Застосування методів розпізнавання станів рейкової лінії для визначення режиму роботи рейкових кіл
Loading...
Files
Date
2013
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
UK: У роботі розроблено методику та сформовано ряд функцій для визначення нормального, шунтового та контрольного режимів роботи рейкових кіл, визначено та проаналізовано їх коефіцієнти.
Актуальність роботи. Переваги методів розпізнавання станів рейкових кіл полягають у значному розширенні функціональних можливостей класифікації станів за рахунок суттєвого збільшення глибини розпізнавання засобами множин інформативних ознак та функцій і розбиття станів на множини класів. Крім зазначеного можливо організовувати внутрішню логіку із застосуванням потужного математичного апарату при використанні комп’ютерної техніки, який дасть змогу шляхом ускладнення алгоритмів класифікації підвищити точність розпізнавання. Тому доцільно розробити систему (пристрій), яка, використовуючи методи розпізнавання станів, визначатиме у якому з режимів працює рейкове коло за значеннями напруги, струму та фаз напруги і струму на початку та вкінці рейкової лінії, що забезпечить нечутливість таких систем до зовнішніх впливів, а, в цілому – до підвищення надійності таких систем та безпеки руху поїздів. Мета. Для визначення та дослідження областей існування характеристичних ознак і формування ознак станів потрібно розробити математичні моделі, які, за допомогою поліномів Лагерра, описуватимуть стани (ознаки) рейкової лінії у нормальному, шунтовому та контрольному режимах. Наукова новизна. Вперше, використовуючи поліноми Лагерра, розроблена методика, де сформовано ряд функцій для визначення нормального, шунтового та контрольного режимів роботи рейкових кіл, визначено та проаналізовано їх коефіцієнти. Практичне значення. Використовуючи запропонований підхід з використанням поліномів Лагерра, при збільшенні порядку функції, можливо, у подальшому, визначати координату пошкодження рейкової лінії у контрольному, чи координату і швидкість рухомої одиниці на даній рейковій лінії у шунтовому режимах роботи рейкового кола. Отримані результати можуть бути корисними проектувальникам систем залізничної автоматики для проектування систем, які визначатимуть координату і швидкість рухомої одиниці чи координату пошкодження рейкової лінії.
RU: Актуальность работы. Преимущества методов распознавания состояний рельсовых цепей состоят у значительном расширении функциональных возможностей классификации состояний за счет существенного увеличения глубины распознавания средствами множеств информативных признаков и функций и разбития состояний на множества классов. Кроме указанного возможно организовывать внутреннюю логику с применением мощного математического аппарата при использовании компьютерной техники, который позволит путем усложнения алгоритмов классификации повысить точность распознавания. Поэтому целесообразно разработать систему (устройство), которая, используя методы распознавания состояний, будет определять в каком из режимов работает рельсовая цепь по значениям напряжения, тока и фаз напряжения и тока в начале и в конце рельсовой линии, что обеспечит нечувствительность таких систем к внешним воздействиям, а, в целом – к повышению надежности таких систем и безопасности движения поездов. Цель. Для определения и исследования областей существования характеристических признаков и формирования признаков состояний нужно разработать математические модели, которые будут, с помощью полиномов Лагерра, описывать состояния (признаки) рельсовой линии в нормальном, шунтовом и контрольном режимах. Научная новизна. Впервые, используя полиномы Лагерра, разработана методика, где сформирован ряд функций для определения нормального, шунтового и контрольного режимов работы рельсовых цепей, определены и проанализированы их коэффициенты. Практическое значение. Используя предложенный подход с использованием полиномов Лагерра, при увеличении порядка функции, возможно, в дальнейшем, определять координату повреждения рельсовой линии в контрольном или координату и скорость подвижной единицы на данной рельсовой линии в шунтов режимах работы рельсовой цепи. Полученные результаты могут быть полезными проектировщикам систем железнодорожной автоматики для проектирования систем, которые будут определять координату и скорость подвижной единицы или координату повреждения рельсовой линии.
EN: In the work the technique is elaborated and a number of functions for the determination of normal, shunt and control operation modes of track circuits are formed and their coefficients are analyzed. Importance of problem. The advantages of the methods of recognition of states of track circuits consist in a significant expansion of the functionality of the classification of states due to a substantial increase in the depth of detection by means of sets of informative features and functions and break conditions on the set of classes. Besides there is an opportunity to organize the internal logic based on a powerful mathematical apparatus using advanced computer technology that will improve the accuracy of recognition by complication of classification algorithms. Therefore it is expedient to develop a system (device) which, using methods of detection of the states will determine which of the modes a track circuit is running according to the values of voltage, current and phase of voltage and current at the beginning and at the end of the rail line, providing insensitivity of such systems to external influences and, in general, - to increase the reliability of such systems and the safety of trains. The Purpose. To identify and study the regions of existence of the characteristic symptoms and signs of the formation of states we need to develop mathematical models that will be using Laguerre polynomials describing the states (attributes) of the rail line in the normal, shunt and control modes. Originality. For the first time, using Laguerre polynomials, it was developed a technique where it formed a number of functions to determine the normal, shunt and control modes of track circuits, and their coefficients will be identified and analyzed. Practical value. Using the proposed approach using Laguerre polynomials, with increasing the order of the function, it is possible in the future, determining the coordinates of damage to the rail line in the control mode or the position and velocity of the mobile unit on this rail line in the shunts mode of operation of the track circuit. The results may be useful to designers of systems for railway automation for designing systems that will determine the posi-tion and velocity of the mobile unit or coordinates of damaged rail line place.
RU: Актуальность работы. Преимущества методов распознавания состояний рельсовых цепей состоят у значительном расширении функциональных возможностей классификации состояний за счет существенного увеличения глубины распознавания средствами множеств информативных признаков и функций и разбития состояний на множества классов. Кроме указанного возможно организовывать внутреннюю логику с применением мощного математического аппарата при использовании компьютерной техники, который позволит путем усложнения алгоритмов классификации повысить точность распознавания. Поэтому целесообразно разработать систему (устройство), которая, используя методы распознавания состояний, будет определять в каком из режимов работает рельсовая цепь по значениям напряжения, тока и фаз напряжения и тока в начале и в конце рельсовой линии, что обеспечит нечувствительность таких систем к внешним воздействиям, а, в целом – к повышению надежности таких систем и безопасности движения поездов. Цель. Для определения и исследования областей существования характеристических признаков и формирования признаков состояний нужно разработать математические модели, которые будут, с помощью полиномов Лагерра, описывать состояния (признаки) рельсовой линии в нормальном, шунтовом и контрольном режимах. Научная новизна. Впервые, используя полиномы Лагерра, разработана методика, где сформирован ряд функций для определения нормального, шунтового и контрольного режимов работы рельсовых цепей, определены и проанализированы их коэффициенты. Практическое значение. Используя предложенный подход с использованием полиномов Лагерра, при увеличении порядка функции, возможно, в дальнейшем, определять координату повреждения рельсовой линии в контрольном или координату и скорость подвижной единицы на данной рельсовой линии в шунтов режимах работы рельсовой цепи. Полученные результаты могут быть полезными проектировщикам систем железнодорожной автоматики для проектирования систем, которые будут определять координату и скорость подвижной единицы или координату повреждения рельсовой линии.
EN: In the work the technique is elaborated and a number of functions for the determination of normal, shunt and control operation modes of track circuits are formed and their coefficients are analyzed. Importance of problem. The advantages of the methods of recognition of states of track circuits consist in a significant expansion of the functionality of the classification of states due to a substantial increase in the depth of detection by means of sets of informative features and functions and break conditions on the set of classes. Besides there is an opportunity to organize the internal logic based on a powerful mathematical apparatus using advanced computer technology that will improve the accuracy of recognition by complication of classification algorithms. Therefore it is expedient to develop a system (device) which, using methods of detection of the states will determine which of the modes a track circuit is running according to the values of voltage, current and phase of voltage and current at the beginning and at the end of the rail line, providing insensitivity of such systems to external influences and, in general, - to increase the reliability of such systems and the safety of trains. The Purpose. To identify and study the regions of existence of the characteristic symptoms and signs of the formation of states we need to develop mathematical models that will be using Laguerre polynomials describing the states (attributes) of the rail line in the normal, shunt and control modes. Originality. For the first time, using Laguerre polynomials, it was developed a technique where it formed a number of functions to determine the normal, shunt and control modes of track circuits, and their coefficients will be identified and analyzed. Practical value. Using the proposed approach using Laguerre polynomials, with increasing the order of the function, it is possible in the future, determining the coordinates of damage to the rail line in the control mode or the position and velocity of the mobile unit on this rail line in the shunts mode of operation of the track circuit. The results may be useful to designers of systems for railway automation for designing systems that will determine the posi-tion and velocity of the mobile unit or coordinates of damaged rail line place.
Description
О. Возняк: ORCID 0000-0002-7163-9026
Keywords
автоматика і телемеханіка, рейкові кола, режими роботи рейкових кіл, нормальний режим, шунтовий режим, контрольний режим, автоматика и телемеханика, рельсовые цепи, режимы работы рельсовых цепей, нормальный режим, шунтовой режим, контрольный режим, automatics and telemechanics, track circuits, mode of operation of track circuits, normal mode, shunt mode, control mode, КТТ (ЛФ)
Citation
Возняк, О. М. Застосування методів розпізнавання станів рейкової лінії для визначення режиму роботи рейкових кіл / О. М. Возняк // Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті. – 2013. – № 6. – С. 66–71. – DOI: 10.15802/ecsrt2013/51290.