Метою цієї роботи є вирішення однієї з важливих проблем на залізничному транспорті – контроль за положенням рухомих одиниць в межах перегонів. Для вирішення цієї проблеми запропоновано метод постійного моніторингу рейкового кола із визначенням координати накладання поїзного шунта в шунтовому режимі роботи. Оскільки у складі моделі є первинні параметри рейкової лінії, які з часом можуть змінювати свої значення, то запропоновано їх визначати в іншому (нормальному) режимі роботи рейкового кола.
Отже, відповідно до запропонованої моделі, спочатку здійснюється визначення вторинних та первинних параметрів рейкового кола у нормальному режимі роботи рейкового кола. Далі, вже у шунтовому режимі його роботи, отримані параметри використовуються під час визначення координати рухомої одиниці.
За цим методом, насамперед, визначається режим роботи рейкового кола, який полягає у визначенні стану за його вхідним імпедансом. Виконання цього кроку здійснюється у два етапи: на першому етапі, за станом колійного реле, констатується факт, що рейкове коло не працює у нормальному режимі роботи, а на другому – за значенням вхідного імпедансу рейкової лінії відокремлюється шунтовий режим від контрольного.
У шунтовому режимі роботи рейкової лінії визначається координата, а за потреби – швидкість та прискорення рухомої одиниці, яка знаходиться у межах цього рейкового кола. Для підвищення точності визначення зазначених параметрів, у нормальному режимі роботи рейкового кола, за виміряними значеннями струму, напруги і фазового зсуву між ними, уточняються значення вторинних параметрів рейкової лінії шляхом розв’язання оберненої задачі. Зазначений метод не потребує проведення значного об’єму обчислень та дає змогу визначити вторинні параметри рейкової лінії, а через них – і опір її ізоляції.
Використання окресленого методу дає змогу визначати відстань, а за потреби – швидкість та прискорення рухомої одиниці, яка знаходиться в межах рейкового кола. Отримані параметри можна використати для контролю за рухомими рейковими одиницями на перегонах між станціями. Застосування цього методу також може бути корисним на ділянках наближення до залізничних переїздів з метою реалізації фіксованого часу сповіщення. Крім цього, завдяки використанню окресленої моделі, можливо також, у контрольному режимі роботи визначати і координату пошкодження рейкової лінії, що дасть змогу зменшити витрати часу на виявлення та усунення пошкодження.
1. Theeg G. & Vlasenko S. (2020) Railway Signalling & Interlocking. 3ed Edition. Germany, Leverkusen: PMC Media House GmbH. (in English)
2. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. (2018). A Transit Agency Guide to Evaluating Secondary Train Detection/Protection Systems in Communications-Based Train Control Systems. doi: 10.17226/25063 (in English)
https://doi.org/10.17226/25063
3. Aliev, R. (2021). A Rail line model with distributed parameters of track circuit. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1152(1) (pp. 012018). doi: 10.1088/1757-899X/1152/1/012018 (in English)
https://doi.org/10.1088/1757-899X/1152/1/012018
4. Lorang, X., Kerbal, S., Lemarchand, L., Le Cam, V., & Mogoro, J. J. (2018). New detection criteria and shunting monitoring in railway track circuit receivers. In IWSHM-RS 2018, 2nd International Workshop on Structural Health Monitoring for Railway Systems (pp. 1-10). (in English)
5. Hellman, A. D., & Poirier, P. J. (2019). Analysis of non-track-circuit highway-rail grade crossing train detection technologies (No. DOT/FRA/ORD-19/47). United States. Federal Railroad Administration. Office of Research, Development & Technology. (in English)
6. Withers, J. (2021). Track Circuit Shunting Performance Study [Research Results] (No. RR 21-13). United States. Department of Transportation. Federal Railroad Administration. Office of Research, Development & Technology. (in English)
7. Zhang, B. G., Ma, W. J., & Chang, G. W. (2019). Diagnosis approach on compensation capacitor fault of jointless track circuit based on simulated annealing algorithm. In Advances in Computer Communication and Computational Sciences: Proceedings of IC4S 2017, 1 (pp. 417-426). doi: 10.1007/978-981-13-0341-8_38 (in English)
https://doi.org/10.1007/978-981-13-0341-8_38
8. Serdiuk, T., Feliziani, M., & Serdiuk, K. (2018). About electromagnetic compatibility of track circuits with the traction supply system of railway. In 2018 International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC EUROPE) (pp. 242-247). doi: 10.1109/EMCEurope.2018.8485034 (in English)
https://doi.org/10.1109/EMCEurope.2018.8485034
9. Sadikov, A. N. (2021). Analysis of promising systems for monitoring the state of rail lines for the railways of the Republic of Uzbekistan. European Scholar Journal (ESJ), 2(8). 81-83 (in English)
10. Honcharov, K. V. (2013). Povyshenie ustojchivosti tonalnyh relsovyh cepej v usloviyah fluktuacij soprotivleniya ballasta [Improving the stability of tonal track circuits under fluctuations of ballast resistance]. Nauka ta prohres transportu. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu [Science and progress of transport. Bulletin of the Dnipropetrovsk National University of Railway Transport], 6(48), 23-31. doi: 10.15802/stp2013/19674 (in Russian)
https://doi.org/10.15802/stp2013/19674
11. Zagirnyak, M., Prus, V., Rodkin, D., Zachepa, Y., & Chenchevoi, V. (2019). A refined method for the calculation of steel losses at alternating current. Archives of electrical engineering, 68(2), 295-308. doi: 10.24425/aee.2019.128269 (in English)
https://doi.org/10.24425/aee.2019.128269
12. Boteler, D. H. (2021). Modeling geomagnetic interference on railway signaling track circuits. Space Weather, 19, e2020SW002609. doi: 10.1029/2020SW002609 (in English)
https://doi.org/10.1029/2020SW002609
13. Lucca, G. (2019). Influence of railway line characteristics in inductive interference on railway track circuits. IET Science, Measurement & Technology, 13(1), 9-16. doi: 10.1049/iet-smt.2018.5021 (in English)
https://doi.org/10.1049/iet-smt.2018.5021
14. Mielnik, R., Sulowicz, M., Ludwinek, K., & Jaskiewicz, M. (2018). The reliability of critical systems in railway transport based on the track rail circuit. Analysis and Simulation of Electrical and Computer Systems, 377-393. doi: 10.1007/978-3-319-63949-9_25 (in English)
https://doi.org/10.1007/978-3-319-63949-9_25
15. Mariscotti, A. (2020). Impact of rail impedance intrinsic variability on railway system operation, EMC and safety. International Journal of Electrical and Computer Engineering, 11(1), 17-26. doi: 10.11591/ijece.v11i1.pp17-26 (in English)
https://doi.org/10.11591/ijece.v11i1.pp17-26
16. Havryliuk, V., & Nibaruta, R. (2022, September). Mathematical model of the induced AC interference in DC rails of a double-track system. In 2022 Asia-Pacific International Symposium on Electromagnetic Compatibility (APEMC) (pp. 133-135). doi: 10.1109/APEMC53576.2022.9888737 (in English)
https://doi.org/10.1109/APEMC53576.2022.9888737
17. Aliev, R. M. (2021). Mathematical model of a tonal rail chain without insulating joints with current receiver in shunt mode. Transport and Telecommunication Journal, 22(3), 312-320. doi: 10.2478/ttj-2021-0024 (in English)
https://doi.org/10.2478/ttj-2021-0024
18. Havryliuk, V. I., Voznyak, O. M., & Meleshko, V. V. (2016). Improving the positioning accuracy of train on the approach section to the railway crossing. Nauka ta prohres transportu. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu [Science and progress of transport. Bulletin of the Dnipropetrovsk National University of Railway Transport], 1(61), 9-18. doi: 10.15802/stp2016/60936 (in English)
https://doi.org/10.15802/stp2016/60936
19. Aliev, R. M., & Aliev, M. M. (2021). Mathematical model of the sensor for controling the condition of the track section with an adaptive receiver at the free condition of the controlled section. In Journal of Physics: Conference Series, 1973(1), 012021. doi: 10.1088/1742-6596/1973/1/012021 (in English)
https://doi.org/10.1088/1742-6596/1973/1/012021
20. Voznyak, O. (2020). Sposib vyznachennia vtorynnych parametriv reikovoi linii [The method of determining the rail line secondary parameters] (Patent of Ukraine No 144462). Retrieved from: https://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=27... (in Ukrainian)
21. Voznyak, O. M., & Havryliuk, V. I. (ed.) (2019). Zabezpechennia bezpeky ruchu na zaliznychnych pereizdach: Monohrafiia. [Ensuring traffic safety at railway crossings: Monograph]. Vydavnyctvo DNUZT [publishing house DNURT] (in Ukrainian).