ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ IOT-СИСТЕМ МОНИТОРИНГА КОНТАКТНОЙ СЕТИ НА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ДВИЖЕНИЯ
Keywords:
высокоскоростное движение, контактная сеть, Интернет вещей (IoT), взаимодействие пантографа и контактной подвески, контактное усилие, предиктивная аналитика, цифровой двойник, граничные вычисления, 5G, мониторинг по состоянию.Abstract
В статье выполнен аналитический обзор зарубежного опыта применения IoT-систем мониторинга контактной сети, ориентированных на условия высокоскоростного движения. Показана специфика динамического взаимодействия пантографа и контактной подвески при скоростях свыше 250–350 км/ч и вытекающие из неё повышенные требования к диагностике. Рассмотрены архитектура бортовых и стационарных сенсорных подсистем, контролируемые параметры, высокоскоростные каналы передачи данных (5G, граничные вычисления), методы предиктивной аналитики и цифровые двойники контактной сети. Проведён сравнительный анализ решений, применяемых на высокоскоростных магистралях Германии, Франции, Китая, Японии, Испании и Великобритании. Оценены перспективы адаптации зарубежного опыта к условиям развивающейся высокоскоростной инфраструктуры Узбекистана.
References
1. Chen S., Froseth G. T., Derosa S., Lau A., Ronnquist A. Railway Catenary Condition Monitoring: A Systematic Mapping of Recent Research // Sensors. – 2024. – Vol. 24, No. 3. – P. 1023.
2. Song Y., Liu Z., Ronnquist A. et al. Contact wire irregularity stochastics and effect on high-speed railway pantograph-catenary interactions // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 2020. – Vol. 69, No. 10. – P. 8196–8209.
3. Liu Z., Song Y., Han Y. et al. Advances of research on high-speed railway catenary // Journal of Modern Transportation. – 2022. – Vol. 26, No. 1. – P. 1–23.
4. Tan P., Chen G., Wu Z. et al. Research on a Markov Chain Based CSMA/CA Communication Mechanism of Wireless Sensor Network for High-Speed Railway Catenary // IEEE Sensors Journal. – 2024. – Vol. 24, No. 16. – P. 26659–26667.
5. Bruni S., Ambrosio J., Carnicero A. et al. The results of the pantograph-catenary interaction benchmark // Vehicle System Dynamics. – 2020. – Vol. 53, No. 3. – P. 412–435.
6. Zhang W., Zou D., Tan M. et al. Review of pantograph and catenary interaction // Frontiers of Mechanical Engineering. – 2021. – Vol. 16, No. 2. – P. 325–351.
7. Pombo J., Ambrosio J. Recent developments in pantograph-catenary interaction modelling and monitoring // Vehicle System Dynamics. – 2023. – Vol. 61, No. 7. – P. 1754–1783.
8. Lupi C., Felli F., Ciro E. et al. Railway overhead contact wire monitoring system by means of FBG sensors // Frattura ed Integrita Strutturale. – 2021. – Vol. 15, No. 57. – P. 246–258.
9. Wei X., Jiang S., Li Y. et al. Defect detection of pantograph slide based on deep learning and image processing technology // IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. – 2022. – Vol. 23, No. 2. – P. 1472–1484.
10. Teng G., Zhou C., Li C. et al. Edge computing-enabled real-time monitoring for railway catenary systems // IEEE Internet of Things Journal. – 2024. – Vol. 11, No. 5. – P. 8934–8946.
