Calculation of Signal Attenuation in Video Surveillance Systems at Railway Crossings, in Accordance with the Modernized COST-231 Hata Model

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Relevance. The need for intelligent video surveillance is due to the lack of control over the situation at unguarded crossings. For this purpose, it is proposed to use a 4G standard system in the frequency range from 1785 to 1805 MHz allocated to Russian Railways.Objective: to create a model that allows us to study and simulate the dependence of attenuation on the communication range for intelligent video surveillance systems at unguarded railway crossings.Methods: using the COST-231 Hata mathematical model based on empirical relationships that take into account the type of terrain, the frequency of the radio signal, the size of objects blocking the route, the distance between them, as well as the heights of base station masts and mobile subscriber antennas.Results: the obtained refined expression of the model for the conditions under consideration determines the dependence of attenuation on the radio channel route on the distance between the base station and the user equipment of video surveillance platforms based on 4G networks for unguarded crossings located on a section outside urban development. The model takes into account the driver's reaction time and the length of the braking distance for rolling stock of various types. Practical significance: the results of the work can be used in the design of video surveillance systems on railway transport at unguarded crossings, taking into account the speed of trains on the section under consideration.

About the authors

E. V. Kazakevich

Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University

Email: kev-pgups@yandex.ru

A. A. Maslova

Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University

Email: bloodyelis@yandex.ru

A. I. Alekseev

Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University

Email: alekseevartem-i@yandex.ru

I. S. Grishanov

Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University

Email: ilia911119@gmail.com

F. A. Proshin

Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University

Email: fedorproshin@gmail.com

S. V. Dvornikov

Saint Petersburg State University of Aerospace Instrumentation

Email: practicdsv@yandex.ru

References

  1. ПНСТ 828-2023 Устройства и системы электросвязи для систем управления железнодорожным подвижным составом в автоматическом и дистанционном режимах. Общие технические требования. 2023.
  2. Журавлёва Л.М., Журавлёв О.Е., Лошкарёв В.Л., Курьянцев Д.Г. Видеонаблюдение на базе сети мобильной связи // Автоматика, связь, информатика. 2019. № 9. С. 19‒22. EDN:PRSEVE
  3. СП 227.1326000.2014 Пересечения железнодорожных линий с линиями транспорта и инженерными сетями. 2014.
  4. Журавлёва Л.М., Журавлёв О.Е., Лошкарёв В.Л., Курьянцев Д.Г. Сетевая архитектура систем видеонаблюдения на железнодорожном транспорте // Автоматика, связь, информатика. 2018. № 8. С. 14‒18. EDN:LXSTVR
  5. Буйносов А.П., Федоров Е.В. Совершенствование метода расчета длины тормозного пути железнодорожного подвижного состава // Известия Транссиба. 2018. № 1(33). С. 13‒22. EDN:XQXUXB
  6. Прошин Ф.А., Сторожук М.Н., Сторожук Н.Л. Методы синхронизации в сетях связи // Первая миля. 2024. № 2(118). С. 62‒69. doi: 10.22184/2070-8963.2024.118.2.62.69. EDN:BQBPFX
  7. Дворников С.В., Балыков А.А., Котов А.А. Упрощенная модель расчета потерь сигнала в радиолинии, полученная путем сравнения квадратичной формулы Введенского с существующими эмпирическими моделями // Системы управления, связи и безопасности. 2019. № 2. С. 87‒99. doi: 10.24411/2410-9916-2019-10204. EDN:MAFQIB
  8. Дворников С.В., Крячко А.Ф., Тимашов П.В. Аппроксимация функций затухания сигналов в эмпирических моделях // Успехи современной радиоэлектроники. 2019. № 11. С. 55‒63. doi: 10.18127/j20700784-201911-09. EDN:AVHCQD
  9. Аюков Б.А., Дворников С.В., Крячко А.Ф., Левин Я.Я. Вероятностная оценка характеристик системы подвижной радиосвязи стандарта DMR // Успехи современной радиоэлектроники. 2019. № 12. С. 84‒94. doi: 10.18127/j20700784-201912-13. EDN:VOUHIW
  10. Чикрин Д.Е. Сети и системы телекоммуникаций: курс лекций. Казань: Казанский университет, 2013. 146 с.
  11. Дворников С.В., Литкевич Г.Ю., Романенко П.Г., Царелунго А.Б., Дворовой М.О., Федоренко И.В. и др. Эмпирический подход к расчёту зон покрытия цифровых телевизионных передатчиков // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2017. № 3. С. 70‒75. EDN:ZTCABH
  12. Дворников С.В., Власенко В.И., Царелунго А.Б., Балыков А.А., Борисов В.В., Тимашов П.В. Упрощенный подход к расчету затухания сигналов в сетях широкополосного доступа // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2019. № 3. С. 93‒100. EDN:KMYLBJ
  13. Лакин И.И., Семченко В.В. Применение теории массового обслуживания и сетей Петри при анализе параметров системы обслуживания тягового подвижного состава методом математического моделирования // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2023. № 4(80). С. 65‒77. doi: 10.26731/1813-9108.2023.4(80).65-77. EDN:UNTGVS
  14. Фролов Н.О., Ветлугина О.В., Пышный И.М. Тяга поездов: конспект лекций. Екатеринбург: УрГУПС, 2020. 50 с.
  15. Корбан В.В., Жебанов А.В. Математические модели для автоматизированной подготовки режимных карт ведения поезда // Наука и образование транспорту. 2019. № 1. С. 36‒38. EDN:UPGGYY
  16. Cox C. An Introduction to LTE. LTE, LTE-Advanced, SAE, VoLTE and 4G Mobile Communications. Wiley, 2014.
  17. Sabir Z., Babar M.I., Shah S.W. Performance enhancement of wireless mobile adhoc networks through improved error correction and ICI cancellation // EURASIP Journal on Advances in Signal Processing. 2012. P. 216. doi: 10.1186/1687-6180-2012-216
  18. Дворников С.В., Осадчий А.И., Дворников С.С., Родин Д.В. Демодуляция сигналов на основе обработки их модифицированных распределений // Контроль. Диагностика. 2010. № 10. С. 46‒54. EDN:NBEXTJ
  19. Ao S.I., Gelman L., Hukins D.W.L., Hunter A., Korsunsky A.M. (Eds.) Proceedings Book of World Congress on Engineering 2014 (WCE 2014, U.K., London, 2‒4 July 2014). 2014.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».