Метод визначення координати рухомої залізничної одиниці шляхом вимірювання вхідного імпедансу рейкової лінії
Date
2019
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
UK: Метою даної роботи є підвищення ефективності контролю параметрів руху залізничних транспортних засобів за рахунок використання удосконаленого методу визначення їх координати у межах рейкового кола. З цією метою використовується удосконалений метод визначення вторинних та первинних параметрів рейкового кола у нормальному режимі роботи із подальшим використанням отриманого значення при визначенні координати рейкової рухомої одиниці у шунтовому режимі роботи рейкової лінії.
За даним методом, у першу чергу, визначається режим роботи рейкового кола вимірювальної ділянки, який базується на визначенні стану за її вхідним імпедансом і передбачає виконання 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. Вхідний імпеданс рейкового кола визначається як відношення напруги і струму, виміряних на початку рейкового кола вимірювальної ділянки.У шунтовому режимі роботи рейкової лінії здійснюється визначення координати, а, за потреби – швидкості та прискорення рухомої одиниці, яка знаходиться у межах 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. Даний 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 при наближенні рухомих одиниць 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.
RU: Целью данной работы является повьшение эффективности контроля параметров движения железнодорожных транспортных средств за счет использования усовершенствованного метода определения их координаты в пределах рельсовой цепи. С этой целью используется усовершенствованный метод определения вторичных и первичных параметров рельсовой цепи в нормальном режиме работы с дальнейшим использованием полученного значения при определении координаты рельсовой подвижной единицы в шунтовом режиме работы рельсовой линии. За данным методом, у первую очередь, определяется режим работы рельсовой цепи измерительного участка, который базируется на определении ее состояния за входным импедансом и предусматривает выполнение в два этапа: на первом этапе, за состоянием путевого реле, констатируется факт, что рельсовая цепь не работает в нормальном режиме работы, а на втором – за значением входного импеданса рельсовой линии отделяется шунтовой режим от контрольного. Входной импеданс рельсовой цепи определяется как отношение напряжения и тока, измеренных вначале рельсовой цепи измерительного участка. В шунтовом режиме работы рельсовой линии осуществляется определение координаты, а, при необходимости – скорости и ускорения подвижной единицы, которая находится в пределах рельсовой цепи. Для повышения точности определения указанных параметров, в нормальном режиме работы рельсовой цепи, по измеренным значениям тока, напряжения и фазового сдвига между ними, уточняются значения вторичных параметров рельсовой линии путем решения обратной задачи. Данный метод не требует проведения значительного объема вычислений и позволяет определить вторичные параметры рельсовой линии, а через них – и сопротивление ее изоляции.Использование данного метода позволяет определять координату, а при необходимости – скорость и ускорение подвижной единицы, которая находится в пределах рельсовой цепи. Полученные параметры можно использовать для контроля над подвижными рельсовыми единицами на перегонах между станциями. Применение этого метода также может быть полезным при приближении подвижных единиц к железнодорожным переездам с целью реализации фиксированного времени уведомления. Кроме этого, благодаря использованию очерченной модели, возможно также, в контрольном режиме работы определять и координату повреждения рельсовой линии, что позволит уменьшить затраты времени на выявление и устранение повреждения.
EN: The aim of this work is to increase the efficiency of monitoring the movement parameters of railway vehiclesthrough the use of an improved method for determining their coordinates within the rail circuit. For this purpose, an improved method is used to determine the secondary and primary parameters of the rail circuit in normal operation, with further use of the obtained value when determining the coordinates of the rail moving unit in the shunt mode of operation of the rail line.For this method, the operating mode of the rail circuit of the measuring section is first determined, which is based on determining its state behind the input impedance and involves performing in two stages: at the first stage, the state of the trip relay states that the rail circuit does not work in normal operation, and in the second stage, the shunt mode from the control mode is separated using the value of the input impedance of the rail line. The input impedance of the rail circuit is defined as the ratio of measured voltage and current at the beginning of the rail circuit of the measuring section.In the shunt mode of operation of the rail line, the coordinates are determined, and, if necessary, the speed and acceleration of the moving unit, which is located within the rail circuit. To increase the accuracy of determining these parameters, in the normal mode of operation of the rail circuit, the measured values of the current, voltage and phase shift between them, clarifies the values of the secondary parameters of the rail circuit by solving the inverse task. This method does not require a significant amount of computation and allows you to determine the secondary parameters of the rail line, and through them the resistance of its insulation.Using this method allows you to determine the coordinate, and if necessary - the speed and acceleration of the moving unit, which is located within the rail chain. The obtained parameters can be used to control the moving rail units between stations. The application of this method can also be useful when moving units approach railroad crossings in order to implement a fixed notification time. In addition, due to the use of the outlined model, it is also possible, in the control mode of operation, to determine the coordinate of damage to the rail line, which will reduce the time spent on identifying and eliminating damage.
RU: Целью данной работы является повьшение эффективности контроля параметров движения железнодорожных транспортных средств за счет использования усовершенствованного метода определения их координаты в пределах рельсовой цепи. С этой целью используется усовершенствованный метод определения вторичных и первичных параметров рельсовой цепи в нормальном режиме работы с дальнейшим использованием полученного значения при определении координаты рельсовой подвижной единицы в шунтовом режиме работы рельсовой линии. За данным методом, у первую очередь, определяется режим работы рельсовой цепи измерительного участка, который базируется на определении ее состояния за входным импедансом и предусматривает выполнение в два этапа: на первом этапе, за состоянием путевого реле, констатируется факт, что рельсовая цепь не работает в нормальном режиме работы, а на втором – за значением входного импеданса рельсовой линии отделяется шунтовой режим от контрольного. Входной импеданс рельсовой цепи определяется как отношение напряжения и тока, измеренных вначале рельсовой цепи измерительного участка. В шунтовом режиме работы рельсовой линии осуществляется определение координаты, а, при необходимости – скорости и ускорения подвижной единицы, которая находится в пределах рельсовой цепи. Для повышения точности определения указанных параметров, в нормальном режиме работы рельсовой цепи, по измеренным значениям тока, напряжения и фазового сдвига между ними, уточняются значения вторичных параметров рельсовой линии путем решения обратной задачи. Данный метод не требует проведения значительного объема вычислений и позволяет определить вторичные параметры рельсовой линии, а через них – и сопротивление ее изоляции.Использование данного метода позволяет определять координату, а при необходимости – скорость и ускорение подвижной единицы, которая находится в пределах рельсовой цепи. Полученные параметры можно использовать для контроля над подвижными рельсовыми единицами на перегонах между станциями. Применение этого метода также может быть полезным при приближении подвижных единиц к железнодорожным переездам с целью реализации фиксированного времени уведомления. Кроме этого, благодаря использованию очерченной модели, возможно также, в контрольном режиме работы определять и координату повреждения рельсовой линии, что позволит уменьшить затраты времени на выявление и устранение повреждения.
EN: The aim of this work is to increase the efficiency of monitoring the movement parameters of railway vehiclesthrough the use of an improved method for determining their coordinates within the rail circuit. For this purpose, an improved method is used to determine the secondary and primary parameters of the rail circuit in normal operation, with further use of the obtained value when determining the coordinates of the rail moving unit in the shunt mode of operation of the rail line.For this method, the operating mode of the rail circuit of the measuring section is first determined, which is based on determining its state behind the input impedance and involves performing in two stages: at the first stage, the state of the trip relay states that the rail circuit does not work in normal operation, and in the second stage, the shunt mode from the control mode is separated using the value of the input impedance of the rail line. The input impedance of the rail circuit is defined as the ratio of measured voltage and current at the beginning of the rail circuit of the measuring section.In the shunt mode of operation of the rail line, the coordinates are determined, and, if necessary, the speed and acceleration of the moving unit, which is located within the rail circuit. To increase the accuracy of determining these parameters, in the normal mode of operation of the rail circuit, the measured values of the current, voltage and phase shift between them, clarifies the values of the secondary parameters of the rail circuit by solving the inverse task. This method does not require a significant amount of computation and allows you to determine the secondary parameters of the rail line, and through them the resistance of its insulation.Using this method allows you to determine the coordinate, and if necessary - the speed and acceleration of the moving unit, which is located within the rail chain. The obtained parameters can be used to control the moving rail units between stations. The application of this method can also be useful when moving units approach railroad crossings in order to implement a fixed notification time. In addition, due to the use of the outlined model, it is also possible, in the control mode of operation, to determine the coordinate of damage to the rail line, which will reduce the time spent on identifying and eliminating damage.
Description
О. Возняк: ORCID 0000-0002-7163-9026
Keywords
рейкове коло, вхідний імпеданс, координата рухомої одиниці, параметри руху, підвищення стану безпеки, рельсовая цепь, входной импеданс, координата подвижной единицы, параметры движения, повьшение безопасности, rail circuit, input impedance, coordinate of the moving unit, parameters of movement, improvement safety, КТТ (ЛФ)
Citation
Возняк, О. М. Метод визначення координати рухомої залізничної одиниці шляхом вимірювання вхідного імпедансу рейкової лінії // Транспортні системи і технології перевезень : зб. наук. пр. Дніпров. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпро, 2019. – Вип. 18. – С. 23–30. – DOI: 10.15802/tstt2019/182578.