Досліджено роботу системи автоматичної локомотивної сигналізації (АЛС), виявлено вплив зовнішніх факторів на роботу пристроїв та якість одкржаної кодової інформації з рейкового кола. Розглянуто основні завади в роботі АЛС і причини їх виникнення, вивчено принцип побудови системи. Запропоновану математичну модель вхідних пристроїв системи автоматичної локомотивної сигналізації неперервного типу з числовим кодуванням (АЛСН) побудовано з урахуванням усіх типів кодових сигналів: "З", "Ж", "КЖ" та еквівалентної схеми заміщення фільтру частотою 50 Гц. Досліджено роботу АЛСН із частотою сигнального струму 50 Гц. Розроблено та запропоновано адекватну математичну модель вхідних пристроїв АЛСН із частотою сигнального струму 50 Гц. Розроблено комп'ютерну модель вхідних пристроїв системи АЛСН у середовищі MATLAB+Simulink. Наведено результати комп'ютерного моделювання на виході фільтру у разі подачі на вході всіх видів кодових комбінацій. Використовуючи розроблену математичну модель роботи АЛСН, є можливість вивчати, досліджувати та визначати поведінку схеми під час нормального режиму експлуатації та за дії завад. А також є можливість у середовищі MATLAB+Simulink розробляти та застосовувати різні схемні рішення для зменшення впливу завад на функціональну здатність АЛС і моделювати появу ймовірних складних ситуацій.

Проаналізовано особливості вимірювання рейкових струмів автоматичної локомотивної сигналізації з допомогою вертикально орієнтовних індукційних давачів. Показано, що завдяки таким давачам можна одержати явище у порівнянні з горизонтально розташованими давачами співвідношення сигнал/завада практично за будь-якого можливого розташування джерела завади.

Вирішено науково-прикладне завдання з удосконалення методів і засобів підвищення ефективності функціонування систем автоматичної локомотивної сигналізації (АЛС). Проведено дослідження сучасних методів і засобів підвищення ефективності функціонування існуючих систем АЛС. Побудовано математичні моделі, які покладено в основу аналізу особливостей індуктивного зв'язку рейок і локомотивних котушок. Встановлено, що на тих підділянках стрілкового переводу, де ширина рейок зростає, величина взаємної індуктивності локомотивної котушки з відповідною їй рейкою зменшується за умови розширення останньої. Розроблено математичні моделі каналу передачі сигналів АЛС і вхідного сигнального струму локомотивного приймача. На основі теорії швидкого перетворення Фур'є проведено синтез дешифратора числових кодів АЛС. Виконано кореляційний аналіз залежностей приймача числових кодів і побудовано нейромережеві моделі розпізнавання інформаційних сигналів АЛС. Проведено експериментальні дослідження впливу електромагнітних завад на роботу локомотивних пристроїв АЛС.

Проанализирована возможность повышения точности определения положения поезда на участке приближения к переезду для обеспечения безопасности движения на железнодорожных переездах. Исследования проведены с использованием разработанной математической модели, описывающей зависимость входного импеданса кодовых (КРЦ) и тональных (ТРЦ) рельсовых цепей (РЦ) от координаты поезда при различных значениях сопротивления изоляции балласта для всех используемых частот. Разработана математическая модель, описывающая зависимость входного импеданса КРЦ и ТРЦ от координаты поезда при различных значениях сопротивления изоляции балласта и всех используемых в РЦ частот сигнального тока. Исследована зависимость относительной погрешности определения координаты поезда по входному импедансу КРЦ, обусловленная изменением сопротивления изоляции балласта. Значения относительной погрешности определения координаты поезда могут достигать 40 - 50 %, что не позволяет непосредственно применять этот способ для КРЦ. Для коротких ТРЦ на частотах автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа (25, 50 Гц) относительная погрешность определения координаты поезда по входному импедансу не превышает допустимые значения. На основе разработанной математической модели исследована зависимость погрешности определения координаты поезда по входному импедансу РЦ для КРЦ и ТРЦ при различных частотах сигнального тока и при различных сопротивлениях изоляции балласта. Предложен метод определения положения поезда на участке приближения к переезду для перегонов, оборудованных ТРЦ, который основан на использовании дискретного и непрерывного контроля координаты поезда.