Пусть поезд издает сигнал частоты v0, Vp- cкорость поезда, V- скорость звука. Так как поезд приближается к наблюдателю, то волна пройдет расстояние L=V*T, а за это время поезд приблизится на L1=L-Vp*T=(V-Vp)*T
Частота звука v=V/L1=V/(V-Vp)*T=V*v0/(V-Vp)
Вывод: частота увеличится в V/(V-Vp) раз.