Россия
Россия
УДК 656.259.12 Изолированные рельсы. Рельсовые цепи
В статье предложена архитектура и принцип работы адаптивного управляющего автомата для контроля рельсовых цепей, использующего широкополосные сигналы с линейной частотной модуляцией и методы цифровой обработки сигналов. Для стимулирования применяются зондирующие линейно-частотно-модулированные сигналы, что позволяет совмещать функции передачи информации и диагностики. Основные научные и практические результаты включают разработку структурной схемы управляющего автомата, создание математического аппарата для точной локализации дефектов. Предложен адаптивный алгоритм динамической коррекции порога срабатывания, который снижает количество ложных тревог за счет учета изменяющихся условий эксплуатации (сопротивления балласта, влажности, температуры). Показано, что применение управляющего автомата обеспечивает высокую помехоустойчивость за счет корреляционной обработки широкополосных сигналов, автоматическую подстройку под параметры рельсовой линии и точное определение характера и местоположения повреждения. Разработанный метод позволяет сократить время диагностики неисправностей рельсовых цепей и минимизировать влияние человеческого фактора при обслуживании. Решение может быть интегрировано в современные системы железнодорожной автоматики для повышения безопасности движения.
рельсовая цепь; широкополосные сигналы; линейно-частотная модуляция; сопротивление балласта; диагностика; цифровая обработка сигналов; управляющий автомат
1. Марюхненко В. С. Критические и предотказные состояния на транспорте / В. С. Марюхненко, М. Г. Комогорцев // Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции. — 2007. — Т. 1. — № 4. — С. 3–4.
2. Сперанский Д. В. Задачи оптимизации ресурсов в области технической эксплуатации систем автоматики и телемеханики / Д. В. Сперанский, А. В. Горелик, А. В. Орлов // Автоматика на транспорте. — 2020. — Т. 6. — № 2. — С. 184–203. — DOI:https://doi.org/10.20295/2412-9186- 2020-6-2-184-203.
3. Радковский С. А. Корреляционный анализ влияния погодных условий на рельсовые цепи / С. А. Радковский, А. В. Сацюк, Е. Г. Воевода // Сборник научных трудов Донецкого института железнодорожного транспорта. — 2022. — № 65. — С. 4–12.
4. Марюхненко В. С. Физико-технические аспекты изменения сопротивления балласта железнодорожных путей / В. С. Марюхненко, Н. Г. Мудрая // Вопросы естествознания. — 2016. — № 1(9). — С. 25–34.
5. Шаманов В. И. Влияние условий эксплуатации на электрические и магнитные параметры рельсовых линий / В. И. Шаманов // Автоматика на транспорте. — 2025. — Т. 11. — № 2. — С. 109–119. — DOI:https://doi.org/10.20295/2412-9186- 2025-11-02-109-119.
6. Соколов М. М. Классификации состояния рельсовой цепи на основании значения ее входного сопротивления / М. М. Соколов, А. Г. Ходкевич // Известия Транссиба. — 2023. — № 1(53). — С. 45–53.
7. Соколов М. М. Построение условного алгоритма гностирования станционных рельсовых цепей тональной частоты / М. М. Соколов // Известия Транссиба. — 2018. — № 2(34). — С. 150–158.
8. Бушуев А. В. Рельсовые цепи: теоретические основы и эксплуатация: монография / А. В. Бушуев, В. И. Бушуев, С. В. Бушуев. — Екатеринбург: Уральский государственный университет путей сообщения, 2014. — 311 с.
9. Марюхненко В. С. Алгоритмизация первичной обработки радиосигналов / В. С. Марюхненко, Ю. Ф. Мухопад // Системный анализ в проектировании и управлении: труды X Международной научно-практической конференции (Санкт-Петербург, 28 июня — 10 июля 2006 г.) / С. Е. Воронько, Л. А. Прус. — СПб.: Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2006. — 218 с. — С. 98–101.
10. Мудрая Н. Г. Применение шумоподобных сигналов для контроля сопротивления балласта железнодорожных путей / Н. Г. Мудрая, В. С. Марюхненко; науч. ред. В. Н. Бондаренко;отв.завып.А. А. Левицкий //Современные проблемы радиоэлектроники: сборник научных трудов. — Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2015. — 628 с. — С. 84–87.
11. Мудрая Н. Г. Алгоритм выявления неисправности рельсовой цепи в системе контроля с применением шумоподобных сигналов / Н. Г. Мудрая, В. С. Марюхненко, Ю. Ф. Мухопад // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. — 2019. — № 2(62). — С. 141– 150. — DOI:https://doi.org/10.26731/1813-9108.2019.2(62).141-150.
12. Савушкин С. А. Методы оценки стоимости адаптации железнодорожной инфраструктуры к изменению климата / С. А. Савушкин, В. Г. Горбунов, А. В. Лемешкова // ИТНОУ: Информационные технологии в науке, образовании и управлении. — 2023. — № 2(21). — С. 8–13. — DOI: https://doi.org/10.47501/ITNOU.2023.2.08-13.
13. Зачиняев Ю. В. Анализ и классификация формирователей линейно-частотно-модулированных радиосигналов с точки зрения уменьшения длительности формируемых сигналов / Ю. В. Зачиняев // Современные проблемы науки и образования. — 2012. — № 5. — С. 118.
14. Oukhellou L. Fault diagnosis in railway track circuits using Dempster — Shafer classifier fusion / L. Oukhellou, A. Debi- olles, T. Denœux, P. Aknin // Engineering Applications of Artificial Intelligence. — 2010. — Vol. 23. — Pp. 117–128. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.engappai.2009.06.005.
15. de Bruin T. Railway Track Circuit Fault Diagnosis Using Recurrent Neural Networks / T. de Bruin, K. Verbert, R. Babuska // IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems. — 2016. — Vol. 28. — Pp. 1–11. — DOI:https://doi.org/10.1109/TNNLS.2016.2551940.
