Mathematical modeling of the unput devices in automatic locomotive signaling system

O. O. Gololobova

Abstract


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.


Keywords


input devices; automatic locomotive signaling; mathematical models; ALC; disturbance; failure; breakdown; floor facilities; locomotive devices

References


Avtomaticheskaya lokomotivnaya signalizatsiya (Automatic locomotive signaling), 2010. Available at: http://pomogala.ru/ tormoza/tormoza_39.html (Accessed 20 November 2013).

Baluyev N.N. Razvitiye sredstv ZhAT. Strategiya i taktika [Evolution of the RAT. Strategy and Tactics]. Avtomatika, svyaz, informatika – Automation, Communication, Computer Science, 2012, no. 8, p. 2.

Bushuyev V.I., Bushueyv S.V. Yavleniye ferrorezonansa v fazochuvstvitelnykh relsovykh tsepyakh chastotoy 50 Gts [Ferroresonance phenomenon in phase-sensitive rail circuits, frequency 50 Hz]. Avtomatika, svyaz, informatika – Automation, Communication, Computer Science, 2004, no. 3, pp. 31-32.

Goncharov K.V. Issledovaniye perekhodnykh protsessov v tonalnykh relsovykh tsepyakh [Investigation of transient processes in tonal track circuit]. Nauka ta prohres transportu. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu − Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport, 2013, no. 4 (46), pp 7-17.

Goncharov K.V. Sintez tsifrovogo lokomotivnogo priyemnika avtomaticheskoy lokomotivnoy signalizatsii [Synthesis of digital locomotive receiver of automatic locomotive signaling]. Nauka ta prohres transportu. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu − Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport , 2013, no. 1 (43), pp. 30-38.

Gorenbeyn Ye.V., Lukoyanov S.V., Vologzhanin V.V. Sboi kodov ALSN i ikh uchet [Failure of ALS codes and their accounting]. Avtomatika, svyaz, informatika – Automation, Communication, Computer Science, 2012, no. 7, pp. 18-22.

Grigoryev V.L., Kotelnikov A.V. Optimizatsiya elektroprovodnosti relsovogo styka pri propuske tyazhelovesnykh poyezdov [Conductivity optimization of rail joint during heavy-tonnage trains handling]. Avtomatika, svyaz, informatika – Automation, Communication, Computer Science, 2005, no. 8, pp. 13-16.

Kiyakina T.Ye., D.I. Seliverov. Prichiny sboyev v rabote avtomaticheskoy lokomotivnoy signalizatsii, metody resheniya problem [Causes of failures in automatic locomotive signaling problems, solving techniques]. Materialy II mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii «Tekhnicheskiye nauki v Rossii i za rubezhom» [Proc. of the 2nd Int. Sci. and Practical Conf. «Engineering science in Russia and abroad»]. Moscow, 2012, pp. 47-49.

Leushin V.B., Blachev K.E., Yusupov R.R. Analiz prichin sboyev v sisteme ALSN [Failures causes analysis in ALS system]. Avtomatika, svyaz, informatika – Automation, Communication, Computer Science, 2013, no. 4, pp. 20-25.

Lukoyanov S.V. Sboyev kodov ALSN na skorostnom uchastke stalo menshe [ALS code failures on speed section have decreased]. Avtomatika, svyaz, informatika – Automation, Communication, Computer Science, 2011, no. 9, pp. 22-25.

Lukoyanov S.V. Sboyev kodov ALSN na skorostnom uchastke stalo menshe [ALSN code failures on speed section have decreased]. Avtomatika, svyaz, informatika – Automation, Communication, Computer Science, 2011, no. 11, pp. 34-36.

Nayvelt G.S. Istochniki elektropitaniya radioelektronnoy apparatury [Power supplies of electronic equipment]. Moscow, Radio i Svyaz Publ., 1986, 576 p.

Prichiny sboyev v rabote ustroystv ALSN (Failure causes of ALS devices operation). Bezopasnoye upravleniye poyezdom. Kharakteristiki opytnykh mashinistov i ikh obucheniye – Safe train control. Characteristics of experienced drivers and their training, 2013. Available at: http://poezdupr.ru/prichiny-sboev-v-rabote-ustrojstv-alsn/. (Accessed 20 November 2013).

Kotlyarenko N.F., Shishlyakov A.V., Sobolev Yu.V., Skrypin I.Z., Shishlyakov V.A. Putevaya blokirovka i avtoregulirovka [Block signaling and automatic train control]. Moscow, Transport Publ., 1983. 408 p.

Teeg Gregora, Vlasenko S. Sistemy avtomatiki i telemekhaniki na zheleznykh dorogakh mira [Systems of automatics and telemechanics on railways of the world]. Moscow, Intekst Publ., 2010. 488 p.

Shamanov V.I., Trofimov Yu.A. Assimetriya tyagovykh tokov pod katushkami ALS [Asymmetry of traction currents under ALS coils]. Avtomatika, svyaz, informatika – Automation, Communication, Computer Science, 2008, no. 11, pp. 37-39.

Sheverdin I.N., Shamanov V.I. Vliyaniye tyazhelovesnykh poyezdov na relsovyye tsepi i ALS [Heavy trains effect on track circuits and ALS]. Avtomatika, svyaz, informatika – Automation, Communication, Computer Science, 2004, no. 8, pp. 24-29.

Sapozhnikov Vl.V., Kokurin I.M., Kononov V.A., Lykov A.A., Nikitin A.B. Ekspluatatsionnyye osnovy avtomatiki i telemekhaniki [Operational bases of automation and telemechanics]. Moscow, Marshrut Publ., 2006. 247 p.

Gavrilyuk V.I., Serdyuk T.N. Telemetric system for the control of signal parameters of rail circuits. II Int. Conf. «Transport systems telematics». Katowice, Katowice-Ustron Publ., 2002, pp.185-190.

Gavrilyuk V., Zavgorodnyj A. Computer simulation of electromagnetic interference from railway electric power system harmonics. Archives of transport system telematics, 2009, vol. 2, no. 1, pp. 33-37.


GOST Style Citations


1. Автоматическая локомотивная сигнализация [Електронний ресурс]. – 2010. − Режим доступу: http://pomogala.ru/ tormoza/tormoza_39.html. − Назва з екрана.

2. Балуев, Н. Н. Развитие средств ЖАТ. Стратегия и тактика / Н. Н. Балуев // Автоматика, связь, информатика. – 2012. − № 8. – С. 2.

3. Бушуев, В. И. Явление феррорезонанса в фазочувствительных рельсовых цепях частотой 50 Гц / В. И. Бушуев, С. В. Бушуев // Автоматика, связь, информатика. – 2004. − № 3. − С. 31−32.

4. Гончаров, К. В. Исследование переходных процессов в тональных рельсовых цепях / К. В. Гончаров // Наука та прогрес трансп. Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. – 2013. – №. 4 (46). – С. 7−17.

5. Гончаров, К. В. Синтез цифрового локомотивного приемника автоматической локомотивной сигнализации / К. В. Гончаров // Наука та прогрес трансп. Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. – 2013. – № 1 (43). – С. 30−38.

5. Горенбейн, Е. В. Сбои кодов АЛСН и их учет / Е. В. Горенбейн, С. В. Лукоянов, В. В. Вологжанин // Автоматика, связь, информатика. – 2012. − № 7. − С. 18−22.

6. Григорьев, В. Л. Оптимизация электропроводности рельсового стыка при пропуске тяжеловесных поездов / В. Л. Григорьев, А. В. Котельников // Автоматика, связь, информатика. – 2005. − № 8. − С. 13−16.

7. Киякина, Т. Е. Причины сбоев в работе автоматической локомотивной сигнализации, методы решения проблем / Т. Е. Киякина, Д. И. Селиверов // Технические науки в России и за рубежом (12.11.2012) : материалы II междунар. науч. конф. – М. : Буки-Веди, 2012. – С. 47−49.

8. Леушин, В. Б. Анализ причин сбоев в системе АЛСН / В. Б. Леушин, К. Э. Блачев, Р. Р. Юсупов // Автоматика, связь, информатика. – 2013. − № 4. − С. 20−25.

9. Лукоянов, С. В. Сбоев кодов АЛСН на скоростном участке стало меньше / С. В. Лукоянов // Автоматика, связь, информатика. – 2011. − № 9. − С. 22−25.

10. Лукоянов, С. В. Сбоев кодов АЛСН на скоростном участке стало меньше / С. В. Лукоянов // Автоматика, связь, информатика. – 2011. − № 11. − С. 34−36.

11. Найвельт, Г. С. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры : справочник / Г. С. Найвельт. – М. : Радио и Связь, 1986. − 576 с.

12. Причины сбоев в работе устройств АЛСН [Електронний ресурс] // Безопасное управление поездом. Характеристики опытных машинистов и их обучение. – 2013. – Режим доступу: http://poezdupr.ru/prichiny-sboev-v-rabote-ustrojstv-alsn/. – Назва з екрана.

13. Путевая блокировка и авторегулировка : учеб. для вузов / Н. Ф. Котляренко, А. В. Шишляков, Ю. В. Соболев, и др. ; под ред. Н. Ф. Котляренко. − 3-е изд., перераб. и доп. − М. : Транспорт, 1983. − 408 с.

15. Системы автоматики и телемеханики на железных дорогах мира / под ред. Грегора Теега, Сергея Власенко. – М. : Интекст, 2010. − 488 с.

16. Шаманов, В. И. Ассиметрия тяговых токов под катушками АЛС / В. И. Шаманов, Ю. А. Трофимов // Автоматика, связь, информатика. – 2008. − № 11. − С. 37−39.

17. Шевердин, И. Н. Влияние тяжеловесных поездов на рельсовые цепи и АЛС / И. Н. Шевердин, В. И. Шаманов // Автоматика, связь, информатика. – 2004. − № 8. − С. 24−29.

18. Эксплуатационные основы автоматики и телемеханики : учеб. для вузов ж.-д. трансп. / Вл. В. Сапожников, И. М. Кокурин, В. А. Кононов и др. ; под ред. проф. Вл. В. Сапожникова. − М. : Маршрут, 2006. − 247 с.

19. Gavrilyuk, V. I. Telemetric system for the control of signal parameters of rail circuits / V. I. Gavrilyuk, T. N. Serdyuk // Transport systems telematics : II Intern. Conf. – Poland : Katowice-Ustron, 2002. – P.185−190.

20. Gavrilyuk V., Zavgorodnyj A. Computer simulation of electromagnetic interference from railway electric power system harmonics / V. Gavrilyuk, A. Zavgorodnyj // Arch. of transport system telematics. – 2009. – Vol. 2, № 1. – P. 33−37.


DOI: https://doi.org/10.15802/stp2014/23741

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)