Интеллектуальное цифровое управление тональными рельсовыми цепями

Автоматика, связь, информатика. 2022. № 3. С. 2–6

Automation, communications, informatics. 2022. № 3. Р. 2–6

 

НОВАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

Научная статья

УДК 656.25

doi: 10.34649/AT.2022.3.3.001

 

Интеллектуальное цифровое управление тональными рельсовыми цепями

Петр Евгеньевич Булавский¹, Михаил Николаевич Василенко², Валентин Аветикович Ходаковский³

¹Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах», профессор, д-р техн. наук, Санкт-Петербург, Россия, bulavskiy@pgups.ru

²Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах», профессор, д-р техн. наук, Санкт-Петербург, Россия, 9416579@gmail.com

³Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, кафедра «Информатика и информационная безопасность», профессор, д-р техн. наук, Санкт-Петербург, Россия, hva1104@mail.ru

Аннотация. Предложены математические методы синтеза сигналов для тональных рельсовых цепей и автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), повышающих надежность их работы и уменьшающих количество сбоев. Описана методика синтеза периодических последовательностей и формирования на их основе сигнального тока тональных рельсовых цепей и АЛС с повышенной помехозащищенностью. Синтезирована математическая модель, генерирующая периодические последовательности сигналов для тональных рельсовых цепей и АЛС с заданными периодическими автокорреляционными функциями (ПАКФ). Модель позволяет оценивать их свойства и устойчивость к электромагнитным воздействиям. Проведена сравнительная оценка существующих и перспективных сигналов тональных рельсовых цепей для участков железных дорог с высокоскоростным движением. Предложены методы синтеза интеллектуальных путевых приемников для тональных рельсовых цепей.

Ключевые слова: тональные рельсовые цепи, автоматическая локомотивная сигнализация, амплитудная, частотная и фазовая модуляция, автокорреляционные функции, преобразование Фурье, спектральные числа

Для цитирования: Булавский П.Е., Василенко М.Н., Ходаковский В.А. Интеллектуальное цифровое управление тональными рельсовыми цепями // Автоматика, связь, информатика. 2022. № 3. С. 2–6. DOI: 10.34649/AT.2022.3.3.001

 

NEW TECHNIC AND TECHNOLOGY

 

Original article

Intelligent digital control tonal rail chains

Petr Е. Bulavsky¹, Mikhail N. Vasilenko², Valentin А. Khodakovsky³

¹Petersburg State University of Communications of Emperor Alexander I, Department of Automation and Telemechanics on Railways, Professor, Dr. Sc. Sciences, Saint-Petersburg, Russia, bulavskiy@pgups.ru

²St. Petersburg State University of Communications Imperatoa Alexander I, Department of Automation and Telemechanics on Railways, Professor, Dr. Sc. Sciences, St. Petersburg, Russia, 9416579@gmail.com

³St. Petersburg State University of Communications of Emperor Alexander I, Department of Computer Science and Information Security, Professor, Dr. Sc. Sciences, Saint-Petersburg, Russia, hva1104@mail.ru

 

Abstract. The application of mathematical methods for the synthesis of signals for tone track circuits and automatic locomotive signaling (ALS) is proposed, which increase the reliability of their operation and reduce the number of failures. A technique for synthesizing periodic sequences for the signal current of tonal track circuits and ALS with increased noise immunity is described. A mathematical model is synthesized that generates periodic sequences of signals for tonal track circuits and ALS with given periodic autocorrelation functions (PACF). The model makes it possible to evaluate their properties and resistance to electromagnetic influences. A comparative assessment of existing and future signals of tonal track circuits for sections of railways with high-speed traffic has been carried out. Methods for the synthesis of intelligent track receivers for tone rail circuits are proposed.

Keywords: tone rail circuits, automatic locomotive signaling, amplitude, frequency and phase modulation, autocorrelation functions, Fourier transform, spectral numbers

For citation: Bulavsky P.E., Vasilenko M.N., Khodakovsky V.A. Intelligent digital control of tone rail circuits // Automation, communications, informatics. 2022. № 3. P. 2–6. DOI: 10.34649/AT.2022.3.3.001

 

 

Список источников

1. Методы расчета показателей надежности и безопасности функционирования систем электрической и диспетчерской централизации / Б.Ф. Безродный, А.В. Горелик, И.А. Журавлев, П.А. Неваров, А.В. Орлов, Н.А. Тарадин, Д.В. Шалягин. М., 2011. 62 с. Деп В ВИНИТИ 12.12.20 № 534–В2011.

2. Шаманов В.И. Проблемы электромагнитной совместимости рельсовых цепей с тяговой сетью // Автоматика на транспорте. 2019. Т. 5, № 2. С. 160–185.

3. Дворников В.Д. Многофазные последовательности с идеальными корреляционными свойствами // Доклады БГУИР. 2003. Т. 1, № 1. С. 111–114. 

4. Синтез сигналов с оптимальными по уровню боковых лепестков автокорреляционными свойствами / В.А. Ходаковский, В.Г. Дегтярев, П.В. Герасименко, С.В. Микони // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2018. Т. 15, № 4. С. 629–636.

5. Chu D. Polyphase codes with good periodic correlation properties (Corresp.) // IEEE Transaction on Information Theory. 1972. Vol. IT–18, № 4. P. 531–532. DOI: 10.1109/TIT.1972.1054840.

6. Frank R.I., Zadoff S.A., Heimiller R.C. Phase shift pulse codes with good periodic correlation properties (Corresp.) // IRE Transaction on Information Theory. 1962. Vol. 8, № 6. P. 381–382. DOI: 10.1109/TIT.1962.1057786/

7. Heimiller R.C. Phase shift pulse codes with good periodic correlation properties // IRE Transaction on Information Theory. 1961. Vol. 7, № 4. P. 254–257. doi: 10.1109/TIT.1961.1057655.

8. Ходаковский В.А., Лобов С.А. Об одном способе подавления боковых лепестков функции автокорреляции // Интеллектуальные технологии на транспорте. 2020. № 4 (24). С. 46–50.

9. Ходаковский В.А. Теорема отсчетов и обратное ее толкование для анализа сигналов с ограниченным спектром // Проблемы математический и естественно-научной подготовки в инженерном образовании: сборник трудов IV Международной научно-методической конференции. СПб.: ПГУПС, 2017. С. 135–147.

10. Ходаковский В.А., Ходаковский Т.В. Мера сходства узкополосных сигналов // Автоматика на транспорте. 2015. Т. 1, № 2. С. 180–194.

11. Ходаковский В.А., Ходаковский Т.В. Синтез многополосного фильтра с требуемой частотной характеристикой // Интеллектуальные технологии на транспорте. 2015. №1 (1). С. 38–42.

12. Культин В.Б., Суханов С.А., Ходаковский В.А. Полосовой цифровой фильтр с временной обработкой в аппаратуре тональных рельсовых цепей // Автоматика и телемеханика железных дорог России. Новая техника и новые технологии : сборник научных трудов. СПб.: ПГУПС, 2007. С. 94–97.

13. Сидельников Г. М., Синявская А. С. Сравнительный анализ межсимвольной интерференции сигналов с ФРМ и ФМ в каналах с дискретной многолучевостью // Вестник СибГУТИ. 2013. № 4. C. 55–66.

14. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985. 384 с., ил.© Москва «Автоматика, связь, информатика» 2022

© Москва «Автоматика, связь, информатика» 2022