Результаты поиска

Статья посвящена рассмотрению централизованной архитектуры систем управления и обеспечения безопасности движения поездов, использующих цифровой радиоканал передачи данных, централизованной архитектуры, основанной на применении облачных технологий, а также децентрализованной архитектуры. Полноценная идеальная централизованная архитектура использует принцип размещения на центральном сервере всех алгоритмов системы управления и обеспечения безопасности движения поездов. При централизованной архитектуре на сервере имеется база данных линии с информацией обо всех ее параметрах, включая объекты управления, постоянные ограничения скорости, объекты в пути следования: комплексы технических средств контроля за состоянием подвижного состава, контрольно-габаритные устройства, автоматическая переездная сигнализация и др. Архитектура, использующая облачные технологии, также имеет единую базу данных, но все функции сбора, анализа, обработки данных, а также управления движением поездов сосредоточены на центральной серверной платформе, размещенной в специализированных железнодорожных центрах обработки данных и в едином диспетчерском центре, которые могут быть территориально разнесены и объединены между собой единой сетью передачи данных. В статье рассмотрена децентрализованная архитектура, которая предполагает отсутствие каких-либо логических функций, обеспечивающих безопасность движения на стороне стационарных устройств инфраструктуры. Целью данной статьи является разработка архитектур и обоснование целесообразности их применения. Технические решения, разработанные различными компаниями, отличаются друг от друга алгоритмами реализации, применяемыми интерфейсами, структурными и архитектурными решениями и местными условиями эксплуатации, что является большим неудобством для эксплуатирующего персонала, а также для внесения изменений в аппаратно-программную часть систем при изменении путевого развития и элементов инфраструктуры. Практическая значимость статьи заключается в обосновании целесообразности приведения к единой архитектуре и единому формату данных и единым интерфейсам компонентов системы обеспечения безопасности движения поездов.

Статья посвящена рассмотрению вопроса обеспечения сохранности перевозимых на открытом подвижном составе мелкодисперсных углей за счет минимизации их потерь от выдувания. Разработана и исследована аэродинамическая модель процесса выдувания угля при его перевозке в полувагонах с применением специализированных программных комплексов в области исследования гидрогазодинамики (CFD), которая позволила численно оценить размеры потерь угля от выдувания с использованием данных об аэродинамических параметрах воздушных потоков, обтекающих поверхность груза. Исследование влияния скорости движения поезда на размеры потерь мелкодисперсных углей от выдувания производилось путем моделирования процесса выдувания при варьировании значения скорости поезда от 20 до 140 км/ч, что также позволило установить скорость начала выдувания мелких частиц груза - 40 км/ч. Данное значение скорости согласуется с полученным учеными НИИЖТа в ходе массовых опытных перевозок сыпучих грузов в 60-е - 70-е гг. прошлого столетия, что говорит об адекватности получаемых в ходе моделирования процесса выдувания результатов. Результаты исследования позволили получить численные зависимости размера потерь мелкодисперсных углей от выдувания при изменении скорости движения поезда, что является важным при выборе наиболее эффективных профилактических мероприятий. Дальнейшее уточнение полученных зависимостей для других мелкодисперсных сыпучих грузов видится возможным с использованием разработанной аэродинамической модели процесса выдувания как за счет конкретизации значения критической скорости выдувания отдельного сыпучего груза, так и за счет формирования соответствующей формы поверхности груза, характерной для определенного способа погрузки и параметров модели полувагона, влияющих на высоту погрузки, - не менее важный фактор, определяющий размеры потерь от выдувания.

В статье рассматривается проблема несоответствия инвестиционных вложений в реконструктивные мероприятия и новые проекты развития железнодорожных станций. Непосредственное устранение инфраструктурных ошибок требует серьезных материальных затрат. Авторы предлагают способ снижения негативных последствий от структурных дисбалансов при проектировании станций с помощью имитационного моделирования. В имитационной модели наиболее корректно отображается структура станции и гармонично накладывается технология работы станции, а также учитываются взаимодействие случайных технологических процессов и диспетчерское управление. Это перспективный подход к исследованию транспортных объектов с использованием отечественных разработок в данной отрасли. Так как стоимость транспортной инфраструктуры крайне высока, возникают повышенные требования к методикам расчетов и планирования. В статье описывается важность использования имитационных моделей при проектировании транспортных объектов. Приводятся примеры экспериментов на модели, доказывающие корректность результатов расчетов. Важным моментом является автоматизация процесса построения имитационной модели, благодаря этому исключаются случайные ошибки и неточности, ведущие к некорректным финансовым затратам.

В статье приводится решение системы уравнений для расчета тока и напряжения трех однопроводных линий с учетом их взаимного влияния.

Выполнен теоретический анализ движения жидкого топлива в линии низкого давления (ЛНД) систем топливоподачи дизельных двигателей. Предложено использовать для расчетов ЛНД систему уравнений для гомогенной смеси (по С. С. Кутателадзе). Показано, что при использовании в тепловозных и судовых дизелях альтернативных видов топлива необходима перерегулировка топливной аппаратуры, а в качестве диагностического параметра целесообразно оперировать степенью неравномерности рабочего процесса.

Выполнено системное описание сложной технической системы (системы топливоис-пользования дизельной установки). Модель представлена в форме конечного графа, позволя-ющего описать физическую природу процессов на принятом уровне детализации. Определе-ны динамические свойства системы: управляемость, устойчивость, состояние - на основе основных положений теории автоматического управления (ТАУ).

Несмотря на существенный прогресс в развитии систем учета наблюдаются практически повсеместный рост отчетных потерь электроэнергии и снижение ее качества. Наряду с внедрением современного энергоэффективного электрооборудования проблему повышения эффективности использования электрической энергии в стационарной энергетике можно решить за счет внедрения активно-адаптивных технологий управления работой компенсирующих устройств, управляемых средств регулирования напряжений, коммутационного и силового оборудования и их диагностирования на основе цифровых технологий, в том числе для автоматического поддержания минимума потерь в сетях при изменении нагрузок. Предлагается система управления объектами электроснабжения нетяговых потребителей на базе адаптивных технологий и аппаратно-программного комплекса оптимизации параметров режима в реальном времени.

В статье рассматривается актуальная проблема модернизации железнодорожных путей необщего пользования посредством внедрения автоматизированных систем управления погрузочно-разгрузочными работами. Актуальность исследования обусловлена значительной долей путей необщего пользования в железнодорожной инфраструктуре России (29 % от общей протяженности путей сообщения) и их постоянным увеличением, растущими объемами промышленного производства на территории страны и необходимостью повышения эффективности транспортного обслуживания предприятий и повышения эффективности их использования. На путях необщего пользования начинают и заканчивают свое следование более 85 % всего грузопотока на железнодорожном транспорте. Правильность обслуживания, организация и технология работы рассматриваемых путей влияют на работу всей транспортной сети. Проблема исследования заключается в том, что традиционно принятые методы погрузочно-разгрузочных работ на путях необщего пользования не обеспечивают необходимую эффективность перевозочного процесса, что приводит к большим простоям подвижного состава и увеличению эксплуатационных расходов для железнодорожного транспорта. В работе применены методы системного анализа, математического моделирования и сравнительного анализа статистических данных. На основе исследования международного опыта и отечественной практики показано, что внедрение автоматизированных систем управления способно сократить время простоя вагонов на 25 - 30 % и снизить эксплуатационные расходы на 15 - 20 %. В статье представлено определение автоматизированной системы управления погрузочно-разгрузочными работами как комплексной информационно-управляющей системы, интегрирующей аппаратные и программные средства. Разработана поэтапная методология внедрения системы, состоящая из семи последовательных этапов - от предварительного анализа до оптимизации и развития. Предложенные решения учитывают специфику российских условий эксплуатации и требования импортозамещения.

В статье описаны общие принципы создания расчетной модели системы тягового электроснабжения железных дорог постоянного тока для оценки потенциала энергоэффективности рекуперативного торможения, а также способы апробации полученной модели с целью установления степени ее адекватности.

В статье предлагается изменение алгоритма работы плеч выпрямительно-инверторного преобразователя электровоза ВЛ85 с целью индивидуального регулирования напряжения на тяговых двигателях при сохранении единой централизованной системы управления всеми преобразователями электровоза. Предложенные решения могут быть применены для ликвидации начавшегося боксования колесных пар локомотива без снижения силы тяги небоксующих колесных пар.

Проведен анализ влияния организации формирования соединенных грузовых поездов на пропускную способность участков железных дорог. Представлены результаты электрических расчетов системы тягового электроснабжения постоянного тока 3,0 кВ трех участков Свердловской и Южно-Уральской железных дорог при регулировании скорости движения поездов от 50 до 100 км/ч с различными локомотивами при пропуске двух одиночных и одного соединенного грузовых поездов с применением системы бесконтактного автоматического регулирования напряжения в контактной сети, позволяющих дать оценку пропускной способности трех участков. В ходе проведения расчетов применялась разработанная уточняющая методика с применением поправочных токовых коэффициентов KIхх и KIст. Доказана необходимость их применения в электрических расчетах.

На участках железных дорог, электрифицированных на постоянном токе, существует проблема неполной реализации существующего потенциала рекуперативного торможения, что в ряде случаев связано с отсутствием приемников энергии рекуперации. Предложена методика определения оптимальных параметров стационарного накопителя электроэнергии и оптимального закона регулирования его режимов заряда и разряда, которая может быть использована при проектировании и технико-экономическом обосновании эффективности внедрения стационарных накопителей энергии на тяговых подстанциях постоянного тока.

Одним из способов повышения эффективности рекуперативного торможения является использование накопителя энергии на борту электровоза для поглощения избыточной электроэнергии рекуперации. В статье рассмотрен подход к определению необходимой энергоемкости и мощности накопителя энергии для грузового электровоза постоянного тока с учетом передачи части энергии рекуперации в тяговую сеть.

В статье проведен анализ состояния опорного хозяйства и показано, что замена железобетонных опор должна осуществляться с учетом их фактического коррозионного состояния. Предложен новый метод определения коррозионного состояния подземной части железобетонных опор контактной сети, позволяющий проводить измерения на двух опорах одновременно. При этом вторая опора выступает в качестве токового электрода. На основе анализа переходного процесса для схемы замещения опоры контактной сети выведены формулы для определения сопротивления бетона, сопротивления и емкости границы раздела «арматура - бетон». По значениям этих параметров определяют коррозионное состояние опоры в подземной части. Использование предложенного метода позволит значительно сократить временные и трудовые затраты на проведение диагностических процедур

Совершенствование методов электрических расчетов в общем случае направлено на повышение точности получаемых результатов. Одним из направлений совершенствования методов расчета является учет в расчетах различных факторов, оказывающих влияние на точность расчета параметров системы тягового электроснабжения. В настоящей статье рассмотрен подход, направленный на совершенствование метода электрического расчета в части повышения точности путем изменения алгоритма расчета и учета ряда дополнительных факторов.

Контактная подвеска является линией электропередач особого рода с множественными электрическими соединениями проводов, которые образуют сложную топологию линейной электрической цепи. Аналитические модели расчета упрощают реальную топологию контактной подвески, что ограничивает их функциональное применение. Учет топологических особенностей возможен при использовании средств компьютерного моделирования, что влечет за собой усложнение расчетных алгоритмов моделей. Целью проведенного исследования являлось определение условий применения моделей токораспределения и перспективы развития в этой области. В статье рассмотрены существующие модели расчета токораспределения в контактных подвесках постоянного тока: модель естественного токораспределения, линейные аналитические модели, модель с бесконечным числом струн, модели с непосредственным применением законов Кирхгофа в матричном виде, конечно-элементная модель. Изложены основные положения и описаны расчетные возможности каждой модели. Сравнение расчетных моделей производилось для контактной подвески постоянного тока КС-250-3, предназначенной для высокоскоростного движения. Результаты работы могут использоваться для выбора оптимальной расчетной модели токораспределения при проектировании контактной подвески, тепловом анализе, расчете токонесущей способности, выявлении и устранении «узких мест» в контактной сети.

Предложен новый метод параметрической идентификации трехобмоточных трансформаторов тяговых подстанций, отличающийся от известных использованием фазных координат и построением модели трансформатора в виде решетчатой схемы замещения, элементы которой соединены по схеме полного графа.

В статье рассмотрены основные виды повреждений изоляторов контактной сети, приведена статис-тика по их отказам. Выявленные недостатки в существующих методах диагностирования говорят об ак-туальности проблемы, особенно на участках железных дорог постоянного тока. Произведены экспериментальные исследования по измерению напряженности электростатического поля на гирляндах изоляторов. Анализ проведенных исследований показал, что наличие в гирлянде неисправных изоляторов приводит к увеличению напряженности электростатического поля вокруг них. Предложены техническое устройство бесконтактного измерения электростатического поля и методика определения неисправного изолятора в гирлянде.

Рассмотрены условия работы проводов контактной сети в части термомеханических нагрузок. Проанализированы результаты испытаний проводов контактной сети с целью определения относительной скорости удлинения провода. Представлены результаты испытаний контактных проводов и несущих тросов по определению разрывного усилия при различной температуре. Предложены допустимые зна-чения температуры нагрева для медных и бронзовых проводов в условиях эксплуатации и коэффициенты запаса прочности для них.

По результатам анализа существующих средств дренажной защиты выявлено, что ни одно из них не обеспечивает нахождение потенциала заземляющего устройства тяговой подстанции (ЗУ ТП) относительно медно-сульфатного электрода сравнения (МСЭ) в защитном диапазоне за весь период эксплуатации. Для устранения данного недостатка выполнено совершенствование автоматической дренажной установки. Основой работы автоматической дренажной установки является управление током дренажа путем изменения длительности импульса тока, регулируемой автоматически, относительно заданного значения потенциала «ЗУ ТП - МСЭ». В статье приведены функциональная схема с описанием основных узлов усовершенствованной автоматической дренажной установки и результаты испытаний макетного образца в полевых условиях. При проведении испытаний автоматическая дренажная установка доказала свою эффективность в полевых условиях. Представленные результаты испытаний наглядно иллюстрируют, что автоматическая дренажная установка ограничивает ток, протекающий через заземляющее устройство к минусу тяговой подстанции, не давая потенциалу «ЗУ ТП - МСЭ» отклоняться от установленного значения

В статье предложена конечно-элементная модель работы электрического контакта между контактным проводом и токосъемной пластиной токоприемника, учитывающая сложную взаимосвязь электрических и тепловых процессов. Исследовались контактные пары, состоящие из изношенного контактного провода МФ-100 и токосъемных пластин из металлокерамики ВЖ3П или графита. Микрогеометрия поверхности тел в месте контакта получена на основе модели Гринвуда - Вильямсона. Было рассмотрено два крайних возможных случая соприкосновения контактного провода с пластиной. Результаты были проанализированы и сравнены с известными опытными данными. Рассчитано, при каких соотношениях контактного нажатия и тока из-за выгорания контактов возникнет искровой или дуговой разряд. Определены пути совершенствования модели.

Выполнен анализ способов расчета топливоподачи в дизелях, учитывающих свойства топлива. Предложена методика, позволяющая расчетом оценить влияние физических и энергетических свойств на мощность и экономические показатели дизельного двигателя. Сформулированы условия эффективной работы дизеля на маловязких сортах и марках топлива, включающие в себя как регулировочные, так и конструктивные изменения в системах топливоподачи.

В статье представлена методика для оценки эффективности использования смесевых углеводородных видов топлива в энергетических установках тепловозов. Модельные расчеты выполнены с учетом изменения физико-химических и теплофизических характеристик топливных смесей и условий эксплуатации тепловозов

В статье рассматривается вопрос методологии остановки имитационного моделирования при использовании современных инструментальных средств, каковым является, например, среда MatLab. В частности, проанализированы факторы, определяющие длительность моделирования при заданном уровне точности искомых результатов.

Предложен новый подход к моделированию работы железнодорожных станций и узлов с использованием сетей Петри. Этот метод позволяет проводить анализ процессов как аналитически, так и посредством моделирования, учитывая топологические особенности, технологию работы станции и структуру транспортного потока. В статье подробно рассматриваются ключевые свойства сетей Петри, такие как ограниченность, живость и достижимость, а также методы их анализа. Эти свойства используются для решения практических задач, включая оптимизацию ресурсов, повышение эффективности эксплуатации и обеспечение безопасности работы железнодорожных станций. Предложенная модель позволяет выявить «узкие» места, прогнозировать возможные эксплуатационные затруднения и разрабатывать мероприятия для улучшения работы железнодорожной станции. В статье рассматриваются различные модификации сетей Петри, включая временные, стохастические и цветные сети. Каждая из них имеет свои преимущества для анализа временных, случайных и структурных характеристик и параметров топологии станции и пропускаемого транспортного потока. Приведен пример модели горловины парка приема железнодорожной станции по пропуску поездов, включая ее дерево достижимости возможных состояний. На основании анализа дерева достижимости определены эксплуатационные затруднения и последовательности событий, приводящие к этим состояниям. Модель предоставляет также возможность прогнозировать потенциальные эксплуатационные затруднения и нехватку маневровых ресурсов с использованием аналитического метода, основанного на матричном анализе сети Петри. Такой подход позволяет для больших систем, таких как крупная техническая железнодорожная станция или узел, без необходимости полного моделирования всех состояний выявлять отдельные критические состояния, которые могут привести к нежелательным событиям.