Моделювання та дослідження точкового каналу зв’язку «колія – локомотив»
Loading...
Date
2015
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
UK: На сьогоднішній день в Україні головним локомотивним засобом забезпечення безпеки руху поїзда є автоматична локомотивна сигналізація безперервної дії з числовим кодуванням АЛСН. Проте в умовах впровадження швидкісного руху, а в перспективі і високошвидкісного руху, чотирьохзначна система АЛСН не дозволяє машиністу отримати достатню інформацію про поточну поїзну ситуацію. Окрім показань колійних світлофорів необхідно передавати на локомотив інформацію про кількість вільних попереду блокділянок, постійні та тимчасові обмеження швидкості, профіль колії, поточну координату, маршрут руху по станції та інші данні. Один із шляхів удосконалення засобів забезпечення безпеки
руху поїзда пов’язаний із застосуванням додаткового точкового каналу зв’язку «колія – локомотив», який утворюється між колійними прийомо-відповідачами (балізами) та локомотивним опромінювачем-приймачем. З метою дослідження та раціонального вибору параметрів такого каналу зв’язку була розроблена його математична модель. Проведені дослідження показали, що при використанні балізи стандартного розміру, а саме 400×540 мм, раціонально використовувати локомотивну антену з одним витком та розмірами 670×445 мм. Кількість витків у колійній антені необхідно обирати в залежності від опору навантаження. Наприклад, при опорі 100 Ом доцільно використовувати антену з двома витками. Розрахункова зона чутливості колійного прийомо-відповідача становить 0,52 м, що дозволяє передавати дані на локомотив при швидкості руху поїзда до 529,3 км/год. Розроблена математична модель може бути корисною при удосконаленні існуючих та проектуванні нових систем забезпечення безпеки руху поїзда.
RU: На сегодняшний день в Украине главным локомотивным средством обеспечения безопасности движения поезда является автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного действия с числовым кодированием АЛСН. Однако в условиях внедрения скоростного движения, а в перспективе и высокоскоростного движения, четырехзначная система АЛСН не позволяет машинисту получить достаточную информацию о текущей поездной ситуации. Кроме показаний путевых светофоров необходимо передавать на локомотив информацию о количестве свободных впереди лежащих блок-участков, постоянные и временные ограничения скорости, профиль пути, текущую координату, маршрут движения по станции и другие данные. Один из путей совершенствования систем обеспечения безопасности движения поезда связан с применением дополнительного точечного канала связи «путь ––локомотив», который образуется между путевыми приемо-ответчиками (бализами) и локомотивным облучателем-приемником. С целью исследования и рационального выбора параметров такого канала связи была разработана его математическая модель. Проведенные исследования показали, что при использовании бализ стандартного размера, а именно 400×540 мм, рационально использовать локомотивную антенну с одним витком и размерами 670×445 мм. Количество витков в путевой антенне необходимо выбирать в зависимости от сопротивления нагрузки. Например, при сопротивлении 100 Ом целесообразно использовать антенну с двумя витками. Расчетная зона чувствительности путевого приемоответчика составляет 0,52 м, что позволяет передавать данные на локомотив при скорости движения поезда до 529,3 км/ч. Разработанная математическая модель может быть полезной при усовершенствовании существующих и проектировании новых систем обеспечения безопасности движения поезда.
EN: Today, in Ukraine, continuous automatic locomotive signalling with numerical coding ALSN is the main automatic train protection system. But due the introduction of speed traffic, and in the future high-speed traffic, system ALSN with four coding signals does not allow the train driver to obtain sufficient information about the current train situation. Besides signals of track lights the information about number of free block-sections, constant and temporary speed limits, profile of track, current position, route of movement through the station, and other data must be transmitted to locomotive. One of the ways to improve the automatic train protection systems is associated with the use of an additional point communication channel “track – locomotive”, which is formed between track balises and locomotive irradiator-receiver. For investigation and rational choice parameters of the communication channel the mathematical model has been developed. Performed investigations have shown that when using balise standard size, namely 400×540 mm, reasonable to use the locomotive antenna with single turn and size 670×445 mm. The number of turns in the track antenna must be chosen depending on the load impedance. For example, at impedance 100 ohm use an antenna with two turns is advisable. The estimated sensitivity zone of the track balise is 0.52 m that allows transmitting data to the locomotive at train speed up to 529,3 km/h. Developed mathematic model may be useful for the improvement of existing and the designing new train protection systems.
RU: На сегодняшний день в Украине главным локомотивным средством обеспечения безопасности движения поезда является автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного действия с числовым кодированием АЛСН. Однако в условиях внедрения скоростного движения, а в перспективе и высокоскоростного движения, четырехзначная система АЛСН не позволяет машинисту получить достаточную информацию о текущей поездной ситуации. Кроме показаний путевых светофоров необходимо передавать на локомотив информацию о количестве свободных впереди лежащих блок-участков, постоянные и временные ограничения скорости, профиль пути, текущую координату, маршрут движения по станции и другие данные. Один из путей совершенствования систем обеспечения безопасности движения поезда связан с применением дополнительного точечного канала связи «путь ––локомотив», который образуется между путевыми приемо-ответчиками (бализами) и локомотивным облучателем-приемником. С целью исследования и рационального выбора параметров такого канала связи была разработана его математическая модель. Проведенные исследования показали, что при использовании бализ стандартного размера, а именно 400×540 мм, рационально использовать локомотивную антенну с одним витком и размерами 670×445 мм. Количество витков в путевой антенне необходимо выбирать в зависимости от сопротивления нагрузки. Например, при сопротивлении 100 Ом целесообразно использовать антенну с двумя витками. Расчетная зона чувствительности путевого приемоответчика составляет 0,52 м, что позволяет передавать данные на локомотив при скорости движения поезда до 529,3 км/ч. Разработанная математическая модель может быть полезной при усовершенствовании существующих и проектировании новых систем обеспечения безопасности движения поезда.
EN: Today, in Ukraine, continuous automatic locomotive signalling with numerical coding ALSN is the main automatic train protection system. But due the introduction of speed traffic, and in the future high-speed traffic, system ALSN with four coding signals does not allow the train driver to obtain sufficient information about the current train situation. Besides signals of track lights the information about number of free block-sections, constant and temporary speed limits, profile of track, current position, route of movement through the station, and other data must be transmitted to locomotive. One of the ways to improve the automatic train protection systems is associated with the use of an additional point communication channel “track – locomotive”, which is formed between track balises and locomotive irradiator-receiver. For investigation and rational choice parameters of the communication channel the mathematical model has been developed. Performed investigations have shown that when using balise standard size, namely 400×540 mm, reasonable to use the locomotive antenna with single turn and size 670×445 mm. The number of turns in the track antenna must be chosen depending on the load impedance. For example, at impedance 100 ohm use an antenna with two turns is advisable. The estimated sensitivity zone of the track balise is 0.52 m that allows transmitting data to the locomotive at train speed up to 529,3 km/h. Developed mathematic model may be useful for the improvement of existing and the designing new train protection systems.
Description
К. Гончаров: ORCID 0000-0002-0432-1077
Keywords
точковий канал зв’язку з локомотивом, баліза, взаємна індуктивність, коливальний контур, точечный канал связи с локомотивом, бализа, взаимная индуктивность, колебательный контур, point communication channel with a locomotive, balise, mutual inductance, oscillation circuit, КККГ
Citation
Гончаров, К. В. Моделювання та дослідження точкового каналу зв’язку «колія – локомотив» / К. В. Гончаров, Ю. В. Бурковський // Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті. – 2015. – № 10. – С. 53–61. – DOI: 10.15802/ecsrt2015/73856.