Impact of changing rail profile on its stress-strain state
Abstract
The authors propose to use a unique technology for positioning of rolling stock on the railway track connected to close integration of running rails and fibre optic cable. The technology involves insignificant change to the rail profile. The paper studies the influence of the location and depth of the hole at the rail’s stress-strain state caused by train movement. An overview of technologies for positioning rolling stock on the railway track is provided, their pros and cons noted. An experiment with changing rail profile to use as a convenient means for attaching the fibre optic cable is described in detail. The use of proposed solutions would permit for practical implementation of a new system of interval control of train movement which the authors designated optical auto-locking with movable block sections. Compared to the traditional ones, the proposed auto-locking allows desisting from using rail circuits, and is self-diagnosing through the length of the track. In addition, every rail fracture (both full and partial) is controlled, which the traditional rail circuit does not permit.
About the Authors
D. V. Efanov
Peter the Great St Petersburg Polytechnic University
Russian Federation
Russian Federation
Dmitrii V. Efanov, Dr. Sc. Eng., associate professor, professor of the Higher School of Transport of the Institute for Mechanical Engineering, Materials and Transport
D. G. Plotnikov
Peter the Great St Petersburg Polytechnic University
Russian Federation
Russian Federation
Dmitrii G. Plotnikov, Cand. Sc. Eng., associate professor of the Higher School of Transport
A. A. Grachev
Peter the Great St Petersburg Polytechnic University
Russian Federation
Russian Federation
Aleksei A. Grachev, Cand. Sc. Eng., acting director of the Higher School of Transport
A. A. Semenov
Central Maritime Design Bureau Almaz
Russian Federation
Russian Federation
Aleksei A. Semenov, design engineer
A. V. Banite
Peter the Great St Petersburg Polytechnic University
Russian Federation
Russian Federation
Aushra V. Banite, assistant researcher of the Higher School of Transport
I. V. Leskovets
Belarusian-Russian University
Russian Federation
Russian Federation
Igor’ V. Leskovets, Cand. Sc. Eng., department chair
References
1. Hall C. Modern Signalling. — Shepperton: Ian Allan Ltd, 2016. — 144 p.
2. Arend L., Pott L., Hoffmann N., Schanck R. ETCS Level 2 without GSM-R // Signal + Draht. — 2018. — Is. 10. — P. 18–28.
3. Theeg G., Vlasenko S. Railway Signalling & Interlocking. — Leverkusen PMC Media House GmbH, 2020. — 552 p.
4. Wei C.-I., Lai C.-C., Liu S.-Y., Chung W. H., Ho T. K., Tam H.-Y., Ho S. L., McCusker A., Kam J., Lee K. Y. A Fiber Bragg Grating Sensor System for Train Axle Counting // IEEE Sensors Journal. — 2010. — Vol. 10. — Is. 12. — P. 1905–1912.
5. Шаманов, В. И. Динамика асимметрии переменного тягового тока в рельсовых линиях на двухпутных перегонах // Электротехника. — 2016. — № 10. — С. 74–79.
6. Tam H. Y., Lee T., Ho S. L., Haber T., Graver T., Méndez A. Utilization of Fiber Optic Bragg Grating Sensing Systems for Health Monitoring in Railway Applications. — Photonics Research Center. The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong SAR. — 9 p.
7. Efanov D. V., Osadchy G. V., Khoroshev V. V. Testing of Optical Sensors in Measuring Systems on Railway Marshalling Yard // Proceedings of 16th IEEE East-West Design & Test Symposium. — Kazan. — 2018. P. 225–230.
8. Линьков, В. И. Методология разбивки на блок-участки // Мир транспорта. — 2010. — Т. 8. — № 1 (29). — С. 18–25.
9. Лупал, Н. В. Устройства сигнализации, централизации и блокировки на железных дорогах Российской империи / Н. В. Лупал; под ред. В. В. Сапожникова, Вл. В. Сапожникова и Д. В. Ефанова. — Санкт-Петербург : Наука, 2020. — 159 с.
10. Воронин, В. А. Обеспечение минимального интервала попутного отправления поездов на перегон с АЛСО и подвижными блок-участками / В. А. Воронин, В. С. Лобанова // Автоматика, связь, информатика. – 2021. – № 11. – С. 25–27.
11. Heer J., Woiton M., Stojan R., Jakob W., Tobias Kleinicke T. Planning, Construction and Commissioning Signalcontrolled ETCS Using the Example of the Basel Node // Signal + Draht. – 2020. – Is. – 7–8. P. 6–14.
12. Leveque O. Innovative CBTC Train Regulation for Enhanced Passenger Experience // Signal + Draht. — 2020. Is. 4. — P. 13–20.
13. Dacquin J., Gentina B. Tapping the Potential of ERTMS Data to Improve Railway Operations // Signal + Draht. — 2020. — Is. 5. — P. 17–25.
14. Зарифьян, А. А., Кириевский, Е. В., Колпахчьян, П. Г., Январев, С. Г. Способ измерения линейной скорости локомотива. — Патент на изобретение RU2189600 C1, 2002, № 2001119756/28. Правообладатель Южно-Российский государственный технический университет, дата регистрации: 16.07.2001. Дата публикации: 20.09.2002. — 8 с.
15. Бухарин, М. А. Позиционирование подвижного состава с использованием нейронных сетей / М. А. Бухарин, С. В. Прокопенко, К. В. Гуртовой, С. А. Скубченко, В. Н. Трещиков // Автоматика, связь, информатика. — 2019. — № 9. — С. 8–10.
16. Ананьина, Е. В., Болотов, П. В., Воробьев, В.В., Воронин, В. А., Гапанович, В. А., Ермаков, Е. В., Колесников, Д. С., Кононенко, А. С., Родякова, Е. С., Розенберг, Е. Н., Пенькова, Н. Г., Талалаев, Д. В. Система контроля местоположения поезда. — Патент на изобретение RU2675041 C1, 2018, № 2018109967. Правообладатель ОАО «РЖД», дата регистрации: 21.03.2018. Дата публикации: 14.12.2018. — 11 с.
17. Воронин, В. А. Оптоволоконная рефлектометрия в системах интервального регулирования движения поездов / В. А. Воронин, В. В. Воробьев, Е. В. Ермаков // Железнодорожный транспорт. — 2020. — № 4. — С. 55–57.
18. Гавзов, Д. В. Методы обеспечения безопасности дискретных систем / Д. В. Гавзов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 1994. — № 8. — С. 3–50.
19. Efanov D., Lykov A., Osadchy G. Testing of Relay-Contact Circuits of Railway Signalling and Interlocking // Proceedings of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2017). — Novi Sad. — 2017. P. 242–248.
20. Бестемьянов, П. Ф. Методы обеспечения безопасности аппаратных средств микропроцессорных систем управления движением поездов // Электротехника. — 2020. — № 9. — С. 2–8.
21. Сапожников, Вл. В. Синтез систем управления движением поездов на железнодорожных станциях с исключением опасных отказов. — Москва : Наука, 2021. — 229 с.
22. Efanov D. V., Osadchy G. V., Khóroshev V. V., Shestovitskiy D. A. Diagnostics of Audio-Frequency Track Circuits in Continuous Monitoring Systems for Remote Control Devices: Some Aspects // Proceedings of 17th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2019). — Batumi. — 2019. — P. 162–170.
Review
For citations:
Efanov D.V., Plotnikov D.G., Grachev A.A., Semenov A.A., Banite A.V., Leskovets I.V. Impact of changing rail profile on its stress-strain state. Transport of the Russian Federation. 2021;(5-6):52-58. (In Russ.)
Views:
21
Email this article 