Анализ условий возникновения опасных отказов рельсовых цепей в режиме АЛС

Автоматика, связь, информатика. 2025. № 4. С. 6–10

Automation, communications, informatics. 2025. № 4. Р. 6–10

НОВАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

Научная статья

УДК 656.256.2

DOI: 10.62994/AT.2025.4.4.002

Анализ условий возникновения опасных отказов рельсовых цепей

в режиме АЛС

Кузьмин Владислав Сергеевич¹, Стряпкин Леонид Игоревич², Кильганов Илья Евгеньевич³

¹Российский университет транспорта, кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте», доцент, канд. техн. наук, Москва, Россия, vs.kuzmin@bk.ru

²Российский университет транспорта, кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте», старший преподаватель, Москва, Россия, le-o-nid-s@yandex.ru

³Российский университет транспорта, кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте», студент,

Москва, Россия, kilganov@mail.ru

Аннотация. Возникновение опасных отказов в низкочастотных, ограниченных изолирующими стыками рельсовых цепях большой эксплуатационной длины с локомотивным приемником представляет собой существенную угрозу безопасности движения поездов. Одной из причин их появления является протекание сигнального тока под приемными катушками единицы тягового подвижного состава, достаточного для срабатывания амплитудного детектора в составе бортовой аппаратуры при наличии перед ней в границах одной рельсовой линии переменного препятствия. Ранее с помощью метода направленных графов была получена схема замещения только для случая двойного шунтирования. При этом известные расчетные выражения не в полной мере учитывают влияние отраженных волн в рельсовой линии. В статье рассмотрены направленные графы для шунтового и контрольного режимов работы ограниченной рельсовой цепи с локомотивным приемником для определения значений коэффициентов передачи и поездных критериев по безопасности как для общего случая, так и при наихудших условиях. Приведены результаты моделирования условий возникновения опасных отказов для типовых схем низкочастотных ограниченных рельсовых цепей при наихудших условиях. Сформированы рекомендации по решению задач синтеза ограниченных рельсовых цепей с локомотивным приемником.

Ключевые слова: автоматическая локомотивная сигнализация, рельсовая цепь, локомотивный приемник, ложная свободность, опасный отказ, двойное шунтирование

Для цитирования: Кузьмин В.С., Стряпкин Л.И., Кильганов И.Е. Анализ условий возникновения опасных отказов рельсовых цепей в режиме АЛС // Автоматика, связь, информатика. 2025. № 4. С. 6–10. DOI: 10.62994/AT.2025.4.4.002

NEW TECHNIC AND TECHNOLOGY

Original article

Application of the directed graph method to determine the conditions for the occurrence of dangerous failures of limited low frequency track circuits

Vladislav S. Kuzmin¹, Leonid I. Stryapkin², Ilya E. Kilganov³

¹Russian University of Transport, Department «Automation, telemechanics and communication in railway transport», Associate Professor, Candidate of Engineering Sciences, Moscow, Russia, vs.kuzmin@bk.ru, SPIN-код: 6104-1809

²Russian University of Transport, Department «Automation, telemechanics and communication in railway transport», Senior Lecturer, Moscow, Russia, le-o-nid-s@yandex.ru, SPIN-код: 8231-5402

³Russian University of Transport, Department «Automation, telemechanics and communication in railway transport», Student, Moscow, Russia, kilganov@mail.ru

Abstract. The occurrence of dangerous failures in long track circuits with a locomotive receiver used in automatic cab signaling systems of a continuous type represents a significant threat to the safety of train traffic. One of the reasons for the occurrence of dangerous failures in such track circuits is the emergence of conditions for the flow under the receiving coils of a unit of traction rolling stock moving behind a variable obstacle within the boundaries of one track line of a value of signal current sufficient to trigger the amplitude detector as part of the on-board equipment. This issue has not been studied fully enough within the framework of track circuit theory; in particular, within the framework of the directed graph method, an equivalent circuit was previously obtained only for the case of double shunting, and the calculation expressions do not fully take into account the influence of reflected waves in the track line, which is significant at low frequencies when the train shunt is located at a large distance from the feeder end of the track circuit. Within the framework of the directed graph method, an equivalent circuit was obtained only for the case of double shunting, and the calculation expressions do not fully take into account the influence of reflected waves in the track line, which are significant at low frequencies when the train shunt is located at a large distance from the feeder end of the track circuit. The work presents directed graphs for the shunt and control modes of operation of a limited track circuit with a locomotive receiver for determining the values of the transmission coefficients and train safety criteria for both the general case and the worst conditions. The results of modeling the conditions for the occurrence of dangerous failures for typical circuits of low-frequency limited track circuits under the worst conditions are presented. Taking into account the obtained modeling results, recommendations for solving the problems of synthesis of limited track circuits with a locomotive receiver are formed.

Keywords: automatic cab signaling, track circuit, locomotive receiver, false vacancy, dangerous failure, double shunt

For citation: Kuzmin V.S., Stryapkin L.I., Kilganov I.E. Application of the directed graph method to determine the conditions for the occurrence of dangerous failures of limited low frequency track circuits // Automation, communications, informatics. 2025. № 4. P. 6–10. DOI: 10.62994/AT.2025.4.4.002

Список источников

1. Патент № 2550377 РФ, B61L 23/16. Система для интервального регулирования движения поездов : / В.В. Батраев, О.М. Кирпус, Г.К. Кисельгоф и др. № 2014125175/11; заявл. 23.06.2014; опубл. 10.05.2015; Бюл. № 13.

2. Линьков В.И. Методология разбивки на блок-участки // Мир транспорта. 2010. Т. 8, № 1 (29). С. 18–25. EDN:LMCKOF.

3. Патент № 2656922 РФ, B61L 1/00. Система для контроля нахождения подвижного состава на участке пути с неограниченными рельсовыми цепями тональной частоты / Ю.Н. Бордонос, С.В. Киселева, Г.К. Кисельгоф и др.; патентообладатель ОАО «НИИАС». № 2017123607; заявл. 05.07.2017; опубл. 07.06.2018; Бюл. № 16.

4. Патент № 2770040 РФ, B61L 27/04. Система интервального регулирования движения поездов / В.А. Воронин, С.И. Куваев, А.В. Марков и др.; патентообладатель АО «НИИАС». № 2021128833; заявл. 04.10.2021; опубл. 14.04.2022; Бюл. 11.

5. Патент № 2766015 РФ, B61L 3/20. Способ контроля состояния рельсовой линии и система интервального регулирования движения поездов на перегоне / А.И. Кузьмин, В.С. Миронов, И.А. Панферов и др.; патентообладатель АО «НИИАС». № 2021116698; заявл. 09.06.2021; опубл. 07.02.2022; Бюл. № 4.

6. Брылеев А.М., Котляренко Н.Ф. Электрические рельсовые цепи : учебное пособие. 2 изд. М.: Транспорт, 1970. 256 с.

7. Ваньшин, А.Е. Методы анализа и синтеза рельсовых цепей с временным контролем : автореферат дис. ... канд. техн. наук : 05.22.08 / Место защиты: МГУПС (МИИТ). Москва, 2012. 23 с.

8. Лисенков В.М., Ваньшин А.Е. Анализ рельсовых цепей методом направленных графов // Электротехника. 2011. № 8. С. 29–32. EDN:NXBPJX.

9. Лисенков В.М., Ваньшин А.Е. Анализ и синтез рельсовых линий // Мир транспорта. 2009. Т. 7, № 4 (28). С. 4–9. EDN:LADKLT.

10. Лисенков В.М. Методы анализа и синтеза рельсовых цепей (статистический подход). Москва : ВИНИТИ, 2014. 221 с.

11. Об условиях возникновения опасных отказов в ограниченных рельсовых цепях с локомотивным приемником / В.С. Кузьмин, Л.И. Стряпкин, Р.Е. Володькин, А.О. Филиппочкина // Интеллектуальные транспортные системы : материалы III Международной научно-практ. конференции. М.: Российский университет транспорта (МИИТ), 2024. С. 617–625. DOI: 10.30932/9785002446094-2024-617-625. EDN:WYZLJR.© Москва «Автоматика, связь, информатика» 2025