot01] Kotulski Z.: Generatory liczb losowych: algorytmy, testowanie, zastosowania. Matematyka Stosowana, 2(43), s. 32-66, Warszawa, 2001.
• [Kry04] Krysicki W.: Rachunek prawdopodobieństwa. PWN, Warszawa, 2004.
• [KSM01] Kawalec P., Szydłowski J., Mocki J.: Realizacja wybranych algorytmów działania urządzeń srk w programowalnych strukturach logicznych. Materiały Międzynarodowej Konferencji Naukowej "Transport XXI wieku", Sekcja I "Sterowanie ruchem w transporcie", Warszawa, 2001, s. 113-120.
• [Les94] Leszczyński J.: Modelowanie systemów i procesów transportowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1994.
• [LEc96] L'Ecuyer P.: Maximally Equidistributed Combined Tausworthe Generators. Mathematics and Computation, No 65,1996, pp. 203-213.
• [LeG00] Leśko M., Guzik J.: Sterowanie ruchem drogowym. Sygnalizacja i detektorY ruchu pojazdów. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2000.
• [Lew01] Lewiński A.: Problemy oprogramowania bezpiecznych systemów komputerowych w zastosowaniach transportu kolejowego. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom, 2001.
• [Lis99] Lisienkov W.M.: Statisticzieskaja tieorija biezopasnosti dwiżenija pojezdow. WINITI Rossijskoj Akademii Nauk, Moskwa, 1999.
• [Luk00] Luksic P.: Sprzętowe środki kryptograficznej ochrony informacji. IV Forum Teleinformatyki, E-Forum: Polska Internetowa, 2000.
• [ŁMZ95] Łuba T., Markowski M., Zbierzchowski B.: Kompilatory układów logicznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1995.
• [ŁJZ97] Łuba T., Jasiński K., Zbierzchowski B.: Układy specjalizowane w strukturach CPLD i FPGA, WKŁ, Warszawa, 1997.
• [ŁuZ01] Łuba T., Zbierzchowski B.: Komputerowe projektowanie układów cyfrowych. WKŁ, Warszawa, 2001.
• [ŁNP98] Łuba T., Nowicka M., Perkowski M., Rawski M.: Nowoczesna synteza logiczna. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1998.
• [Maj92] Majewski W.: Układy logiczne. WNT, Warszawa, 1992.
• [Mar68] Marsaglia G., Random numbers fall mainly in the planes, Proc. Nat. Acad. 61, 1968, pp. 25-28.
• [Mar03] Marsaglia G.: Xorshift RNGs. Jurnal of Statistical Software, vol. 8, iss. 14, 2003.
• [MaZ91] Marsaglia G., Zaman A.: A new class of random number generators. Annals of Applied Probability, vol. 1, No 3, 1991, pp. 462-468.
• [MHr02] Milik A., Hrynkiewicz E,: Rekonfigurowany sterownik przemysłowy, implementacja programów sterowania. Materiały V Krajowej Konferencji Naukowej "Reprogramowalne układy cyfrowe RUC'2002", Szczecin, 2002, s. 197-205.
• [Mil95] Military handbook: Reliability prediction of electronic equipment. USA, Departament of Defense, reports MIL 217F (02.12.1991), Notice 1 (10.07.1992), Notice 2 (28.02.1995).
• [Mil98] Military handbook: Electronic reliability design handbook. USA, Departament of Defense, MIL-HDBK-338B (01.10.1998).
• [Mis98] Misiurewicz P: Podstawy techniki cyfrowej. WNT, Warszawa,1982.
• [MJT08] Mansinghka V., Jonas E., Tenenbaum J.: Stochastic digital circuits for probabilistic inteiference. Report MIT CSAIL-TR-2008-069, Cambridge, 2008.
• [NBC03] Nerto S., Bolognani S., Ceschia M i in.: FPGA-based random PWM with real-time dead time compensation. Proc. IEEE PESC'03, vol. 2, 2003, pp. 15-19.
• [Neu56] von Neumann J.: Probabilistic logic and the synthesis of reliable organisms from unreliable components, in automata studies. Princeton University Press, Princeton, New York, 1956, pp. 43-98.
• [Pas01] Paszkiewicz A.: Projektowanie generatorów kongruencyjnych, wytwarzających ciągi okresowe liczb naturalnych. Telekomunikacja i techniki informacyjne, 2/2001, s. 30-45.
• [PaZ01] Pasierbiński J., Zbysiński P.: Układy programowalne w praktyce. Warszawa, WKŁ, 2001.
• [PIM87] Plewka A., Maciejewski A.: Samoczynna blokada liniowa typu Eac. Automatyka Kolejowa, 08-09/1987, Warszawa, 1987.
• [Rip87] Ripley B.D.: Stochastic Simulation. Wiley, 1987.
• [RMI03] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury: w sprawie szczegółowych warunków technicznych dla znaków i sygnałów drogowych oraz urządzeń bezpieczeństwa ruchu drogowego i warunków ich umieszczania na drogach. DU nr.2 z 2003 r., poz. 2181.
• [Sap87] Sapiecha K: Testowanie i diagnostyka systemów cyfrowych. Warszawa, PWN, 1987.
• [ShS05] Shannon I., Short R.: Interlocking Development. IRSE News, No 101, 2005.
• [Ska01] Skahill K: Język VHDL. Projektowanie programowalnych układów logicznych. WNT, Warszawa 2001.
• [SKS88] Sapożnikov V.V., Kravcov J.A., Sapożnikov Vł.V.: Diskrietnyje ustroistva żelieznodorożnoj avtomatiki, tieleimiechaniki i sviazi. Transport, Moskwa, 1988.
• [SoD06] Sobieszuk-Durka S.: Zastosowanie języków opisu sprzętu do modelowania wybranych algorytmów sterowania ruchem drogowym. Praca magisterska, Wydział Transportu PW, Warszawa, 2006.
• [Sos05] Sosnowski J.: Testowanie i niezawodność systemów komputerowych. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2005.
• [SSC95] Sapożnikov V.V., Sapożnikov Vł.V., Christow c.: Mietody biezopasnych mikroelektronnych sistiem żeleznodorożnoj avtomatiki. Transport, Moskwa, 1995.
• [Sto92] Stokłosa J.: Kryptograficzne metody ochrony danych. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 1992.
• [Swi65] Swiesznikow A.A.: Podstawowe metody funkcji losowych. PWN, Warszawa, 1965.
• [Tam01] Tampere c., van Arem B.: Traffic flow theory and its applications in automated vehicle control: a review. Intelligent Transportation Systems, Proceedings 2001 IEEE, pp. 391-397.
• [Tau65] Tausworthe RC.: Random numbers generated by linear recurrence modulo two. Mathematics and Computation, No 19, 1965, pp. 201-209.
• [Tez96] Tezuka S.: Uniform random numbers. Theory and practice. Kluwer, 1996.
• [TRE73] Tootill J.P., Robinson W.D., Eagle D.J.: An asymptotically random Tausworthe sequence. J. Ass. Compo Mach., No 20, 1973, pp. 469-481.
• [Tra82] Traczyk W.: Układy cyfrowe - podstawy teoretyczne i metody syntezy. WNT, Warszawa, 1982.
• [USP95] US Patent 5412587: Pseudorandom stochastic data processing. US Patent Issued on May 2, 1995.
• [WiZ97] Wieczorkowski R, Zieliński R.: Komputerowe generatory liczb losowych. WNT, Warszawa, 1997.
• [Wro98] Wrona W.: VHDL Język opisu i projektowania układów cyfrowych. Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 1998.
• [Xil08] Xilinx: Device Reliability Report, Fourth Quarter 2008. www.xilinx.com/support/documentation
• [Zem69] Zemanian A.H.: Teoria dystrybucji i analiza transformat. PWN, Warszawa, 1969.
• [ZLF05] Zhang D., Li H., Foo S.Y.: A simplified FPGA implementation of neural network algorithms integrated with stochastic theory for power electronics applications. IEEE-IECON, 2005, pp. 1018-1023.
• [Zie03] Zieliński C.: Podstawy projektowania układów cyfrowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2003.
• [Zie79] Zieliński R: Generatory liczb losowych. WNT, Warszawa, 1979.
• [Zwo02] Zwoliński M.: Projektowanie układów cyfrowych z wykorzystaniem języka VHDL. WKŁ, Warszawa, 2002.