Математичне моделювання вхідних пристроїв системи автоматичної локомотивної сигналізації
Loading...
Files
Date
2014
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
UK: Мета. Дослідити роботу системи автоматичної локомотивної сигналізації (АЛС), виявити вплив зовнішніх факторів на роботу пристроїв та якість отриманої кодової інформації з рейкового кола, а також
забезпечити можливість моделювання складних ситуацій, що мають вірогідність появи в процесі експлуатації. Методика. Для досягнення цієї мети розглянуто основні завади в роботі АЛС і причини їх
виникнення, вивчено принцип побудови системи. Запропоновану автором математичну модель вхідних пристроїв системи автоматичної локомотивної сигналізації неперервного типу з числовим кодуванням
(АЛСН) побудовано з урахуванням усіх типів кодових сигналів: «З», «Ж», «КЖ» та еквівалентної схеми заміщення фільтру частотою 50 Гц. Результати. Досліджено роботу АЛСН із частотою сигнального струму
50 Гц. Розроблено та запропоновано адекватну математичну модель вхідних пристроїв АЛСН із частотою сигнального струму 50 Гц. Наукова новизна. Розроблено комп’ютерну модель вхідних пристроїв системи АЛСН у середовищі MATLAB + Simulink. Наведено результати комп’ютерного моделювання на виході
фільтру при подачі на вході всіх видів кодових комбінацій. Практична значимість. Використовуючи розроблену математичну модель роботи АЛСН, є можливість вивчати, досліджувати й визначати поведінку
схеми під час нормального режиму експлуатації та при дії завад. А також є можливість у середовищі MATLAB+Simulink розробляти й застосовувати різні схемні рішення для зменшення впливу завад на
функціональну здатність АЛС і моделювати появу ймовірних складних ситуацій.
RU: Цель. Исследовать работу системы автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), выявить влияние внешних факторов на работу устройств и качество полученной кодовой информации из рельсовой цепи, а также обеспечить возможность моделирования сложных ситуаций, которые имеют вероятность появления в процессе эксплуатации. Методика. Для достижения этой цели рассмотрены основные помехи в работе АЛС и причины их появления, изучен принцип построения системы. Предложена математическая модель входных устройств системы автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа с числовым кодированием(АЛСН), разработанная с учетом всех типов кодовых сигналов: «З», «Ж», «КЖ» и эквивалентной схемы замещения фильтра частотой 50 Гц. Результаты. Изучена работа АЛСН с частотой сигнального тока 50 Гц. Разработана и предложена адекватная математическая модель входных устройств АЛСН с частотой сигнального тока 50 Гц. Научная новизна. Разработана компьютерная модель входных устройств системы АЛСН в среде MATLAB + Simulink. Приведены результаты компьютерного моделирования на выходе фильтра при подаче на вход всех видов кодовых комбинаций. Практическая значимость. Используя разработанную математическую модель работы АЛСН, есть возможность изучать, исследовать и определять поведение схемы во время нормального режима эксплуатации и во время действия помех. Также есть возможность в среде моделирования MATLAB + Simulink разрабатывать и применять разные схемные решения для уменьшения влияния помех на функциональную способность АЛС и моделировать появление вероятных сложных ситуаций.
EN: Purpose. To examine the operation of the automatic locomotive signaling system (ALS), to find out the influence of external factors on the devices operation and the quality of the code information derived from track circuit information, as well as to enable modeling of failure occurrences that may appear during operation. Methodology. To achieve this purpose, the main obstacles in ALS operation and the reasons for their occurrence were considered and the system structure principle was researched. The mathematical model for input equipment of the continuous automatic locomotive signaling system (ALS) with the number coding was developed. It was designed taking into account all the types of code signals “R”, “Y”, “RY” and equivalent scheme of replacing the filter with a frequency of 50 Hz. Findings. The operation of ALSN with a signal current frequency of 50 Hz was examined. The adequate mathematical model of input equipment of ALS with a frequency of 50 Hz was developed. Originality. The computer model of input equipment of ALS system in the environment of MATLAB + Simulink was developed. The results of the computer modeling on the outlet of the filter during delivering every type of code combination were given in the article. Practical value. With the use of developed mathematical model of ALS system operation we have an opportunity to study, research and determine behavior of the circuit during the normal operation mode and failure occurrences. Also, there is a possibility to develop and apply different scheme decisions in modeling environment MATLAB + Simulink for reducing the influence of obstacles on the functional capability of ALS and to model the occurrence of possible difficulties.
RU: Цель. Исследовать работу системы автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), выявить влияние внешних факторов на работу устройств и качество полученной кодовой информации из рельсовой цепи, а также обеспечить возможность моделирования сложных ситуаций, которые имеют вероятность появления в процессе эксплуатации. Методика. Для достижения этой цели рассмотрены основные помехи в работе АЛС и причины их появления, изучен принцип построения системы. Предложена математическая модель входных устройств системы автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа с числовым кодированием(АЛСН), разработанная с учетом всех типов кодовых сигналов: «З», «Ж», «КЖ» и эквивалентной схемы замещения фильтра частотой 50 Гц. Результаты. Изучена работа АЛСН с частотой сигнального тока 50 Гц. Разработана и предложена адекватная математическая модель входных устройств АЛСН с частотой сигнального тока 50 Гц. Научная новизна. Разработана компьютерная модель входных устройств системы АЛСН в среде MATLAB + Simulink. Приведены результаты компьютерного моделирования на выходе фильтра при подаче на вход всех видов кодовых комбинаций. Практическая значимость. Используя разработанную математическую модель работы АЛСН, есть возможность изучать, исследовать и определять поведение схемы во время нормального режима эксплуатации и во время действия помех. Также есть возможность в среде моделирования MATLAB + Simulink разрабатывать и применять разные схемные решения для уменьшения влияния помех на функциональную способность АЛС и моделировать появление вероятных сложных ситуаций.
EN: Purpose. To examine the operation of the automatic locomotive signaling system (ALS), to find out the influence of external factors on the devices operation and the quality of the code information derived from track circuit information, as well as to enable modeling of failure occurrences that may appear during operation. Methodology. To achieve this purpose, the main obstacles in ALS operation and the reasons for their occurrence were considered and the system structure principle was researched. The mathematical model for input equipment of the continuous automatic locomotive signaling system (ALS) with the number coding was developed. It was designed taking into account all the types of code signals “R”, “Y”, “RY” and equivalent scheme of replacing the filter with a frequency of 50 Hz. Findings. The operation of ALSN with a signal current frequency of 50 Hz was examined. The adequate mathematical model of input equipment of ALS with a frequency of 50 Hz was developed. Originality. The computer model of input equipment of ALS system in the environment of MATLAB + Simulink was developed. The results of the computer modeling on the outlet of the filter during delivering every type of code combination were given in the article. Practical value. With the use of developed mathematical model of ALS system operation we have an opportunity to study, research and determine behavior of the circuit during the normal operation mode and failure occurrences. Also, there is a possibility to develop and apply different scheme decisions in modeling environment MATLAB + Simulink for reducing the influence of obstacles on the functional capability of ALS and to model the occurrence of possible difficulties.
Description
О. Гололобова: ORCID 0000-0003-1857-8196
Keywords
вхідні пристрої, система автоматичної локомотивної сигналізації, математичні моделі, АЛС, завади, збій, відмова, підлогові пристрої, локомотивні пристрої, входные устройства, система автоматической локомотивной сигнализации, математические модели, АЛС, помехи, сбой, отказ, напольные устройства, локомотивные устройства, input devices, automatic locomotive signaling, mathematical models, ALC, disturbances, failure, breakdown, floor facilities, locomotive devices, КАТЗ
Citation
Гололобова, О. О. Математичне моделювання вхідних пристроїв системи автоматичної локомотивної сигналізації / О. О. Гололобова // Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2014. – № 2 (50). – С. 21–30. – doi: 10.15802/stp2014/23741.